第一章数字出版概论

多媒体

及

数字出版技术1课程目的较系统地介绍多媒体系统和数字出版的基本概念、基本原理、基本技术和典型应用从概念和原理的层面学习，为今后的科学研究、技术应用和产品开发打下基础参考

《多媒体技术原理及应用》（第二版）,马华东编著,清华大学出版社,2008.7

电子讲义(PPT)、Internet课程介绍2课程主要内容

1.多媒体系统的基本概念和基本原理

2.多媒体基本技术

3.数字出版软件和开发工具

4.数字出版信息组织与处理课程特点 理论与实际应用相结合 多媒体是一种技术，数字出版是一类应用

课程介绍3课时安排

32学时

授课20，实验12考核方式 成绩：作业＋实验＋期末大作业答疑安排 教Ｂ４０８ 星期三下午课程介绍4第一章概论主要内容：多媒体技术的概念多媒体技术的发展历程多媒体技术的研究内容多媒体技术的应用及发展前景51.1媒体及特性1.1.1媒体概念媒体（medium）是信息表示和传输的载体信息发布和表示的形式人与人之间所赖以沟通及交流观念、思想或意见中介物medium来自于拉丁文“medius”一字，为中介、中间的意思，常用复数形式media传递信息的载体，称为媒介，是由人类发明创造的记录和表述信息的抽象载体，也称为逻辑载体，如文字、符号、图形、编码等存储信息的实体，称为媒质，如纸、磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等。载体包括实物载体、或由人类发明创造的承载信息的实体，也称为物理媒体6媒体的概念文字材料磁盘文字、图像、声音、视频、动画等包含着信息信息媒介媒质常常把媒介和媒质统统称为媒体，因为任何一种形式单方面存在是没有意义的7媒体分类CCITT分类感觉媒体（perceptionmedium）表示媒体（representationmedium)表现媒体（presentationmedium）存储媒体（storagemedium）传输媒体（transmissionmedium）CCITT为国际电报电话咨询委员会,后被国际电信联盟ITU取代8感觉媒体直接作用于感官，产生感觉语言、声音、图像、图形、文字等等视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉9表示媒体为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究构造出来的一种媒体各种编码方式，如文本编码、语言编码、图像编码感觉媒体的数字化代码10表现媒体将通信的电信号转换为感觉媒体与用于之间的媒体输入媒体，如键盘、话筒输出媒体，如显示器、扩音器、打印机11存储媒体存放表示媒体（编码数据）的媒体硬盘、磁带、光盘、RAM等等12传输媒体传送表示媒体的物理载体通信的信息载体电缆、双绞线、光纤、无线电波13媒体与计算机系统计算机主机（CPU、RAM）纸质图片声音视频远程计算机网络交换文本感觉媒体存储媒体表现媒体表示媒体表现媒体传输媒体纸质图片声音视频文本感觉媒体磁盘、光盘等输入设备输出设备14常见感觉媒体文本指各种文字，包括各种字体

、尺寸、格式及色彩的文本音频音频包括音乐、语音和各种音响效果图形图形是指从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图图像图像是由像素点阵组成的画面视频是图像数据的一种，若干有联系的图像数据连续播放便形成了视频动画是利用了人眼的视觉暂留特性，快速播放一连串静态图像，在人的视觉上产生平滑流畅的动态效果就是动画151.1.2感觉媒体现在的媒体信息一般是集数据、文字、图形与图像等为一体的综合媒体信息（多媒体）16各类文字和符号文字多媒体多媒体多媒体17通过计算而描述的矢量图形文字图形18用像素点描述的自然影像文字图形图像19单画面矢量动画、多画面帧动画文字图形图像动画多画面帧动画单画面矢量动画FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME0720音频数字信号、压缩音频信号文字图形图像动画音频●midi音频●

