《07209-7 网络信息资源检索 丁伟奉 第7章 多媒体信息》由会员分享，可在线阅读，更多相关《07209-7 网络信息资源检索 丁伟奉 第7章 多媒体信息（125页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7章 多媒体信息检索,第7章 多媒体信息检索,进入21世纪，以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术飞速发展，并以惊人的速度进入社会的各个领域，推动着各行各业发生深刻变革。在步入信息化时代的今天，“数字化”、“网络化”与“多媒体”相结合的现代技术，给古老的“多媒体”概念注入了新的含义和活力，并在改变着人们的生活和学习。多媒体信息能够充分表达信息的内涵，加快人们接收信息的速度，加深人们对信息内容的理解和记忆。 在多媒体信息检索中，涉及到一系列的概念及有关的知识背景，这些基础知识是深入理解和真正掌握多媒体信息检索技术所必需的。,7.1 多媒体信息概述,7.1.1 多媒体的基本概念 媒体 媒体 (m
2、edia)，也称媒介或传播媒体，它是信息的载体。载体 (Medium)一词来自拉丁文，是指信息传播过程中，携带和传递信息的任何物质。信息的表达、存储和传递必须通过一些中间物质，常见的报刊、杂志、广播、电视、电影、计算机、网络、磁盘、光盘、录音、录像、图片、幻灯片、投影片和印刷材料等都属于媒体。确切地说，媒体是信息得以存储和传播的介质。媒体的作用在于存储信息、表达信息和传送信息，以帮助人们进行沟通和交流。 按照ITU-T（国际电信联盟）（原CCITT）建议，媒体可分为下列五大类： （1）感觉媒体（Perception Medium)：指的是用户接触信息的感觉形式，如视觉、听觉、触觉等。表示媒体则
3、指的是信息的表现形式，如图像、声音、视频、运动模式等。 （2）表示媒体（Representation Medium）：指的是信息的表现形式，如图像、声音、视频、运动模式等。 （3）显示媒体（Presentation Medium）：是指表现和获取信息的物理设备，如显示器、打印机、扬声器、键盘、摄像机、运动平台等。 （4）存储媒体（Storage Medium）：是指存储数据的物理设备，如磁盘、光盘等。 （5）传输媒体（Transmission Medium）：是指传输数据的物理设备，如光缆、电缆、电磁波、交换设备等。,7.1 多媒体信息概述,2. 多媒体 多媒体源自英语“MultiMedia”
4、，意指多种媒体的结合应用。在计算机和网络领域，常见的信息表达形式为文本、音频、视频、图形、图像、动画和影视等。而信息内容的表达首先必须建立在人们可接收的基础上，同时信息的交流必须基于存储设备、显示设备和传输设备的支持。所以，多媒体就是指以数字化为基础，能够对多种媒体信息进行采集、编码、存储、传输、处理和表现，综合处理多种媒体信息并使之建立起有机的逻辑联系，集成为一个系统并能具有良好交互性的技术。 3. 流媒体 “流媒体”（Streaming Media）的概念是相对于“多媒体文件”而言。在硬盘、光盘等存储介质出现之前，文件在磁带等存储介质上的存储是按顺序存储的，当然读数据也只能按顺序读。在硬盘
5、、光盘等存储介质出现以后，读取硬盘、光盘等存储介质上存储的文件时，便存在很大的随机性，因此有了定义流媒体的必要。从另一个角度来讲，在电视领域，模拟视频信号在网上的传输是完全按顺序进行的，所以，数字领域的“流”概念实际上是从电视领域转过来的。考察流媒体与非流媒体，主要从数据的存储方式、网上传输及终端读取方式等三个方面来判断，它们是完全不一样的。 主要区别表现在：流媒体的文件头信息、视频、音频是严格按照时间先后顺序进行存储、网上传输及读取的。而非流媒体的文件头信息、视频、音频是按照时间先后顺序交错进行存储、网上传输及读取的。而流媒体技术的核心主要是如何控制并非严格按时间先后顺序存储的多媒体数据按照
