第四章 多媒体技术及应用基础 多媒体技术及应用基础

第四章 多媒体技术及其应用基础 4.1 多媒体技术概述 多媒体技术及应用基础

4.1.1 多媒体与多媒体技术 媒体 是指用来表示、存储、传输各种计算机数字信息的载体 感觉媒体 表示媒体 显示媒体 存储媒体 传输媒体 4.1.1 多媒体与多媒体技术 媒体 是指用来表示、存储、传输各种计算机数字信息的载体 感觉媒体 文字、声音、图形、图像、视频 表示媒体 ASSII码、视频编码、音频编码等 显示媒体 显示器、键盘、鼠标、扫描仪等I/O设备 存储媒体 硬盘、光盘、磁带等 传输媒体 电话线、电缆、光纤等 多媒体技术及应用基础

多媒体与多媒体技术 多媒体和多媒体技术 多媒体常常被看作是多媒体技术的同义词 不单单指多媒体信息的本身，而是指文本（text）、图像（image）、声音（audio）、视频（video）等各种媒体和计算机技术以及通信网络融合而形成的一整套相关的技术 多媒体技术及应用基础

多媒体与多媒体技术 多媒体的主要特征 综合性 交互性 数字化 非线性 实时性 集计算机、声音、图像、通信技术于一体 人与人、人与机器、机器与机器之间的交互 数字化 对各类媒体的处理都围绕数字化进行 非线性 可灵活地选择自己所需的内容进行浏览 实时性 多媒体技术及应用基础

4.1.2 多媒体技术 的发展 多媒体技术的发展历程 最开始的阶段，只能用0和1来表示各种信息 20世纪80年代，CD-ROM的研发 4.1.2 多媒体技术 的发展 多媒体技术的发展历程 最开始的阶段，只能用0和1来表示各种信息 20世纪80年代，CD-ROM的研发 1985年美国的Commodore公司推出首台多媒体计算机系统Amiga 1990年，一些著名的计算机厂商成立了“交互式多媒体协会” 1991年率先制定了基本标准MPC1 1995年，美国Microsoft公司开发了Windows 95操作系统 20世纪末，高速的奔腾CPU系列进入多媒体计算机 21世纪多媒体通信技术的发展、信息高速公路的形成、点播电视系统出现 多媒体技术及应用基础

多媒体技术 的发展 多媒体技术的发展方向 多媒体通信网络化 多媒体技术标准化 多媒体应用融合化 多媒体计算机系统智能化 多媒体现实虚拟化 多媒体技术及应用基础

4.1.3 多媒体技术研究的主要内容 多媒体技术研究的主要内容 多媒体数据的编码、压缩 多媒体创作和编辑工具 多媒体数据的存储技术 4.1.3 多媒体技术研究的主要内容 多媒体技术研究的主要内容 多媒体数据的编码、压缩 多媒体创作和编辑工具 多媒体数据的存储技术 多媒体应用技术开发 多媒体智能技术 多媒体通信和分布处理 多媒体技术及应用基础

多媒体技术研究的主要内容 多媒体关键技术 数据的压缩与解压缩 大容量光盘存储技术 多媒体网络和多媒体通信 超文本与超媒体 多媒体同步技术 多媒体系统 多媒体技术及应用基础

4.1.4 多媒体技术的应用 教育和培训 咨询和演示 娱乐和游戏 电子出版物 信息管理 多媒体新闻系统 多媒体通讯 宣传和节目制作 4.1.4 多媒体技术的应用 教育和培训 咨询和演示 娱乐和游戏 电子出版物 信息管理 多媒体新闻系统 多媒体通讯 宣传和节目制作 多媒体技术及应用基础

第四章 多媒体技术及其应用基础 4.2 多媒体处理技术 多媒体技术及应用基础

4.2.1 多媒体文本处理 文本的获取方法 超文本 键盘输入、手写输入、声音输入、扫描输入等 文本设计 选择合适的字体和风格 4.2.1 多媒体文本处理 文本的获取方法 键盘输入、手写输入、声音输入、扫描输入等 超文本 文本设计 选择合适的字体和风格 图形文字和动画文字 通用符号和图标 导航与路径 特殊字符的处理 多媒体技术及应用基础

多媒体文本处理 文本处理软件 文本格式 Microsoft Word、WPS、WordPerfect 等 TXT（text）格式 DOC格式 RTF（Rich Text Format）格式 多媒体技术及应用基础