wav音频●

mp3压缩音频21视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG文字图形图像动画音频视频音频+视频AudioVideoInformationEND22采用按钮、菜单实现媒体间的控制功能文字图形图像动画音频视频控制1.概述2.课程演示3.课间音乐4.课堂作业ButtonMenu23感觉媒体图形与图像图形——由外部轮廓线条构成的矢量图，即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。由几何图形构成的矢量图图像——是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际画面产生的数字图像。由像素点阵构成的位图图形图形图形242526感觉媒体动画与视频 动画——每一帧图像是由人工或计算机生成的图形 若每帧图像为计算机产生的具有真实感的图像，则称为三维真实感动画 视频——每帧图像为实时获取的自然景物图像帧速在10～16帧/秒时会感到画面抖动电影：24帧/秒

NTSC制式电视：30帧/秒

PAL制式电视：25帧/秒271.1.3多媒体多媒体（multimedia）20世纪60～65年开始使用的词汇1）融合两种以上媒体的人机交互式信息交流与传播的媒体2）传统的计算媒体——文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的综合体28●

多媒体

多媒体技术是利用计算机对文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的产物。●““Multimedia”Multiple多重、复合medium的复数形式media介质、媒介和媒体1234多媒体29多媒体特性多样性：媒体信息的多样化，信息载体的多样化。不限于文字﹑图形、图像等静态数据，还包括音频、视频、动画等基于时间的数据，即计算机所能接受的各种信息。体现媒体信息的存在形态集成性：多种媒体不是独立存在，而是有机结合在一起。集成性体现媒体信息的系统属性交互性：可以通过计算机更加自由地控制和干预信息，而不仅仅只是获取信息。交互性体现媒体信息的行为特征30多媒体特性目前，多媒体大多只利用了人的视觉、听觉、触觉。味觉、嗅觉尚未进入应用阶段，对于视觉也主要在可见光部分，随着技术的进步，多媒体的涵义和范围还将扩展视觉、听觉，可远距离传达，传统多媒体领域触觉，近年来各种体感传感器普及带来的活跃的技术应用领域嗅觉，空气中弥漫的持续性与混合特征味觉，何种途径传达到器官311.1.4多媒体技术定义（Lippincott,Robinson,《Byte》,1990）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32多媒体技术特征集成性一方面是媒体信息的集成，另一方面是显示或表现媒体设备的集成实时性声音、视频、动画等媒体是强实时的，多媒体系统提供了对这些时基媒体实时处理的能力交互性多媒体计算机与其它家用声像电器有所差别的关键特征，普通家用声像电器无交互性，即用户只能被动收看，而不能介入到媒体的加工和处理之中33多媒体技术多媒体技术是一门综合的高新技术,是多个相关学科综合发展的产物微电子技术计算机技术通信技术等……341.1.5多媒体系统多媒体由多种表示媒体按照特定的时空同步关系组合在一起多媒体系统由计算机控制，对独立信息进行产生、操作、表现、存储和通信的集成，它至少通过一种连续媒体（时间依赖）和一种离散媒体（时间无关）进行编码35多媒体系统从应用角度来看,人们对多媒体系统的认识一是来自电视,一是来自计算机

It’saPC,It’saTV,It’saMultimedia。

【电视】20世界20年代的发明，一直沿着模拟信号处理技术的方向发展，70年代才开发数字电视

【计算机】20世界40年代的发明，60年代文字进入计算机，70年代图像、声音进入计算机，80年代电视进入计算机，90年代已经能够实时处理大量的声音和影视图像信息到了改变电视的时候了36多媒体系统多媒体技术的研究意义

