第一章 多媒体概述 计算机系 李 妍 2017/3/13.

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1 第一章 多媒体概述 计算机系 李 妍 2017/3/13

2 本单元学习目标 理解多媒体、多媒体技术的概念及特点。 了解多媒体的相关概念与技术 了解多媒体技术的应用领域。 了解多媒体技术相关的认证考试
2017/3/13

3 1.1.1 多媒体的一些基本概念 媒体： 即信息的载体。 在计算机中包含两层含义： 信息存储与传输的实体（eg：磁盘、光盘、通信网络等）
反映了信息的存在 规定了信息的表现类型 多媒体中的媒体是指媒体的后一种含义，但它并不仅是各种信息媒体的简单组合，而是与计算机、数字化、交互性紧密相联的全新信息载体。 2017/3/13

4 什么是多媒体 多种媒体的结合应用。 根据信息被人们感觉、加以表示、使之呈现、实现存储或进行传输的载体的不同，可以将媒体可分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体五类： （1）感觉媒体（Perception Medium）：是指人们可以通过感觉器官感觉到的信息承载体，如人们听到的各种声音，看到的各种图形图像、文字等。还有通过计算机显示出来的数据、文本、图形等都属于感觉媒体。 声音 动画 2017/3/13 图像

5 （2）表示媒体（Representation Medium）：
是指为了对感觉媒体进行加工、处理和传输而被人们创造出来的一种媒体。表示媒体可用来定义信息的特征，通常用编码来表示，如语音编码、图像编码和文本编码等。 2017/3/13

6 （3）显示媒体（Presentation Medium）：
是指感觉媒体与电信号进行相互转换所需的媒体，即显示信息所需的物理设备。例如：显示器、扬声器、打印机等信息输出类设备，以及像鼠标、键盘、话筒、数码相机等输入类设备。 2017/3/13

7 （4）存储媒体（Storage Medium）： 是指感觉媒体转换成数字信号后进行存储的物理设备，如软盘、硬盘及光盘等存储设备。
2017/3/13

8 （5）传输媒体（Transmission Medium）：
是指传输数据所需的物理设备或物质，如同轴电缆、双绞线、光缆及红外线等信息传输载体。 双绞线 2017/3/13

9 感觉媒体 表示媒体 （核心） 显示媒体 (表现媒体) 存储媒体 传输媒体
直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉。例如，语言、音乐、图形、图像、自然界的各种声音以及计算机系统中的文件、数据和文字等 表示媒体 （核心） 各种编码，如语言编码、文本编码和图像编码等 。可划分为两类：静态媒体（信息的再现与时间无关，如文本、图形、图像等）；连续媒体（具有隐含的时间关系，其播放速度将影响所含信息的再现，如声音、动画、视频等） 显示媒体 (表现媒体) 将感觉媒体输入到计算机中或通过计算机展示感觉媒体的物理设备，即获取和还原感觉媒体的计算机输入和输出设备 (eg: 显示器、打印机、键盘、鼠标、扫描仪等) 存储媒体 存储表示媒体信息的物理设备（eg: 软盘、硬盘、磁带、光盘、内存和闪存等） 传输媒体 传输表示媒体的物理介质（eg: 双绞线、同轴电缆、光纤、空间电磁波等) 连续媒体的引入给传统的计算机系统、通信系统和分布式应用系统等都提出了更高的要求。 2017/3/13

10 媒体与计算机系统的关系 纸质图片 声音 视频 文本 …… 输入设备 输出设备 纸质图片 声音 视频 文本 …… 计算机主机 CPU、RAM
感觉媒体 纸质图片 声音 视频 文本 …… 感觉媒体 显示媒体 输入设备 表示媒体 显示媒体 输出设备 纸质图片 声音 视频 文本 …… 计算机主机 CPU、RAM 存储媒体 磁盘、光盘等 网络交换 传输媒体 远程计算机 2017/3/13

11 上述的各种媒体中，表示媒体是核心。计算机处理媒体信息时，首先 通过显示媒体的输入设备将感觉媒体转换成表示媒体并存放在存储媒体中，
计算机从存储媒体中获取表示媒体的信息后进行加工、处理，最后利用显 示媒体的输出设备将表示媒体换成感觉媒体。此外，通过传输媒体，计算 机也可将从存储媒体中得到的表示媒体传送到网络中的其他计算机。 信息 信道 信息 解 码 编 码 2017/3/13

12 多媒体及多媒体技术 多媒体是由两种以上单一媒体融合而成的信息综合表现形式，是多种媒体的综合处理和利用的结果。
　　多媒体是由两种以上单一媒体融合而成的信息综合表现形式，是多种媒体的综合处理和利用的结果。 通过不同形式的“媒体”，反映了不同的信息表示与信息交流方式；而多媒体的“多”，在强调信息媒体多样性的同时，更强调各媒体间的有机结合及人与信息媒体之间的交互作用。 2017/3/13

