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1、第第5章章 多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University5.1 多媒体信息输入输出技术多媒体信息输入输出技术多媒体计算机所涉及的多媒体计算机所涉及的输入输出技术输入输出技术包括视频图包括视频图像技术、音频技术、语音技术、图形技术和文本像技术、音频技术、语音技术、图形技术和文本技术等。技术等。多媒体系统通过一些具有多媒体系统通过一些具有特定功能的卡特定功能的卡来支持媒来
2、支持媒体数据的输入输出。（如视频卡、声卡、体数据的输入输出。（如视频卡、声卡、VGA与与TV转换卡、图形加速卡、光盘接口卡等）转换卡、图形加速卡、光盘接口卡等）多媒体计算机多媒体计算机正是通过这些卡，完成与各种外部正是通过这些卡，完成与各种外部设备的连接，从而形成一个设备的连接，从而形成一个制作和播放制作和播放多媒体应多媒体应用的工作环境。用的工作环境。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University5.1.1 视频信息输
3、入输出技术视频信息输入输出技术视频卡是多媒体计算机用来完成视频信息视频卡是多媒体计算机用来完成视频信息输入输出功能的主要器件。输入输出功能的主要器件。主要种类主要种类：电视接收卡电视接收卡视频转换视频转换/捕获卡捕获卡视频编码卡视频编码卡MPEG卡卡实际应用中常把多种功能集成于一块卡中实际应用中常把多种功能集成于一块卡中多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University1. 视频卡的基本工作原理视频卡的基本工作原理选选择择视
4、视频频源源ADCADCVRAMVRAM显示器显示器DACDACVGAVGA卡卡视频视频处理芯片处理芯片PC总线总线视频源视频源0 0视频源视频源1 1视频源视频源2 2录像机录像机影碟机影碟机摄像机摄像机I/O多制式多制式数字解码器数字解码器RGB用于视频信号用于视频信号捕获、播放和捕获、播放和显示的专用控显示的专用控制芯片制芯片可以完成输入信号的裁剪、比例可以完成输入信号的裁剪、比例变化、变化、VGA同步、色键控制、同步、色键控制、PC总线接口和对帧存储器的操作总线接口和对帧存储器的操作视频随机视频随机访问存储器访问存储器数模转换数模转换多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技
5、术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2. 常用视频卡常用视频卡视频接收卡（电视接收卡）视频接收卡（电视接收卡）一般与视频转换一般与视频转换/捕获卡组合在一起捕获卡组合在一起电视电视信号信号高频高频调谐器调谐器模拟模拟视频信号视频信号视频视频数字化数字化帧存储器帧存储器VGA卡卡数字数字视频信号视频信号显示器显示器模拟信号模拟信号VGA RGB数字信号数字信号主要功能：主要功能：接收电视台发送的电视信号；将模拟电视信号数字化后叠加接收电视台发送的电视信号；将模拟电视
6、信号数字化后叠加显示在显示在VGA中并完成最后的显示。中并完成最后的显示。接收电视台发接收电视台发送的电视信号送的电视信号多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University视频转换视频转换/捕获卡捕获卡视频转换卡视频转换卡完成计算机视频信号和电视视频完成计算机视频信号和电视视频信号间的转换信号间的转换完成由计算机的完成由计算机的VGA信号到各种标准制式的电视信号到各种标准制式的电视信号的转换并在电视机上播放或进行录像（信号的
7、转换并在电视机上播放或进行录像（PC-TV,VGA-TV）完成将标准的各种制式电视信号转换成计算机屏完成将标准的各种制式电视信号转换成计算机屏幕上显示的幕上显示的VGA信号（信号（TV-VGA） 该类卡在电视上的显示质量不能与专业视频该类卡在电视上的显示质量不能与专业视频卡相比，且有些转换卡不能在卡相比，且有些转换卡不能在VGA和和TV上同时输上同时输出视频图像。出视频图像。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University
8、视频转换视频转换/捕获卡捕获卡视频捕获卡视频捕获卡主要功能是从视频图像信息中实主要功能是从视频图像信息中实时或非实时地捕获静态或短时间的动态视频时或非实时地捕获静态或短时间的动态视频图像。图像。视频转换视频转换/捕获卡的基本原理捕获卡的基本原理:A/D转换转换解码解码YUV矩阵变换矩阵变换RGB帧存储器帧存储器VGA卡卡颜色查找表颜色查找表D/A转换器转换器显示器显示器VGA输入输入视频信号视频信号 输入输入多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo University
