第1章-多媒体技术概论

多媒体技术及应用多媒体概论多媒体音频处理技术图像处理技术计算机动画技术多媒体视频技术多媒体技术的基本概念多媒体技术的研究内容多媒体技术的发展与应用多媒体计算机系统组成数据压缩与编码技术简述第1章多媒体技术概论31.1多媒体技术的基本概念多媒体的相关概念多媒体技术的特点41.1.1多媒体技术的相关概念信息与媒体信息：是人们头脑中对现实世界中客观事物以及事物之间联系的抽象反映，它向我们提供了关于现实世界实际存在的事物和联系的有用知识。媒体：是信息表示和传输的载体。两种含义：

存储信息的实体

信息的载体

5媒体的分类

按照国际电联（ITU）的定义，媒体有五大类感觉媒体表示媒体显示媒体传输媒体存储媒体直接作用于人的感官，令人直接产生感觉的媒体。如语言、音响、文字、图形、动画、活动影像等。为了对感觉媒体进行有效的加工、处理和传输，而人为研究、构造的媒体称为表示媒体，其目的是更有效地将感觉媒体从一地向另一地传送，便于加工和处理。表示媒体包括各种编码方式，如语言编码、文本编码以及静止和运动图像编码等。媒体的分类

按照国际电联（ITU）的定义，媒体有五大类感觉媒体表示媒体显示媒体传输媒体存储媒体6指显示感觉媒体的物理设备，即把进出主设备(如电脑)的数据信号用人能感知的视听信号显示出来的器材。显示媒体又分为两种，一种是输入显示媒体，如话筒、摄像机、光笔、键盘等；另一种是输出显示媒体，如显示器、扬声器、打印机等。传输媒体是指将媒体从一处传输到另一处的物理载体，如同轴电缆、光纤、双绞线以及电磁波等。用于存储表示媒体，即存放感觉媒体数字化后的代码的媒体称为存储媒体，如磁盘、光盘、磁带、纸张等。7常见的感觉类媒体(1)视觉类媒体图像图形符号视频动画(2)听觉类媒体(3)触觉类媒体65%20%10%2%3%视觉味觉嗅觉触觉听觉多媒体、多媒体技术与多媒体计算机多媒体：使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体——文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个交互式系统。(2001年，国际电信联盟)多媒体技术：计算机综合处理文本、图形、图像、音频与视频等多种媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并且具有交互性。因此，“多媒体”与“多媒体技术”是同义词。多媒体计算机是指具有多媒体处理功能的计算机。8多媒体技术的特点集成性信息的集成设备的集成实时性交互性媒体的多样性91.2多媒体技术的研究内容多媒体数据压缩技术多媒体软硬件平台多媒体数据存储技术多媒体数据库与基于内容的检索技术超文本与超媒体技术多媒体通信与分布式处理虚拟现实技术智能多媒体技术10/2016-02/29/content_8601677.htm/n1/2016/0229/c40606-28156505.html/#/home111.3多媒体技术的发展与应用多媒体技术的发展启蒙发展阶段：最早起源于20世纪80年代中期1984Apple公司Macintosh应用和标准化阶段MPC

图像压缩国际标准： JPEG MPEG H.26X12多媒体技术应用领域商业学校家庭公共场所多媒体技术的前景网络化智能化131.4多媒体计算机系统组成141516创新SoundBlasterAudigy4ValueSB0610声卡及接口音频卡(1)音频卡的音频处理能力多媒体信息处理中，音频媒体有3种形式：数字化声音、合成音乐和CD音频。音频卡的音频处理能力包括：①立体声合成。

②模拟混音。③立体声方式的D/A转换和A/D转换。④数字信号处理(DSP)。⑤MIDI接口和CD­ROM接口。⑥输出功率放大。17(2)音频卡的性能指标①采样深度 24位、32位。位数越大，精度越高，所录制的声音质量也越好。②最高采样频率

