清華大學(xué)多媒體課件

1.3.4多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢一、進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)支持的

協(xié)同工作環(huán)境CSCW。ComputerSupportedCollaborativeWork第一頁，共二十九頁。分布式協(xié)同編著子系統(tǒng)（TH-DMCW）第二頁，共二十九頁。第三頁，共二十九頁。分布式多媒體協(xié)同編著系統(tǒng)界面協(xié)同編輯窗口私人編輯窗口發(fā)言人視頻圖像權(quán)限控制窗口第四頁，共二十九頁。二、智能多媒體技術(shù)計(jì)算機(jī)人工智能中間地帶用交互式彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)智能的不足第五頁，共二十九頁。

1993年12月，英國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)在英國Leeds大學(xué)舉行了多媒體系統(tǒng)和應(yīng)用（MultimediaSystemandApplication）國際會(huì)議。英國MichaelD·Vislon（RutherfordAppletonaboratory）在會(huì)上作了關(guān)于建立智能多媒體系統(tǒng)的報(bào)告，明確提出了研究智能多媒體技術(shù)問題。作者認(rèn)為多媒體計(jì)算機(jī)充分利用了計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算能力，綜合處理聲、文、圖信息，用交互式彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)智能的不足。

第六頁，共二十九頁。智能多媒體數(shù)據(jù)庫的核心技術(shù)：將具有推理功能的知識(shí)庫與多媒體數(shù)據(jù)庫結(jié)合起來，形成智能多媒體數(shù)據(jù)庫。第七頁，共二十九頁。智能多媒體數(shù)據(jù)庫另一個(gè)重要研究課題式多媒體數(shù)據(jù)庫基于內(nèi)容檢索技術(shù)，它需要把人工智能領(lǐng)域中的高維空間的搜索技術(shù)、視音頻信息的特征抽取和識(shí)別技術(shù)、視音頻信息的語義抽取問題以及知識(shí)工程中的學(xué)習(xí)、挖掘及推理等問題應(yīng)用到基于內(nèi)容的檢索技術(shù)中。第八頁，共二十九頁。

三、把多媒體信息實(shí)時(shí)處理和壓縮編碼算法作到CPU芯片中

計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢應(yīng)該是把多媒體和通信的功能集成到CPU芯片中，過去計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較多地考慮計(jì)算功能，主要用于數(shù)學(xué)運(yùn)算及數(shù)值處理，最近幾年隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，需要計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲、文、圖信息及通信的功能。

第九頁，共二十九頁。

1.壓縮的算法采用國際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則；

2.多媒體功能的單獨(dú)解決變成集中解決；

3.體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和算法相結(jié)合。

多媒體信息的實(shí)時(shí)處理、壓縮編碼算法及通信，大量運(yùn)行的是8位和16位定點(diǎn)矩陣運(yùn)算。把這些功能和算法集成到CUP芯片中要遵循下述幾條原則：

第十頁，共二十九頁。多媒體和通信功能的單獨(dú)解決變成集中解決Mwave的多媒體特性第十一頁，共二十九頁。從目前的發(fā)展趨勢看可以把這種芯片分成兩類

1.以多媒體和通信功能為主，融合

原有的計(jì)算功能。

2.以通用CPU計(jì)算功能為主，融合

多媒體和通信功能。第十二頁，共二十九頁。

1.以多媒體和通信功能為主，融合

原有的計(jì)算功能。

2.以通用CPU計(jì)算功能為主，融合

多媒體和通信功能。第十三頁，共二十九頁。

以多媒體和通信功能為主，融合CPU芯片原有的計(jì)算功能，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是用在多媒體專用設(shè)備，家電及寬帶通信設(shè)備，可以取代這些設(shè)備中的CPU及大量Asic和其它芯片。它們的代表產(chǎn)品是philips公司的Trimedia，MicroUnity的MediaProcessor及ChromaticResearchInc.的MpactMediaEngine。

第十四頁，共二十九頁。Mpact多媒體處理器功能圖第十五頁，共二十九頁。Mpact

結(jié)構(gòu)

