多媒体技术及应用 多媒体技术概述01

1、多媒体技术概述1张一川张一川东北大学软件学院东北大学软件学院多媒体技术概述1-2/30 本课程总共本课程总共4848学时，包括理论学时，包括理论课课3232学时，学时，实验课实验课1616学时。学时。 成绩组成：成绩组成： 1.1.期末考试成绩期末考试成绩 70%70%； 2.2.平时成绩平时成绩 20%20%； 3.3.实验成绩实验成绩 10%10%。多媒体技术概述1-3/30教材：教材：多媒体技术及应用（第多媒体技术及应用（第2 2版）版）（高等学校计算机基础教（高等学校计算机基础教育教材精选）育教材精选）作者：王志强作者：王志强 等编著等编著出版社：清华大学出版社出版社：清华大学出版社出

2、版时间：出版时间：2011-6-12011-6-1多媒体技术概述多媒体技术概述1-5/301.1 1.1 多媒体技术发展史多媒体技术发展史1.2 1.2 多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.3 1.3 多媒体系统的组成多媒体系统的组成1.4 1.4 多媒体技术的研究内容多媒体技术的研究内容1.5 1.5 多媒体技术的应用领域多媒体技术的应用领域本章小结本章小结多媒体技术概述1-6/30一、多媒体技术的发展简史一、多媒体技术的发展简史 19841984：AppleApple公司公司MacintoshMacintosh机机 图形处理：位映射图形处理：位映射(Bitmap)(Bitmap) 用户界面

3、：窗口、图标用户界面：窗口、图标(Icon)(Icon) 交互设备：鼠标器交互设备：鼠标器(Mouse)(Mouse)Macintosh图形系统图形系统Power Mac G5多媒体技术概述1-7/30 1985 1985：CommodoreCommodoreAmigaAmiga多媒体系统多媒体系统 图形处理芯片：图形处理芯片：Agnus 8370Agnus 8370 音频处理芯片：音频处理芯片：Paula 8364Paula 8364 视频处理芯片：视频处理芯片：Denise 8362Denise 8362 多任务操作系统：下拉式菜单多任务操作系统：下拉式菜单 图标图标 多窗口多窗口 多媒体

4、技术概述1-8/30 1986 1986：Philips/SonyCD-IPhilips/SonyCD-I交互式光盘交互式光盘 公布公布CD-ROMCD-ROM文件格式文件格式( (国际标准国际标准) ) 19871987：RCARCADVIDVI交互式数字视频系统交互式数字视频系统 光盘存储图像、视频、声音等光盘存储图像、视频、声音等 1989 1989：Intel/IBMActionMedia 750Intel/IBMActionMedia 750 音频板、视频板、多功能板音频板、视频板、多功能板 音视频支撑系统：音视频支撑系统：AVSS/DOSAVSS/DOS 19911991：采集板、

5、用户板：采集板、用户板 AVK/WindowsAVK/Windows多媒体技术概述1-9/30 19921992：MicrosoftMicrosoft公司公司Windows 3.1Windows 3.1 多媒体操作系统：动态链接库多媒体操作系统：动态链接库 支持多媒体驱动程序支持多媒体驱动程序,OLE,OLE 95/98/2000/XP/Vista95/98/2000/XP/Vista 19961996：IntelPentium ProIntelPentium Pro加入加入MMXMMX MMX(Multimedia Extension)MMX(Multimedia Extension) PC

6、MPC(PCMPC(多媒体时代多媒体时代) )多媒体技术概述1-10/30一、媒体与多媒体一、媒体与多媒体 1.1.媒体媒体( (媒介、媒质媒介、媒质) ) 媒体的含义媒体的含义 什么是媒体？什么是媒体？ 存储信息的实际载体存储信息的实际载体 纸张、磁盘、光盘、半导体存储器纸张、磁盘、光盘、半导体存储器 表示信息的逻辑载体表示信息的逻辑载体 文本、音频、图形、图像、动画、视频文本、音频、图形、图像、动画、视频多媒体技术概述1-11/30 媒体的种类媒体的种类( (五种，五种，ITU-T)ITU-T) 感觉媒体感觉媒体 直接作用于人的感官，使人产生感觉的直接作用于人的感官，使人产生感觉的媒体，如

