多媒體技術(shù)與應(yīng)用_第1章_多媒體概論.ppt

1、1,西 南 交 通 大 學(xué),多媒體技術(shù)與應(yīng)用,楊 柳,2,聯(lián)系方式,楊 柳 ,3,課程內(nèi)容組成及考察方式,課程的講授內(nèi)容以理論講解和上機(jī)實踐相結(jié)合。 課程將布置3至4次平時作業(yè)，期末將布置一個完整的多媒體設(shè)計作業(yè)。 課程考察方式采取理論考試和課程設(shè)計相結(jié)合的方法。 這門課程是一門實踐性非常強(qiáng)的課程，需要多動手！,4,課件下載及作業(yè)提交方式,每次課件將保存在郵箱中，登陸密碼為135246，請進(jìn)入郵箱下載課件。 布置的作業(yè)題目也將通過該郵箱發(fā)布。 請同學(xué)們進(jìn)入該郵箱后，只下載，不要刪除任何郵件。 每次作業(yè)請發(fā)送至我本人的郵箱。,5,課程分?jǐn)?shù)組成,平時成績，占40%，包括： 平時作業(yè) 期末的綜合項目

2、 考勤，占10% 期末成績，占50%,6,課程目標(biāo),1理解多媒體技術(shù)的基本概念和主要功能； 2、掌握音頻、視頻的獲取、實時處理技術(shù)； 3掌握常用的多媒體工具軟件的使用方法； 4、了解多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)及多媒體計算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； 5了解如何進(jìn)行多媒體軟件開發(fā)和多媒體制造，從而為以后的學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。,7,課程安排,第一部分：多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 多媒體的基本概念 理解多媒體技術(shù)的基本概念和多媒體技術(shù)的特點，了解多媒體技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及應(yīng)用。了解流媒體技術(shù)。 聲音媒體 掌握聲音媒體的有關(guān)概念，掌握聲音媒體信息的處理，了解語音輸入/輸出技術(shù)。 顏色及圖像基礎(chǔ)： 掌握色彩的基本概念，掌握圖形圖

3、像信息的處理。,8,課程安排,動畫基礎(chǔ) 掌握動畫視覺原理、動畫分類，掌握動畫的技術(shù)參數(shù)。 視頻基礎(chǔ) 掌握模擬視頻和數(shù)字視頻的基本概念，了解視頻制式、了解視頻媒體信息的處理。 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 了解常用多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。 多媒體計算機(jī)硬件 了解多媒體硬件設(shè)備和存儲設(shè)備。,9,課程安排,第二部分：圖形圖像處理 掌握photoshop的圖形圖像處理技術(shù)，能夠利用Photoshop掃描、修改圖像。 第三部分：二維動畫制作 掌握Flash的動畫設(shè)計技術(shù)制作。 第四部分：多媒體創(chuàng)作工具 掌握基于authorware的多媒體系統(tǒng)創(chuàng)作。,制作多媒體需要哪些知識,相關(guān)專門技能,計算機(jī)專業(yè)能力,1.1 多媒體

4、技術(shù)的基本概念,1.3 多媒體技術(shù)的應(yīng)用前景,1.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展,第1章 概論,為什么出現(xiàn)了多媒體技術(shù)？,為什么出現(xiàn)了多媒體技術(shù)？,當(dāng)然不能期望用這樣的計算機(jī)來實現(xiàn)多媒體處理!,一臺名為Harwell的計算機(jī) 整臺機(jī)器上使用了900支十進(jìn)制真空管，每支管子只能存放一位數(shù)據(jù)，并用紙帶進(jìn)行輸入，就像現(xiàn)在電腦使用的RAM存儲器。機(jī)器首先要具備可靠性，然后才是速度。當(dāng)時人工在操作機(jī)械計算器時，最多只能在前30分鐘有較快的計算速度，中間還要休息，而Harwell則可以持續(xù)計算，它可以從圣誕節(jié)一直算到新年假期結(jié)束?！?1.1.1 媒體的概念,媒體（Medium Media）有三種定義： 傳播媒體 用