一般声卡提供11.025kHz、22.05kHz、44.1kHz的采样频率，高档的声卡可达48kHz甚至更高。③MIDI合成方式1819七彩虹网驰GTX750Ti-2GD5独立显卡侧面图视频卡(1)视频卡的主要功能①全活动数字图像的显示、抓取、录制等。②可以从VCR、摄像机、LD、TV等视频源中抓取定格，存储输出图像。③近似真彩色YUV格式图形缓冲区，并可将缓冲区影射到高端内存。④可按比例缩放、剪切、移动、扫描视频图像。20⑤色度、饱和度、亮度、对比度及R、G、B三色比例可调。⑥可用软件选择端口地址和IRQ(InterruptRequest，中断请求)中断。⑦具有若干个可用软件相互切换的视频输入源，以其中一个做活动显示。21(2)视频卡的特性①视频输入源：可通过软件从3个复合视频信号输入口中选择视频源，支持NTSC、PAL或SECAM制式。②窗口和叠加：窗口定位及定位尺寸精确到单个像素，通过图形色键将VGA图形和视频叠加。③屏蔽：色键控制，亮度和彩色信号屏蔽。④图像获取：支持JPEG、PCX、TIFF、BMP、MMP、GIF及TARGA文件格式，640×480分辨率(VGA)，支持二百万种真色彩。⑤图像处理：活动及静止比例缩放，视频图像的定格、存取及载入，图像的剪辑和改变尺寸，色调、饱和度、亮度和对比度的控制。221.5数据压缩与编码技术简述1.5.1数据压缩的必要性与可能性1.5.2数据压缩的性能指标1.5.3数据压缩方法分类1.5.4音频编码分类与数字音频压缩标准1.5.5静态图像压缩标准JPEG1.5.6数字视频压缩编码23数据压缩的必要性多媒体数据的数字化带来了很多好处，如能更方便地处理数据，易于存储和远距离传输，没有累积失真等。但是同时，数字化也带来了很多问题，其中一个主要问题就是庞大的数据量。庞大的数据量如果不压缩，将带来如下问题：对CPU的处理速度要求太高；对外部存储设备的容量要求太高；对数据传输带宽要求太高。24数据压缩的可能性多媒体数据之所以能够进行压缩主要是基于两个原因：一个是信源数据中存在或多或少的冗余，这种冗余既存在信源本身的相关性中，也存在于信源概率分布的不均匀中，如空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余及纹理统计冗余；另一个是对于图像、音频和视频等特殊信源，人的感知可容忍某些细节信息的丢失(感知冗余)多媒体数据冗余的主要类型有：1.空间冗余2.时间冗余3.结构冗余4.信息熵冗余5.视觉冗余6.听觉冗余7.知识冗余251.5.2数据压缩的性能指标压缩比失真度算法复杂度、速度算法能否用硬件实现261.5.3数据压缩方法分类1.按解码后的数据有无损失分：无损压缩和有损压缩2.按编码算法原理分①预测编码。②变换编码。③量化与向量量化编码。④信息熵编码。⑤子带编码。⑥结构编码。⑦基于知识的编码。271.5.4音频编码分类与数字音频压缩标准音频编码分类波形编码、参数编码、混合编码数字音频压缩标准针对不同的质量要求，制定了一系列的压缩标准：1.电话质量的语音压缩标准(1)G.711(2)G.721(3)G.723(4)G.7282.宽带话音压缩标准G.722

3.高保真立体声音频压缩标准MPEG音频281.5.5静态图像压缩标准JPEGJPEG(JointPhotographicExpertsGroup，联合图像专家组)成立于1986年，由前国际电报电话咨询委员会(CCITT)和国际标准组织(ISO)联合组成。1987年11月，国际电Ⅰ委员会(IEC)也参加了合作他们开发研制出连续色调、多级灰度、静止图像的数字图像压缩编码方法，这个压缩编码方法称为JPEG算法。JPEG算法被确定为JPEG国际标准，它是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准。JPEG适用范围很广，可用于灰度图像、彩色图像、视频图像的帧内预测2930JPEG算法结构图1.5.6数字视频压缩编码MPEG和H.26xMPEG(MovingPictureExpertsGroup，运动图像专家组)是1988年由ISO和IEC联合成立的一个专家组，负责开发视频数据和声音数据的编码、解码和它们的同步等标准，这个专家组开发的标准称为MPEG