多媒体理论部分

1、多媒体技术与应用科教部 韩司2022-3-22中国政法大学中国政法大学课程安排p 理论知识（3周）p 图像处理软件Photoshop（8周）p 动画制作软件Flash（7周）2022-3-22中国政法大学中国政法大学2成绩分配平时成绩40分（20*2）pPhotoShop大作业pFlash大作业期末闭卷考试（60）p简答4*10p综合2*102022-3-22中国政法大学中国政法大学3第一篇 多媒体技术导论第一章 多媒体技术概论1.1 多媒体技术的概念1.1.1 媒体、多媒体与超媒体1、媒体概念所谓媒体是指信息传递和存储的最基本的技术和手段，即信息的载体。含义媒介-传输信息的载体（逻辑载体），

2、由人类发明创造的记录和表示信息的抽象载体。媒质-存储信息的实体。2022-3-22中国政法大学中国政法大学4第一章 多媒体技术概论-1.1.1 媒体、多媒体与超媒体文字图形图像2022-3-22中国政法大学中国政法大学5第一章 多媒体技术概论-1.1.1 媒体、多媒体与超媒体纸磁盘光盘磁带半导体存储器2022-3-22中国政法大学中国政法大学6分类p 感知媒体直接作用于人的感觉器官，使人产生感觉的媒体。p 表示媒体指传输感觉媒体的中介媒体p 显示媒体进行信息输入和输出的媒体p 存储媒体用于存储表示媒体的物理介质p 传输媒体指传输表示媒体的物理介质第一章 多媒体技术概论-1.1.1 媒体、多媒体

3、与超媒体2022-3-22中国政法大学中国政法大学7第一章 多媒体技术概论-1.1.1 媒体、多媒体与超媒体2022-3-22中国政法大学中国政法大学8第一章 多媒体技术概论-1.1.1 媒体、多媒体与超媒体2022-3-22中国政法大学中国政法大学9第一章 多媒体技术概论-1.1.1 媒体、多媒体与超媒体2、多媒体p多媒体是指融合两种或两种以上媒体的人-机互动的信息交流和传播的媒体。p多媒体包括多媒体信息和多媒体技术。p多媒体技术用于实时的综合处理声音、文字、图形、图像和视频等信息，是将多种媒体信息用计算机集成在一起进行综合处理，并把它们融合在一起的技术。2022-3-22中国政法大学中国政

4、法大学103、超媒体超媒体是多媒体系统中的一个子系统或一个分支，超媒体系统是使用链接构成的全球资讯系统。第一章 多媒体技术概论-1.1.1 媒体、多媒体与超媒体2022-3-22中国政法大学中国政法大学11p多样性p交互性p集成性p实时性p非线性第一章 多媒体技术概论-1.1.2 多媒体技术的特点2022-3-22中国政法大学中国政法大学12多样性：体现在信息载体的多样性及处理信息的多样性。信息载体的多样性体现在包括磁盘介质、磁光盘介质、光盘介质、语言、图形、图像、视频和动画等内容。处理信息的多样性体现在信息的采集、生成、传输、处理及显示的过程。第一章 多媒体技术概论-1.1.2 多媒体技术的

5、特点2022-3-22中国政法大学中国政法大学13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，从而为用户提供更加有效的控制和实用信息的手段。交互可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息在头脑中的保留时间。第一章 多媒体技术概论-1.1.2 多媒体技术的特点2022-3-22中国政法大学中国政法大学14集成性：所为集成性，一方面是媒体信息的集成，即声音、文字、图像、视频等。另一方面是显示或表现媒体设备的集成，“多媒体系统”不仅仅指计算机，还包括电视、音响、录像机、激光唱片机等设备。第一章 多媒体技术概论-1.1.2 多媒体技术的特点2022-3-22中国政法大学中国政法

6、大学15实时性：声音、视频、图像等是和时间密切相关的连续性媒体，所以多媒体技术在处理的过程中必须支持实时性处理，即当用户给出操作指令时。能够实时获取多媒体信息与控制。第一章 多媒体技术概论-1.1.2 多媒体技术的特点2022-3-22中国政法大学中国政法大学16非线性：“线性”是指两个变量之间所存在的正比关系，“非线性”是指两个量之间的关系不是直线而是曲线。传统的信息的存储方式以时间的顺序，呈“线性”。多媒体信息可以任意跳转，呈“非线性”。第一章 多媒体技术概论-1.1.2 多媒体技术的特点2022-3-22中国政法大学中国政法大学17多媒体技术的研究领域一般分为两个主要的方面：一是多媒体技

7、术，主要关心技术层面的内容；二是多媒体系统，主要研究多媒体系统的构成与实现。2022-3-22中国政法大学中国政法大学18第一章 多媒体技术概论-1.2 多媒体技术的研究领域媒体信息数据量大，需要在有限的磁盘上存储以及在网络上进行传输是比较困难的，如何对数据进行实时处理从而减少存储量是多媒体技术处理中的一个关键问题。2022-3-22中国政法大学中国政法大学19第一章 多媒体技术概论-1.2.1 多媒体数据的压缩编码与解压缩技术传统的数据类型主要是整形、实型、布尔型和字符型，但是在多媒体数据处理中，主要处理的是图形、图像、声音、视频和动画等复杂数据类型。多媒体信息虽然经过压缩处理，但仍然需要比