5、以存儲信息的實體，如磁盤、磁帶、紙 用以表述信息的邏輯載體，如文本、聲音 、圖形、圖像、動畫和視頻等,媒體的類型,感覺媒體 (perception medium)：直接作用于人的感官 ，使人直接產(chǎn)生感覺。包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺 表示媒體 (representation medium)：是為了加工、處理和傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造出來的一種媒體 ，即用于數(shù)據(jù)交換的編碼（如圖像編碼、文本編碼和聲音編碼）,媒體的類型,顯示媒體 (presentation medium)：指感覺媒體與用于通信的電信號之間轉(zhuǎn)換用的一種媒體（設(shè)備）。主要包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備顯示媒體。 存儲媒體(storage m

6、edium)：又稱存儲介質(zhì)，保存表示媒體的介質(zhì)。 傳輸媒體 (transmission medium)：用來將表示媒體傳送到其他計算機(jī)的通信載體,位圖圖像,矢量圖形,視覺類媒體,視頻,視頻數(shù)字信號AVI、壓縮視頻信號MPG,動畫,動 畫,FRAME 01 FRAME 02 FRAME 03 FRAME 04 FRAME 05 FRAME 06 FRAME 07,聽覺類媒體音頻對象,觸覺類媒體,指點 包括間接指點和直接指點。通過指點可以確定對象的位置、大小、方向和方位，執(zhí)行特定的過程和相應(yīng)的操縱 位置跟蹤 為了與系統(tǒng)交互，系統(tǒng)必須了解參與者的身體動作，包括頭、眼睛、手、四肢等部位的位置與運動方向

7、，系統(tǒng)將這些位置與運動的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ǖ哪Ｊ?，對相?yīng)的動作進(jìn)行表示,觸覺類媒體,專門的語音識別機(jī)器是英國著名物理學(xué)家霍金與人交流和進(jìn)行理論研究的工具。這個專用的機(jī)器外觀就是輪椅，有專門的傳感器夾在霍金眼鏡旁邊，當(dāng)外人對霍金講話時，霍金眼睛及臉部肌肉的變化，會通過傳感器輸入專門軟件，經(jīng)處理解碼后轉(zhuǎn)換為文字信號，自動顯示在屏幕上，并口頭代表霍金說話。據(jù)悉，霍金平日與人溝通時是通過眼球的活動控制計算機(jī)打字組句以表達(dá)意思，他的速度為1分鐘選出3到5個字。,觸覺類媒體,力反饋與運動反饋 這與位置跟蹤正好相反，是由系統(tǒng)向參與者反饋運動及力的信息，如觸覺刺激、反作用力（例如推門時的門重感覺）、運動感覺（例如

8、搖晃、振動）及溫度等環(huán)境信息 這些媒體信息的表現(xiàn)必須借助于一定的電子、機(jī)械的伺服機(jī)構(gòu)才能實現(xiàn),“多媒體”一詞源自“Multimedia”,Multiple 多重、復(fù)合,medium的復(fù)數(shù)形式media 介質(zhì)、媒介和媒體,1.1.2 多媒體的概念,案例“放炮”,多媒體數(shù)據(jù)的特點,數(shù)據(jù)量大 數(shù)據(jù)類型繁多 相關(guān)性強(qiáng)、同步性高 動態(tài)性,多媒體技術(shù)的特點,集成性 一方面是指各種不同的媒體信息有機(jī)地進(jìn)行同步組合，形成一個完整的多媒體信息；另一方面是指把不同的媒體設(shè)備集成在一起，形成多媒體系統(tǒng) 實時性 聲音、動態(tài)圖像(視頻)隨時間變化 交互性 主要指用戶與計算機(jī)的多種媒體進(jìn)行交互式操作，從而為用戶提供更有效

9、地控制和使用信息的手段，允許人機(jī)交互,多媒體計算機(jī)硬件系統(tǒng),音頻卡 處理音頻信息 視頻卡 能處理活動圖像的適配器 有視頻疊加卡、視頻捕獲卡、電視編碼卡、電視選臺卡、壓縮/解壓卡 掃描儀 輸入設(shè)備 觸摸屏 輸入設(shè)備,聲音適配器,主機(jī)箱,主板,音箱,音頻信號,音箱,音頻卡(聲卡),顯示適配器,顯示器,主機(jī)箱,主板,顯示電纜,視頻卡,常見多媒體擴(kuò)展設(shè)備, 觸摸屏 輸入設(shè)備，坐標(biāo)定位裝置,觸摸屏,觸摸檢測裝置,觸摸屏控制卡, 作 用 將坐標(biāo)信息送入計算機(jī), 觸摸檢測裝置 特點：高透明度，可觸摸 作用：獲得觸摸坐標(biāo)信息, 觸摸屏控制卡 作用：分析觸摸坐標(biāo)信息 坐標(biāo)信息數(shù)字化 經(jīng)電纜傳送至主機(jī), 驅(qū)動程序