13 多媒体是信息交流和传播媒体，从这个意义上说，多媒体和电视、报纸、杂志等媒体的功能是一样的；
多媒体具有以下特点： 多媒体是信息交流和传播媒体，从这个意义上说，多媒体和电视、报纸、杂志等媒体的功能是一样的； 多媒体是人--机交互式媒体，从这个意义上说，多媒体和目前大家所熟悉的模拟电视、报纸、杂志等媒体又是大不相同的。后者只能单向地传播信息，而多媒体可提供用户与多种媒体之间的交互式操作，从而实现用户对信息的主动选择和控制； 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的； 传播信息的媒体种类很多，如文字、声音、电视图像、图形、图像、动画等。 2017/3/13

14 多媒体与传统媒体的比较 传统媒体 多媒体 模拟信号 数字信号 被动接受信息 主动与信息媒体进行交互 形式单一
两种或以上不同媒体信息的有机集成 2017/3/13

15 多媒体技术 多媒体计算机技术：计算机综合处理多种媒体信息，在文本、图形图像、音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。 多媒体网络技术：是综合性技术，目标是实现多个多媒体计算机系统的联合应用。多媒体的网络应用对网络技术提出了相当高的要求，网络不仅要保证多媒体信息的安全传递，而且要保证多媒体及时到达。 2017/3/13

16 多媒体技术的主要特征 多维性：是指多媒体技术具有的处理信息范围的空间扩展和放大能力 。 集成性 ：多媒体信息表达的集成、多媒体设备的集成。
交互性 ：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 。 实时性：多媒体信息系统所具有的高同步和即时处理特性。 2017/3/13

17 1.1.2 多媒体的发展历程 多媒体技术兴起于20世纪80年代，在90年代多媒体技术逐步形成、成熟、完善，从研究开发转向应用发展 。
1984年，美国Apple公司在研制Macintosh计算机时，为了增加图形处理功能、改善人机交互界面，创造性地使用了位映射(bitmap)、窗口(windows)、图标(icon)等技术。同时引入鼠标作为输入设备 ，大大方使了用户的操作。 麦金塔电脑（Macintosh，简称Mac，香港俗称Mac机，大陆亦有人称作苹果机或麦金托什机），是苹果电脑其中一系列的个人电脑。Macintosh是由Macintosh计划发起人Jef Raskin跟据他最爱的苹果品种McIntosh命名。 初代Macintosh的创新之处包括：     * 图型用户界面，图示和电脑桌面     * 使用鼠标作为指标工具     * 使用指标工具进行“双击”、“Drag and drop”等等工作     * “所见即所得”的文字处理系统以及图像修改软件     * 长档名，可含有空格以及没有档案延伸（File extension），初代容许三十一个字符，Mac OS X更可用255个字符作档案名。     * 将三吋半软碟作为标准设备     * 将播音功能作为标准功能，以及在机体将上可发人声的喇叭     * 美观而且合乎人体工学的工业设计 2017/3/13

18 1985年美国Commodore公司率先推出了世界上第一台多媒体计算机Amiga（阿米咖），它具有专用的多媒体操作系统，可方便地处理视频和音频信号。形成完整的多媒体计算机系列。
1985年8月美国Microsoft(微软)公司借鉴Apple公司在Macintosh计算机上所使用的技术而推出了运行在DOS基础上的Windows系统。这是一个具有多媒体功能，多任务的图形化用户界面的操作系统，现已成为微机的主流操作系统。新一代的Windows操作系统Vista更是加强其多媒体功能，带有许多新的操控多媒体的特性和技术。 2017/3/13

19 多媒体计算机简称为MPC（Multimedia Personal Computer），是指具有
多媒体功能，符合多媒体计算机规范的计算机。1990年月11月，在Microsoft 公司的主持下，Microsoft、IBM、Philips、NEC等较大的多媒体计算机厂商召 开了多媒体开发者会议，成立了多媒体计算机市场协会（Multimedia PC Marketing Council，Inc），进行多媒体标准的制定和管理。该组织根据当时计 算机的发展水平制定了多媒体计算机的基本标准MPC1，对多媒体计算机硬件规 定了必须的技术规格。 1996年6月，该组织更名为“多媒体PC工作组”（Multimedia PC Working Group）， 年公布了新的多媒体计算机标准，即MPC3。 2017/3/13

20 MPC标准的基本内容 对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行最低标准的规范 规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化标准
制定MPC三项基本标准 (MPC-1/2/3) 2017/3/13