不仅是时代的产物,也是人类历史发展的必然从人类交流的手段看

声音语言文字图形图像视频多媒体

（丰富了人类信息交流手段）从计算机人机交互的角度看

穿孔纸带键盘鼠标图形界面语音输入手写输入计算机视觉

（丰富了人机交互方式）371.2多媒体技术的发展启蒙发展阶段标准化阶段普及应用381、启蒙发展阶段起源于八十年代中期1984，AppleMacintosh，使用了位映射(bitmap)、窗口(window)、图符(icon)等技术,构成图形用户界面(GUI),同时鼠标作为交互设备配合GUI使用1985，Microsoft推出Windows，多任务的图形操作环境，使用鼠标驱动的图形菜单1985，美国Commodore公司首先推出世界上第一台多媒体计算机Amiga系统，多任务的，能处理图形音响视频，具有下拉菜单、多窗口、图符等39启蒙发展阶段1986，荷兰Philips和日本Sony联合推出

CD-I（compactdiscinteractive,交互式紧凑光盘系统），公布了所采用的CD-ROM光盘的数据格式1989，Intel将DVI（DigitalVideoInteractive，交互式数字视频系统）技术开发成一种可普及的商品1989，Intel与IBM合作，在Comdex/Fall’89上推出ActionMedia750多媒体开发平台。1991改进为ActionMediaⅡ,在扩展性、可移植性、视频处理能力等方面有大的改善402、标准化阶段20世纪90年代逐渐成熟，由研究开发转向应用1990年10月，在微软公司召开多媒体开发工作者会议上提出MPC1.0标准（基于286～386）1993年由IBM，Intel等数十家软硬件公司组成的多媒体个人计算机市场协会(MPMC)发布了多媒体个人机的性能标准MPC2.0（486）1995年6月，MPMC又宣布了新的多媒体个人机技术规范MPC3.0（奔腾）1996年以后,新的个人机均支持基本多媒体功能41标准化阶段技术的标准化

关键技术——多媒体数据的压缩与解压缩

静态图像运动图像音频（语音）国际标准化组织ISO国际电信联盟ITU42标准化阶段数字化图像压缩标准JPEG标准MPEG标准ITUH.26X标准数字化音频压缩标准MPEG-1,2,4音频标准16KbpsITU标准化方案G.72832KbpsITU标准化方案G.721标准64KbpsITU标准化方案G.72243标准化阶段光盘存储系统的标准

CD-ROMCD-DACD-IVCDDVD44主要的多媒体国际标准国际标准对应的国标主要功能开发组织SGML(ISO8879:1986)HyTime（ISO/IEC10744）ODA/HyperODA(ISO/IEC8613)GB/T14814GB/T16965GB/T15936超媒体文献结构超媒体/时基结构化语言开放文件体系结构ISO/IECJTC1/SC18AVIS

音视频交互脚本语义ISO/IECJTC1/SC29H.261/H.263/H.264

媒体格式（视频编解码）ITU-TG.711/G.721/G.722/G.723/G.728

媒体格式（音频编解码）ITU-TJPEG（ISO/IEC10918）JPEG-LS（ISO/IEC14495）JPEG2000（ISO/IEC15444）GB/T17235-1998媒体格式（静止图像编解码）JointPhotographicExpertGroupJBIG（ISO/IEC11544，ITU-TT.82）

媒体格式（二值图像编解码）JointBi-levelImageExpertsGroupMPEG-1(ISO/IEC11172)MPEG-2(ISO/IEC13818)MPEG-4(ISO/IEC14496)MPEG-7（ISO/IEC15938）MPEG-21（ISO/IEC21000）GB/T17191GB/T17975

1.5Mbit/s运动图像及音频编解码运动图像及其伴音信息的通用编码音-视频对象编码多媒体内容描述接口多媒体框架MotionPictureExpertGroupISO/IEC16500

通用音频-可视系统ISO/IECJTC1/SC29MHEG（ISO/IEC13522）

多媒体和超媒体信息编码MultimediaandHypermediaInformationEncodingExpertGroupISO9660:1988GB/T16970-1997光碟存储格式（CD-ROM的盘卷和文卷结构）ISO/IECJTC1/SC11HTMLXMLXHTMLSMILSVG

