多媒体技术基础与应用 鄂大伟 21954-00chap1

第一章多媒体技术概论,1.1多媒体的概念1.2多媒体技术的发展1.3多媒体的应用领域1.4多媒体数据的特性与表现形式1.5多媒体关键技术,1.1多媒体的概念,1.感觉媒体(Perception)感觉媒体就是指能直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉的一类媒体。如声音、图像、文字、气味以及物体的质地、形状、温度等。2.表示媒体(Presentation)它是为了能更有效地加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体，例如语言编码，静态和活动图像编码以及文本编码等都称为表示媒体。,3.显示媒体(Perception)指感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的一类媒体，可分为输入显示媒体(如键盘、摄像机、话筒、扫描仪等)和输出显示媒体(如显示器、发光二极管、打印机等)两种。4.存储媒体(Presentation)用于存放数字化的表示媒体的存储介质，如磁盘、光盘、半导体存储器等。5.传输媒体(Display)用来将表示媒体从一处传递到另一处的物理传输介质，如同轴电缆、双绞线、光纤及其它通信信道。,图1-1各种媒体之间的关系,1.1.2多媒体的定义1.什么是多媒体定义1：所谓多媒体技术就是计算机交互式综合处理多种媒体信息文本、图形、图像和声音使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图信息的技术，具有集成性、实时性和交互性。,定义2：所谓多媒体就是在数值、文字、图形等由计算机处理的信息中，使静止图像、语音、影像等时间序列信息相互关联，同步处理的技术。定义3：多媒体系统的特征是：用计算机对一些独立的信息进行一体化的制作、处理、表现、存储和通信，这些信息必须至少通过一种连续(时间存关)媒体和一种离散(时间无关)媒体进行编码。,2.多媒体技术多媒体技术是一种基于计算机科学的综合技术，它包括数字化信息处理技术、音频和视频技术、计算机软硬件技术、人工智能和模式识别技术、通信和网络技术等。或者说，所谓多媒体技术是以计算机为中心，把语音、图像处理技术和视频技术等集成在一起的技术。,1.1.3多媒体的关键特性,1.交互性2.多样性3.集成性4.同步性,1.2多媒体技术的发展,1.2.1信息载体革命的三个重要里程碑文字的出现印刷术的发明现代计算机和互联网技术,1.2.2媒体传播技术的历史发展与整合,图1-5历史上各类媒体的发展与整合,1.2.3历史上的多媒体系统,1.Commodore公司的Amiga系统,图1-8采用HyperCard的Apple计算机(1984),2.Apple的HyperCard,图1-7基于Motorola68000处理器的CommodoreAmiga系统,3.Philips/Sony公司的CD-I系统,4.Intel/IBM公司的DVI系统,图18Philip的CD-I系统,1.3多媒体的应用领域,1娱乐,图1-10三维赛车游戏,2教育与培训3多媒体办公系统4多媒体在通信系统中的应用5多媒体在工业领域和科学计算中的应用,图1-12多媒体技术用于模拟实验和仿真研究,6多媒体在医疗中的应用,图1-13Voxel-Man的虚拟人体标本,7各种咨询服务与广告宣传系统8电子出版物,图1-14维基百科：网络时代的多语大百科全书,1.4多媒体数据的特性与表现形式,1.4.1多媒体数据的特性,1数据量大2数据长度不定3多数据流4数据流的连续记录和检索,1.4.2多媒体信息的主要形式,1.文本2.图形与图像,图1-15多媒体信息的主要表现形式,3.音频4.视频5.动画,1.5多媒体关键技术,1.5.1数据存储技术硬磁盘是计算机重要的存储设备。,图1-16大容量存储设备-磁盘阵列,光盘是多媒体数据的重要存储介质,图1-17光盘是存储多媒体信息的主要介质,1.5.2多媒体数据压缩编码与解码技术数据压缩技术目前已有以下一些国际标准：JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)标准MPEG-1(MovingPictureExpertsGroup)标准MPEG-2标准MPEG-4标准H.261标准,1.5.3虚拟现实技术虚拟现实（VirtualReality，简称VR）是多媒体技术的最高境界，也是当今计算机科学中最激动人心的课题。虚拟现实是计算机软硬件技术、传感技术、人工智能及心理学等技术的综合结晶。它通过计算机生成一个虚拟的现实世界，人可与该虚拟现实环境进行交互，在各方面都显示出诱的前景。虚拟现实之所以能让用户从主观上有一种进入虚拟世界的感觉，而不是从外部去观察它，主要是依靠采用一些特殊的输入输出设备来实现。,图1-18虚拟现实环境中的实验者,最重要的输入/输出设备是头戴式显示器(HeadMountDisplay)，又称为数据头盔。,图1-20数据手套的每一个指头上都装有一个传感器,另一个重要的设备输入设备称为数据手套(DataGlove)，它是一种能感知手的位置及方向的设备。,1.5.4多媒体数据库技术传统的数据库只能解决数值与字符数据的存储检索。多媒体数据库除要求处理结构化的数据外，还要求处理大量非结构化数据。多媒体数据库需要解决的问题主要有:数据模型、数据压缩/还原、数据库操作、浏览及统计查询以及对象的表现。随着多媒体技术的发展，面向对象技术的成熟以及人工智能技术的发展，多媒体数据库、面向对象的数据库以及智能化多媒体数据库的发展越来越迅速，它们将进一步发展或取代传统的关系数据库，形成对多媒体数据进行有效管理的新技术。,1.5.5多媒体网络与通信技术多媒体技术与有线和无线通信(电话、电报、传真、数据)网络、广播和闭路电视网络、微波和卫星通信网络、计算机远程和地区性局域网络等各种通信技术相结合,产生了一种边缘性技术多媒体通信。对于多媒体通信而言,高速网络是基石,否则多媒体信息的特性将很难实现。当前，全新的电信组网技术、终端设备技术、多媒体技术、电视机技术、计算机IP网络技术，组合成了多媒体网络通信新的技术学科。多媒体网络通信的出现，有力地推动了IP电话、视频会议、高清晰度电视、视频点播等领域的发展，推进了电信网、计算机网和有线电视网络相互融合的进程。,1.5.6智能多媒体技术1993年12月，英国计算机学会在英国Leeds大学举行了多媒体系统和应用(MultimediaSystemandApplication）国际会议上，由英国的两位科学家首次提出了智能多媒体的概念，引起了人们的普遍关注和研究兴趣。正如将人工智能看成是一种高级计算一样，智能多媒体应该看作为一种更加拟人化的高级智能计算。多媒体技术的进一步发展迫切需要引入人工智能，要利用多媒体技术解决计算机视觉和听觉方面的问题，必须引入知识，这必然要引人工智能的概念、方法和技术。,1.5.7多媒体信息