4.2.2 多媒体图形图像处理 图形 图像 图像处理技术指标 由点、直线、圆弧、任意曲线、平面、立体所构成的图 4.2.2 多媒体图形图像处理 图形 由点、直线、圆弧、任意曲线、平面、立体所构成的图 图像 由输入输出的设备捕捉的实际景物的画面 图像的获取方法 图像处理技术指标 图像分辨率 图像颜色深度／图像灰度 文件大小 图像文件的大小=（图像高的像素值×图像宽的像素值×灰度的 位数）/8 （字节） 多媒体技术及应用基础

多媒体图形图像处理 多媒体图形图像的基本格式 BMP（Bitmap）格式 GIF（Graphics Interchange Format）格式 JPEG（Joint Photographic Experts Group）格式 JPEG 2000格式 PNG（Portable Network Graphics）格式 PSD（Photoshop Document）格式 TIFF（Tag Image File Format）格式 PDF（Portable Document Format）格式 SVG（Scalable Vector Graphics）格式 多媒体技术及应用基础

4.2.3 多媒体音频处理 音频信息获取方法 音频处理指标 使用录制设备来录制音频，然后对其进行数字化处理。 由网上直接下载公开的音频信息。 4.2.3 多媒体音频处理 音频信息获取方法 使用录制设备来录制音频，然后对其进行数字化处理。 由网上直接下载公开的音频信息。 可以通过一些相关的音频软件制作简单的音频信息 音频处理指标 采样频率 采样精度 通道数 多媒体技术及应用基础

多媒体音频处理 音频文件格式 音频处理软件 WAV（waveform）格式 MP3格式 Real Audio格式 WMA（Windows Media Audio）格式 MIDI（Musical Instrument Digital Interface）格式 CD Audio格式 Ogg（Ogg Vorbis）格式 音频处理软件 Cool Edit Pro 、Gold Wave 、Cake Walk等. 多媒体技术及应用基础

4.2.4 多媒体视频处理 视频获取方法 多媒体视频的技术指标 多媒体视频压缩 由摄像机拍摄，然后进行数字化处理，存入计算机。 4.2.4 多媒体视频处理 视频获取方法 由摄像机拍摄，然后进行数字化处理，存入计算机。 由视频处理软件对系列图片进行编辑。 网上下载公开视频。 多媒体视频的技术指标 帧速 视频图像质量 视频文件的大小 多媒体视频压缩 有损压缩和无损压缩 多媒体技术及应用基础

多媒体视频处理 多媒体视频存储格式 SWF（Shockwave Format）格式 AVI（Audio Video Interleaved）格式 MPEG（Motion Picture Experts Group）格式 MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 MPEG-7 ASF（Advanced Streaming format）格式 WMV（Windows Media Video）格式 RM（Real Media）格式 RMVB（Real Media Variable Bitrate）格式 AVS（Audio Video Coding Standard）格式 多媒体技术及应用基础

多媒体视频处理 多媒体多媒体视频处理的主要软件 Adobe Premiere。非线性的编辑音频、视频软件，已经在影视制作领域取得了比较大的成功。 Media Studio Pro。集影片特效、2D动画制作、视频编辑相整合的视频编辑软件。 Ulead Video Studio。专门针对家庭娱乐、个人影像制作的简便型视频编辑软件。 Ulead DVD Movie Factory 。完整的DV编辑和VCD、DVD制作的工具 多媒体技术及应用基础

4.2.5 多媒体动画处理 多媒体动画的类型 动画制作流程 常用动画制作软件 关键帧动画 创意设计 轨迹动画 粒子动画 片头动画设计 4.2.5 多媒体动画处理 多媒体动画的类型 关键帧动画 轨迹动画 粒子动画 片头动画设计 动画制作流程 创意设计 造型建模 真实感设计 动画设计 后期制作 常用动画制作软件 Director 、Animator Pro 、3D Studio Max 、Flash 等 造型建模 真实感设计 动画设计 后期制作 创意设计 图4-1 动画的制作流程 多媒体技术及应用基础

第四章 多媒体技术及其应用基础 4.3 多媒体传输与存储技术 多媒体技术及应用基础

4.3.1 数据压缩 信息量 = 数据量 - 冗余量 数据冗余 空间冗余 时间冗余 结构冗余 视觉冗余 听觉冗余 其它冗余 4.3.1 数据压缩 信息量 = 数据量 - 冗余量 数据冗余 空间冗余 时间冗余 结构冗余 视觉冗余 听觉冗余 其它冗余 知识冗余、信息熵冗余、纹理的统计冗余 多媒体技术及应用基础