超文本标记语言扩展的标记语言HTML+XMLW3CIPv6

新一代IP协议IETFPREMO（ISO/IEC14478）

多媒体对象的表现环境ISO/IECJTC1/SC24ODP/ANSA（ISO/IEC10746）

开放分布式处理ISO/IECJTC1/SC33CGM

计算机图形元文件ISO/IECJTC1/SC2445计算机中的常见媒体嗅觉、味觉等触觉：压力，运动，传感器/发生器，温度，VR等听觉：时间依赖的连续媒体：声音（声响，语言，音乐）视觉其它表示为视觉的媒体：音乐转化为音谱，哑语用姿势表示动态（时间依赖）静态图像文字图形图像图形461.3多媒体技术的研究内容多媒体数据压缩/解压算法的研究多媒体数据存储技术

多媒体计算机硬件平台多媒体计算机软件平台多媒体开发和创作工具

多媒体数据库与基于内容的检索技术超文本和Web技术多媒体系统数据模型多媒体通信与典型多媒体应用系统基于Internet网的多媒体技术471.4多媒体技术的应用多媒体技术的典型应用教育和培训咨询和演示

娱乐和游戏

管理信息系统视频会议系统

计算机支持协同工作

视频服务系统数字出版481.5数字出版1.5.1出版概念《世界版权公约》（1971）：“可供阅读或视觉可以感知的著作以有形的形式复制并向公众普遍发行。”《中华人民共和国著作权法实施条例》（1991）：“出版，指将作品编辑加工后，经过复制向公众发行。”49出版基本特征

反映人类精神文明的作品经过编辑的创造性工作中国强调编辑的重要性运用复制技术大量复制技术实质,区别于其他传播形式大众传播Publication源自古拉丁语Publicattus，本意“公之于众”作品社会复制501.5.2数字出版基本概念：基于数字技术的出版

以计算机技术为核心的数字信息技术应用于出版活动广义，以数字技术为手段对出版任何环节处理狭义，主要指数字内容的出版，以及为出版数字内容而采用的数字技术主导观念和发展趋势，主要是以网络为传播载体的出版关键点，数字技术复制信息作品创作数字化、编辑加工数字化、印刷复制数字化、发行销售数字化、阅读消费数字化511.5.3数字出版形式桌面出版采用电子（数字）技术改进编印方式50年代出现电子分色机（美），电子雕刻机（联邦德国），70年代末出现激光照排机（英），提供了物质基础

60年代初，美《化学文摘》采用电子（计算机）技术改进印刷版

70年代全球逐渐普及激光照排技术，80年代计算机文字编辑﹑版式设计﹑制版广泛应用。计算机辅助出版（CAP）—计算机出版系统（CPS）90年代IBM，桌面出版系统（DTP）；数字印刷开始应用于实际国内，北大方正（当时是北大华光）80年代起研制并推广电子出版系统，逐渐占据中文印刷90%以上的市场

52桌面出版概念保罗·布赖内德(PaulBrainerd)：Aldus公司pagemaker软件+苹果公司的laserWriter激光打印机+Adobe公司的postscript构成桌面出版中坚力量将图文信息输入计算机用Pagemaker软件进行排版用Postscript对排版后的图文信息进行描述—可以任意放大、缩小图像与文字，并保证LaserWriter激光打印机打出一致的校样在此基础之上，桌面出版系统开始成型并逐步发展53桌面出版系统54桌面出版特点电子/数字技术应用于传统编辑和印刷目的提高出版效率和质量媒体介质最终还原于纸（仍是传统出版物）影响文字、图像被数字化（中间产品）数字出版桌面出版提高出版效率和质量（处理手段）原本的加工手段，已经孕育了未来的技术实质55数字出版形式——光盘出版以光盘或类似磁﹑光﹑电介质（如软磁盘﹑IC卡等）为信息载体。实现了无纸出版（传统出版强调以文字为主，载体主要为纸）起源计算机软件（程序+资料）60年代初，美国利用计算机编制化学题录。80年代起CAI（计算机辅助教学）普遍流行，并开始以出版物方式发行

