多媒体技术的基本概念

多媒体技术的基本概念第一页，共二十八页，2022年，8月28日1．1多媒体技术的基本概念

多媒体集文本、声音、图像、视频和动画等为一体，是计算机处理信息多元化的技术和手段。多媒体技术本质上是一种计算机接口技术，它采用图形交互界面、窗口选择操作等，使人机交互能力增强，有利于人与计算机之间的信息交流。第二页，共二十八页，2022年，8月28日1．1．1媒体及媒体的分类

国际电报电话咨询委员会（是一个负责开发通讯标准的国际组织。目前，该组织已经成为国际电讯联盟标准化组（ITU-T）。该组织将媒体信息表示和传播的形式载体分为5类：感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体。第三页，共二十八页，2022年，8月28日1．1．2多媒体的定义

在计算机和通信领域，我们所指的信息的正文、图形、声音、图像、动画，都可以称为媒体。从计算机和通信设备处理信息的角度来看，我们可以将自然界和人类社会原始信息存在的形式――数据、文字、有声的语言、音响、绘画、动画、图像（静态的照片和动态的电影、电视和录像）等，归结为三种最基本的媒体：声、图、文。简言之，多媒体是以电脑为基础的互动通信过程，用不同的媒体，例如文字，图形，图像，声音，动画和影视，来传递信息。第四页，共二十八页，2022年，8月28日1．1．3多媒体的元素

多媒体包括文本，图形，静态图像，声音，动画，视频剪辑等基本要素。不同的文档格式是为不同的情况而设定，互不兼容。

MicrosoftWordRTF格式PDF格式TXT格式DOC格式AdobeAcrobat

图1-1：不同的文档格式之间的关系第五页，共二十八页，2022年，8月28日1．1．4多媒体技术的特点多媒体技术主要有以下几个特点：（1）集成性（2）控制性（3）交互性（4）非线性（5）实时性（6）信息使用的方便性（7）信息结构的动态性

第六页，共二十八页，2022年，8月28日1.2数据压缩技术

由于数字化的多媒体信息尤其是数字视频、音频信号的数据量特别庞大，如果不对其进行有效的压缩就难以得到实际的应用。因此，数据压缩技术已成为当今数字通信、广播、存储和多媒体娱乐中的一项关键的共性技术。第七页，共二十八页，2022年，8月28日1．2．1数据压缩技术的基本原理

数据压缩，通俗地说，就是用最少的数码来表示信号。其作用是：能较快地传输各种信号。（1）数据压缩的性能指标：①压缩比要大；②实现压缩的算法要简单，就是速度快；③恢复效果要好，要尽可能地完全恢复原始数据。（2）数据压缩的实现第八页，共二十八页，2022年，8月28日1．2．2数据压缩的编码方法数据压缩的编码方法主要有以下几种：（1）预测编码（2）变换编码

（3）量化

（4）熵编码

（5）具有运动补偿的帧间预测编码

第九页，共二十八页，2022年，8月28日1．2．3JPEG静态图像压缩编码

JPEG标准

JPEG目前成为数字图像压缩的国际标准。它用于连续变化的静止图像，包括灰度等级和颜色两方面的连续变化。JPEG包含两种基本压缩方法，各有不同的操作模式。第一种是有损压缩，第二种为无损压缩，又称预测压缩方法。第十页，共二十八页，2022年，8月28日JPEG压缩编码算法

JPEG编码处理过程如图1-2所示：图1-2：JPEG编码处理过程第十一页，共二十八页，2022年，8月28日1．2．4MPEG运动图像压缩编码目前MPEG的几种标准：

(1)MPEG-1(2)MPEG-2(3)MPEG-3(4)MPEG-4(5)MPEG-7(6)MPEG-21第十二页，共二十八页，2022年，8月28日1．2．5H.261视听通信编码（1）H.261视频编码标准

H.261视频编码标准是CCITT1990年的建议。这个建议支持实时动态图像的压缩编解码，H.261是ITU-T为在综合业务数字网(ISDN)上开展双向声像业务(可视电话、视频会议)而制定的，速率为64kb/s的整数倍。（2）H.261视频编码方法

H.261视频压缩算法的核心是运动估值预测和DCT编码，其许多技术(包括视频数据格式、运动估算与补偿、DCT变换、量化和熵编码)都被后来的MPEG-1和MPEG-2所借鉴和采用。H.261的视频编码算法是采用的混合编码方法，是基于DCT的编码方法和带有运动预测的DPCM预测编码方法的混合。利用视频信号帧间的相关性，可以获得较大压缩率。第十三页，共二十八页，2022年，8月28日1．3多媒体的应用领域（1）文化教育领域（2）历史研究领域（3）多媒体在企业中的应用（4）多媒体技术在体育教学中的辅助作用（5）现代美术创作和电脑软件技术（6）其他方面的应用第十四页，共二十八页，2022年，8月28日1．4多媒体的发展前景

21世纪技术的进步，特别是信息化步伐加快，数字化技术将信息处理带入了新的领域。在信息技术飞速发展的今天，计算机技术、网络技术多媒体技术的发展与统一，无疑成为现代多媒体发展的新趋势。