8、较大的存储空间。2022-3-22中国政法大学中国政法大学20第一章 多媒体技术概论-1.2.2 多媒体数据存储技术多媒体数据量大且不同媒体之间的特性差异大，对数据的实时性要求高。由于多媒体数据的复合、分散及时序等特性，数据库的查询不能只通过字符，而应该通过基于媒体内容的语义查询。对于海量的多媒体信息，如何进行组织、管理、检索等成了数据库技术迫切需要解决的问题。2022-3-22中国政法大学中国政法大学21第一章 多媒体技术概论-1.2.3 多媒体数据库技术 多媒体网络和通信技术是多媒体计算机技术和网络通信技术结合的产物。多媒体数据的传输对网络环境的要求很高，多媒体数据对网络延迟特别敏感，所以

9、，多媒体网络必须采用相应的控制机制和技术，以保证多媒体数据对网络实时性和同步性的要求。2022-3-22中国政法大学中国政法大学22第一章 多媒体技术概论-1.2.4 多媒体网络和通信技术 多媒体技术和Internet的发展给人们带来了海量的多媒体信息，进而导致了超大型多媒体信息库的产生，所以凭借关键词很难足够形象和准确地对多媒体信息进行了检索，需要找到针对多媒体信息有效地检索方式。2022-3-22中国政法大学中国政法大学23第一章 多媒体技术概论-1.2.5 多媒体信息检索技术 虚拟现实技术是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视频、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互

10、手段，最大限度地方便用户的操作。2022-3-22中国政法大学中国政法大学24第一章 多媒体技术概论-1.2.6 虚拟现实技术 p教育培训p电子出版领域p娱乐领域p咨询服务领域p多媒体网络通信领域：视频会议、远程医疗、远程教学、视频点播、多媒体监控及检测系统。2022-3-22中国政法大学中国政法大学25第一章 多媒体技术概论-1.3 多媒体技术的应用 1.4.1 多媒体技术的发展历程p1984年Apple公司在MAC机上引入视窗和图标式的用户界面。p1985年美国Commodore公司推出第一台真正的多媒体系统Amige。p1986年Philips和Sony推出交互式光盘交互系统CDI。p1

11、987年RCA公司首次公布交互式数字视频系统DVI。2022-3-22中国政法大学中国政法大学26第一章 多媒体技术概论-1.4 多媒体技术的发展前景 p1990年，Microsoft公司同多家厂商成立“多媒体计算机协会”。制定多媒体个人计算机的第一个标准MPC-1。p1991年，制定扩展结构系统标准CD-ROM/XA。p1992年，公布MEFP-1数字电视标准。p1993年，公布MPC的第二个标准。p1995年，公布MPC的第三个标准2022-3-22中国政法大学中国政法大学27第一章 多媒体技术概论-1.4.1 多媒体技术的发展历程 p多媒体与宽带网络通信结合的网络化将多媒体计算机形成更完

12、善的计算机支持的协同工作环境，在网络环境的支持下消除空间距离的障碍、时间距离的障碍，为人类提供更完善的信息服务。p多媒体智能化将具有推理功能的知识库与多媒体数据库结合起来形成智能多媒体数据库。2022-3-22中国政法大学中国政法大学28第一章 多媒体技术概论-1.4.2 多媒体技术发展前景 多媒体计算机简称多媒体计算机简称(Multimedia Personal Computer) MPC，多媒体计算机系统是指支持多媒体数据，并使数据之间建立逻辑链接，集成为一个具有交互性能计算机系统，一般指具有多媒体处理能力的个人计算机。2022-3-22中国政法大学中国政法大学29第二章 多媒体计算机系统

13、组成 多媒体计算机的硬件部分包括基本逻辑部件、多媒体输入/输出设备、多媒体附加设备、信号转换装置、多媒体附加设备、信号转换装置、通信传输设备及接口装置。2022-3-22中国政法大学中国政法大学30第二章 多媒体计算机系统组成2.1 多媒体计算机系统的硬件组成 2022-3-22中国政法大学中国政法大学31第二章 多媒体计算机系统组成2.1 多媒体计算机系统的硬件组成 计算机基本组成部件计算机主板、CPU、内存等部件，其中最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡。2022-3-22中国政法大学中国政法大学32第二章 多媒体计算机系统组成2.1 多媒体计算机系统的硬件组成