6、“流”的方式在数字网络里进行传输。,7.1 多媒体信息概述,用户在网上可以直接点播歌曲或影视节目，从而做到不需要将完整的音频、视频文件下载到木地计算机上，就可以利用多媒体播放软件收听和收看多媒体节目。 从广义上讲，流媒体指的是流媒体系统，也就是使音频和视频数据形成稳定、连续的传输流和回放流的一系列技术、方法和协议的总称。而狭义的流是指相对于传统的下载播放方式而言的一种媒体格式，它能从Internet上获取音频和视频等连续的多媒体数据流。 所以，目前在网络上传播多媒体信息主要利用下载和流式传输两种方式。传统的下载传输方式，在播放之前，需要先下载多媒体文件至本地，不仅需要较长时间，并且对本地计算机
7、的存储容量也有一定的要求，这将限制存储容量较低的设备对网络多媒体的使用。流式传输是通过服务器向用户实时提供多媒体信息的方式，不必等到整个文件全部下载完毕，在启动软件工具后经过少量延时即可播放，客户端可以边接收数据边播放。流式传输大大地缩短了播放延时，同时也降低了对本地缓存容量的需求，为实现现场直播形式的实时数据传输提供了有效可行的手段。,7.1.2 多媒体的主要特征,应用多媒体计算机技术可将声音、视频、图像、动画等各种信息媒体集于一体。多媒体应用系统应该能够生动、形象、全面地表达信息，即在适当的部分配有美妙的音乐、动听的解说、逼真的动画或视频剪辑，同时可以提供人机的交互方式。 纵观许多比较成功
8、的多媒体应用系统，从多媒体集成的效果来看，具有丰富的信息表达方式的多媒体系统所表示的内容含义比较直观，更富有感染力，能够更加确切地体现信息所包含的真正含义并给人以深刻的印象。特别重要的是，便捷且实用的交互功能体现了多媒体系统开发的真正意义，因而能为信息的处理做出卓越的贡献。 总结多媒体计算机技术的功效，多媒体具有三大关键特征：信息载体的集成性、交互性、实时性和多样性。,7.1.2 多媒体的主要特征,集成性 多媒体系统充分体现了集成性的巨大作用。事实上，多媒体中的许多技术在早期都可以单独使用，但作用十分有限。这是因为它们是单一的、零散的，如单一的图像处理技术、声音处理技术、交互技术、电视技术、通
9、信技术等。但当它们在多媒体的旗帜下集合时，一方面意味着技术已经发展到了相当成熟的程度；另一方面，也意味着各种技术独自发展不再能满足应用的需要。信息空间的不完整，如仅有静态图像而无动态视频，仅有语音而无图像等，将限制信息空间的信息组织，限制信息的有效使用。同样信息交互手段的单调性，通信能力不足、多种设备和应用的人为分离，也会制约多媒体应用的发展。因此，多媒体系统的产生与发展，既体现了多媒体应用的强烈需求，也顺应了全球网络的一体化、互通互连的要求。 多媒体的集成性包含两个方面：一方面是多媒体信息表达的集成，另一方面是多媒体设备的集成。 （1）多媒体信息表达的集成意味着信息的表达可同时使用图、文、声
10、和像等多种形式。与传统的多媒体信息集成体（如模拟电影）相比，内容的表现更加深刻，画面更加清晰，形象更加逼真。 （2）多媒体设备的集成是指显示和表现媒体设备的集成，计算机能和各种输入、输出外设（如打印机、扫描仪、数码相机、音响等设备）联合工作。 多媒体中的集成性，无论是信息、数据，还是系统、网络、软硬件设施，通过多媒体的集成性构造出支持广泛信息应用的信息系统，“1+12”的系统性将在多媒体信息系统中得到充分的体现,7.1.2 多媒体的主要特征,交互性 多媒体信息的交互性是指能为用户提供参与的方式，从而有效地控制和使用信息，提高信息的适用性和针对性。 长久以来，人们在很多情况下已经习惯于被动地接收
11、信息，如看电视、听广播。多媒体系统将向用户提供交互式使用、加工和控制信息的手段，为多媒体的应用开辟了更加广阔的领域，也为用户提供更加自然的信息存取手段。 交互可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息保留的时间。但在单向的信息空间中，信息接收的效果和作用就很差，只能“使用”所给的信息，很难做到自由地控制和干预信息的获取和处理过程。多媒体信息在人机交互中有巨大潜力，主要来自于它能提高人对信息表现形式的选择和控制能力，用户可以按照自己的意愿去选择信息内容和安排活动的进程，以达到有效获取信息及解决问题的目的。同时也能提高信息表现形式与人的逻辑和创造能力结合的程度。多媒体信息比单一信息对人具有更大的吸引