85年法兰克福图书博览会上展出CD-ROM读物。91年中国开始制作生产光盘读物

56光存储技术基本物理原理通过改变一个存储单元的某种性质（如反射率），反映被存储的数据系统光盘盘片及光盘驱动器特点盘片便宜，容量大，信息保存时间长，速度较慢5758光盘出版特点信息存在形式数字化

目的利用计算机及相关技术处理﹑使用数字信息资源

媒体介质光盘等光盘出版实现出版内容数字化（产品）数字载体：物化的数字产品59数字出版形式——网络出版实现无盘出版起源信息检索系统50﹑60年代美国利用计算机建立法律检索系统。74年，《纽约时报》建立电子化资料库。93年，美国政府宣布国家信息基础设施（NII）计划，世界各国立即反应，制订本国相应计划，Internet迅速普及，网络出版应运而生

利用大容量硬盘存储信息，利用网络进行传输

60网络出版特点利用网络(含移动互联网)传输，出版的传播方式本质性改变目的更有效﹑更方便地获取信息，信息资源共享

媒体介质大容量硬盘等对信息使用者而言，存储载体并不重要网络出版实现了信息与载体（在时空上）的分离，降低了信息对载体的依赖，是传播方式的一次革命（出版行为）61《关于加快我国数字出版产业发展的若干意见》数字出版是指利用数字技术进行内容编辑加工，并通过网络传播数字内容产品的一种新型出版方式，其主要特征为内容生产数字化、管理过程数字化、产品形态数字化和传播渠道网络化目前数字出版产品形态主要包括电子图书、数字报纸、数字期刊、网络原创文学、网络教育出版物、网络地图、数字音乐、网络动漫、网络游戏、数据库出版物、手机出版物（彩信、彩铃、手机报纸、手机期刊、手机小说、手机游戏）等。数字出版产品的传播途径主要包括有线互联网、无线通讯网和卫星网络等62数字出版出版实质信息传播关键路径信息复制获得信息副本传统出版通过载体复制达到信息复制目的数字出版可以跨越载体复制而直接信息复制公共平台传输信息，公共产品接受信息基于数字信息复制的公众传播跳出传统出版的思路考量数字出版631．5．4数字出版的特点

信息量大载体的容量大。网络从概念上讲，存储容量可以任意扩充表现形式多样以多媒体形式表现，文字﹑图形﹑图像﹑声音﹑音乐﹑动画﹑视频等都可表示时效性强网络出版从概念上讲可以做到即时，总体效果超过广播﹑电视

64数字出版的特点具有交互功能从被动接受到主动选择检索便捷以多种方式检索，快速反馈检索到的信息信息数字化信息以数码形式存在，便于存储﹑传输﹑处理。用计算机（或类似设备）处理﹑识别。出版中使用各种计算机软硬件技术

65数字出版的特点按需出版内容，版本，库存载体依赖程度低物的属性有所降低，随着技术发展可能存于各种数字化载体，更加强调内容本身出版是目标仍然是出版，属于精神文化产品，涉及社会习俗﹑法律等，有著作权问题。总之，要符合出版的要求661．6数字出版研究范畴

1．6．1出版技术数字化电子/数字出版源于电子/数字技术介入，技术是基础

利用数字技术实现出版目的电子/数字出版的发展随着技术的发展而不断改变﹑完善，领域不断拓宽桌面出版：计算机文字处理技术，图形﹑图像处理技术光盘出版：多媒体技术，价格的大众化网络出版：网络技术（计算机与通信技术的结合），Internet的普及67出版技术数字化实质通用的数字技术应用于出版手段数字化信息技术的发展是数字出版的推动力

681．6．2出