14、 多媒体输入输出设备键盘、鼠标、磁盘存储系统、光盘存储系统、显示屏、扬声器、打印机、扫描仪等设备为多媒体数据的输入输出提供多种使用方式。2022-3-22中国政法大学中国政法大学33第二章 多媒体计算机系统组成2.1 多媒体计算机系统的硬件组成 多媒体附加设备与计算机链接并具有专用处理能力的适配器，如音响/视频卡、图形卡、压缩/解压卡、网卡、MIDI卡以及调制解调卡。2022-3-22中国政法大学中国政法大学34第二章 多媒体计算机系统组成2.1 多媒体计算机系统的硬件组成 标准标准CPURAM硬盘硬盘CDROM声卡声卡显示器显示器MPC-1386SX/16M2M30MB150Kbps1000

15、ms8bit640*48016色MPC-2486SX/25M4M160MB150Kbps1000ms16bit 640*48016色MPC-3586SX/75M8M540MB150Kbps1000ms16bit 640*48016色2022-3-22中国政法大学中国政法大学35第二章 多媒体计算机系统组成2.1.1 MPC规范随着计算机硬件技术和多媒体的高速发展，MPC的标准将继续不断升级，在实际应用中，我们不必拘泥于计算机的具体配置，只能理解MPC的基本性能就可以。2022-3-22中国政法大学中国政法大学36第二章 多媒体计算机系统组成2.1.2 MPC的性能计算机对图像的处理包括图像截取

16、、编辑和转换。计算机图像是数字化的，分为点阵图和矢量图。2022-3-22中国政法大学中国政法大学37第二章 多媒体计算机系统组成2.1.3 图像处理能力声音的数字化方法是采样。声音的采样频率有三个：44.1KHz、22.05KHz、11.025KHz，频率越高保真越好。2022-3-22中国政法大学中国政法大学38第二章 多媒体计算机系统组成2.1.4 声音处理能力t2t样本值样本值MIDI规定了电子乐器之间电缆的硬件标准和设备之间的通信协议。2022-3-22中国政法大学中国政法大学39第二章 多媒体计算机系统组成2.1.5 MIDI乐器数字接口计算机动画有两种，一种是造型动画，一种是帧动

17、画。2022-3-22中国政法大学中国政法大学40第二章 多媒体计算机系统组成2.1.6 动画处理能力对多媒体数据的存储问题需要考虑的基本问题是：存储介质的容量、速度和价格。硬盘：存取时间10-20ms，容量40GB以上。光盘：分为CD、DVD等类型。存取时间35- 180ms，CD容量为230MB与650MB，DVD最大有4.7GB。2022-3-22中国政法大学中国政法大学41第二章 多媒体计算机系统组成2.1.7 存储能力p可移动式硬盘p可移动光盘p可移动式闪存卡p网络p并行或串行通信2022-3-22中国政法大学中国政法大学42第二章 多媒体计算机系统组成2.1.8 MPC之间的通讯计

18、算机多媒体软件主要分为四类：系统软件、多媒体素材创作软件、多媒体应用系统开发软件、多媒体应用软件。p系统软件：负责搭建计算机的基本工作平台。包括多媒体操作系统、设备驱动程序、系统维护软件。p多媒体素材创作软件：声音的录制编辑、图像扫描输入与处理、视频采集与压缩编码、动画制作与生成。2022-3-22中国政法大学中国政法大学43第二章 多媒体计算机系统组成2.2 多媒体计算机系统的软件组成p多媒体应用系统开发软：也称为多媒体开发平台，可以用来生成各种多媒体应用软件。p多媒体应用软件：是利用多媒体工具软件设计开发的应用程序，包括多媒体辅助软件、多媒体数据管理软件和网络应用软件。2022-3-22中

19、国政法大学中国政法大学44第二章 多媒体计算机系统组成2.2 多媒体计算机系统的软件组成2.3.1 手写板手写绘图输入设备对计算机来说是一种输入设备，最常见的是手写板。其作用和键盘类似。当然，基本上只局限于输入文字或者绘画，也带有一些鼠标的功能。2022-3-22中国政法大学中国政法大学45第二章 多媒体计算机系统组成2.3 多媒体I/O设备电阻式压力板电阻式压力板: :由一层可变形的电阻薄膜和一层固定的电阻薄膜构成，中间由空气相隔离。p原理：用笔或手指接触手写板时，上层电阻受压变形并与下层电阻接触，下层电阻薄膜就能感应出笔或手指的位置。p优点：原理简单、工艺不复杂、成本较低、价格低廉。p缺点

20、：感应材料寿命短、不灵敏、容易损坏。2022-3-22中国政法大学中国政法大学46第二章 多媒体计算机系统组成2.3.1 手写板电磁式感应板电磁式感应板p工作原理：电磁式手写板是通过在手写板下方的布线电路通电后，在一定空间范围内形成电磁场，来感应带有线圈的笔尖的位置进行工作。p优点：性能良好、书写方便。p缺点：电压要求高、耗电量大、易受电磁干扰。2022-3-22中国政法大学中国政法大学47第二章 多媒体计算机系统组成2.3.1 手写板电容式触控屏电容式触控屏p工作原理：电容式手写板的工作原理是通过人体的电容来感知手指的位置，即当使用者的手指接触到触控板的瞬间，就在板的表面产生了一个电容。p灵

