电子信息导论第十章数字媒体技术

第十一章数字媒体技术《电子信息技术导论》编制付琴第十一章章数数字媒媒体技术术一概述概述二网络电话VoIP三网络电视IPTV四移动多媒体广播CMMB五动漫产业和技术提纲小结一、概概述（一）什什么是“数字媒体体”1，传统统“媒媒体”传统媒体体杂志报纸电视广播（一）什什么是“数字媒体体”互联网开开始并不不是作为为媒体而而建立起起来的，，然而今今天的互互联网络络和数字字技术相相结合已已成为主主要的传传播载体体，它具具有如电电视、报报纸、杂杂志、广广播等所所有传播播媒体的的功能，，并且还还能把文文字、视视频、声声音存储储下来，，供用户户在自己己方便的的时间浏浏览，它它已成为为了全新新的传播播形态，，并具有有媒体的的特点，，又超越越了媒体体。2，互联网对对传统媒媒体带来来的影响响媒体的传传统概念念是指：：电视、、报纸、、杂志、、广播。。以互联网网为代表表的新型型传播形形态，对对传播媒媒体造成成了巨大大的冲击击，传统统媒体因因互联网网而面临临转型的的严重压压力，传传播格局局会因互互联网的的冲击发发生改变变，媒体体的经营营模式也也会随之之调整。。一、概概述一、概概述（一）什什么是数数字媒体体3，数字媒体的定义传播媒介互联网1、0数码媒质图片动画磁带光盘磁盘显示终端移动电视声音、文字、图像、视频、动画、网络游戏、广告等信息形式一、概概述数字媒体体产业的的内容，，包括：：用数字字化技术术生成、、制作、、管理、、传播、、运营和和消费的的文化内内容产品品及服务务。“文化为为体，科科技为媒媒”是数数字媒体体的精髓髓。以互联网网为传播播载体的的信息服服务产业业，称之之为数字字媒体产产业，它它具有高高增值、、强辐射射、低消消耗、广广就业、、软渗透透性等特特点。数数字媒体体产业的的发展情情况，在在某种程程度上体体现了一一个国家家信息服服务、传传统产业业升级及及前沿信信息技术术研究和和集成创创新方面面的实力力和社会会信息化化水平。。4，数字媒体产业美、日等等国都把把大力推推进数字字媒体技技术和产产业作为为经济持持续发展展的重要要战略。。2005年，中国国在北京京、上海海、成都都、长沙沙组建““国家数数字媒体体技术产产业化基基地”。。BlockDiagram数字媒体产业链人才培养技术研发节目制作运营管理文化创意节目制作大学设置“数字媒体技术”专业，开办培训班。建立数字媒体产业园、开发节目制作软件平台。消费需求、文化内容产品形象设计、社会、人文、历史等。动画、游戏、广告、视频、数字文字及音视频出版。建立营运中心、网络信息服务平台和数字出版基地。技术支持持平台信息处理理技术（（语音、、文字和和图像））、互联联网技术术、计算算机技术术一、概概述（二）数数字媒体体的优点点1复合型传播：即在互联网平台上能把传统大众媒体的各种类型综合起来。2传播者与接收者平等：传统媒体的报社、杂志社、电台或者电视台等握有传播的主导权，而受众处于被动位置。互联网所带来的变化是所有的人都可以成为传播的主体。3全球无边界：在互联网的平台上，所发布的内容理论上都是可以面对全球所有的网络使用者，因而互联网是无边界的传播，互联网的传播影响力将遍及全球。4超时限传播：从时间上看，信息超越了原大众传播的时间性，而是将所有的信息实时被固化在互联网平台上。可以随不时在互联网上检索、阅读或观看。互联网改改变了媒媒体信息息的发布布方式、、组织方方式，也也改变了了受众的的接受方方式。一、概概述（三）数数字媒体体技术数字媒体体技术是是以互联联网为传传播媒介介，以声音、文文字、图图像、视视频、动动画和网网络游戏戏等为传传播内容容，将信信息技术术、消息息数字化化技术、、互联网网技术与与文化产产业相融融合的新新型信息息媒体技技术。“十五””期间，，国家863计划率先先支持了了网络游游戏引擎擎、协同同式动画画制作、、三维运运动捕捉捉、人机机交互等等关键技技术研发发以及动动漫网游游公共服服务平台台的建设设。要发展数数字媒体体技术，，必须培培养数字字媒体技技术的专专门人才才。国内内已设立立“数字字媒体技技术专业业”的大大学有：：浙江大大学、杭杭州电子子科技大大学、南南京大学学、南京京邮电学学院、哈哈尔滨师师范大学学、北京京邮电大大学、华华中科技技大学、、延边大大学、中中国传媒媒大学、、山东经经济学院院、浙江江工业大大学、山山东大学学、浙江江理工大大学等。。1、技术概概况一、概概述2、《数字媒体体技术专专业》的主要课课程绘画基础数字摄影角色形象设计计算机摄影概论计算机美术概论计算机音乐概论计算机动画计算机游戏程序设计人文艺术类数据库原理计算机网络基础计算机图形学面向对象程序设计视音频信号处理程序设计基础操作系统数据结构信号处理技术网站与网页设计计算机与信息处理类数字媒体体技术是是多学科科的交叉叉融合。。一、概概述3、数字媒媒体技术术专业人人才的主主要需求求领域数字媒体人才需求领域