9、Ningbo UniversityMPEG卡卡压缩卡：对静止和动态图像按照相应的标准进行实时压缩卡：对静止和动态图像按照相应的标准进行实时和非实时的压缩和还原处理。和非实时的压缩和还原处理。解压缩卡（影碟卡）：把解压缩卡（影碟卡）：把MPEG文件进行解压缩并恢文件进行解压缩并恢复播放。它可以播放复播放。它可以播放MPEG-1标准压缩的数字影视片标准压缩的数字影视片（如（如VCD）。）。视频卡发展方向视频卡发展方向与影视技术的结合：可以在一块高档卡上集成视频输与影视技术的结合：可以在一块高档卡上集成视频输入输出、压缩和解压缩、特技效果及视频编辑功能。入输出、压缩和解压缩、特技效果及视频编辑功能。
10、与网络通信技术结合：完成多媒体视频会议、可视电与网络通信技术结合：完成多媒体视频会议、可视电话和多媒体通信功能话和多媒体通信功能多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University3. 摄像头摄像头针对网络视频应用针对网络视频应用模拟摄像头模拟摄像头：获得的视频信号必须通过计算机的视频卡数获得的视频信号必须通过计算机的视频卡数字化并压缩才能送进计算机进行处理。字化并压缩才能送进计算机进行处理。数字摄像头数字摄像头：直接捕捉视频
11、图像，然后通过直接捕捉视频图像，然后通过USB或或IEEE1394高速接口输入计算机。高速接口输入计算机。工作原理工作原理：外界景物通过镜头生成光学图像，再投射到图外界景物通过镜头生成光学图像，再投射到图像传感器表明转换为模拟信号，经像传感器表明转换为模拟信号，经A/D变换转为数字图像信变换转为数字图像信号，送到数字处理芯片号，送到数字处理芯片DSP进行加工，在通过与计算机的接进行加工，在通过与计算机的接口传输到计算机中进行处理，最后通过显示器显示。口传输到计算机中进行处理，最后通过显示器显示。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学
12、院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University主要性能指标主要性能指标摄像器件：摄像器件：CCD（成像质量高）（成像质量高）,CMOS像素分辨率：像素分辨率：30万、万、130万。万。颜色深度：颜色深度：24真彩、真彩、30真彩。真彩。视频捕获速度：帧率，影响流畅度视频捕获速度：帧率，影响流畅度接口方式：接口方式：USB速度快，连接简单，即插拔速度快，连接简单，即插拔多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学
13、Ningbo UniversityNingbo University4. 投影仪投影仪多媒体显示设备多媒体显示设备分类分类CRT：实现最早、应用最广、技术成熟、分辨率高实现最早、应用最广、技术成熟、分辨率高亮度较低、机身体积大、对焦汇聚调整复杂亮度较低、机身体积大、对焦汇聚调整复杂LCD：体积小、重量轻、便携、亮度高、色彩丰富体积小、重量轻、便携、亮度高、色彩丰富DLP：画面质量稳定、图像显示细腻画面质量稳定、图像显示细腻多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo Uni
14、versityNingbo University技术指标技术指标亮度亮度分辨率分辨率灯泡寿命灯泡寿命多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University5.1.2 音频信息输入输出技术音频信息输入输出技术实现：音频卡（声卡），安装在实现：音频卡（声卡），安装在PC内部使内部使PC发发出各种声音的硬件板卡，是出各种声音的硬件板卡，是PC进行所有与声音进行所有与声音相关处理的硬件设备。相关处理的硬件设备。音频卡工作原理音频卡工作原
15、理混音器混音器总线接口芯片总线接口芯片A D数字音频数字音频处理芯片处理芯片音乐音乐合成器合成器话筒输入话筒输入线性输入线性输入扬声器输出扬声器输出线性输出线性输出MIDI接口接口CD接口接口计算机总线计算机总线为各个部分与总线间提供握为各个部分与总线间提供握手信号，缓冲（声卡与总线手信号，缓冲（声卡与总线间指令和数据的传送）间指令和数据的传送）记记录录播播放放用软件控制音量用软件控制音量将数字音频的波形数据将数字音频的波形数据和和MIDI信息合成为声音信息合成为声音多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学
16、宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University音频卡的主要功能音频卡的主要功能录制和播放声音文件录制和播放声音文件对声音文件进行编辑和合成对声音文件进行编辑和合成倒播、增加回音、淡入淡出、循环放音、交换声道等倒播、增加回音、淡入淡出、循环放音、交换声道等对数字声音文件进行压缩和解压缩对数字声音文件进行压缩和解压缩MIDI音乐录制和合成音乐录制和合成利用计算机完成对外部电子乐器的操作和控制利用计算机完成对外部电子乐器的操作和控制文语转换和语音识别文语转换和语音识别让计算机朗读文本和让计算机听懂声音信息让计算机朗读文本和让计算机听懂声音信息多媒体通信