21、敏、适用于便携式产品。2022-3-22中国政法大学中国政法大学48第二章 多媒体计算机系统组成2.3.1 手写板触摸屏是用于人机交互的一种定位装置，一般安装在显示屏的表面，通过触摸屏上的触摸控制器可以检测触摸信号并精确的计算出触摸位置，然后通过串行口或者其他接口传到CPU。2022-3-22中国政法大学中国政法大学49第二章 多媒体计算机系统组成2.3.2 触摸设备p 电阻触摸屏电阻触摸屏的工作原理主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的，这种触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非常配合的复合薄膜。2022-3-22中国政法大学中国政法大学50第二章 多媒体计算机系统组成2.3.2

22、触摸设备p电容技术触摸屏电容技术触摸屏(Capacity Touch Panel)CTP是利用人体的电流感应进行工作的。电容屏是一块四层复合玻璃。2022-3-22中国政法大学中国政法大学51第二章 多媒体计算机系统组成2.3.2 触摸设备p红外触摸屏红外触摸屏是在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外矩阵，通过不停地扫描是否有红外线阻挡检测并定位用户的触摸。2022-3-22中国政法大学中国政法大学52第二章 多媒体计算机系统组成2.3.2 触摸设备p表面声波触摸屏表面声波触摸屏核心是一块玻璃，通过触摸屏电缆将电信号传给控制器。2022-3-22中国政法大学中国政法大学53第二章 多媒体计算机系统

23、组成2.3.2 触摸设备扫描仪（scanner），是利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。扫描仪由机盖、原稿台、光学成像部分、光电转换部分、机械传动五部分组成。2022-3-22中国政法大学中国政法大学54第二章 多媒体计算机系统组成2.3.3 扫描仪工作原理扫描仪工作时发出的强光照射在稿件上，没有被吸收的光线将被反射到光学感应器上，光感应器接收到这些信号后，将这些信号传送到模数转换器，模数转换器将其换算成可以被计算机读取的信号。2022-3-22中国政法大学中国政法大学55第二章 多媒体计算机系统组成2.3.3 扫描仪扫描仪的性能指标p扫描幅面：表示扫描

24、图稿尺寸的大小，常见的有A4.A3.A0幅面等。p分辨率：反应扫描图像的清晰程度。2022-3-22中国政法大学中国政法大学56第二章 多媒体计算机系统组成2.3.3 扫描仪p色彩位数：反映扫描仪的色彩区分能力，色彩为数越高，图像色彩越丰富。1位的图像可以携带1位2进制信息。8位可以产生256种色彩。2022-3-22中国政法大学中国政法大学57第二章 多媒体计算机系统组成2.3.3 扫描仪p感光元件：普通扫描仪的感光元件有CCD（Charge Coupled Device）和CIS(Contact Image Sensor)2022-3-22中国政法大学中国政法大学58第二章 多媒体计算机系

25、统组成2.3.3 扫描仪扫描仪分类2022-3-22中国政法大学中国政法大学59第二章 多媒体计算机系统组成2.3.3 扫描仪数字式相机（Digital Camrea）DC俗称数码相机。是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。p 工作原理光线通过镜头或者镜头组进入相机，通过数码相机成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。数码相机的成像元件是CCD或者CMOS，该成像元件的特点是光线通过时，能根据光线的不同转化为电子信号。2022-3-22中国政法大学中国政法大学60第二章 多媒体计算机系统组成2.3.4 数码相机2022-3-22中国政法大学中国政法大学

26、61第二章 多媒体计算机系统组成2.3.4 数码相机数码摄像机就是，是Digital Video的缩写，译成中文就是数字视频的意思。p工作原理：是光-电-数字信号的转变与传输，通过感光元件将光信号转变成电流，再将模拟电信号转变成数字信号，由专门的芯片进行处理和过滤后得到的信息还原出来就是我们看到的动态画面了。p感光元件：一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件；另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。2022-3-22中国政法大学中国政法大学62第二章 多媒体计算机系统组成2.3.5 数码摄像机p数码摄像机的分类2022-3-22中国政法大学中国政法大学63第二章 多媒体计算机系统组成2.3

27、.5 数码摄像机LED显示屏pLED（Light Emitting Diode，发光二极管）显示器是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式。pLED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，成为最具优势的新一代显示媒体。2022-3-22中国政法大学中国政法大学64第二章 多媒体计算机系统组成2.3.5 多媒体显示屏LED显示屏2022-3-22中国政法大学中国政法大学65第二章 多媒体计算机系统组成2.3.5 多媒体显示屏OLED显示屏pOLED（Organic Light Emitting Display) 有光发光显示器

28、。p优点：自身发光、色彩效果好、节能、无视角范围限制。p缺点：造价高、不防水、无法大型化。2022-3-22中国政法大学中国政法大学66第二章 多媒体计算机系统组成2.3.5 多媒体显示屏OLED显示屏2022-3-22中国政法大学中国政法大学67第二章 多媒体计算机系统组成2.3.5 多媒体显示屏等离子显示屏pPDP（Plasma Display Panel，等离子显示器）是采用了等离子平面屏幕技术的新一代显示设备。p等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室，通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝3色荧光体发出肉眼能看到的可见光，