原理圖第十六頁，共二十九頁。MpactPCI總線評(píng)價(jià)卡EVB-101工作原理圖第十七頁，共二十九頁。Trimedia處理器TM-100功能模塊圖第十八頁，共二十九頁。Trimedia設(shè)計(jì)參考板框圖第十九頁，共二十九頁。

1.以多媒體和通信功能為主，融合

原有的計(jì)算功能。

2.以通用CPU計(jì)算功能為主，融合

多媒體和通信功能。第二十頁，共二十九頁。以通用CPU計(jì)算功能為主，融合多媒體和通信功能，它們的設(shè)計(jì)目標(biāo)是與現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)系列兼容，同時(shí)具有多媒體和通信功能，主要用在多媒體計(jì)算機(jī)中，它們的代表產(chǎn)品是Sun公司的UltraSparcⅠ和Ⅱ，CyrixMultimedia586，HP公司的MAX-2，Intel公司的MMX及Motorola公司的VeComp701等。

第二十一頁，共二十九頁。Motorola公司的Phenix芯片VEComP

701

結(jié)構(gòu)

框圖第二十二頁，共二十九頁。1996年3月5日Intel公司首先對(duì)外公布了MMX技術(shù)，它是由設(shè)在以色列海法的Intel實(shí)驗(yàn)室完成的，1997年1月9日Intel公司對(duì)外正式推出含有MMX技術(shù)，具有多媒體擴(kuò)充指令集的多能奔騰處理器P5SC，1997年5月Intel又進(jìn)一步推出了具有MMX技術(shù)的P6奔騰芯片，主頻可達(dá)300MHZ的PentiumⅡ300，進(jìn)一步提高了性能。MMX技術(shù)的出現(xiàn)，已對(duì)多媒體計(jì)算機(jī)市場產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。Intel公司的MMX技術(shù)第二十三頁，共二十九頁。一、MMX技術(shù)的設(shè)計(jì)思想為了改善Intel體系結(jié)構(gòu)IA（IntelArchitecture）的多媒體和通信性能以及適應(yīng)其數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用，Intel公司采用MMX技術(shù)擴(kuò)充IA。為了保持和擴(kuò)大Intel公司已有CPV芯片的國際市場，MMX技術(shù)保證向下兼容性。MMX技術(shù)利用SIMD（單指令多數(shù)據(jù)流）技術(shù)，開發(fā)了很多算法內(nèi)部蘊(yùn)藏的并行機(jī)，所以它能比沒有MMX技術(shù)的CPV芯片運(yùn)行速度快。第二十四頁，共二十九頁。二、IntelMMX的核心技術(shù)MMX技術(shù)提供了面向多媒體和通信應(yīng)用的新特性，新特性如下：增加了新的數(shù)據(jù)類型；把較小的數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)類型合并到一個(gè)寄存器中；擴(kuò)充了飽和型運(yùn)算方式：定點(diǎn)運(yùn)算時(shí)上溢下溢不中斷，保持最大最小值；擴(kuò)充的57條新的指令：擴(kuò)充的MMX指令系統(tǒng)采用SIMD形式完成寄存器中所有數(shù)據(jù)元素的并行操作；與IA結(jié)構(gòu)的全兼容性：八個(gè)64位MMX寄存貯組可映射到IA結(jié)構(gòu)的浮點(diǎn)寄存器中。第二十五頁，共二十九頁。第二十六頁，共二十九頁。第二十七頁，共二十九頁。多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢一、進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)支持的

協(xié)同工作環(huán)境CSCW三、把多媒體信息實(shí)時(shí)處理和壓

縮編碼算法作到CPU芯片中二、智能多媒體技術(shù)第二十八頁，共二十九頁。內(nèi)容總結(jié)1.3.4多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢。1993年12月，英國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)在英國Leeds大學(xué)舉行了多媒體系統(tǒng)和應(yīng)用（MultimediaSystemandApplication）國際會(huì)議。將具有推理功能的知識(shí)庫與多媒體數(shù)據(jù)庫結(jié)合起來，形成智能多媒體數(shù)據(jù)庫。智能多媒體數(shù)據(jù)庫另一個(gè)重