17、技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University声卡的主要作用声卡的主要作用是对声音信息进行录制和回是对声音信息进行录制和回放放可支持的采样频率可支持的采样频率8kHz,11.025kHz针对一般语音质量的要求针对一般语音质量的要求16kHz,22.05kHz,32kHz针对普通音乐效果针对普通音乐效果44.10kHz,48kHz针对高保真音乐效果针对高保真音乐效果多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信
18、系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University5.1.3 语音识别和语音合成技术语音识别和语音合成技术语音识别技术语音识别技术狭义语音识别：排除不同人的发音差异，提取代表语音狭义语音识别：排除不同人的发音差异，提取代表语音的共性特征。的共性特征。说话人语音识别：寻求说话者的个性特征以辨别说话人说话人语音识别：寻求说话者的个性特征以辨别说话人的身份。的身份。最早的语音识别系统出现在最早的语音识别系统出现在1955年（年（Bell）。随着）。随着识别技术的发展，一些研究机构相继推出语音识别识
19、别技术的发展，一些研究机构相继推出语音识别系统：系统：IBM的的Via Vioce系统；剑桥大学的系统；剑桥大学的HTK系统；系统；微软的微软的Whisper系统等。系统等。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University语音识别技术语音识别技术预处理预处理特征提取特征提取模式匹配模式匹配训练训练模式库模式库语音输入语音输入识别结果识别结果语音信息的采样、反混叠带语音信息的采样、反混叠带通滤波、去除个体发音差异通滤波、去除
20、个体发音差异和去除设备环境引起的噪声和去除设备环境引起的噪声完成语音中反映本完成语音中反映本质特征的声学参数质特征的声学参数从原始语音样本从原始语音样本中去除冗余信息中去除冗余信息聚聚类类按照一定的规则按照一定的规则和专家知识计算和专家知识计算输入特征与库存输入特征与库存模式之间的相似模式之间的相似程度，进而判断程度，进而判断输入的语意信息输入的语意信息多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University语音识别系统的分类语音
21、识别系统的分类按可识别词汇量的多少：按可识别词汇量的多少：100以下，以下，100-1000，1000以上以上按语音的输入方式：孤立词、连接词、连续词按语音的输入方式：孤立词、连接词、连续词按发音者类型：特定人、限定人、非特定人按发音者类型：特定人、限定人、非特定人按发音者的声纹：根据语音识别说话人身份按发音者的声纹：根据语音识别说话人身份多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University语音合成技术语音合成技术实现的方式实
22、现的方式录音录音/重放模式重放模式利用数字信号处理技术，采用参数合成的方式来实现语利用数字信号处理技术，采用参数合成的方式来实现语音合成音合成语音合成的三个层次语音合成的三个层次从文本到语音从文本到语音从概念到语音从概念到语音从意向到语音从意向到语音多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University有限词汇的计算机语音输出有限词汇的计算机语音输出语音报时、公共汽车报站、叫号系统语音报时、公共汽车报站、叫号系统基于语音合成技术
23、的文语转化（基于语音合成技术的文语转化（TTS）除了完成文字到语音的映射外，还要完成对书面文除了完成文字到语音的映射外，还要完成对书面文字的理解以及对语音韵律的处理字的理解以及对语音韵律的处理多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University文语转换技术文语转换技术有声电子文档、信息电话查询系统、基于计算机的有声电子文档、信息电话查询系统、基于计算机的办公教学娱乐多媒体软件、嵌入式操作系统。办公教学娱乐多媒体软件、嵌入式操作
24、系统。包括文本分析、韵律生成、语音合成包括文本分析、韵律生成、语音合成文本分析：使计算机认识文字、如何发音、用什么发音文本分析：使计算机认识文字、如何发音、用什么发音韵律生成：生成发声文本的韵律特征（声调、停顿等）韵律生成：生成发声文本的韵律特征（声调、停顿等）语音合成：语音合成：多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University1. 扫描仪扫描仪图形、图像等信息的主要输入设备图形、图像等信息的主要输入设备分类分类手动式、平
25、板式、胶片式、滚筒式手动式、平板式、胶片式、滚筒式SCSI接口、接口、EPP增强型并行接口、通用串行总线增强型并行接口、通用串行总线USB接口接口基本组件：基本组件：光源、光学透镜光源、光学透镜感光元件：感光元件：CCD模拟数字转换电路模拟数字转换电路5.1.4 其他输入输出技术其他输入输出技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University技术指标技术指标扫描精度：光学分辨率，扫描精度：光学分辨率，300*600DPI色