29、以此成像。2022-3-22中国政法大学中国政法大学68第二章 多媒体计算机系统组成2.3.5 多媒体显示屏等离子显示屏2022-3-22中国政法大学中国政法大学69第二章 多媒体计算机系统组成2.3.5 多媒体显示屏第三章 多媒体的关键技术3.1 多媒体的压缩技术p多媒体数据压缩编码的必要性多媒体数据压缩编码的必要性 信息时代信息爆炸 多媒体计算机系统的研究对象 三维图形 立体声 彩色全屏幕运动画面 数字计算机处理的信息种类 数值、文字、语言、音乐、图形、动画、 静图像、电视视频图像 数字化后的视频和音频信号数据量惊人！2022-3-22中国政法大学中国政法大学70p 例1：用300dpi分

30、辨率扫描一张B5纸（180mm255mm），数据量为6.61MB/页一个650MB的CD-ROM，仅能保存98页！p 例2：双声道立体声激光唱盘(CD-A)，采样频率44.1kHz，采样精度16bit/样本，则1秒中采样位数： (44100162)/80.1764MB/s 一张CD-ROM，仅能保存约1小时数据。2022-3-22中国政法大学中国政法大学71第三章 多媒体的关键技术3.1 多媒体多媒体的压缩技术p多媒体数据压缩的可行性数据冗余2022-3-22中国政法大学中国政法大学72第三章 多媒体的关键技术3.1 多媒体的压缩技术大数据量大信息量不等于180汉字文本数据360B语音480k

31、B(1分钟)duDI约1300倍信息量数据量冗余量数据的压缩就是取消或减少冗余数据的过程。而编码是用代码替换文字、符号或数据的过程。压缩不一定都用编码，而编码可以压缩数据。2022-3-22中国政法大学中国政法大学73第三章 多媒体的关键技术3.1.1 数据压缩及分类p数据压缩类型 无损压缩（重构后的数据与原来数据完全相同，如磁盘文件） 有损压缩（重构后的数据与原来数据不完全相同，如图像、声音的压缩）2022-3-22中国政法大学中国政法大学74第三章 多媒体的关键技术3.1.1 数据压缩及分类p空间冗余空间冗余静态图像存在的最主要的数据冗余静态图像存在的最主要的数据冗余同同一景物表面上各采样

32、点之间存在空间一景物表面上各采样点之间存在空间连贯性，然而连贯性，然而，基于离散像素采样来表示物体颜色的方式，通常不利用基于离散像素采样来表示物体颜色的方式，通常不利用这种连贯性，造成空间这种连贯性，造成空间冗余。冗余。2022-3-22中国政法大学中国政法大学75第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.2 数据压缩的可能性数据压缩的可能性p结构冗余在有些图像的纹理区，图像的像素值存在着明显的分布模式2022-3-22中国政法大学中国政法大学76第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.2 数据压缩的可能性数据压缩的可能性p时间冗余序列图像包含时间冗余。序列图像一般为

33、位于一时间轴区间内的一组连续画面。相邻帧包含相同的背景和移动物体。-视频-2022-3-22中国政法大学中国政法大学77第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.2 数据压缩的可能性数据压缩的可能性p知识冗余：由图像的记录方式与人对图像的知识之间的差异所产生的冗余有些图像的理解与某些知识有相当大的相关性，比如人脸的图像有固定的结构。这类规律性的结构可由先验知识和背景知识得到知识冗余2022-3-22中国政法大学中国政法大学78第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.2 数据压缩的可能性数据压缩的可能性p视觉冗余 人类的视觉系统对图像场的敏感性是非均匀和非线性的。然而，

34、在记录原始的图像数据时，通常假定视觉系统是线性和均匀的，对视觉敏感与不敏感的部分同等对待。从而产生比理想编码更多的数据，造成视觉冗余。2022-3-22中国政法大学中国政法大学79第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.2 数据压缩的可能性数据压缩的可能性p压缩比图像数据量和压缩后图像数据量的比值。2022-3-22中国政法大学中国政法大学80第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.3 数据压缩的性能指标数据压缩的性能指标3M1Mp压缩质量是指压缩后对媒体的感知效果。2022-3-22中国政法大学中国政法大学81第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.