21 MPC配置示意图 MPC标准规定了多媒体计算机的最低配置，同时对主机的CPU性能、内存容量、外存容量以及屏幕显示能力等做了相应的规定。
（1） 微处理器：Pentium 75MHz或更高主频的微处理器。 （2） 内存：8MB以上内存。 （3） 磁盘：1.44MB软驱，540MB以上的硬盘。 （4） 图形性能：可进行颜色空间转换和缩放；视频图像子系统在视频允许时可进行直接帧存取，以15位/象素、352×240分辨率、30帧/秒播放视频，不要求缩放和裁剪。 （5） 视频播放：编码和解码都应在15位/象素、352×240分辩率、30帧/秒（或352×288分辩率，25帧/秒），播放视频时支持同步的声频/视频流，不丢帧。 （6） 声卡：支持16位声卡，波表合成技术，MIDI播放。 （7） CD-ROM：4倍速光驱，平均访问时间250 ms，符合CD-XA规格，具备多段式能力。 2017/3/13

22 MPG-Ⅰ、MPG-Ⅱ 和MPG-Ⅲ主要区别及其最低要求 项目 MPG-Ⅰ MPG-Ⅱ MPG-Ⅲ 处理器 80386 SX、16MHZ主频
75MHZ的Pentium处理器 内存 2MB 4MB 8MB 磁盘 1.44MB软驱，30MB硬盘 1.44MB软驱，160MB硬盘 1.44MB软驱，540MB硬盘 CD-ROM 数据传输率150KBps 数据传输率300KBps 数据传输率600KBps 音频 8位数字音频，内置MIDI音乐合成器，具有11.025KHZ采样频率 16位数字音频，内置 MIDI音乐合成器，具有44.1KHZ采样频率 16位声卡，波表合成技术，MIDI播放 视频 没有要求 可进行MPEG-1播放，可进行直接帧存取。播放视频时，支持同步的声频/视频流，不丢帧 用户接口 101键标准键盘，两键鼠标 I/O口 MIDI接口，游戏杆接口、串/并行接口 2017/3/13

23 1.1.3 多媒体中的媒体元素及其特征 1、文本 包括字体（Font）、字形（Style）、字号（Size）、颜色（Color）、修饰（Effect）等属性。是使用最悠久、最广泛的媒体元素，是信息的最基本的形式。其最大优点是存储空间小。但形式呆板，仅能利用视觉获取，靠人的思维进行理解，难于描述对象的形态、运动等特征。 文本数据可以在文本编辑软件里制作，如通过写字板、记事本和WPS、Word字处理软件等，所编的文本文件大都可以被输入到多媒体应用设计之中。制作图形的软件或多媒体编辑软件一般也有文本制作功能。 包含各类文本和符号 2017/3/13

24 2、图形图像 图形是计算机产生的图案，一般是指由点、直线、曲线、面、文字的结构元素所构成，并经过平移、对称、缩放、旋转、填充、透视、投影等变换而产生出来的画面 ；图像则是用数字化方法记录下来的自然界景物，如将照片用扫描器输入到计算机成为一个一个像素表达的图面。 图形优点是可以不失真缩放、占用存储空间小。但图形仅能表现对象结构，表现对象质感方面的能力较弱。 图像能表现对象的颜色细节和质感，具有形象、直观、信息量大的优点。但图像文件的数据量很大，所以需要对图像数据进行压缩，即利用视觉特征，去除人眼不敏感的冗余数据。目前最为流行、且压缩效果好的位图压缩格式为JPEG，而且图像失真较小。 2017/3/13

25 通过计算而描述的矢量图形 用像素点描述的自然影像
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26 3、声音（Sound）和音乐（Music）
声音包括人说话的声音、动物鸣叫声和自然界的各种声音。而音乐是有节奏、旋律或和声的人声或乐器音响等配合所构成的一种艺术。声音和音乐在本质 上是相同的，都是具有振幅和频率的声波。声波的幅度表示声音的强弱，频 率表示声音音调的高低。 　　在多媒体项目中加入声音元素，可以给人多感官刺激，增强对文字、图像等类型媒体信息的理解。 声音和音乐（音频）的缺点是数据量庞大，因此也必须进行压缩处理。 2017/3/13

27 音频数字信号、压缩音频信号 ● midi音频 ● wav音频 ● mp3压缩音频 2017/3/13

28 动画就是运动的图画。用计算机实现的动画有两种，一种叫造型动画（变形动画），另一种叫帧动画。
4、动画（Animation） 动画就是运动的图画。用计算机实现的动画有两种，一种叫造型动画（变形动画），另一种叫帧动画。 造型动画是对每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动画。 帧动画是由一幅幅连续的画面组成的图像序列，这是产生各种动画的基本方法。 2017/3/13