12、力，它有利于人对信息的主动探索而不是被动地接收。,7.1.2 多媒体的主要特征,可以想象，交互性一旦被引入到用户的活动之中，将会给用户带来多大的作用。从数据库中检索出某人的照片、声音及文字材料，这是多媒体的初级交互作用；通过交互特性使用户介人到信息过程中（不仅仅是提取信息），达到了中级交互应用水平；当我们完全地进入到一个与信息环境一体化的虚拟信息空间自由邀游时，这才是交互式应用的高级阶段，这就是虚拟现实。人机交互不仅仅是一个人机界面的问题，它与人类的智能活动有着密切的关系。 实时性 实时性是指多媒体信息系统所具有的高同步和即时处理特性。这也是实现虚拟现实的关键性特性。 实时多媒体的集成必须能高
13、度地同步媒体，才能体现真实感。比如，在展示讲课过程时，演讲者的声音和动作必须同步。任何媒体间的不同步都会影响多媒体应用系统的实用效果。 在网络应用需求迅速发展的情况下，不仅在多媒体计算机上体现了高度的实时性，例如我们可以通过计算机照相和摄影、播放各种多媒体节目等，而且在因特网的信息传递方面也体现了高度的实时性，这涉及网络、通信设备和通信介质等多方面的技术，这些技术提供了网络即时处理的可能。许多网络应用，如网络会议、IP电话、视频点播和网络OK等都能使我们感觉到一种即时效果。,7.1.2 多媒体的主要特征,多样性 信息载体的多样性是相对于计算机而言的，是指信息媒体的多样化，有人称之为信息多维化。
14、把计算机所能处理的信息空间范围扩展和放大，而不再局限于数值、文本或是被特别对待的图形或图像，这是计算机变得更加人性化所必须具备的条件。 人类对于信息的接收和产生主要在五个感觉空间内，即视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉，其中前三者占了95%以上的信息量。但是，计算机以及与之相类似的一系列设备，都远远没有达到人类处理信息能力的水平。在传统的信息处理过程中不得不忍受着种种不便：信息只能按照单一的形态才能被加工处理，只能按照单一的形态才能被理解。计算机在许多方面需要把人类的信息进行变形之后才可以使用。可以说，在信息交互方面计算机还处于初级水平。,7.1.2 多媒体的主要特征,多媒体技术将使计算机及其他设备
15、能够处理的信息多样化或多维化，使之在信息交互的过程中，具有更加广阔或更加自由的空间。多媒体的信息多维化不仅仅表现在输入过程，还表现在输出过程。对于应用而言，前者称为获取（capture），后者称为表现（Presentation）。如果两者完全一样，这只能称之为记录和重放，从效果上来说并不是很好。如果对其进行变换、组合和加工，亦即我们所说的创作或综合，就可以大大丰富信息的表现力和增强效果。这些创作与综合也不仅仅局限在对信息数据方面，也包括对设备、系统、网络等多种要素的重组和综合，目的都是能够更好地组织信息、处理信息和表现信息，从而使用户更全面、更准确地接受信息。,7.1.3 多媒体技术,信息社会
16、的多媒体需求是多媒体技术产生和发展的最根本的原因，而计算机技术、网络通信技术和数字信息处理技术的实质性进展是多媒体技术产生和发展的基础。 多媒体不是多种媒体的简单汇合，而是指多种媒体的有机集合体。多媒体的产生必定是经过数据获取、整理、编辑、存储、展示和传递等多种处理过程，这些处理过程也必定有一系列的方法和技术的支持。当多媒体引人到网络通信领域时，就产生了多媒体网络技术。 在这些多媒体技术中，主要包括存储与访问技术、表现与表达技术、实时处理技术、传输和控制技术、接口技术和人机交互技术等。人机交互技术最终要向着更接近于人的自然方式发展，使多媒体系统具有听觉、视觉和触觉等功能，从而以更自然的方式与人类交互。,7.1.3 多媒体技术,1多媒体计算机技术 多媒体计算机技术（Multimedia Computer Technology），是指计算机综合处理多种媒体信息，在文本、图形、图像、音频和视频等多种信息之间建立逻辑关系，并将多媒体设备集成为一个具有交互性能的应用系统的技术。 早期的计算机只能进行二进制运算，为了方便记忆和使用才发展了字母、数符和简单的符号，即我们称之为A
