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1、 理解多媒体、多媒体技术的概念 明确多媒体中的主要元素及其特点 了解多媒体的关键特性以及这些特 性之间的关系 了解多媒体的关键技术、主要应用 领域和发展方向 了解多媒体数据中的冗余以及几种 主要压缩算法学习目标1.1 多媒体的基本概念1.2 多媒体技术的应用与发展1.3 多媒体的关键技术1.4 多媒体信息的计算机表示1.5 多媒体数据压缩技术1.6 多媒体与因特网目录1.1 多媒体的基本概念1.1.1 多媒体的定义1.1.2 多媒体技术及其特性1.1.3 多媒体中的媒体元素及其特征1.1.1 多媒体的定义“多媒体”一词译自英文“Multimedia”即“Multiple”和”Media”的合成
2、其核心词是媒体何谓多媒体呢？媒质：存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等。媒介：传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像等。媒体（medium）在计算机领域有两种含义：即媒质和媒介。通常概念的“媒体” ，可分为以下五种类型：感觉媒体表示媒体显示媒体存储媒体传输媒体感觉媒体：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。如语音、音乐、各种图像、动画、文本等。表示媒体：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、电报码等。显示媒体：用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。如输入、输出设施，键盘鼠标器、显示
3、器、打印机等。存储媒体：用于存放某种媒体的媒体如纸张、磁带、磁盘、光盘等。传输媒体：用于传输某些媒体的媒体，如电话线、电缆光纤等。多媒体计算机技术的定义：计算机综合处理多种媒体信息，文本图形、图像、音频和视频，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。1.1.2 计算机技术及其特性多媒体计算机技术的三个主要特性信息载体的多样性交互性集成性信息载体的多样性是相对于计算机而言的，即指信息媒体的多样性。多媒体就是要把计算机处理的信息多样化或多维化，从而改变计算机信息处理的单一模式，使人们能交互的处理多种信息。信息载体的多样性交互性多媒体的交互性是指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作
4、从而为用户提供了更加有效地控制和使用信息的手段。集成性集成性是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，它包括信息媒体的集成和处理这些媒体的设备的集成。信息媒体的集成包括信息的多通道统一获取、多媒体信息的统一组织和存储、多媒体信息表现合成等方面。多媒体设备的集成包括硬件和软件两个方面。多媒体技术的发展l 1984年，美国Apple公司在Macintosh上为了改善人机之间界面，首先大胆地引入位映射（Bitmap）的概念对图进行描述，并使用了窗口和图符作为用户接口。l 1986年3月，荷兰Philips公司和日本Sony公司联合研制并推出了交互式紧凑光盘系统CD-I(Compact Disc Int
5、eractive)，同时它们还公布了CD-ROM文件格式，得到了同行的承认，并成为ISO国际标准。l 1990年11月，Microsoft和Philips等十多家厂商召开了多媒体开发者会议，会议成立了多媒体计算机市场协会，并制定了多媒体计算机MPC1.0标准。 多媒体媒体元素是指多媒体应用中可显示给用户的媒体组成。1.1.3 多媒体中的媒体元素及特征音频动画视频文本图形图像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
6、件。各类文字和符号各类文字和符号各类文字和符号各类文字和符号文字和文字和文字和文字和符号符号符号符号多媒体多媒体 多媒体多媒体多媒体技术所涉及的对象多媒体技术所涉及的对象多媒体技术所涉及的对象多媒体技术所涉及的对象图形图形（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。用于产生和编辑矢量图形的程序通常称为“ draw ”程序。微机上常用的矢量图形文件有：“.3DS”（用于 3D 造型）、“.DXF”（用于CAD）、
7、“.WMF”（用于桌面出版）等等。由于图形只保存算法和特征点，因此占用的存储空间很小。但显示时需经过重新计算，因而显示速度相对慢些。图像 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 ）。通过计算而描述的矢量图形通过计算而描述的矢量图形文字文字文字文字图形图形图形图形矢量图形对象矢量图形对象矢量图形对象矢量图形对象 用像素点描述的自然影像用像素点描述的自然影像用像素点描述的自然影像用像素点描
8、述的自然影像文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像位图图像对象位图图像对象位图图像对象位图图像对象 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。音频数字信号、压缩音频信号音频数字信号、压缩音频信号音频数字信号、压缩音频信号音频数字信号、压缩音频信号文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像动画动画动画动画音频音频音频音频 midimidi音频音频音频音频 wav wav音频音