26、彩深度：色彩精度，色彩深度：色彩精度，24bit/pixel,300DPI扫描速度：将一页文稿扫入计算机并完成扫描速度：将一页文稿扫入计算机并完成相应处理总共需要的时间相应处理总共需要的时间多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University2. 触摸屏触摸屏采用坐标定位方式的输入设备采用坐标定位方式的输入设备使人可以基于自然的方式与计算机进行交互使人可以基于自然的方式与计算机进行交互而无需键盘而无需键盘系统组成系统组成触摸检
27、测装置：检测用户触摸位置触摸检测装置：检测用户触摸位置触摸屏控制卡：接收检测装置传来的信息并转换触摸屏控制卡：接收检测装置传来的信息并转换成触点信息送给主机成触点信息送给主机驱动程序驱动程序多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University分类分类红外线触摸屏红外线触摸屏电阻触摸屏电阻触摸屏电容式触摸屏电容式触摸屏表明声波触摸屏表明声波触摸屏近场成像触摸屏近场成像触摸屏多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术
28、：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University5.1.5 多媒体存储技术多媒体存储技术多媒体存储技术主要是指光盘存储技术。大多媒体存储技术主要是指光盘存储技术。大容量的媒体容量的媒体CD-ROM技术标准于技术标准于1985年发布。年发布。 单机多媒体存储的最初形式是人们非常熟单机多媒体存储的最初形式是人们非常熟悉的悉的VCDVCD标准是图像数据压缩标准。采用标准是图像数据压缩标准。采用MPEG-1压缩技术，可以将压缩技术，可以将74分钟视频音频信息同时压分钟视频音频信息同时压
29、缩记录在轨道上。视频质量比家用录像带略高，缩记录在轨道上。视频质量比家用录像带略高，音质与音质与CD相当相当多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University DVD标准于标准于1995年出台，年出台，专门用于存放以专门用于存放以MPEG-2方式压缩的视频和音方式压缩的视频和音频信息。其画质和音质均优于频信息。其画质和音质均优于VCD。DVD光盘可以容纳光盘可以容纳133488分钟的影片内容，分钟的影片内容，可以保存可以保存
30、4.710GB的多媒体数据。的多媒体数据。 随着多媒体数据内容的不断增加随着多媒体数据内容的不断增加，以单一，以单一盘片的形式存储数据远不能满足用户的需求，盘片的形式存储数据远不能满足用户的需求，于是出现了光盘库、冗余磁盘阵列和多媒体于是出现了光盘库、冗余磁盘阵列和多媒体数据库的存储方式。数据库的存储方式。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University多媒体信息存储的特点多媒体信息存储的特点多媒体信息存在和表现的形式多样
31、多媒体信息存在和表现的形式多样 正文正文：包括文字和数据包括文字和数据 向量图形向量图形：图元组成的图形图元组成的图形 位图图象位图图象 数字化声音和高保真音响数字化声音和高保真音响 数字化视频数字化视频多媒体信息量大多媒体信息量大多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University为实现海量数据的存储，对不同的数据应为实现海量数据的存储，对不同的数据应采用不同的存储策略。采用不同的存储策略。光盘库是一种带有自动换盘装置的光盘
32、存光盘库是一种带有自动换盘装置的光盘存储共享设备。一般由光盘架、自动换盘装储共享设备。一般由光盘架、自动换盘装置、光盘驱动器组成。置、光盘驱动器组成。一套光盘库可有一套光盘库可有1-121-12台驱动器，台驱动器，2-122-12个盘个盘仓，每个盘仓可容仓，每个盘仓可容50-60050-600片光盘，总容量片光盘，总容量可达几百可达几百GBGB甚至甚至TGBTGB。2. 光盘库光盘库多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo Univer
33、sity光盘库通过光盘库通过SCSISCSI接口与网络服务器连接，接口与网络服务器连接，通过自身接口与主机交换数据。通过自身接口与主机交换数据。光盘库的访问过程：光盘库的访问过程：自动换盘器将驱动器中的光盘取出放至盘架自动换盘器将驱动器中的光盘取出放至盘架然后将需要的光盘送入驱动器（秒级速度）然后将需要的光盘送入驱动器（秒级速度）多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo UniversityDVDDVD光盘库主要特点光盘库主要特点高容量
34、高容量检索速度快，支持跨盘存取检索速度快，支持跨盘存取高可靠性，寿命高可靠性，寿命100100年年与各系统无缝连接与各系统无缝连接安装简便，易于管理安装简便，易于管理应用应用将将DVDDVD光盘库作为在线存储设备直接进行存储光盘库作为在线存储设备直接进行存储将光盘库看作是数据归档的存储设备（数据迁移软件）将光盘库看作是数据归档的存储设备（数据迁移软件）多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University光盘库的应用光盘库的应用