35、3 数据压缩的性能指标数据压缩的性能指标p压缩速度编码或解码的快慢速度p计算量压缩图像的计算量2022-3-22中国政法大学中国政法大学82第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.3 数据压缩的性能指标数据压缩的性能指标1、音频压缩标准音频信号可分为电话质量的语言、调幅广播质量的音频信号和高保真立体信号。(1) 电话语音压缩标准ITU的G.722(2) 调幅广播语音压缩标准ITU的G.722(3) 调频广播及CD音质的带宽音频压缩标准，MPEG-1、MPEG-2和杜比AC-3。用于CD、MD、MPC、VCD、DVD、HDTV和电影配音。2022-3-22中国政法大学中国政法大学8

36、3第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.4 数据压缩标准数据压缩标准2、静止图像压缩标准ISO制定的JPEG标准、JBIG标准ITU-T的G3、G4标准。JPEG是第一个国际图像压缩标准，适用于黑白及彩色图片、彩色传真和印刷图片。支持连续色调静态图像压缩的各种应用。2022-3-22中国政法大学中国政法大学84第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.4 数据压缩数据压缩标准标准使用JPEG格式压缩的图片文件一般也称为JPEG FILES，最普遍的扩展名是.jpeg|.jpe|.jfif|.jif以及嵌入式文件.TIFF。2022-3-22中国政法大学中国政法大学8

37、5第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.4 数据压缩数据压缩标准标准3、音频压缩标准2022-3-22中国政法大学中国政法大学86第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.3 数据压缩的性能指标数据压缩的性能指标MPEGMPEG，活动图像专家组的缩写，成员为IBMSUNBBCAT&TMPEG-1第一个官方的视讯音频压缩标准，.MP3MPEG-2广播质量的视讯、音频和传输协议，数字卫星电视MPEG-3为HDTV设计，后终止。MPEG-42003年发布的视讯压缩标准，支持视频/音频编码、3D内容和数字版权管理。MPEG-7非视讯压缩标准，是一个多媒体内容的描述标

38、准，称为多媒体内内容描述接口MPEG-21融合标准的标准，在电子商务中使用。3、音频压缩标准2022-3-22中国政法大学中国政法大学87第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.1.3 数据压缩的性能指标数据压缩的性能指标H.26XH.26X 国际电信联盟ITU制定的系列图像压缩标准H.261视频编码标准，在综合业务数字网上传输质量可接受的视频信号。H.263ITU-T的一个标准草案，为底码流通信而设计的。相对于261提高性能和纠错能力。H.264MPEG-4的第10部分，高度压缩数字视频编解码器标准。具有高压缩比。H.265对H.264的技术进行改进，提高压缩率、鲁棒性和错误恢复能

39、力。3.2.1 光存储类型p光盘包括只读光盘、只写一次光盘和可擦写光盘三种。p光存储技术是采用激光照射介质，极光与介质相互作用导致介质的性质发生变化而将信息存储下来。p读出信息则是利用激光扫描介质，识别出存储单元性质的变化。p数据是以二进制数据形式存储的。2022-3-22中国政法大学中国政法大学88第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2 多媒体存储技术多媒体存储技术1、CD-ROMCD-ROM是最常用的光盘，直径12cm，容量约650M。CD-ROM的五层结构 聚碳酸酯光盘层，通过撞击来记录数据。 光泽面反射激光。 一层清漆可以使光泽面保持发光。 艺术样品印刷在最上端的盘面。

40、用激光束读取数据，转换为电子信号。2022-3-22中国政法大学中国政法大学89第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.1 光光存储类型存储类型物理特性：采用激光调制方式记录信息，将信息以凹坑和凸区的形式记录在螺旋形光道上。CD光盘的制作：用户只能读取CD-ROM上记录的各种信息，不能修改或写入新的信息。2022-3-22中国政法大学中国政法大学90第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.1 光存储类型光存储类型 2、CD-R(CD-Recordable)CD-R是一种一次写入多次读出的标准。用户对其做一次写入内容，之后成为只读光盘。CD-R的物理特性：表面为凹凸相

41、间区域的聚碳酸酯层。CD-ROM的凹凸为物理印制，而CD-R的凹凸是由刻录机烧制而成。在聚碳酸酯层表面添加一个染料记录层，防止强光照射。所以CD-R也称为金绿盘、白金盘或蓝盘。2022-3-22中国政法大学中国政法大学91第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.1 光存储类型光存储类型CD-R的制作：当金属被写激光加热到170摄氏度时，它的物理特性由晶态转化成非晶态，从而在光盘轨道上产生了光反射系数高与低两种加工状态使激光可以读出数据。2022-3-22中国政法大学中国政法大学92第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.1 光存储类型光存储类型3、CD-RW（CD-

42、ReWritable）可重复刻录光碟的记录层。用户可以进行数据的写、读，擦除后并再次写入。物理特性：CD-RW相变合金以一种高反光性晶体形式存在，当红光高功率镭辐射束对相变合金加热，被加热的部分便会变得黯淡无光，再次被加热时又变回晶体。2022-3-22中国政法大学中国政法大学93第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.1 光存储类型光存储类型4、DVD光盘存储器，通常用来播放标准电视机清晰度的电影、高质量的音乐或用来存储大容量的数据。原理:激光二极管发出的热量使记录点呈现高反射(水晶)或另外一种状态(非晶体)，而第二个激光二极管在读取这些状态时把它们分别记录成“0”或者“1”。