7、视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等。媒体，如视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等。 表示媒体表示媒体 为了表达、处理和传输感觉媒体而人为为了表达、处理和传输感觉媒体而人为构造的一种媒体，如文本、音频、图形、图构造的一种媒体，如文本、音频、图形、图像、动画和视频等编码表示。像、动画和视频等编码表示。多媒体技术概述1-12/30 显示媒体显示媒体 表达和获取信息的物理设备。表达和获取信息的物理设备。 输入显示媒体：键盘、扫描仪、麦克风输入显示媒体：键盘、扫描仪、麦克风 输出显示媒体：显示器、打印机、音箱输出显示媒体：显示器、打印机、音箱 存储媒体存储媒体 用来存放表示媒体，以便计算机随时调用来存放表示媒体，

8、以便计算机随时调用和处理信息编码，如磁盘、光盘和内存。用和处理信息编码，如磁盘、光盘和内存。 传输媒体传输媒体 传输数据的物理载体，如电缆、光纤。传输数据的物理载体，如电缆、光纤。多媒体技术概述1-13/30 2. 2.多媒体多媒体( (表示媒体表示媒体) ) 文本、音频、图形、图像、动画、视频文本、音频、图形、图像、动画、视频 多媒体是融合两种或两种以上表示媒体多媒体是融合两种或两种以上表示媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体 多媒体处理过程多媒体处理过程：各种媒体：各种媒体数字化数字化存储到计算机中存储到计算机中处理处理再现给用户再现给用户 人类视觉

9、：人类视觉：8 83%3% 听觉：听觉：1 11%1% 触觉、嗅觉、味觉：触觉、嗅觉、味觉：6%6%虚拟现实虚拟现实多媒体多媒体多媒体技术概述1-14/30 3.3.多媒体元素多媒体元素 多媒体应用系统中呈现给用户的媒体组成。多媒体应用系统中呈现给用户的媒体组成。 名称名称 说说 明明 文本文本文字包括各种字体、字号、格式及彩色文字包括各种字体、字号、格式及彩色 音频音频包括波形声音、语音、音乐、音响效果包括波形声音、语音、音乐、音响效果 图形图形由外部轮廓线条构成的矢量图由外部轮廓线条构成的矢量图 图像图像由像素点阵组成的实际画面由像素点阵组成的实际画面 动画动画一系列连续画面，显示运动和变

10、化过程一系列连续画面，显示运动和变化过程 视频视频由单独画面序列组成，以一定速率播放由单独画面序列组成，以一定速率播放多媒体技术概述1-15/30二、多媒体技术二、多媒体技术 计算机技术计算机技术 多媒体技术多媒体技术 视听技术视听技术 通信技术通信技术 1.1.基本概念基本概念 多媒体技术是将多种媒体信息通过计算多媒体技术是将多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、编码、存储、传输、处机进行数字化采集、编码、存储、传输、处理和再现等，使多媒体信息建立逻辑连接，理和再现等，使多媒体信息建立逻辑连接，并集成一个具有交互性的系统。并集成一个具有交互性的系统。综合处理综合处理图、文、声、像图、文、声、

11、像多媒体技术概述1-16/30 2.2.多媒体技术的特征多媒体技术的特征 多样性：多样性：综合处理多种媒体信息，将计综合处理多种媒体信息，将计算机处理的信息空间扩展并放大。算机处理的信息空间扩展并放大。 集成性：集成性：多种媒体信息的集成、表现集多种媒体信息的集成、表现集成，以及与这些媒体相关的设备集成。成，以及与这些媒体相关的设备集成。 交互性：交互性：能为用户提供有效的控制和使能为用户提供有效的控制和使用信息的手段，它增加用户对信息的注意和用信息的手段，它增加用户对信息的注意和理解，延长信息的保留时间。理解，延长信息的保留时间。 实时性：实时性：如视频会议系统。如视频会议系统。多媒体技术概

12、述1-17/30三、多媒体计算机三、多媒体计算机( (MPC)MPC) 多媒体计算机是指能够综合处理多种媒多媒体计算机是指能够综合处理多种媒体信息的计算机。体信息的计算机。 MPCMPCPCPCCD-ROMCD-ROMSOUND BOARDSOUND BOARD 显示卡多媒体操作系统显示卡多媒体操作系统多媒体技术概述1-18/30一、多媒体系统的层次结构一、多媒体系统的层次结构多媒体硬件系统多媒体硬件系统：多媒体控制板卡及：多媒体控制板卡及I/OI/O电路电路多媒体驱动程序多媒体驱动程序：用来控制和操纵多媒体硬件：用来控制和操纵多媒体硬件多媒体操作系统多媒体操作系统：CD-RTOS(CD-RT