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与管理一、概概述4、数字媒媒体技术术的主要要应用1网络电话VOIP2网络电视IPTV3网络游戏4数字动画（一）IP电话工作作原理二、网络络电话VoIPVoIP是利用Internet技术或网网络进行行语音通通信的新新业务，，是一项项革命性性的产品品，它可可以透过过网际网网络做实实时的传传输及双双向的通通话。电子信息处理技术数字媒体技术IP电话话是电子子信息处处理技术术和数字字媒体技技术相结结合的语语音通信信体制。。（二）IP电话系统统架构二、网络络电话VoIP用户终端端可以是是：个人电脑脑IP电话机手机固定电话话机网络设备备包括：：IP电话网关关、IP网、路由由器和调调制解调调器（ADSL）等。注：IP电话网仅仅共用话话机至电电话局之之间的电电话线，，其他独立。。与传统固固定电话话比较，，IP电话具有有如下优优点：节省带宽宽。固定定电话的的带宽为为64kbit/s。而IP电话只需需6～8kbit/s（甚至低低于2.4kbit/s），在固固定电话话带宽内内电话用用户数可可增加几几十倍，，从而节节省了带带宽，降降低了成成本。通话费用用低，尤尤其是长长途电话话更经济济。功能丰富富，便于于开通综综合业务务、智能能网业务务。IP电话网方方便与计计算机网网的智能能模块结结合，可可以灵活活地控制制信令和和连接，，有利于于各种增增值业务务的开发发。开放的体体系结构构。IP电话的协协议体系系是开放放式的，，有利于于各个厂厂商产品品的标准准化和互互相连通通。多媒体业业务的集集成。IP电话网络络同时支支持语音音、数据据、图像像的传输输，为将将来全面面提供多多媒体业业务打下下了基础础。IP电话目前前主要的的缺点是是通话质质量较差差和通话话时延较较长。（三）IP电话的优优缺点二、网络络电话VoIP（四）IP电话的相相关技术术二、网络络电话VoIP