数据压缩 压缩技术的指标 压缩比 数据压缩前与数据压缩后的数据量之比 信号质量 压缩与解压缩的速度 算法与软硬件的开销 多媒体技术及应用基础

数据压缩 压缩的分类 根据编码前后多媒体信息是否完全一致 根据其作用域的不同,分为 根据是否自适应分 无损压缩 有损压缩 空间域方法 变换域方法 混合方法 根据是否自适应分 自适性 非自适应性编码 多媒体技术及应用基础

数据压缩 常用的压缩算法 变长编码 预测编码 变换编码 模型编码 主要用于消除代码的冗余，是一种无损压缩算法 信号之间的关联性越强，预测的值也就越精确 变换编码 变换编码系统对数据的压缩分为变换、变换域采样、量化三个步骤 模型编码 采用模型的方法对传输的图像进行相关参数的估计 多媒体技术及应用基础

4.3.2 光存储设备 光存储设备的分类 按照光盘的读写功能划分 按照光盘的结构划分 只读式光存储系统 一次写入式光存储系统 4.3.2 光存储设备 光存储设备的分类 按照光盘的读写功能划分 只读式光存储系统 一次写入式光存储系统 可重写光存储系统 按照光盘的结构划分 CD DVD 蓝光光盘 多媒体技术及应用基础

光存储设备 光存储设备的技术指标 光存储设备的使用优势 存储容量 平均存取时间 数据的传输率 存储容量大 寿命长 体积小 价格低 多媒体技术及应用基础

图4-2 流媒体文件与传统压缩文件压缩格式的区别 4.3.3 流媒体 流媒体技术的原理 流媒体文件格式 缓存技术 网络协议 传输过程 源媒体文件格式 普通压缩文件 流媒体文件 图4-2 流媒体文件与传统压缩文件压缩格式的区别 多媒体技术及应用基础

流媒体 图4-3 流式传输的基本过程 用户选择某一流 媒体服务 Web浏览器 Web服务器 A/V播放器 A/V服务器 HTTP/TCP 用户选择某一流 媒体服务 Web浏览器 Web服务器 A/V播放器 A/V服务器 HTTP/TCP 定位 RTSP/TCP 元文件 图4-3 流式传输的基本过程 多媒体技术及应用基础

流媒体 流媒体的优点 流媒体的播放方式 提供网络在线播放和传输性能 流媒体的交互性 点播收看 全球性和通用性 单播 点播 广播 组播 多媒体技术及应用基础

流媒体 常用的流媒体格式 流媒体技术存在的问题 流媒体的应用领域 P2P（peer to peer）流媒体 RM（RealMedia） ASF（Advanced Streaming Format） QuickTime 流媒体技术存在的问题 网络的可用带宽低 高丢包率 延时 流媒体的应用领域 远程教育 宽带网视频点播 视频会议 P2P（peer to peer）流媒体 多媒体技术及应用基础

第四章 多媒体技术及其应用基础 4.4 多媒体开发平台与工具 多媒体技术及应用基础

多媒体开发平台与工具 图像处理 视频处理软件 音频编辑软件有 动画处理软件有 VC++、Photoshop、ACDSee、CorelDraw、Paint Brush、Freehand 等。 视频处理软件 Adobe Premiere、Media Studio Pro、Ulead Video Studio 等。 音频编辑软件有 Cool Edit Pro、Gold Wave、Cake Walk等。 动画处理软件有 Director、Animator Pro、3D Studio Max、SuperCard、CompuServe GIF89a等。 多媒体技术及应用基础

4.4.1 OpenCV 由一系列的C语言函数以及C++的类构成，它独立于外部库函数，但同时也可以在运行时对外部库进行使用。 提供了强大的图像处理功能和矩阵运算能力。 具有良好的跨平台性，非常方便于不同的平台之间进行移植、共享。 是一个开放型的视觉库，其代码完全开放，供用户免费使用，并且用户间交互性强，开发者可以对源代码进行相应的修改，供自己和他人进行使用，更新速度快，使用方便。 多媒体技术及应用基础

4.4.2 Photoshop Photoshop主要的功能 绘图功能 编辑功能 支持多种图像格式 强大的图像特技效果 图层和通道 多媒体技术及应用基础

4.4.3 3DS Max 3DS Max功能特性 完全面向对象，是一种多线程、高效率、高质量的动画制作软件。 将建模、渲染、合成都集中在一个界面下，非常方便学习、使用。 先进的粒子系统可制作高质量的动画效果。 分辨率高，动画、渲染、造型逼真，镜头效果好，并且可以将任意对象形成动画。 灵活的交互建模，支持制作简单的表皮、变形、从属运动。 制造的物体造型在需要的时候可以对其进行改变，使得动画造型更为灵活化。 提供了多样的动画模式，真实的运动集成。 多媒体技术及应用基础