35、客户机客户机客户机客户机客户机客户机服务器服务器服务器服务器服务器服务器DVD光盘光盘库库主机存储主机存储系统系统多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University通过单独的高速光纤网络将存储设备和局域通过单独的高速光纤网络将存储设备和局域网上的服务器群连接起来，数据的存取通过网上的服务器群连接起来，数据的存取通过存储区域网在服务器和海量存储设备间进行存储区域网在服务器和海量存储设备间进行高速传输。高速传输。SANSAN以光
36、纤通道为基础实现了存储设备的共享；以光纤通道为基础实现了存储设备的共享；服务器通过存储网络直接与存储设备交换数服务器通过存储网络直接与存储设备交换数据，释放了宝贵的局域网资源。据，释放了宝贵的局域网资源。3. 存储区域网络存储区域网络SAN多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University网络结构网络结构：用户终端用户终端用户终端用户终端用户终端用户终端服务器服务器服务器服务器服务器服务器磁盘阵列磁盘阵列光盘库光盘库以太网以
37、太网光纤通道网络光纤通道网络磁带库磁带库多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University实现大容量存储设备的共享和高速数据传输实现大容量存储设备的共享和高速数据传输连接方便和远距离传输连接方便和远距离传输实现主机与存储设备分离实现主机与存储设备分离提供数据的安全性和可靠性提供数据的安全性和可靠性SAN的特点的特点多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与
38、工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University4. 多媒体数据库多媒体数据库MMDB由若干个多媒体对象所构成的集合，这些对象按某由若干个多媒体对象所构成的集合，这些对象按某种特定的方式组织起来并为其他的具体应用共享。种特定的方式组织起来并为其他的具体应用共享。多媒体数据管理系统多媒体数据管理系统MMDBMS(MultimediaMMDBMS(Multimedia Database Database Management System)Management System)是以多媒体数据库是以多媒体数据库MMDBMMDB为基础为基础的
39、且能完成对多媒体数据库的且能完成对多媒体数据库MMDBMMDB的各种操作和管理的各种操作和管理功能的多媒体应用系统。功能的多媒体应用系统。由于多媒体数据自身的特点，如由多种媒体构成且由于多媒体数据自身的特点，如由多种媒体构成且数据量巨大、媒体数据间的不同约束关系、实时性数据量巨大、媒体数据间的不同约束关系、实时性的要求等，使得多媒体数据库系统有别于传统的数的要求等，使得多媒体数据库系统有别于传统的数据库系统。据库系统。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo Unive
40、rsityNingbo University多媒体数据及其数据关系的复杂性，与传统多媒体数据及其数据关系的复杂性，与传统数据相比，多媒体数据对数据模型提出了更数据相比，多媒体数据对数据模型提出了更严格的要求。严格的要求。多媒体数据模型要能够有效抽象及表示多媒体多媒体数据模型要能够有效抽象及表示多媒体数据库的静态和动态特征，模型的表示要比较简数据库的静态和动态特征，模型的表示要比较简洁灵活，要支持交互性，要能够反映多媒体数据洁灵活，要支持交互性，要能够反映多媒体数据库的一致性约束条件。库的一致性约束条件。层次数据库管理系统和网状数据库管理系统层次数据库管理系统和网状数据库管理系统的的共同缺点是不
41、能支持数据的独立性。共同缺点是不能支持数据的独立性。不能不能用于多用于多媒体数据库。媒体数据库。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University关系模型是目前数据库系统关系模型是目前数据库系统中最常用的数据模型之中最常用的数据模型之一。关系模型是建立在关系代数的基础之上的，有一。关系模型是建立在关系代数的基础之上的，有较为严密的理论基础，其数据结构简洁明了、直观较为严密的理论基础，其数据结构简洁明了、直观清晰、易学易用。目
42、前大多数数据库管理系统产品清晰、易学易用。目前大多数数据库管理系统产品均支持关系模型均支持关系模型. 关系模型要想存储多媒体数据，就关系模型要想存储多媒体数据，就需要进行扩充。需要进行扩充。非第一范式非第一范式NF2(Non First Normal Form)数据模型数据模型通过对关系模型的扩展来提高关系模型处理多媒体通过对关系模型的扩展来提高关系模型处理多媒体数据的能力。数据的能力。随着近年来面向对像技术的兴起，面向对像技术在随着近年来面向对像技术的兴起，面向对像技术在数据库中的应用也日益显现出其强大的生命力。这数据库中的应用也日益显现出其强大的生命力。这主要是由于面向对像模型能够很好的描