43、2022-3-22中国政法大学中国政法大学94第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.1 光存储类型光存储类型DVD的五种子规格pDVD-ROM 存储电脑数据pDVD-Video 存储图像pDVD-Audio 存储音乐pDVD-R 只可写入一次pDVD-RAM 可重复写入2022-3-22中国政法大学中国政法大学95第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.1 光存储类型光存储类型闪存是一种非易失性存储器，即断电数据也不会丢失。但是不可以以字节为单位改写数据。一般应用在数码相机、掌上电脑、MP3等小型数码产品中作为存储介质。2022-3-22中国政法大学中国政法大学9

44、6第三章第三章 多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.2.2 闪闪存与闪存卡存与闪存卡3.3.1 流媒体传输技术1、流媒体概述流媒体(Streaming Media)是一种新兴的网络技术，在互联网上实时顺序地传输和播放视音频等多媒体内容的连续实时基数据流。在网络上传输音/视频等多媒体信息，主要有下载和流式传输两种方案。2022-3-22中国政法大学中国政法大学97第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3 多媒体的传输技术多媒体的传输技术流式传输的优点p缩短启动时延，降低对缓存容量的需求。p实现现场直播形式的实时数据传输，保护多媒体数据的著作权。2022-3-22中国政法大学中国政法大

45、学98第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3.1 流媒体传输技术流媒体传输技术2、流媒体技术的原理流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输，对一个实时A/V源或存储的A/V文件，在传输中它们要被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达客户端的时间延迟也就不等，甚至先发的数据包还有可能后到。为此，使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包的顺序正确，从而使媒体数据能连续输出，而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大，因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据：通过丢弃已经播放的内容，流可以

46、重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。2022-3-22中国政法大学中国政法大学99第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3.1 流媒体传输技术流媒体传输技术3、典型的流媒体系统pRealNetworks公司的Real SystempMicrosoft公司的Windows Media TechnologypApple公司的QuickTime2022-3-22中国政法大学中国政法大学100第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3.1 流媒体传输技术流媒体传输技术1、P2P简介点对点技术又称为对等互联网技术，它依赖网络中参与者的计算能力和带宽，不是把依赖都聚集

47、在较少的几台服务器上。2022-3-22中国政法大学中国政法大学101第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3.2 P2P技术技术2、P2P的原理P2P利用内容分片技术将内容分散在不同的终端的存储空间上，通过并行传输技术将内容分发给各终端，在终端缓存中重组，提交媒体播放器进行播放。p直播p点播2022-3-22中国政法大学中国政法大学102第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3.2 P2P技术技术IPTV是利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互服务的崭新技术。IPTV服务的提供方式p计算机p网络机顶盒+普通

48、电视机2022-3-22中国政法大学中国政法大学103第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3.3 IPTV技术技术IPTV的特点p用户可以得到高质量的数字媒体服务p用户可有极为广泛的自由度选择带宽IP网上个网站提供的视频节目p实现提供者和媒体消费者的实质互动p为网络发展商和节目提供商提供了广阔的前景2022-3-22中国政法大学中国政法大学104第三章第三章 多媒体的传输技术多媒体的传输技术3.3.3 IPTV技术技术问题问题1 1： 什么是图像？什么是图像？图像是自然界中的客观景物通过某种系统的映图像是自然界中的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生的视觉感受。射，使人们产生的

49、视觉感受。人们在观察景物时，人们在观察景物时，视觉的第一印象乃是色彩视觉的第一印象乃是色彩的感觉的感觉。色彩在视觉艺术中具有十分重要的。色彩在视觉艺术中具有十分重要的美学价值。美学价值。2022-3-22中国政法大学中国政法大学105第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1 颜色基础颜色基础问题2： 什么是颜色？ 颜色是视觉系统对可见光的感知结果。 1666年，英国科学家牛顿第一个揭示了光的色学性质和颜色的秘密。2022-3-22中国政法大学中国政法大学106第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.1 色彩的三要素色彩的三要素2022-3-22

50、中国政法大学中国政法大学107500600紫400700750紫蓝蓝蓝绿绿绿黄黄 橙橙红红350第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.1 色彩的三要素色彩的三要素以人类对颜色的感觉为基础，颜色的以人类对颜色的感觉为基础，颜色的3 3种基本特种基本特性是性是：明度、色调明度、色调/ /色相色相、纯度、纯度/ /饱和度饱和度。 明度（明度（B B）：光的强和弱。是颜色的相对明暗程度：光的强和弱。是颜色的相对明暗程度。 饱和度（饱和度（S S）：是指颜色的强度或纯度。）：是指颜色的强度或纯度。 色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。2

51、022-3-22中国政法大学中国政法大学108第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.1 色彩的三要素色彩的三要素颜色模式是将某种颜色表现为数字形式的模型，或者说是一种记录图像颜色的方式。颜色的实质是一种光波。它的存在是因为有三个实体：光线、被观察的对象以及观察者。人眼是把颜色当作由被观察对象吸收或者反射不同波长的光波形成的。2022-3-22中国政法大学中国政法大学109第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色模型图像颜色模型1、RGB模型 自然界常见的颜色，都可以由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例混合而成。同样