29 为什么一幅幅静态的画面连续播放，就可看到动态的图像画面？
　　这是由于人的眼睛具有视觉暂停现象，在亮度信号消失之后亮度感觉仍然可以保持1/20－1/10秒的时间。动态图像（动画）就是根据这个特性而产生的。从物理意义上看，任何动态图像都是由多幅连续的图像序列构成的，沿着时间轴，每一幅图像保持一个很小的时间间隔，顺序地在人眼感觉不到的速度（每秒25～30帧）下换成另一幅图像，连续不断转换就形成了运动的感觉。电影和计算机中的动画都是如此。 2017/3/13

30 单画面矢量动画 多画面帧动画 单画面矢量动画、多画面帧动画 2017/3/13
FRAME FRAME FRAME FRAME FRAME FRAME FRAME 07 2017/3/13

31 数字视频主要应用于非线性视频编辑、VCD和DVD数字视频点播、通过网络传送远程教学、医疗或会议的现场景象。
5、 视频（Video） 视频也是另一种动态图像。当动态图像中的画面是实时获取的自然景物而形成的，就称之为视频（Video）。视频一词源于电视技术，电视视频是模拟信号，计算机视频则是数字信号。由于数字视频的每一帧画面是由实时获取的自然景观转换成数字形式而来，因此有很大的数据量。 数字视频主要应用于非线性视频编辑、VCD和DVD数字视频点播、通过网络传送远程教学、医疗或会议的现场景象。 2017/3/13

32 画面质量除了原始图像质量外，还与视频数据的压缩比有关。压缩比超过一定值，画面质量下降。
视频的几个重要技术参数： （1） 帧速 每秒钟播放的静止画面数（帧/秒）。为了减少数据量，可适当降低帧速。若帧速在16 FPS （Frames Per Second）以上，便可达到比较满意的效果。 （2） 数据量 未经过压缩的数据量为帧速乘以每幅图像数据量。假设一幅图像为1MB，则每秒的数据量将达到25MB（PAL制式），经过压缩之后将减少为原来的几十分之一甚至更少。 （3） 画面质量 画面质量除了原始图像质量外，还与视频数据的压缩比有关。压缩比超过一定值，画面质量下降。 2017/3/13

33 1.1.4 多媒体信息的组织方式 1、顺序文本：是线形的顺序组织形式，其特点是文本内容按照其自身要表达的逻辑关系和自然顺序线形排列，在阅读该类文本时只能按照固定的线形顺序进行。 2、超文本（Hypertext）：是一种使用于文本、图形或计算机的信息组织形式。它使得单一的信息元素之间相互交叉引用。这种引用并不是通过复制来实现的，而是通过指向被引用的地址字符串来获取相应的信息。它是一种非线性的网状结构，由信息节点和表示信息节点间相互性的链构成。 节点是超媒体中的信息基本单元，是围绕一个特殊主题组织起来的数据集合 每个节点有若干指针指向其他节点，或从其他节点指向该节点，这些指针称为链 2017/3/13

34 3、超媒体(Hypermedia):是在超文本概念的基础上提出的一个多媒体信息组织
的新概念。它是由信息节点和表示信息节点相关性的链构成的具有一定的逻辑 结构和语义的网络。（这三个是组成超媒体的三个基本要素） 超媒体以实现多种媒体信息的非线形组织为基本要求，从信息节点和链两个方面对超文本的概念做了扩充: 首先，信息节点的内容不再局限于文本，而是扩展到图形、图像、声音、视频、动画等不同媒体形式； 其次，“链”不仅能链接文本，还能链接图形、图像、声音、视频、动画等多 媒体信息。 这样形成的多媒体信息组织形式机制就叫超媒体，而其中能够链接各种媒体信 息的链也被称为超链接（Hyperlink). 2017/3/13

35 每个节点单元中的指针连接为链，且链接的是节点中有关联的那个部分 而不是整个节点。
A B C D E F A F 为 节点 每个节点单元中的指针连接为链，且链接的是节点中有关联的那个部分 而不是整个节点。 2017/3/13

36 流媒体技术的出现，使在窄带互联网中传播多媒体信息成为可能。
4、流媒体： 是应用流技术在网络上传输的多媒体文件（音频、视频、动画或者 其它多媒体文件），而流技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网站服务器，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要等待整个压缩文件全部下载到自己机器后，才可以收听和观看的网络传输技术。 该技术先在使用者端的计算机上创造一个缓冲区，于播放前预先下载一小段资料作为缓冲，当网络实际连线速度小于播放所耗用资料的速度时，播放程序会取用这一小段缓冲区内的资料，避免播放的中断，也使得播放品质得以维持。 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。 流媒体技术的出现，使在窄带互联网中传播多媒体信息成为可能。 2017/3/13