信令技术：保证电话呼叫的顺利实现和话音质量。

编码技术：主要的编码技术有ITU－T定义的G.729、G.723(G.723.1)等。

实时传输技术：主要采用实时传输协议RTP，提供了端到端的包括音频在内的实时数据传送的协议。

服务质量（QoS）保证技术：主要采用RSVP和RTCP来避免网络拥塞，保障通话质量。

网络传输技术：主要是TCP和UDP（五）VoIP的应用二、网络络电话VoIP1，结网网连接示示意2.个个人VoIP应用软件件二、网络络电话VoIPskype是款免费费的VOIP语音通讯讯软件，，仅靠这这款软件件就能实实现全球球任何两两地免费费地长时时间通电电话。语语音高度度清晰，，简单易易用，不不需复杂杂设置。。个人桌面面VOIP工具软件件—Skype截至2007年第二季季度，Skype全球注册册用户数数超过2.2亿，比比第一季季度1.96亿增加2400万，从2006年第四季季度到2007年第一季季度增加加2500万;收入方面面，Skype2007年二季度创创造了9000万美元的的收入，，与第第一季度度的7900万美元相相比上升升18%。3、常用的的IP电话网址址二、网络络电话VoIP二、网络络电话VoIP3、常用的的IP电话网址址（续））三、网络络电视IPTVIPTV，英文全全称是InternetProtocolTelevision，即交互互式网络络电视，，它是以以网络为为依托，，利用宽宽带有线线电视网网，集互互联网、、多媒体体、通信信等多种种技术于于一体，，向家庭庭用户提提供包括括数字电电视在内内的多种种交互式式服务的的技术。。发送端：：编码，，即把原原始的电电视信号号数据进进行编码码，转化化成适合合Internet传输的流流媒体数数据形式式，然后后通过互互联网传传送。接收端：：解码，，通过电电脑或是是电视播播放。（一）IPTV系统的工工作原理理三、网络络电视IPTVIPTV是将个人人电脑、、手机或或电视机机等设备备作为显显示终端端，通过过机顶盒盒或计算算机接入入宽带网网络，实实现数字字电视、、时移电电视、互互动电视视等服务务。网络络电视的的出现给给人们带带来了一一种全新新的电视视观看方方法，它它改变了了以往被被动的电电视观看看模式，，实现了了电视按按需观看看、随看看随停。。注：图像像编码、、解码规规范可参参阅本书书第二章章：2.6图像的数数字化编编码及应应用。（二）IPTV网络拓扑扑图三、网络络电视IPTVIPTV机顶盒：：基于IPTV机顶盒平平台的网网络电视视，机顶顶盒可通通过Modem经电电话线上网，利利用电视视作为显显示终端端。手机平台台（笔记记本电脑脑或移动动电视））：是PC网络的子子集和延延伸，它它通过移移动网络络传输视视频节目目，收看看网络电电视。。（三）IPTV系统的终终端形式式三、网络络电视IPTV创维IPTV机顶盒UT斯达康IPTV机顶盒中兴IPTV机顶盒注：目前前已开通通的IPTV（深圳）的的图像质质量比数数字电视视（DVD质量）稍稍差，但但频道多多，可点点播，可可看到近近3天的的一些重重要内容容。三、网络络电视IPTV机顶盒组成框图机顶盒内内部电路路板图IPTV的关键技术术视频编解码技术流媒体技术内容分发技术数字版权管理技术三、网络络电视IPTV（四）IPTV的关键技技术（五）流流行的IPTV软件三、网络络电视IPTVPPLivePPStreamUUSeeCMMB是我国于于2006年提出的的具有自自主知识识产权的的移动广广播电视视系统，，它采用用数字编编码，经经过无线线发射，，利用S波段卫星星和地面面广播频频谱向终终端进行行点到多多点的多多媒体业业务传送送。CMMB能够广泛泛地支持持移动接接收，在在信号覆覆盖范围围内，支支持各类类七寸以以下的小小尺寸、、小屏幕幕、移动动便携手手持式终终端随时时随地接接收新闻闻、资讯讯、娱乐乐等电视视广播节节目，诸诸如手机机、PDA、MP4、GPS、USB接收棒、、独立接接收机等等，充分分满足现现代信息息社会““信息无无处不在在”的需需求。（一）CMMB概述四、移动动多媒体体广播CMMBCMMB是通过无无线广播播电视覆覆盖网向向各种便便携式终终端设备备提供数数字音视视频和信信息服务务，以满满足移动动视频用用户的需需求的系系统和技技术正在在普及。。（二）CMMB系统构成成四、移动动多媒体体广播CMMBCMMB系统构成框图复盖网四、移动动多媒体体广播CMMB方案特点点：1，用S波段（2~4GHz）、U波段（0.3~~3GHz））无线信号号频率复盖全国国。这是由于于电波传传播原因因，便移移动视频频终端接接收。2GHz以下频段段己划分分给移动动通信，，频率再再高将影影响信号号复盖。。利用CMMB卫星和地地面增补补网协同同覆盖，，主要用用于中央央节目的的全国广广播。2，地面面复盖，，多网并并存，提提高复盖盖率。地面双向网U波段地面复盖网S波段卫星广播S波段地面增补网中国大地、海洋、高山、湖泊全复盖U波段（300~~3000MHz）网络：用于城城市人口口密集区区域移动动多媒体体广播信信号覆盖盖，同时时用于中中央节目目和地方方节目的的整合广广播。四、移动动多媒体体广播CMMB方案特点点：3，广播上行行、广播播下行分分发采用用Ku（10.95~14GHz）波段。。由于Ku波段频带带宽，效效率高、、性能好好。广播上行广播下行KuKu地面双向向网络：：利用移移动通信信网络、、互联网网络等构构成回传传通道，，终端通通过回传传通道向向中央、、地方两两级节目目播出平平台发送送信息，，从而实实现交互互业务。。