43、述复杂的事主要是由于面向对像模型能够很好的描述复杂的事物对像，更好的维护复杂对像的语义信息。物对像，更好的维护复杂对像的语义信息。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University多媒体数据库的体系结构多媒体数据库的体系结构多媒体数据库管理系统多媒体数据库管理系统MMDBMS的体系结构分为的体系结构分为三层，即数据库管理层、多媒体数据合成层和交三层，即数据库管理层、多媒体数据合成层和交互层。如下图所示。互层。如下图所示。用用
44、 户户 界界 面面超文本导航超文本导航多媒体查询多媒体查询媒体编辑媒体编辑数据结构定义数据结构定义多媒体数据的各种归纳关系多媒体数据的各种归纳关系多媒体对象的合成信息多媒体对象的合成信息成分数据体得特征信息等成分数据体得特征信息等文本文本DBMS图像图像DBMS音频音频DBMS视频视频DBMS文本记录文本记录图像记录图像记录音频记录音频记录视频记录视频记录多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University5.2 超媒体技术超
45、媒体技术超文本的概念超文本的概念文本文本逻辑单位：字、词、句子、段落、节、章；逻辑单位：字、词、句子、段落、节、章；物理单位：字节、行、页、册、卷；物理单位：字节、行、页、册、卷；线性结构：组织上是线性的、顺序的线性结构：组织上是线性的、顺序的多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University人脑的记忆机制人脑的记忆机制联想式的网状结构；联想式的网状结构；对联想、记忆的探索形成了人类思维概念化的对联想、记忆的探索形成了人类思
46、维概念化的基础；基础；冬天结冰河鱼婚礼；冬天结冰河鱼婚礼；文本无法管理这种互联的网状信息结构；文本无法管理这种互联的网状信息结构；需要探索新的信息存储和检索机制；需要探索新的信息存储和检索机制；超文本的概念超文本的概念多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超文本（超文本（hypertext）超越普通的文本；超越普通的文本；采用非线性网状结构组织信息块；采用非线性网状结构组织信息块；按照文本内部固有的独立性和相关性
47、划分成不按照文本内部固有的独立性和相关性划分成不同的信息块，即结点（同的信息块，即结点（node，节点）；节点）；结点之间的自然关联，用链连接成网；结点之间的自然关联，用链连接成网；链的起始结点称为锚结点（链的起始结点称为锚结点（anchor node）；）；终止结点称为目的结点。终止结点称为目的结点。类似人类联想记忆结构类似人类联想记忆结构超文本的概念超文本的概念多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超文本结构
48、示例超文本结构示例A.B.C.D.EF.超文本的概念超文本的概念多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超文本的定义：超文本的定义：由信息结点和表示信息结点间相关性的链由信息结点和表示信息结点间相关性的链构成的一个具有一定逻辑结构和语音的网构成的一个具有一定逻辑结构和语音的网络；络；信息结点信息结点管理的基本单位；管理的基本单位；信息块（字符文本集合），一定大小的显示区信息块（字符文本集合），一定大小的显示区域；域
49、；大小由实际情况决定；大小由实际情况决定；超文本的概念超文本的概念多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超文本系统超文本系统对超文本进行管理和使用的系统；对超文本进行管理和使用的系统；有以下特点：有以下特点：用户界面包括展示结点和链的形式；用户界面包括展示结点和链的形式；给出网络结构的动态总貌图；给出网络结构的动态总貌图；一般使用双向链支持跨越各种网络；一般使用双向链支持跨越各种网络；用户可以动态的改变网络中的结
50、点和链；用户可以动态的改变网络中的结点和链；尽可能通用，更多地强调其用户界面的尽可能通用，更多地强调其用户界面的“视视觉和感觉觉和感觉” 超文本系统超文本系统多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超文本的发展历史超文本的发展历史概念产生时期概念产生时期(19451965) 20世纪世纪30年代年代V.Bush提出提出Memex存储器存储器扩展设想，预言了文本的一种非线性结扩展设想，预言了文本的一种非线性结构；构；
51、1939发表发表“As We May Think”；1965年年Tel Nelson创造创造“hypertext”一词，一词，命名非线性网络文本为超文本，并开始命名非线性网络文本为超文本，并开始计算机实现；计算机实现；多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University概念系统的研究时期概念系统的研究时期(19671985) 1967年，布朗大学年，布朗大学Andy van Dam等研制第一个等研制第一个可运行超文本系统可运行