37 1.2 多媒体的相关技术 由于多媒体系统需要将不同的媒体数据表示成统一的结构码，然后对其进行变换、重组和分析处理，以做进一步的存储、传送、输出和交互控制。所以，多媒体的传统关键技术主要集中在以下四类中： 数据压缩技术 大规模集成电路（VLSI）制造技术 大容量的光盘存储器（CD-ROM） 实时多任务操作系统 人机交互技术一方面解决了多媒体信息的输入/输出问题，另一方面，它更注重人与多媒体系统的交互方式和交互性能的研究，是对多媒体技术的扩展与深化。 2017/3/13

38 应用于互联网络的多媒体关键技术，按层次分
多媒体处理与编码技术 多媒体系统技术 多媒体信息组织与管理技术 多媒体通信网络技术 多媒体人机接口与虚拟现实技术 多媒体应用技术 2017/3/13

39 系统性能层面 应用功能层面 多媒体 基础技术 多媒体数据压缩技术 信息处理技术 文本信息处理技术 多媒体专用芯片技术 图形/图像处理技术
多媒体信息存储技术 音频信息处理技术 多媒体网络通信技术 视频信息处理与动画技术 多媒体系统软件技术 多媒体集成（超文本与超媒体）技术 人机交互技术 人机交互技术一方面解决了多媒体信息的输入/输出问题，另一方面，它更注重人与多媒体系统的交互方式和交互性能的研究，是对多媒体技术的扩展与深化。 2017/3/13

40 多媒体信息的主要特点之一就是数据量大，由此引发以下几方面的问题：
计算机处理多媒体信息的速度问题 多媒体信息的存储问题 多媒体信息的传输问题 提高计算机系统的处理能力 扩大存储器容量 增加通信干线的带宽 数据压缩 解决的方法： 2017/3/13

41 数据存在冗余(重复、无关、可忽略的数据等) 不敏感因素的存在（颜色、亮度、细节等）
1、数据压缩技术（关键技术）： 数据压缩的条件: 数据存在冗余(重复、无关、可忽略的数据等) 不敏感因素的存在（颜色、亮度、细节等） 数据压缩就是从采样数据中去除冗余，只保留原始信息中变化的特征性信息，去除重复的、确定的或可推知的信息，在实现更接近实际媒体信息描述的前提下，尽可能地减少描述用的信息量。 多媒体信息的特点之一就是数据量巨大，由此可引发三方面的问题： 1、多媒体信息的存储问题 2、多媒体信息的传输问题 3、计算机处理多媒体信息的速度问题。 这些都是多媒体技术中的主要瓶颈问题。除了扩大存储器容量、增加通信干线的带宽和提高计算机系统的处理能力之外，更为有效的办法就是数据压缩。 多媒体数据的冗余分为：信息熵冗余、空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余、听觉冗余、纹理的统计冗余 2017/3/13

42 数据的解压缩是数据压缩的逆过程，又称数据还原，即把压缩的编码还原为原始数据。因此数据压缩方法也称为编码方法。
数据压缩在满足还原信息质量要求的前提下，实际上是一个编码过程。它通过代码转换把原始的数据进行编码压缩，被压缩的对象是原始的采样数据，压缩后的数据称为压缩数据。 数据的解压缩是数据压缩的逆过程，又称数据还原，即把压缩的编码还原为原始数据。因此数据压缩方法也称为编码方法。 2017/3/13

43 224 颜色 (16,777,216色) 28 颜色 (256色) 224色 色 2017/3/13

44 信息的冗余：信息中存在的各种性质的多余度（成份）
数据冗余包括： 1、相邻像素之间的相关性——空间冗余 规则物体和规则背景的表面物理特性都具有相关性，数字化后表现数据冗余。 例如：规则的图形画面，其表面颜色均匀，各个部分的亮度、饱和度相近、色 相近似，经数字化处理后生成的点阵图像，很大数量的相邻像素的数据完全一 样或十分相近。完全一样的数据就可以压缩。如果十分相近的部分，通过某些 处理（采样），数据也可以压缩。 2017/3/13

45 2、相邻帧或语音元素之间的相关性……时间冗余
视频图像、动画等都是由序列图像组成，这是语音或序列图像中常见的冗余。序列图片播放时，时间发生推移而诸多画面的某些同一部位并没有变化。　　　　 相同的元素就属于冗余信息，可以压缩。 例如：一个风景画的表现，仅仅是太阳作了变化。在表达这个图像时，如果将太阳和背景分别记录。此时，背景的相关性（冗余）就非常大。而数据文件仅记录太阳的变化信息即可。 空间冗余和时间冗余是把图像信号看作概率信号时所反映出的统计特性 把这两种冗余称作统计冗余。 2017/3/13