适用于30~3000MHz的频率范范围，支支持8MHz和2MHz两种带宽宽，应用用灵活；；采用了高高度结构构化，实实现复杂杂度低的的先进信信道编码码技术LDPC码，使信信号接收收门限大大大降低低；采用技术术时隙的的帧结构构和OFDM调制技术术，为终终端省电电提供了了良好的的机制，，并充分分适应宽宽带无线线传输的的恶劣环环境。充充分考虑虑了手持持终端对对复杂度度和功耗耗的要求求，采用用时隙技技术大幅幅度降低低终端接接收功耗耗，可以以保证手手持终端端长时间间连续接接收广播播电视节节目4～5小时以上上。采用逻辑辑信道技技术，可可以灵活活配置，，适用于于实时广广播电视视，数据据广播等等多种业业务。采用控制制参数和和业务数数据分离离传输的的方式。。将关键键的业务务辅助信信息和信信道调度度控制信信息放置置在专用用的高保保护率信信道中传传输，能能够很好好适应无无线传输输恶劣环环境；采用信标标技术，，实现复复杂多变变的无线线信道的的快速同同步。（三）系统的体体制先进进性四、移动动多媒体体广播CMMB我国CMMB的体制先先进性在北京奥奥运期间间已得到到证实。。模块可以以用在，，如PND、PDA、PMP、手机、、车载电电视以及及USBDongle等系统中中。世健系统统有限公公设计的的通用CMMB接收模块块（四）地地面接收收模块四、移动动多媒体体广播CMMB手机电视视手机电视视可提供数数字广播播电视节节目、综综合信息息和紧急急广播服服务，实实现卫星星传输与与地面网网络相结结合的无无缝协同同覆盖，，支持公公共服务务。支持手机机、PDA、MP3、MP4、数码相相机、笔笔记本电电脑以及及在汽车车、火车车、轮船船、飞机机上的小小型接收收终端，，接收视视频、音音频、数数据等多多媒体业业务。采用具有有自主知知识产权权的移动动多媒体体广播电电视技术术，系统统可运营营、可维维护、可可管理，，具备广广播式、、双向式式服务功功能，可可根据运运营要求求逐步扩扩展。支持中央央和地方方相结合合的运营营体系，，具备加加密授权权控制管管理体系系，支持持统一标标准和统统一运营营，支持持用户全全国漫游游。系统安全全可靠,具有安全全防范能能力，具具有良好好的可扩扩展性，，能够适适应移动动多媒体体广播电电视技术术和业务务的发展展要求。。（五）CMMB的主要业业务四、移动动多媒体体广播CMMBCMMB移动多多媒体广广播业务务四、移动动多媒体体广播CMMB（六）CMMB业务支撑撑平台业务支撑平台节目集成、运营管理支持基本业务平台提供数字音视频广播和数据业务服务平台，通常为有偿服务。公共服务平台提供公益类广播电视节目、政务信息和紧急广播信息，为无偿服务。扩展业务平台根据用户需求提供扩展广播电视节目和综合信息服务的业务平台，为有偿服务。（七）CMMB简介（（视频））五、动漫产业业和技术术动漫产业业还包括括：手机机动漫产产业、网网络动漫漫产业、、动漫游游戏产业业等。（一）概概述1，动漫漫产业包包括哪些些内容？？动漫产业业，是指指以“创创意”为为核心，，以动画画、漫画画为表现现形式，，包含动动漫图书书、报刊刊、电影影、电视视、音像像制品、、舞台剧剧和基于于现代信信息传播播技术手手段的动动漫新品品种等动动漫直接接产品的的开发、、生产、、出版、、播出、、演出和和销售，，以及与与动漫形形象有关关的服装装、玩具具、电子子游戏等等衍生产产品的生生产和经经营的产产业。漫画：一一般是以以书面或或电子的的形式发发行的静静态卡通通作品，，大多数数是几幅幅连续的的画面配配上文字字解说，，如报纸纸上的讽讽刺漫画画等动画：是是通过连连续播放放一系列列画面，，给视觉觉造成动动态变化化的图画画，能够够展现事事物的发发展过程程和动态态动漫：从从概念上上泛指漫漫画和动动画，被被称为音音乐、美美术等八八大艺术术之外的的“第九九艺术””。2，数字动画画的应用用领域电视、电电影业、、广告业业，科学学计算和和工业设设计、仿仿真模拟拟、教育育和娱乐乐以及虚虚拟现实实等。。五、动漫产业业和技术术（一）概概述3，世界界动漫产产业发展展情况英国数字娱乐乐产业年年产值占占GDP的7.9%%，成为该该国第一一大产业业。世界动漫漫产业主主要集中中在欧美美及日、、韩。美国的动漫产产业已占占据全球球动漫产产业的龙龙头地位位，美国国网络游游戏业已已连续4年超过好好莱坞电电影业，，成为全全美最大大娱乐产产业。日本作为动漫漫产品出出口大国国，以其其严密的的产业链链结构，，成熟的的运营机机制，在在国际市市场上占占有重要要的地位位。日本本动画业业年产值值在国民民经济中中列第六六位，动动画产品品出口值值远远高高于钢铁铁出口值值。2008年，日本本手机动动漫产业业的市场场规模达达900亿日元，，约127亿元人民民币。韩国动漫业的的产值仅仅次于美美国、日日本，已已成为韩韩国国民民经济的的六大支支柱产业业之一。。五、动漫产业业和技术术（一）概概述4，中国国的动漫漫产业2008年，国务院及及各地政政府出台台国产动动漫产业业优惠扶扶持政策策，一些些城市动动画片生生产积极极性持续续增长。。国产动动画片创创作生产产数量位位居前列列的十大大城市分分别是：：长沙、、杭州、、广州、、无锡、、北京、、上海、、南京、、常州、、西安、、重庆。。2009年春节期期间，国国产原创创动画片片《喜羊羊与与灰太狼狼之牛气气冲天》首映日票票房就达达800万元，首首周突破破3000万元。刷刷新了国国产动画画电影的的票房纪纪录，超超过了2008年的《功夫熊猫猫》。目前全国国有30多个动漫漫产业园园区、5400多家动漫漫机构、、450多所高校校开设动动漫专业业、46万多动漫漫专业在在校学生生……动漫产业业己在全全国掀起起动漫产产业热。。”中国正进进入动漫漫产业的的高速发发展期！！1