13、OS(专用专用) ) Windows(Windows(通用通用) )多媒体硬件系统多媒体硬件系统多媒体驱动程序多媒体驱动程序多媒体操作系统多媒体操作系统多媒体开发工具多媒体开发工具多媒体应用软件多媒体应用软件多媒体技术概述1-19/30二、多媒体系统的基本组成二、多媒体系统的基本组成 1.1.多媒体硬件多媒体硬件 计算机计算机 MPC MPC 图形工作站图形工作站多媒体技术概述1-20/30 多媒体板卡多媒体板卡 多媒体板卡是根据多媒体系统获取或处多媒体板卡是根据多媒体系统获取或处理各种媒体信息的需要插接在计算机上，以理各种媒体信息的需要插接在计算机上，以解决输入和输出问题。解决输入和输出问题

14、。 显示卡显示卡 音频卡音频卡 视频卡视频卡多媒体技术概述1-21/30 多媒体外部设备多媒体外部设备光驱光驱数码相机数码相机数码摄像机数码摄像机扫描仪扫描仪摄像头摄像头多媒体技术概述1-22/30触摸屏触摸屏显示器显示器投影仪投影仪耳机、麦克风耳机、麦克风多媒体技术概述1-23/30 2. 2.多媒体软件多媒体软件 多媒体系统软件多媒体系统软件 多媒体驱动程序多媒体驱动程序 多媒体操作系统多媒体操作系统 多媒体支持软件多媒体支持软件( (多媒体开发工具多媒体开发工具) ) 多媒体素材制作工具软件多媒体素材制作工具软件 文字特效制作软件：文字特效制作软件： ( (艺术字艺术字) ) COOL

15、3DCOOL 3D多媒体技术概述1-24/30 音频处理软件：音频处理软件：AuditionAudition Cakewalk Cakewalk 图形图像软件：图形图像软件：CorelDRAWCorelDRAW Photoshop Photoshop PhotoImpact PhotoImpact多媒体技术概述1-25/30 动画制作软件：动画制作软件：FlashFlash 3ds max 3ds max Maya Maya 视频编辑软件：视频编辑软件：PremierePremiere 会声会影会声会影多媒体技术概述1-26/30 多媒体著作工具软件多媒体著作工具软件 PowerPointPo

16、werPoint Authorware Authorware Dreamweaver Dreamweaver 多媒体编程语言多媒体编程语言 VBVB、VC+VC+、DelphiDelphi 多媒体应用软件多媒体应用软件 多媒体应用系统、多媒体作品多媒体应用系统、多媒体作品多媒体技术概述1-27/30三、多媒体存储设备三、多媒体存储设备光盘存储技术：密度高、寿命长、价格低。光盘存储技术：密度高、寿命长、价格低。 1. 1.光盘发展历史光盘发展历史2020世纪世纪60-7060-70年代：激光聚焦后获得年代：激光聚焦后获得11m m光束。光束。19721972：PhilipsPhilips公司研究

17、用激光记录信息。公司研究用激光记录信息。19781978：声音信号变为二进制数字：声音信号变为二进制数字, ,记录光盘上。记录光盘上。19821982：SonySony公司推出公司推出CDP-101CDP-101，生产第一张，生产第一张CDCD。19851985：PhilipsPhilips和和SonySony定义定义CD-ROMCD-ROM标准。标准。19901990：标准扩展为：标准扩展为CD-ROM XACD-ROM XA和和CD-RCD-R标准。标准。19951995：SonySony与其他公司制定了与其他公司制定了DVDDVD格式标准。格式标准。多媒体技术概述1-28/302.2.光

18、盘介质结构光盘介质结构 保护层、铝反射层、刻槽、聚碳酸酯衬垫。保护层、铝反射层、刻槽、聚碳酸酯衬垫。3.3.光盘格式与标准光盘格式与标准 光盘中存储的信息根据文字、图片、音频、光盘中存储的信息根据文字、图片、音频、视频有一定的存放规则作为存放标准。视频有一定的存放规则作为存放标准。多媒体技术概述1-29/304.4.光盘数据读取原理光盘数据读取原理5.5.光盘刻录技术光盘刻录技术 刻录机根据盘片、激光强度和波长进行划分。刻录机根据盘片、激光强度和波长进行划分。6.6.光盘刻录软件光盘刻录软件NeroNero：德国：德国Ahead SoftwareAhead Software公司公司Easy M