46 3、图像的规则（形状、纹理）相关性……结构冗余。
在某些场景中，存在着明显的图像分布模式，这种分布模式称作结构。图像中出现重复或相近的纹理结构，结构可以通过特点的过程来生成。 2017/3/13

47 4、知识冗余(先验知识冗余 )       由图像记录方式与人对图像的知识差异所产生的冗余； 某些固定的文字数据及人对这些固定文字数据的理解也构成冗余 Eg:人脸的图像有固定的结构，嘴的上方有鼻子，鼻子的上方有眼睛，鼻子位于正面图像的中线上等。 这类规律性的结构可由先验知识和背景知识得到，我们称此类冗余为知识冗余。

48 人类的视觉对于图像中所有的变化不一定都是有感觉的，若忽略这些不能被察觉的变化或根本就看不见的数据，仍然会认为这些图像是完美的，这就产生了冗余
5、视觉冗余 人类的视觉对于图像中所有的变化不一定都是有感觉的，若忽略这些不能被察觉的变化或根本就看不见的数据，仍然会认为这些图像是完美的，这就产生了冗余 。 通常情况下，人类视觉系统对亮度变化敏感，而对色度的变化相对不敏感；在高亮度区，人眼对亮度变化敏感度下降。 对物体边缘敏感，内部区域相对不敏感；对整体结构敏感，而对内部细节相对不敏感。 Eg：人视觉的一般分辨能力为26灰度等级，而一般图像的量化所采用的是28灰 度等级。 6、听觉冗余 人耳对不同频率的声音的敏感性是不同的，不能觉察所有频率的变化，因此对有些频率的声音不必特别注意，从而存在着听觉冗余 。 7、编码冗余：又称信息熵冗余。 信息熵： 指一组数据携带的信息量。 信息熵冗余是指数据所携带的信息量少于数据本身所反映出来的数据冗余。 2017/3/13

49 各类压缩类型 有失真压缩法压缩了熵，减少了信息量，而损失的信息是不能再恢复的，因此这种压缩法是不可逆的；
按照压缩方法是否产生失真，压缩方法可分为有失真编码和无失真编码两类 有失真压缩法压缩了熵，减少了信息量，而损失的信息是不能再恢复的，因此这种压缩法是不可逆的； 无失真压缩法去除或减少数据中的冗余，但这些冗余值是可以重新插入到数据中的，因此冗余压缩是可逆的过程。 无失真编码是泛指那种不考虑被压缩信息性质和压缩技术。它是基于平均信息量的技术，并把所有的数据当做比特序列，而不是根据压缩信息的类型来优化压缩。 在多媒体技术中一般用于文本、数据的压缩，它能保证百分之百地恢复原始数据。但这种方法压缩比较低，编码的压缩比一般在2：1至5：1之间。 所谓无损压缩格式，顾名思义，就是毫无损失地将声音信号进行压缩的音频格式。常见的像MP3、WMA等格式都是有损压缩格式，相比于作为源的WAV文件，它们都有相当大程度的信号丢失，这也是它们能达到10％的压缩率的根本原因。而无损压缩格式，就好比用Zip或RAR这样的压缩软件去压缩音频信号，得到的压缩格式还原成WAV文件，和作为源的WAV文件是一模一样的！但是如果用Zip或RAR来压缩WAV文件的话，必须将压缩包解压后才能播放。而无损压缩格式则能直接通过播放软件实现实时播放，使用起来和MP3等有损格式一模一样。总而言之，无损压缩格式就是能在不牺牲任何音频信号的前提下，减少WAV文件体积的格式。 有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全回复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响缩小，却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音，图像和视频数据的压缩。 2017/3/13

50 2、多媒体数据存储技术： 3、多媒体网络通信技术： 多媒体信息存储技术主要研究多媒体信息的逻辑组织、存储体的物理特性、
逻辑组织到物理组织的映射关系、多媒体信息的访问方法、访问速度、存 储可靠性等问题，具体包括磁盘存储技术、光存储技术以及其他存储技术。 3、多媒体网络通信技术： 是指通过对多媒体信息特点和网络技术的研究，建立适合传输各种多媒体信息传输的信道、通信协议和交换方式等，解决多媒体信息传输过程中的实时与媒体同步等问题。 多媒体对通信的影响主要体现在三个方面：多媒体数据量、多媒体实时性、多媒体时空约束。 2017/3/13

