多媒体01多媒体技术概要

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1、1 of 34,1.1 多媒体的概念(1/4),多媒体(multimedia) 融合两种或两种以上媒体的人-机互动的信息交流和传播媒体 多媒体是信息交流和传播媒体 多媒体是人机交互媒体 多媒体信息都是以数字的形式而不是以模拟信号的形式存储和传输 传播信息的媒体种类很多(文字、声音audio、视像video、图形、图像、动画等),2 of 34,1.1 多媒体的概念(2/4),超文本(hypertext) 包含指向其他文档或文档元素的指针的电子文档。传统文本以线性方式组织，超文本以非线性方式组织,Fig1.1 超文本是非线性的,3 of 34,1.1 多媒体的概念(3/4),超媒体(hyperm

2、edia) 由文字、声音、图形、图像或电视等媒体元素组成相互关联的超文本系统，用户可方便地浏览与主题相关的内容；提供一种符合人类思维习惯的工作和学习环境 不一定是基于文本的,可以包含其他媒体,如图形/图像.特别是具有连续性的媒体,如声音和视像 The World Wide Web (WWW) 超媒体应用的一个最好例子,4 of 34,.多媒体分类(补充),感觉媒体 表示媒体 表现媒体 存储媒体 传输媒体,信息被人们感知、加以表示、使之呈现、实现存储或进行传送的载体的不同，基本媒体分为以下五种,能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。感知媒体帮助人类感知环境的信息。如语音、音乐

3、、各种图像、动画、文本等。目前，人类主要靠视觉和听觉来感知环境的信息。触觉作为一种感知方式也慢慢引入到计算机中。（温度的） 人类从外部世界获取信息的70%80%是从视觉获得，10%从听觉获得，其余的10%从触觉、嗅觉和味觉获得,为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。借助于此种媒体，便能更有效的存储或传送感觉媒体。如语言编码、电报码，图像JPEG编码、文本ASCII编码和乐谱等。 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 ,用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。 如显示器、扬声器、打印机等输出类显现媒体，以及键盘、 鼠标器、扫描器等输入

4、类表现媒体。,用于存放某种媒体的媒体如纸张、磁带、磁盘、光盘等,传输数据的物理媒介，如双绞线、同轴电缆、光缆,5 of 34,1.2 多媒体数据压缩与编码,为什么要压缩 降低多媒体数据对存储器容量的要求 降低多媒体数据对传输带宽的要求 两种类型的数据压缩 无损压缩: 经过压缩和解压缩后的数据与压缩前的原始数据完全一样的数据压缩技术。文本、代码和数字数据文件必须用无损压缩方法压缩。可把普通文件大小压缩到原来的2550%；常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。 有损压缩：经过压缩和解压缩后的数据与压缩前的原数据不完全一样，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。电视和声音文

5、件经常包括多于呈现给观众和听众的信息，因此可用有损压缩方法去掉这些信息，使压缩后的数据减少到原来的5%,6 of 34,1.2 多媒体数据压缩与编码(续1),三种类型的编码 熵编码：不考虑数据源的无损数据压缩技术。其核心思想是按照符号出现的概率大小给符号分配长度合适的代码，对常用的符号给它分配长度较短(即位数较少)的代码，对不常用的符号给它分配长度较长(即位数较多)的代码。最常见的熵编码技术是霍夫曼编码和算术编码 源编码：考虑数据源特性的数据压缩技术。编码时考虑信号源的特性和信号的内容，因此也称“基于语义的编码(semantic-based coding)”。例如，图像编码考虑相邻像素的值可能

6、完全相同或相近，视像相邻帧之间的变化不大，也可能完全相同。为获得比较大的压缩比，通常采用有损数据编码技术。 混合编码：组合源编码和熵编码的数据有损压缩技术。影视、图像和声音媒体几乎都采用这种编码方式，如JPEG，MPEG-Video和MPEG-Audio。,7 of 34,1.4 多媒体与网络,计算机网络 从20世纪90年代开始，计算机网络对多媒体的发展起着巨大的推动作用，多媒体的传输越来越多地依靠网络 因特网(Internet) 通过网络设备把世界各国使用TCP/IP协议的计算机相互连接在一起的计算机网络 世界上规模最大、用户最多的计算机网络 互联网(internet, internetwo