52、超文本系统The Hypertext Editing System;1968年，年，Doug Engelbart在在FJCC上演示上演示NLS联联机系统机系统;1968年，布朗大学推出年，布朗大学推出FRESS（文件检索与编文件检索与编辑系统）辑系统）;1975年，年，CMU推出推出ZOG(现为现为KMS，知识管理知识管理系统系统);1978年，年，MIT建筑机械组推出第一个超媒体视建筑机械组推出第一个超媒体视频盘片系统频盘片系统Aspen Movie Map；超文本的发展历史超文本的发展历史多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院
53、信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University成熟与发展时期成熟与发展时期(1985) 1985年，年，Janet Walker研制的研制的Symbolics Document Examiner；1985年，布朗大学推出年，布朗大学推出Intermedia系统系统（Macintosh）；）；1986年，年，OWL引入引入Guide,这，第一个广泛应用的超这，第一个广泛应用的超文本；文本；1987年，年，Xerox公司推出公司推出Notecards，苹果公司苹果公司Bill Atkinson研制研制Hypercard；19
54、91年，美国年，美国Asymetrix公司推出公司推出ToolBook系统系统；1990年年，位于日内瓦的欧洲量子物理实验室位于日内瓦的欧洲量子物理实验室CERN开开发的运行于发的运行于Internet的的WWW系统系统，对人类社会产生对人类社会产生深远影响；深远影响；超文本的发展历史超文本的发展历史多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超文本的理论研究超文本的理论研究1987年，年，ACM超文本专题讨论会超文本
55、专题讨论会(Hypertext87)在北卡罗来纳大学召开；在北卡罗来纳大学召开；1989年，第一次超文本公开会议在英国召开；年，第一次超文本公开会议在英国召开；1990年，第一届欧洲超文本会议年，第一届欧洲超文本会议(ECOH)在法国在法国Inria召开；召开；ISO等国际组织制定了超文本方面的标准，推等国际组织制定了超文本方面的标准，推动其商品化发展。动其商品化发展。超文本的发展历史超文本的发展历史多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNing
56、bo University超文本的主要成份超文本的主要成份 结点结点大小可变；大小可变；内容：文本、图形、图像、音频、视频、程序内容：文本、图形、图像、音频、视频、程序表示方法各异；表示方法各异；基本类型：基本类型：媒体类结点（各种媒体结点）媒体类结点（各种媒体结点）动作与操作结点（按钮结点，如传真、后退等按钮）动作与操作结点（按钮结点，如传真、后退等按钮）组织结点（索引结点、目录结点）组织结点（索引结点、目录结点）推理结点（对象结点和规则结点）推理结点（对象结点和规则结点）用于辅助链的推理和计算用于辅助链的推理和计算多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的
57、关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University 链链形式：从一个结点指向另一个结点的指针；形式：从一个结点指向另一个结点的指针；本质：表示不同结点上存在着的信息的联系；本质：表示不同结点上存在着的信息的联系；作用：定义超文本结构并提供浏览探索结点作用：定义超文本结构并提供浏览探索结点的能力；的能力；链可嵌入结点中，也可单独存储；链可嵌入结点中，也可单独存储；分类：分类：基本结构链基本结构链实链实链基本、交叉索引、结点内注释、缩放、全景、视图基本、交叉索引、结点内注释、缩放、全景、视图组织链、推理
58、链组织链、推理链索引、索引、IS-A、HAS-A、执行执行自动链接链和类型链自动链接链和类型链超文本的主要成份超文本的主要成份 多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University 分类：分类：基本结构链基本结构链实链实链基本链：建立节点间基本顺序使信息在总体上呈基本链：建立节点间基本顺序使信息在总体上呈现层次结构现层次结构交叉索引链：将节点连接成交叉的网状结构，转交叉索引链：将节点连接成交叉的网状结构，转移、返回等移、返回等
59、节点内容注释链：指向节点内部附加注释信息节点内容注释链：指向节点内部附加注释信息组织链、推理链组织链、推理链用于节点的组织、迁移用于节点的组织、迁移自动链接链和类型链自动链接链和类型链自动链接可以完成对超媒体基于内容的检索自动链接可以完成对超媒体基于内容的检索超文本的主要成份超文本的主要成份 多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University 超文本的主要成份超文本的主要成份 热标热标确定信息关联的链源，引起相确定信息关联的