51 4、多媒体专用芯片技术： 为了实现多媒体数据信号的快速处理，需要大量的快速计算，只有采用专用芯片，才能改善多媒体计算机硬件体系结构、提高其性能，为多媒体技术的普及及应用创造了必要条件。 多媒体计算机专用芯片可归纳为两种类型：一种是固定功能的芯片； 一种是可编程的数字信号处理器（DSP）芯片。 2017/3/13

52 5、多媒体输入输出技术 、人机交互技术： 输入输出技术是处理多媒体信息传输接口的界面，主要包括： 媒体转换技术
媒体识别与理解技术（如语音识别）等。 2017/3/13

53 媒体变换技术是指改变媒体的表现形式，如视频卡、声卡等都属媒体变换设备。
人机交互技术（Computer Human Interaction，CHI，又称Human Computer Interaction，HCI）技术，主要研究新兴的多媒体输入/输出以及人与计算机系统的交互方式和交互性能。其主要内容包括媒体变换技术、媒体识别技术、媒体解析技术等。 媒体变换技术是指改变媒体的表现形式，如视频卡、声卡等都属媒体变换设备。 媒体识别技术是对信息进行一对一的映射过程，例如语音识别技术和触摸屏技术等。 媒体解析技术是对信息进行更进一步的分析处理并理解信息内容。如图像理解、模式识别。 媒体综合技术是指把低维化的信息映射成高维化的模式空间的过程。（eg：语音合成器可以把语音的内部表示综合为声音输出。） 2017/3/13

54 非精确的交互 人机交互技术的发展虽然受到软硬件的限制，但至少要满足两个条件： 1、多通道整合，不同通道的结合对用户的体验是十分重要的；
2、在交互中容许用户产生含糊和不精确的输入。 非精确的交互 目前，非精确交互的主要方式有： 语音—— 主要以语音识别为基础，但不强调很高的识别率，而是借助其它通道的约束进行交互。 姿势—— 主要利用数据手套、数据服装等装置，对手和身体的运动进行跟踪，完成自然的人机交互。 头部跟踪——主要利用电磁、超声波等方法，通过对头部的运动进行定位交互。 视觉跟踪——对眼睛运动过程进行定位的交互方式。

55 多通道交互的体系结构 多通道交互的体系结构首先要能保证对多种非精确的交互通道进行综合，使多通道交互存在于一个统一的用户界面之中，同时，还要保证这种通道的综合在交互过程中的任何时候都能进行。

56 1.3 多媒体技术的应用 1、教育应用： 多媒体技术将声、文、图集成于一体，使传递的信息更丰富、直观，有助于接受者的联想和推理等思维活动。（教学内容、教学手段、教学环境、教学方式等方面），还可以应用到培训中。 应用多媒体进行的教学 多媒体课件 2017/3/13

57 2、电子出版与多媒体技术 电子出版物是以数字代码形式将图、文、声、像等多种媒体信息存储在磁、光介质上，可通过因特网传播，借助多媒体计算机进行阅读，并可复制发行的大众传播媒体。 左图为微软件百科全书Encarta，它以DVD光盘为载体，信息量巨大，涵盖历史、地理、社会、文学艺术等多个学科，而且检索科学，兼顾学习性和娱乐性。 2017/3/13

58 3、行业应用 办公自动化、多媒体信息管理系统、多媒体测试和工业控制系统
多媒体咨询服务系统的用户界面友好，声、文、图像并茂，使用者可独立自行操作，在计算机上咨询和查询所需要的多媒体信息资料。特别是利用触摸屏（touch screen）技术，使非专业人员避免了复杂的键盘操作，只需手指轻轻触摸屏幕上的图符或文字便可获取所需信息。 火车站的“火车自动查询机” 2017/3/13

59 4、 在商业领域中的多媒体 多媒体商品展示 电子商务 电子商务网站 2017/3/13

60 5、家庭、娱乐与多媒体 2017/3/13

61 6、多媒体远程通信 （1）远程医疗系统 处在现代医疗卫生中心的医生，可以通过多媒体通信网为边远地区的病人提供医疗服务。通过多媒体计算机和其他通信设备，医生不仅可以直接对病人进行观察和询问，同时还通过远端的医疗传感器或仪表对病人进行多项病理检查，检查的结果可以立即传送到医疗中心，为医生的诊断提供依据。 医生正在操控千里之外的机器人为病人手术 2017/3/13

62 （2）多媒体会议系统 多媒体桌面会议系统 2017/3/13

63 （3）远程监控系统：是以多媒体计算机为核心，利用最新多媒体技术和通信技术，并融合电视技术、传感技术、自动控制技术等，实现了多方位、多功能、综合性的监视报警系统。
监控系统通过网络摄像机对各个监控点的图像进行采集处理压缩，再经过网络传输至远程监控室。远程监控中心可以通过电脑观看图像，也可以将数字图像还原到电视墙上，实现远程监控和管理的目的。 某医院高级病房的远程监控系统 2017/3/13