10、 作用：提供數(shù)據(jù)分析方法 規(guī)范信號傳送格式 控制硬件動作, 掃描儀種類,臺式掃描儀,平板式掃描儀,底片掃描儀 (透射式),圖像掃描儀,手持掃描儀,滾筒掃描儀,掃描、打印兩用機(jī), 按結(jié)構(gòu)分：, 按原理分：反射式,手持式,、平板式,、滾筒式,、臺式,、透射式,、多用機(jī), 各種類型的打印機(jī),噴墨打印機(jī),噴墨打印、掃描兩用機(jī),彩色激光打印機(jī),噴墨打印機(jī)(噴繪),噴墨打印機(jī),照片打印機(jī),多媒體計算機(jī)軟件系統(tǒng),多媒體操作系統(tǒng) 用于支持多媒體的輸入/輸出及相應(yīng)的軟件接口，例如Windows 多媒體創(chuàng)作工具軟件 用于開發(fā)多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的工具軟件 多媒體素材編輯軟件 采集、整理和編輯各種媒體數(shù)據(jù) 多媒體應(yīng)用軟件

11、 根據(jù)各種需求實現(xiàn)用戶的應(yīng)用程序及演示軟件,多媒體計算機(jī)軟件系統(tǒng), Toolbook 國產(chǎn)洪圖多媒體創(chuàng)作系統(tǒng), Visual Basic / Visual C 微軟開發(fā)的視窗類語言編程系統(tǒng), Authorware 美國Macromedia公司開發(fā)的多媒體模塊軟件, 常用多媒體創(chuàng)作軟件, 方正奧思多媒體創(chuàng)作軟件,各類多媒體傻瓜軟件 (照片管理、備忘錄等),多媒體計算機(jī)軟件系統(tǒng), 文字處理 各類文字處理軟件, 圖像處理 PhotoShop / PhotoStyler / CorelDRAW / PageMaker, 圖形處理 Basic / Visual Basic , 動畫處理 Animator

12、 Pro / 3DS MAX / Morph / Cool 3D / MAYA, 網(wǎng)頁動畫 GIF Animator / Flash / GIFCON, 音頻處理 GoldWave / Cool Edit Pro, 視頻處理 Premiere / Director, 常用多媒體素材編輯軟件,多媒體計算機(jī)軟件系統(tǒng),多媒體計算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),視頻/音頻信號獲取技術(shù) 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù) 視頻/音頻數(shù)據(jù)的實時處理技術(shù) 視頻/音頻數(shù)據(jù)的輸出技術(shù),1.2.1 多媒體技術(shù)的歷史,1984年，Apple公司，Macintosh系統(tǒng)； 1985年，Commodore公司，Amiga系統(tǒng)（世界上第一個多媒

13、體計算機(jī)系統(tǒng)） 1986年，Philips公司和Sony公司，CD-I（交互式緊湊光盤）系統(tǒng) 1987年,美國無線電公司RCA，DVI（交互式數(shù)字視頻）技術(shù) 1989年,Intel公司和IBM公司，第一代DVI技術(shù)產(chǎn)品，1991年第二代DVI產(chǎn)品,視頻壓縮的主要標(biāo)準(zhǔn),JPEG標(biāo)準(zhǔn) 適用彩色、單色、多灰度連續(xù)色調(diào)、靜止圖像壓縮。屬于有損壓縮，壓縮比率比較大 MPEG標(biāo)準(zhǔn) 運動圖像和聲音的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，在提供高壓縮比的同時對圖像損失很小 H.261標(biāo)準(zhǔn) 最早的一種碼率壓縮標(biāo)準(zhǔn)，第一個實用化的、適用于可視電話和電視會議要求的視頻壓縮,音頻壓縮的主要標(biāo)準(zhǔn),16Kbps CCITT標(biāo)準(zhǔn)化方案G.728