19、edia Creator/WinOnCDEasy Media Creator/WinOnCD：RoxioRoxio软件软件多媒体技术概述1-30/30一、多媒体数据压缩技术一、多媒体数据压缩技术 图像、动画、视频和音频等数字化后数图像、动画、视频和音频等数字化后数据量是非常大的，例如：据量是非常大的，例如： 一幅中等分辨率一幅中等分辨率(640(640* *480480像素像素) )的真彩的真彩色色(24(24位位/ /像素像素) )图像图像900900KBKB。(JPEG)(JPEG) 以以2525帧帧/s/s的速度播放，的速度播放，每秒约占每秒约占2222MBMB，即使是存储即使是存储容量

20、为容量为650650MBMB的的CD-ROMCD-ROM也只也只能播放能播放3030秒左右。秒左右。(MPEG(MPEG) )多媒体技术概述1-31/30二、多媒体专用芯片二、多媒体专用芯片 1.1.固定功能芯片固定功能芯片 2. 2.可编程数字信号处理器芯片可编程数字信号处理器芯片三、多媒体软硬件平台三、多媒体软硬件平台 多媒体信息的输入、处理、存储、管理、多媒体信息的输入、处理、存储、管理、输出、传输等技术和设备。输出、传输等技术和设备。 硬件硬件：光驱、声卡、显卡。扫描仪、数码：光驱、声卡、显卡。扫描仪、数码相机。视频点播系统、虚拟现实系统等。相机。视频点播系统、虚拟现实系统等。 软件软

21、件：多媒体操作系统、多媒体素材编辑：多媒体操作系统、多媒体素材编辑工具、多媒体创作工具、多媒体专用软件。工具、多媒体创作工具、多媒体专用软件。多媒体技术概述1-32/30四、多媒体数据库与检索技术四、多媒体数据库与检索技术 1.1.多媒体数据库管理技术多媒体数据库管理技术 处理非规则数据的途径处理非规则数据的途径: : 扩展现有关系数据库扩展现有关系数据库 面向对象数据库系统面向对象数据库系统( (CA/Jasmine)CA/Jasmine) 2. 2.多媒体数据库检索技术多媒体数据库检索技术 基于内容检索系统的途径基于内容检索系统的途径（IBM/QBICIBM/QBIC） 基于传统数据库检索

22、方法基于传统数据库检索方法 基于信号处理理论基于信号处理理论多媒体技术概述1-33/30五、多媒体网络与通信技术五、多媒体网络与通信技术 计算机交互性、通信分布性、广播电视计算机交互性、通信分布性、广播电视真实性融为一体。真实性融为一体。 通信网：通信网：B-ISDNB-ISDN（ATMATM）;CATV;CATV等等六、多媒体信息安全六、多媒体信息安全 数字水印的特性。数字水印的特性。 1.1.安全性安全性不易破解不易破解 2.2.鲁棒性鲁棒性不易修改不易修改 3.3.透明性透明性不易觉察不易觉察 4. 4.保真性保真性不易影响不易影响多媒体技术概述1-34/30七、虚拟现实技术七、虚拟现实

23、技术 虚拟现实虚拟现实( (VRVR) )是一门综合技术（包括仿是一门综合技术（包括仿真技术、计算机图形学、多媒体技术等）。真技术、计算机图形学、多媒体技术等）。其本质是人与计算机或人与人借助计算机交其本质是人与计算机或人与人借助计算机交流的方式，具有逼真的三维虚拟世界。流的方式，具有逼真的三维虚拟世界。 虚拟现实的特征：虚拟现实的特征： 1.1.多感知性；多感知性； 2.2.临场感；临场感； 3.3.交互性；交互性； 4.4.自主性。自主性。多媒体技术概述1-35/30一、教育与培训一、教育与培训 多媒体教学课件多媒体教学课件 多媒体技能培训系统多媒体技能培训系统 虚拟课堂、虚拟实验室、虚拟图书馆虚拟课堂、虚拟实验室、虚拟图书馆 二、出版与图书二、出版与图书 电子出版物具有容量大、体积小、成本电子出版物具有容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、能存储图文低、检索快、易于保存和复制、能存储图文声像信息等，如光盘百科全书、声像信息等，如光盘百科全书、e-booke-book、e-e-newspapernewspaper、e-magazinee-magazine多媒体技术概述1-36/30三、商业与咨询三、商业与咨询 商品简报、查询服务、产品演示、商贸商品简报、查询服务、产品演示、商贸交易交易( (电子商务电子商务) )等。等。 利用多媒体技术可为公众提供各