60、链源，引起相关内容的转移关内容的转移热字：斜体或带下划，须事先定义热字：斜体或带下划，须事先定义热区：特殊敏感区域热区：特殊敏感区域热元：将独立的图形单位作为信息转移的热元：将独立的图形单位作为信息转移的链源链源热点：时基类媒体在时间轴上的触发转移热点：时基类媒体在时间轴上的触发转移热属性：将关系数据库中的属性作为热源热属性：将关系数据库中的属性作为热源多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University宏结点宏结点链接在一起
61、的结点群，就是超文本网络的一部链接在一起的结点群，就是超文本网络的一部分分子网；子网；可用于分层简化网络拓扑结构，但增加了管理可用于分层简化网络拓扑结构，但增加了管理和检索的层次；和检索的层次；宏文本（宏文本（macrotext）和微文本（和微文本（microtext）表示不同层次的超文本；表示不同层次的超文本；微文本又称小型超文本，微文本又称小型超文本， 支持对结点信息的浏览；支持对结点信息的浏览；宏文本又称大型超文本，宏文本又称大型超文本， 支持对宏结点的查找与索引支持对宏结点的查找与索引超文本的主要成份超文本的主要成份 多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信
62、系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超媒体超媒体=超文本超文本+多媒体多媒体超媒体技术超媒体技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超媒体系统：能够创作和使用超媒体应超媒体系统：能够创作和使用超媒体应用的系统用的系统创作子系统创作子系统提供生成超媒体的多种手段，如编辑器、超媒提供生成超媒体的多种
63、手段，如编辑器、超媒体语言体语言读者子系统读者子系统提供使用超媒体的手段，主要是浏览器和导航提供使用超媒体的手段，主要是浏览器和导航工具工具支持子系统支持子系统实现超媒体服务的关键，是系统应用的内核层实现超媒体服务的关键，是系统应用的内核层超媒体系统结构超媒体系统结构多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University创创作作工工具具超超媒媒体体语语言言其其他他工工具具作者子系统作者子系统读者子系统读者子系统浏览器浏览器其他读
64、者工具其他读者工具应用接口或应用应用接口或应用链链服务器服务器媒体媒体服务器服务器WEB服务器服务器超媒体超媒体服务器服务器支持子系统支持子系统表现表现WEB网络网络存储存储多媒体数据多媒体数据将分布在网络中将分布在网络中的多媒体数据组的多媒体数据组成具有丰富表现成具有丰富表现能力的超媒体应能力的超媒体应用网络用网络完成对各完成对各种超媒体种超媒体信息的浏信息的浏览和查询览和查询管理整理超媒体管理整理超媒体创作和使用创作和使用向创作者和读者提供通向创作者和读者提供通信超媒体系统的接口信超媒体系统的接口多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与
65、工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超媒体系统结构超媒体系统结构作者子系统：完成对多媒体信息的时空表现描作者子系统：完成对多媒体信息的时空表现描述；创建整个超媒体信息网络的节点和链；完述；创建整个超媒体信息网络的节点和链；完成对已有超媒体系统的增加、修改、删除操作。成对已有超媒体系统的增加、修改、删除操作。读者子系统读者子系统浏览器浏览器使用使用URL向服务器申请各种信息资源服务向服务器申请各种信息资源服务使用超级链接从一个页面跳到另一个页面使用超级链接从一个页面跳到另一个页面查看以前浏览过的或感兴趣的
66、页面查看以前浏览过的或感兴趣的页面存储打印页面存储打印页面防止用户在复杂的超媒体信息网络中迷失方向防止用户在复杂的超媒体信息网络中迷失方向多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University超媒体系统结构超媒体系统结构支持子系统支持子系统协助作者子系统和读者子系统完成对超媒体协助作者子系统和读者子系统完成对超媒体成分的管理和维护成分的管理和维护协助超媒体应用系统搜集所需要的信息并组协助超媒体应用系统搜集所需要的信息并组成超媒体
67、系统成超媒体系统在基础设施的支持下完成对各类媒体信息的在基础设施的支持下完成对各类媒体信息的输入、输出、存储、多媒体表现、数据库管输入、输出、存储、多媒体表现、数据库管理、网络通信等。理、网络通信等。多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术多媒体通信技术：多媒体通信系统中的关键技术信息科学与工程学院信息科学与工程学院宁波大学宁波大学宁波大学宁波大学 Ningbo UniversityNingbo University知名的开放式超媒体系统知名的开放式超媒体系统德国研究学会开发的德国研究学会开发的KHS丹麦丹麦Aarhus大学开发的大学开发的DHM美国加利福尼亚大学开发的美国加利福尼亚大学开发的Chimera英国南开普敦大学开发的英国南开普敦大学开发的Microcosm广西计算中心开发的基于图形的广西计算中心开发的基于图形的GBH