64 1.4 与多媒体技术相关的资格认证 1 多媒体软件制作技能考试
1.4 与多媒体技术相关的资格认证 1 多媒体软件制作技能考试 全国计算机信息高新技术考试是由人力资源和社会保障部职业技能鉴定中心统一组织的计算机及信息技术领域新职业国家考试，是国家职业鉴定工作和职业资格证书制度的有机组成部分。 全国计算机信息高新技术考试根据计算机信息技术在不同应用领域的特征，划分了模块和平台，各模块按等级、按模块分别独立进行考试，应试者可根据自己工作岗位的实际需要选择相应模块，多媒体软件制作便是其中的模块之一。 2017/3/13

65 多媒体软件制作技能认证的适用对象是从事广告、电子出版、光盘制作、计算机多媒体辅助教学的计算机操作人员及使用计算机介绍单位和产品的相关人员。多媒体软件制作技能认证的主要划分为以下几个等级：
（1）多媒体软件制作员 （2）高级多媒体软件制作员 (3)多媒体软件制作师 2017/3/13

66 参加全国计算机信息高新技术培训并考试合格者由劳动部职业技能鉴定中心统一核发《全国计算机信息高新技术考试合格证书》。
关于多媒体软件技能考试的详细信息可以访问“全国计算机信息高新技术考试”官方网站 2017/3/13

67 2 全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试
全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试（简称计算机软件资格考试）是由国家人事部和信息产业部组织的国家考试，其目的是，科学、公正地对全国计算机技术与软件专业技术人员进行职业资格、专业技术资格认定和专业技术水平测试。 根据人事部、信息产业部文件（国人部发[2003]39号），计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试纳入全国专业技术人员职业资格证书制度的统一规划。 2017/3/13

68 计算机软件资格考试分五个专业类别：计算机软件、计算机网络、计算机应用技术、信息系统和信息服务。
2017/3/13

69 计算机软件资格考试中与多媒体技术相关的资格考试是多媒体应用制作技术员和多媒体应用设计师两种。
多媒体应用制作员是初级资格，考试设基础知识和应用技术2个科目，采取笔试与上机操作考试相结合的形式。 多媒体应用设计师是中级资格，考试设基础知识和应用技术2个科目，但均为笔试。 2017/3/13

70 1.5 多媒体技术的发展方向 多媒体通信网络的研究和建立 智能处理
多媒体通信网络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。未来的多媒体通信将朝着不受时间、空间、通信对象等方面的任何约束和限制的方向发展，其目标是“任何人，在任何时刻，与任何地点的任何人，进行任何形式的通信”。人类将通过多媒体通信迅速获取大量信息，反过来又以最有效的方式为社会创造更大的社会效益。 智能处理 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处理的系统，是多媒体信息管理的重要方向。 2017/3/13

71 多媒体标准的规范 以多媒体为核心的信息产业突破了单一行业的限制，涉及到诸多行业，而多媒体系统集成特性对标准化提出了更高的要求，所以必须开展标准化研究，它是实现多媒体信息交换和大规模产业化的关键所在。 多学科交互 多媒体技术与其它技术相结合，提供了完善的人机交互环境。同时多媒体技术将继续向其它领域扩展，并使其应用范围进一步扩大。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，并不断创造出新的概念。 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。 2017/3/13

72 习题 图像序列中的两幅相邻图像，后一幅图像与前一幅图像之间有较大的相关，这属于（ ）。 B a、空间冗余 b、时间冗余 c、信息熵冗余
图像序列中的两幅相邻图像，后一幅图像与前一幅图像之间有较大的相关，这属于（ ）。 a、空间冗余 b、时间冗余 c、信息熵冗余 d、视觉冗余 B 2017/3/13

73 C a、仅(1) 多媒体技术的主要特性有（ ）。 （1）高质量 (2)集成性 (3) 交互性 (4)实时性 b、(1)(2)
多媒体技术的主要特性有（ ）。 （1）高质量 (2)集成性 (3) 交互性 (4)实时性 a、仅(1) b、(1)(2) c、(2)(3)(4) d、(1)(2)(3) C 2017/3/13

74 按照媒体分类标准，各种编码属于 （ ） B A 传输媒体 B 表示媒体 C 表现媒体 D 储存媒体

75 CBI的含义是 （ ） A A 计算机化教学 B 计算机辅助教学 C 计算机化学习 D 计算机辅助学习