52、，绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色彩。这就是色度学的基本原理-三基色原理。2022-3-22中国政法大学中国政法大学110第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型2022-3-22中国政法大学中国政法大学111第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型在RGB模型中，对于任意彩色光F，其配色方程可写成： Fr(R)+g(G)+b(B)其中r、g、b为三色系数，r(R)、g(G)、b(B)为彩色光的三色分量。2022-3-22中国政法大学中国政法大学112第四章第四章 数字

53、图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型RGB颜色模型构成一个立方体的三维坐标空间结构，用红、绿、蓝表示三条坐标轴。R=G=B=0处，为黑色，R=G=B=255处，为白色。2022-3-22中国政法大学中国政法大学113第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型红(255,0,0)青(0,255,255)绿(0,255,0)黄(255,255,0)蓝(0,0,255)白(255,255,255)棕(255,0,255) RGB颜色模式（空间）2、CMY（CMYK）模型）模型p 当阳光照射到一个物体上

54、时，这个物体将吸收一部分光线，剩下的光线被反射，反射的光线就是我们所看见的物体颜色。这是一种减色色彩模型，在印刷时应用的也是这种减色模式，根据这种减色模式，就衍变出了适合印刷的CMYK色彩模型。p CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色，M代表洋红色，Y代表黄色，K代表黑色。因为在实际引用中，青色、洋红色和黄色很难叠加形成真正的黑色，最多不过是暗红色而已。因此才引入了K黑色。黑色的作用是强化暗调，加深暗部色彩。2022-3-22中国政法大学中国政法大学114第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型2022-3-22中国政法大学中国政

55、法大学115第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型3、灰度模式p 用单一色调表现图像，一个像素的颜色用八位元来表示，一共可表现256阶（色阶）的灰色调（含黑和白），也就是256种明度的灰色。是从黑灰白的过渡，如同黑白照片。p 灰度模式只有亮度值没有色相和饱和度。2022-3-22中国政法大学中国政法大学116第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型4、位图模式使用黑白两种颜色中的一种表示图像中的像素。位图模式的图像也叫做黑白图像，它包含的信息最少，因而图像也最小。2022-3-

56、22中国政法大学中国政法大学117第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型5、双色调模式双色调模式采用2-4种彩色油墨来创建由双色调（2种颜色）、三色调（3种颜色）和四色调（4种颜色）混合其色阶来组成图像。使用双色调模式最主要的用途是使用尽量少的颜色表现尽量多的颜色层次，这对于减少印刷成本是很重要的，因为在印刷时，每增加一种色调都需要更大的成本。2022-3-22中国政法大学中国政法大学118第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型6、索引颜色模式索引颜色模式是网上和动画中常用的

57、图像模式，当彩色图像转换为索引颜色的图像后包含近256种颜色。索引颜色图像包含一个颜色表。用来存放图像中的颜色并为这些颜色建立颜色索引，颜色表可在转换的过程中定义或在生成索引图像后修改。2022-3-22中国政法大学中国政法大学119第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型7、lab模式Lab 颜色模型是在1931 年国际照明委员会(CIE) 制定的颜色度量国际标准模型的基础上建立的。1976 年，该模型经过重新修订并命名为CIE L *a *b。Lab 颜色与设备无关，无论使用何种设备（如显示器、打印机、计算机或扫描仪）创建或输出图像

58、，这种模型都能生成一致的颜色。2022-3-22中国政法大学中国政法大学120第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.1.2 图像颜色的模型图像颜色的模型在计算机系统中，有两种不同的图形编码方法：p位图(bitmap)/位映射p矢量画(vector-drawn)/向量图形2022-3-22中国政法大学中国政法大学121第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.2 位图和矢量图位图和矢量图1、位图p计算机通过指定每个独立的点（或像素）在屏幕上的位置来存储位图图像。p即位图图像是由描述图像中各个像素点的颜色的数位集合而成。 p位图图像与分辨率有关。2022

59、-3-22中国政法大学中国政法大学122第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.2 位图和矢量图位图和矢量图2022-3-22中国政法大学中国政法大学123第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.2 位图和矢量图位图和矢量图水平方向是640个像素，垂直方向是480个像素。对于单色图像来说，计算存储图像的字节数如下： 640 480 = 307 200 像素像素 / 8 = 38 400 字节字节2022-3-22中国政法大学中国政法大学124第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.2 位图和矢量图位图和矢量图2022-3-22中

60、国政法大学中国政法大学125第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.2 位图和矢量图位图和矢量图彩色图像（color image）有16色、256色、16256色或1670万色。 16色： 640 480 4 / 8 = 153 600 字节字节 256色： 640 480 8 / 8 = 307 200 字节字节 2022-3-22中国政法大学中国政法大学126第四章第四章 数字图像的处理技术基础数字图像的处理技术基础4.2 位图和矢量图位图和矢量图1,670万种颜色的彩色图像称为24位或真彩色图像。每个像素需要24个比特（3个字节）来表示。一幅这样的图像占用的存储空间为： 6