第十五页，共二十八页，2022年，8月28日1．4．1多媒体的网络化发展趋势

随着语音、数据、视频的压缩编码技术及网络传输技术的不断提高，通过网络传输人们可以随时随地获得远端的视频、音频、数据信号，可以随时随地获取资源，实现多媒体的网络。多媒体化、网络化二者日益紧密结合。（1）网络化多媒体系统逐步统一（2）多媒体数字技术相互渗透融合（3）交互多媒体和智能多媒体技术不断发展第十六页，共二十八页，2022年，8月28日1．4．2多媒体终端的部件化、智能化

目前多媒体计算机硬件体系结构，多媒体计算机的视频音频接口软件不断改进，尤其是采用了硬件体系结构设计和软件、算法相结合的方案，使多媒体终端设备具有更高的部件化和智能化，对多媒体终端增加如文字的识别和输入、汉语语音的识别和输入、自然语言理解和机器翻译、图形的识别和理解、机器人视觉和计算机视觉等智能。（1）专用芯片不断出新（2）信息家电平台凸现（3）嵌入式多媒体系统应用越来越广第十七页，共二十八页，2022年，8月28日1．4．3多媒体的虚拟现实技术

虚拟现实的定义可归纳为：利用计算机技术生成的一个逼真的视觉，听觉触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可以用人的自然技能对这个生成的虚拟实体进行交互考察。

第十八页，共二十八页，2022年，8月28日1．4．3虚拟现实技术的基本设备

虚拟现实技术的基本设备包括以下几种，如图1-5（a.b.c.d.e.)所示：

a.立体眼镜b.头盔显示器c.六自由度三维鼠标d.数据手套第十九页，共二十八页，2022年，8月28日1．4．4虚拟现实开发工具

虚拟现实开发工具和软件工作环境正在日益丰富和成熟，功能也越来越强大，所支持的与虚拟现实相关的硬件设备也日趋复杂。开发工具和软件主要包括：OpenGL，Vega，此外还有3DSMAX等。第二十页，共二十八页，2022年，8月28日1．4．5在线互动播放

虚拟现实阅览室可利用计算机模拟的智能仪器代替价格昂贵、操作复杂、容易损坏、维修困难的实验仪器，其具有操作简便、效果真实、图像清晰、着重突出作者的某种实验设计思想的特点。图1-6：一种单透镜和组合透镜虚拟实验第二十一页，共二十八页，2022年，8月28日1．4．6仿真情景

在教育领域，虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力。主动地去交互与被动的观看，有质的差别。

图1-7：某高校的虚拟仿真校园场景第二十二页，共二十八页，2022年，8月28日1．5多媒体产品

随着多媒体技术的不断发展，多媒体产品在我们的日常生活中的应用也越来越广泛。多媒体产品在存在形式上可分为软件产品和硬件产品两大类。软件产品是指在计算机上开发和应用的图形、声音、文字等的多媒体工具。硬件多媒体产品是指单独开发独立存在的媒体装置。它可以将计算机、电视机、录像机、录音机和游戏机等技术融为一体，形成电脑与用户之间可以相互交流的操作环境。第二十三页，共二十八页，2022年，8月28日1．5．1多媒体产品的基本模式

随着多媒体技术的不断发展，多媒体产品在我们的日常生活中的应用也越来越广泛。多媒体产品在存在形式上可分为软件产品和硬件产品两大类。

（1）多媒体创作工具产品（2）多媒体应用产品第二十四页，共二十八页，2022年，8月28日1．5．2多媒体产品的制作过程

多媒体产品的制作过程一般分为三个阶段其中每个阶段完成一个或几个特定的任务。（1）弄清开发产品的目的，开发出自己的风格。（2）进行产品加工与制作。（3）进行成品制作及包装。第二十五页，共二十八页，2022年，8月28日1．5．3多媒体产品的版权

多媒体产品的著作权(亦称版权)是产品的创作者对其作品所享有的专有权利。版权是公民、法人依法享有的一种民事权利，属于无形财产权。在不触犯版权的情况下合理使用多媒体产品可以促进作品的广泛传播，在著作权法规定的某些情况下使用作品时，可以不经著作权人许可，不向其支付报酬，但应当指明作者姓名、作品名称，并且不得侵犯著作权人依照著作权法享有的其他权利。第二十六页，共二十八页，2022年，8月28日本章小结

通过本章的学习，应主要掌握媒体及媒体的分类、多媒体的定义、多媒体的元素；数据压缩技术和数据压缩的编码方法；应加深对多媒体技术的基本概念及应用方法和应用领域的理解，特别是要了解多媒体技术在当代社会特别是在社会科学中的对其发展所起的促进作用。在学习本章时还应对多媒体网络化、多媒体终端的部件化、智能化以及多媒体的虚拟现实技术的发展有深刻的认识，并且了解多媒体产品的基本模式和保护多媒体产品版权的方法。第二十七页，共二十八页，2022年，8月28日思考题1．媒体信息表示和传