新兴产业：动画业具有启动快、扩张力强、发展空间巨大、投资回报率高、经济效益与社会效益明显的特点，是与农业、工业、矿业、交通通信等基础产业不同的新兴产业。2高回报率产业：动漫产品的投资回报率为2~50倍之间。3产业链长：具有两种不同的传播形式和市场：一是影视系统的播出市场；另一个是动画衍生产品售卖的营销市场（包括图书、音像、玩具、鞋帽等市场）。这两个市场是相互依存、互为动力的关系。五、动漫产业业和技术术1，动漫漫产业的的特点（二）动动漫产业业链（二）动动漫产业业链2，动漫漫产业的的产业链链市场调研和策划动画片生产营销发行播放动画衍生产品产业链策划公司动画制作公司放影发行公司出版业玩具业公司服装业等其他20多个行业市场链相互联系，相互交叉相互制约、相互促进。交连五、动漫产业业和技术术五、动漫产业业和技术术小结1.动漫产业业不仅是是一个新新的经济济增长点点，更是是文化领领域的一一个重要要阵地。。2.动漫产业业是21世纪的朝朝阳产业业，被很很多发达达国家称称为“无无烟”重重工业。。我国“十十一五””规划纲纲要明确确提出：：“鼓励数数字内容容产业发发展，包包括动漫漫在内的的数字内内容产业业已经成成为国家家基础性性和战略略性产业业”。。数字动画画是以计计算机为为主，用用计算机机来辅助助或者替替代传统统的制作作颜料、、画笔和和制模工工具，这这种工具具的辅助助和替代代改变了了传统动动画的制制作工艺艺。数字动画画分为二二维动画画和三维维动画（三）数数字动画画五、动漫产业业和技术术数字动画画是计算算机软件件技术和和艺术的的结合！！SoftimageTOONZRETASPROUSAnimationANIMO点睛辅助助动画制制作系统统动画软件件AXAFlash（四）二二维动动画制作作软件五、动漫产业业和技术术1.SoftimageTOONZTOONZ可以运行行于SGI超级工作作站的IRIX平台和PC的windowsNT平台上，，被广泛泛应用于于卡通动动画系列列片、音音乐片、、教育片片、商商业广告告片等中中的卡通通动画制制作。参与制作作的影视视作品:《泰坦尼克克》、《木乃伊归归来》、《侏罗纪公公园》等。中国主要要客户:CCTV、BTV；北影厂厂、上影影厂、西西安电影影制片厂厂；北京京广播学学院等。。五、动漫产业业和技术术2.RETASPRO五、动漫产业业和技术术RETAS是日本Celsys株式会社社开发的的一套应应用于普普通PC和苹果机机的专业业二维动动画制作作系统。。主要有有编辑合合成和输输出模块块，上色色工具模模块，无无纸动画画绘制模模块和描描线模块块。参与制作作的影视视作品:《鲁宾三世世》、《蜘蛛人》等。代表作有有"青之六号号"等。其中文版版问世为为中国动动画界带带来电脑脑制作动动画的新新时代。。3.USAnimation五、动漫产业业和技术术应用USanimation使动画师师自由地地创造传传统的卡卡通技法法无法想想像的效效果。并并轻松地地组合二二维动画画和三维维图像。。USAnimation是最实用用的创作作工具，，拥有最最快的生生产速度度和最专专业的输输出质量量代表作：：《美女与野野兽》等。4.ANIMO五、动漫产业业和技术术ANIMO是英国CambridgeAnimation公司开发发的运行行于SGIO2工作站和和WindowsNT平台上的的二维维卡通动动画制作作系统，，它是世世界上最最受欢迎迎、使用用最广泛泛的系统统，世界界上大约约有220多个工作作室所使使用的的animo系统超过过了1200套。代表作：：《小倩倩》、《《空中大灌蓝》、、《埃及及王子》》等。五、动漫产业业和技术术5.AXA