9、频音频音频 mp3 mp3压缩音频压缩音频压缩音频压缩音频音频对象音频对象音频对象音频对象 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。存储动画的文件格式有FLC、MMM等单画面矢量动画和多画面帧动画单画面矢量动画和多画面帧动画单画面矢量动画和多画面帧
10、动画单画面矢量动画和多画面帧动画文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像动画动画动画动画多画面帧动画多画面帧动画多画面帧动画多画面帧动画单画面矢量动画单画面矢量动画单画面矢量动画单画面矢量动画FRAMEFRAME 01 01 FRAME FRAME 02 02 FRAME FRAME 0303 FRAME FRAME 04 04 FRAME FRAME 0505 FRAME FRAME 06 06 FRAME FRAME 0707动画对象动画对象 视频视频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。视
11、频文件的存储格式有AVI、MPGMOV等。视频数字信号视频数字信号视频数字信号视频数字信号AVIAVI、压缩视频信号、压缩视频信号、压缩视频信号、压缩视频信号MPGMPG文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像动画动画动画动画音频音频音频音频视频视频视频视频音频音频音频音频 + + 视频视频视频视频Audio Vedio InformationAudio Vedio Information视频对象视频对象视频对象视频对象 ENDEND视频标准主要有NTSC制和PAL制两种。NTSC 标准为30fps，每帧525行。PAL 标准为25fps，每帧625行。视频的技术参数有：帧速数据量图像
12、质量1.2 多媒体技术的应用与发展1.2.1 多媒体技术的应用1.2.2 多媒体技术的发展方向1.2.1 多媒体技术的应用就目前而言，多媒体技术已在商业教育培训、电视会议、声像演示等方面得到了充分应用。在教育与培训方面的应用在通信方面的应用在其他方面的应用1.教育（形象教学、模拟展示）教育（形象教学、模拟展示） 形象教学形象教学形象教学形象教学 仿真工艺过程仿真工艺过程仿真工艺过程仿真工艺过程 模拟交互过程模拟交互过程模拟交互过程模拟交互过程 电子教案、教学电子教案、教学电子教案、教学电子教案、教学 网络多媒体教学网络多媒体教学网络多媒体教学网络多媒体教学2.2.商业广告（特技合成、大型演示）
13、商业广告（特技合成、大型演示）影视商业广告影视商业广告 公共招贴广告公共招贴广告 大型显示屏广告大型显示屏广告 平面印刷广告平面印刷广告3.3.影视娱乐业（电影特技、变形效果）影视娱乐业（电影特技、变形效果） 电视电视/电影电影/卡通混编特技卡通混编特技 三维成像模拟特技三维成像模拟特技 演艺界演艺界MTV特技制作特技制作 仿真游戏、赌博游戏仿真游戏、赌博游戏InternetInternet国际互联网国际互联网国际互联网国际互联网4.4.医疗（远程诊断、远程手术）医疗（远程诊断、远程手术） 网络多媒体技术网络多媒体技术 网络远程诊断网络远程诊断 网络远程操作网络远程操作 (手术手术)5.5.旅
14、游（景点介绍）旅游（景点介绍） 风光重现风光重现 风土人情介绍风土人情介绍 服务项目服务项目6.6.人工智能模拟（生物、人类智能模拟）人工智能模拟（生物、人类智能模拟） 生物形态模拟生物形态模拟 生物智能模拟生物智能模拟 人类行为智能模拟人类行为智能模拟在教育与培训方面的应用多媒体技术使教材不仅有文字、静态图像,还具有动态图像和语音等。使教育的表现形式多样化，可以进行交互式远程教学。利用多媒体计算机的文本、图形、视频、音频和其交互式的特点,可以编制出计算机辅助教学 CAI( Computer Assisted Instruction )软件，即课件。在通信方面的应用多媒体技术在通信方面的应用主
15、要有：可视电话视频会议信息点播（Information Demand）计算机协同工作 CSCW（Computer Supported Cooperative Work）信息点播有桌上多媒体通信系统和交互电视ITV。计算机协同工作CSCW是指在计算机支持的环境中，一个群体协同工作以完成一项共同的任务。计算机的交互性，通信的分布性和多媒体的现实性相结合，将构成继电报电话、传真之后的第四代通信手段。在其他方面的应用多媒体技术给出版业带来了巨大的影响，其中近年来出现的电子图书和电子报刊就是应用多媒体技术的产物。利用多媒体技术可为各类咨询提供服务，如旅游、邮电、交通、商业、金融、宾馆等。多媒体技术还将改
16、变未来的家庭生活，多媒体技术在家庭中的应用将使人们在家中上班成为现实。1.2.2 多媒体技术的发展方向目前，多媒体主要从以下几个方向发展：多媒体通信网络环境的研究和建立将使多媒体从单机单点向分布、协同多媒体环境发展，在世界范围内建立一个可全球自由交互的通信网。对该网络及其设备的研究和网上分布应用与信息服务研究将是热点。1利用图像理解、语音识别、全文检索等技术，研究多媒体基于内容的处理、开发能进行基于内容的处理系统是多媒体信息管理的重要方向。多媒体标准仍是研究的重点：各类标准的研究将有利于产品规范化，应用更方便。它是实现多媒体信息交换和大规模产业化的关键所在。23多媒体技术与相邻技术相结合，提供了完善的人机交互环境。多媒体仿真智能多媒体等新技术层出不穷，扩大了原有技术领域的内涵，并创造新的概念。多媒体技术与外围技术构造的虚拟现实研究仍在继续进展。多媒体虚拟现实与可视化技术需要相互补充，并与语音、图像识别、智能接口等技术相结合，建立高层次虚拟现实系统。45将来多媒体技术将向着以下六个方向发展；1).高分辨化，提高显示质量；2).高速度化，缩短处理时间；3).简单化，便于操作；4).高维化，