4.4.4 Premiere 主要功能 能够将视频、音频、动画、文字等剪辑成完整的数字产品，具有丰富的视频、音频特效，比如变形、扭曲、模糊、频率变换等，也能够对字幕进行动态效果设制，并且具有丰富的过渡效果。 能够将多个视频、文字、图像、动画等对像进行层的叠加，能运用多种特殊效果，支持插件滤镜。 支持多种文件格式，能够对素材进行格式转换和压缩，可直接输出适合VCD、DVD等格式的视频文件，也能输出GIF、TIFF等格式的静态图片。 可以将3DS Max中制作的动态影像直接导入Premiere中进行剪辑合成，弥补3D Max中合成能力的缺陷。 可以直接对当前的内容进行打印输出，并能支持数码相机等数码设备。 多媒体技术及应用基础

第四章 多媒体技术及其应用基础 4.5 多媒体系统 多媒体技术及应用基础

4.5.1 多媒体系统的组成 图4-6 多媒体系统层次结构图 多媒体控制卡和接口 多媒体应用软件 多媒体创作与编辑软件 多媒体制作平台与工作 多媒体操作系统 多媒体驱动软件 多媒体计算机硬件 多媒体外围设备 第八层 第七层 第六层 第五层 第四层 第三层 第二层 第一层 多媒体硬件系统 多媒体软件系统 图4-6 多媒体系统层次结构图 多媒体技术及应用基础

多媒体系统的组成 图4-7 多媒体硬件系统结构 多媒体硬件系统 主 板 C P U 和 内 存 显 示 设 备 鼠 标 和 键 盘 主 板 C P U 和 内 存 显 示 设 备 鼠 标 和 键 盘 ．．．．．．． 数 字 笔 触 模 屏 彩 色 打 印 机 音 响 投 影 仪 ．．．．．． 音 频 卡 视 频 卡 显 示 卡 网 络 适 配 器 通 信 线 路 调 制 解 调 器 交 换 机 基本硬件 多媒体I/O设备 多媒体扩展硬件 网络设备 图4-7 多媒体硬件系统结构 多媒体技术及应用基础

多媒体系统的组成 图4-8 多媒体软件系统结构 多媒体播放器软件 Windows 95/98 光盘刻录软件 Windows 95/98 操作系统 设备驱动程序 创作工具软件 应用软件 Windows 95/98 Windows 2000/XP Vista OS/2 声卡驱动程序 主板驱动程序 网卡驱动程序 音/视频卡驱动程序 I/O驱动 多媒体素材制作软件 Windows 95/98 多媒体库函数 多媒体创作工具 多媒体播放器软件 Windows 95/98 光盘刻录软件 多媒体压缩软件 …… 图4-8 多媒体软件系统结构 多媒体技术及应用基础

4.5.2 多媒体视频会议系统 视频会议系统的特点 分布性 实时性 协作性 集成性 方便性 高质量 多媒体技术及应用基础

多媒体视频会议系统 视频会议系统的扩展功能 提供流畅的音频，清晰的视频图像 视频广播 桌面共享和远程摇控 电子白板 数据传输和共享 音频、视频的录制功能 多媒体技术及应用基础

4.5.3 多媒体教学系统 与传统教学系统相比，多媒体教学系统的优势 多样性 集成性 灵活性 交互性 信息量增加 跨时空性 多媒体技术及应用基础

多媒体教学系统 多媒体教学系统设计原则 教学性原则 科学性原则 灵活性原则 互动性原则 简约、艺术性原则 多媒体技术及应用基础

4.5.4 数字电视系统 与模拟电视相比，数字电视的优势 抗干扰能力强 带宽的利用率提高 图像清晰度高 色彩鲜艳 稳定性 可靠性高 4.5.4 数字电视系统 与模拟电视相比，数字电视的优势 抗干扰能力强 带宽的利用率提高 图像清晰度高 色彩鲜艳 稳定性 可靠性高 交互性增强 能对视频画面进行多种操作 多媒体技术及应用基础

数字电视系统 数字电视的关键技术 数字电视信号的压缩、解压缩技术 数字电视数据的复用、加扰技术 数字电视信道的编码、解码技术 大屏幕、高清晰度的显示技术 宽带网络技术 数字电视的调制技术 多媒体技术及应用基础