7、rk) 泛指由多种网络通过网络互连设备互连而成的网络 在世界上，因特网只有一个，而互联网却数不胜数 万维网(World Wide Web，WWW，Web，W3) 全球性分布式多媒体信息系统 因特网上的最典型应用,8 of 34,1.4 多媒体与网络(续),万维网的三项核心技术 统一资源地址(URL)：指定网上信息资源地址的统一命名方法 通过它可指定访问资源时所用的协议(如HTTP，FTP)、资源所在服务机的名称、资源的路径和资源名称 超文本传输协议(HTTP)：在服务机和客户机之间传送超文本文档的通信协议 用于建立与Web服务器的连接和给客户浏览器传送HTML网页 超链接(HyperLink)

8、：用于在资源之间建立定向逻辑链接，实际上是一个单元指向另一个单元的指针 例如，文档中的某个元素(单词、短语、符号或图像)指向同一个文档或不同文档中的另一元素、同一个Web站点或不同Web站点上的另一个文档、程序或其他对象的指针,9 of 34,1.6 多媒体内容处理,DCIKW是什么 data(数据) 以数字、字符或图像等可读语言或其他记录方法表示的事实、概念或计算机指令 适用于人或自动装置进行通信、解释或处理 数据本身没有意义，通常需要在一定的语义环境中才有意义 Content(内容) 内容是对数据的描述 information(信息) 信息是对内容的解释，也就是数据的含义 出现在上下文中并

9、能给人传达某种含义时，数据就成为信息 从广义上说，信息就是消息 knowledge(知识) 在某个感兴趣领域中的事实、概念和关系 wisdom(智慧) 知识累积后产生的洞察力、判断力和发明创造能力,10 of 34,1.6 多媒体内容处理(续2),多媒体内容是什么 “多媒体内容是对多媒体数据的描述，多媒体信息是对多媒体内容的描述，多媒体内容不都是多媒体信息，多媒体信息不一定包含全部多媒体内容” 多媒体内容处理(multimedia content processing) 多媒体内容处理可理解为用计算机自动或半自动地将多媒体数据表示成内容以及对内容进行操作的技术,11 of 34,1.6 多媒体

10、内容处理(续4),内容标记语言 标记(markup)是组织和标注文档内容的一套字符集 标记语言(markup language，ML)是用于组织和表示数据的一套规则，在文件中体现为一系列语句或代码 标准通用标记语言(SGML ,Standard General Markup Language) Markup:可插入到文档(document)中的标记。 程序标记(procedural markup)，用来描述文档显示的样式(style) 描述标记(descriptive markup)，也称为普通标记(generic markup)，用来描述文档中的文句(篇、章、节、段落、列表或表格等）。 SG

11、ML的精华：文档的内容与样式分开处理,12 of 34,文本,文本分为非格式化文本文件和格式 化文本文件。 非格式化文本文件：只有文本信息 没有其他任何有关格式信息的文件，又 称为纯文本文件。如“.TXT ”文件。 格式化文本文件：带有各种文本排 版信息等格式信息的文本文件。 如“.DOC ”文件。,13 of 34,图形,图形（Graphic）一般指用计算机绘 制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、 任意曲线和图表等。 图形的格式是一组描述点、线、面 等几何图形的大小、形状及其位置、维 数的指令集合。 在图形文件中只记录生成图的算法 和图上的某些特征点，因此也称矢量图。,14 of 34,图像,

12、图像（Image）是指由输入设备捕捉的 实际场景画面，或以数字化形式存储的任 意画面。 静止的图像是一个矩阵，阵列中的各 项数字用来描述构成图像的各个点（称为 像素点 pixel ）的强度与颜色等信息。这种 图像也称为位图（ bit-mapped picture ）。,15 of 34,波形声音实际上已经包含了所有的 声音形式，它可以将任何声音都进行采 样量化，相应的文件格式是WAV 文件或 VOC文件。 语音也是一种波形，所以和波形声 音的文件格式相同。 音乐是符号化了的声音，乐谱可转 变为符号媒体形式。对应的文件格式是 MID 或CMF 文件。,16 of 34,动画是活动的画面，实质是一幅幅 静态图像的连续播放。动画的连续播放 既指时间上的连续，也指图像内容上的 连续。 计算机设计动画有两种：一种是帧 动画，一种是造型动画。,动画,17 of 34,帧动画是由一幅幅位图组成的连续 的画面，就如电影胶片或视频画面一样 要分别设计每屏幕显示的画面。 造型动画是对每一个运动的物体分 别进行设计，赋予每个动元一些特征， 然后用这些动元构成完整的帧画面。动 元的表演和行为是由制作表组成的脚本 来控制。,18 of 34,视像,视像是由一幅幅单独的画面序列 （帧frame）组成 ，这些画面以一定 的速率（fps）连续地投射在屏幕上， 使观察者具有图像连续运动的感觉。,