AXA可算是目前唯一一套PC级的全彩动画软件，它可以在WIN95及ＮＴ上执行，简易的操作界面可以让卡通制作人员或新人很快上手，而动画线条处理与著色品质，亦具专业水准。代表作有：《鬼精灵》等。6.点睛辅助动画制作系统

此系统是国内第一个拥有自主版权的计算机辅助制作传统动画的软件系统，由方正集团与中央电视台联合开发。代表作有：《海尔兄弟》等。7.Flash

Flash是Macromedia公司所推出的软件，是专门用来设计网页及多媒体动画的软件，其动画绘图方式采用向量方式处理，图片缩放不会失真，且文件占用空间小，适合应用于网络。SoftimageXSIMaya3DSMAXLightwave3D（五）三三维动画画制作软软件五、动漫产业业和技术术1.SoftimageXSI五、动漫产业业和技术术XSI知名部分分是它的的mentalray超级渲染染器和超超强的动动画能力力。代表作：：《侏罗纪纪公园》》、《星球大大战系列列》、《第五元素素》、《木乃衣衣归来》》等。游戏代表表作：曲曲棍球2000、极品飞飞车、生生化危机机等。2.Maya五、动漫产业业和技术术Maya是美国Autodesk公司出品品的世界界顶级的的三维动动画软件件，应用用对象是是专业的的影视广广告、角色动画画、电影特技技等。Maya功能完善善，工作作灵活，，易学易