14、用在帶寬為64Kbps的ISDN線路的可視電話上 32Kbps CCITT標(biāo)準(zhǔn)化方案G.721 主要應(yīng)用于電視會議的語音編碼和數(shù)字電話的語音合成 64Kbps CCITT標(biāo)準(zhǔn)化方案G.722 以語音和音樂為對象的標(biāo)準(zhǔn)化音響編碼方案，面向高質(zhì)量的 語音通信會議,MPC的主要標(biāo)準(zhǔn),Microsoft，Philips，NEC等公司組成了多媒體個人計算機(jī)MPC (Multimedia Personal Computer)市場委員會 1990年10月，MPC規(guī)范1.0； 1993年5月，MPC 2.0 1996年6月，MPC3.0,MPC-1 標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置推薦配置 CPU386 SX386DX o

15、r 486SX 時鐘16MHz 內(nèi)存2MB4MB 硬盤30MB80MB 接口串行、并行、游戲棒接口 MIDIMIDI合成、混音接口 顯示VGA模式，分辨率640480，16色256色 激光驅(qū)動器單速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率150KByte/s 聲音輸入/重放mV級靈敏度輸入，耳機(jī)、揚(yáng)聲器輸出 聲卡8bit/11.025kHz采樣，11.025和22.05kHz輸出 操作系統(tǒng)DOS 3.1版本或以上，Windows 3.0帶多媒體擴(kuò)展模塊,1991年公布,MPC的主要標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置推薦配置 CPU486 SX or 兼容CPU486DX or DX2 時鐘25MHz 內(nèi)存4MB8MB 硬盤

16、160MB400MB 接口串行、并行、游戲棒接口 MIDIMIDI合成、混音接口 顯示VGA模式，分辨率640480，256色65536色 激光驅(qū)動器倍速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率300KByte/s 聲音輸入/重放mV級靈敏度輸入，耳機(jī)、揚(yáng)聲器輸出 聲卡16bit采樣，11.025、22.05kHz和 44.1kHz輸出 操作系統(tǒng)DOS 3.1版本或以上，Windows 3.1帶多媒體擴(kuò)展模塊,1993年5月公布,MPC-2標(biāo)準(zhǔn),MPC的主要標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置 CPUPentium CPU或兼容CPU 時鐘75MHz 內(nèi)存8MB 硬盤540MB 接口串行、并行、游戲棒接口 MIDIMIDI合

17、成、混音接口 顯示VGA模式，分辨率640480，64K色 激光驅(qū)動器4倍速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率600KByte/s 視頻播放NTSC 制: 30幀/秒，分辨率352240 PAL 制: 24幀/秒，分辨率352288 數(shù)據(jù)格式: MPEG-1壓縮格式,1995年6月公布,MPC-3標(biāo)準(zhǔn),MPC的主要標(biāo)準(zhǔn),1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀,1997年Intel 發(fā)布Pentium MMX CPU，處理器的游戲和多媒體功能得到增強(qiáng) 增加了新的指令 單條指令多數(shù)據(jù)處理 更大的片內(nèi)高速緩存 AC97杜比數(shù)字環(huán)繞音響的推出 DSP進(jìn)入咨詢及消費性的多媒體處理器市場,Mpact處理器的推出 MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)得到推廣和應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實技術(shù)正向各個應(yīng)用領(lǐng)域開拓 發(fā)展趨勢： 分布式、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同工作的多媒體系統(tǒng) 三電（電信、電腦、電器）通過多媒體數(shù)字化技術(shù)，相互滲透融合 以用戶為中心，充分發(fā)展交互多媒體和智能多媒體技術(shù)與設(shè)備,1.3 多媒體技術(shù)的應(yīng)用前景,工作領(lǐng)域 家庭領(lǐng)域 通信領(lǐng)域 教育領(lǐng)域 醫(yī)療領(lǐng)域 軍事領(lǐng)域,1.4.1 流媒體定義,流媒體是應(yīng)用流技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩嗝襟w文件 流媒體技術(shù)是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放上網(wǎng)站服務(wù)器，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