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文档简介
多媒体笔记
16:37日月62020年11
第1章多媒体基础技术
1.1媒体与技术
媒体:是感知,表示,存储和传输信息的手ESf口方法。分为感觉媒体,表示媒体,显示媒体,存储媒体,
传输媒体。
感觉媒体:直接作用于人的感觉器官,使人产生直接感觉的媒体。(语言,声音,图形,图像,文字,数?
据,文档)
表示媒体:为了更有效的存储或传输感觉媒体而人为研究出来的媒体。(文字一ASCII编码方式表示;
声音一PCM编码方式表示;图像使用JPEG编码方式表示)
显示媒体:用于通信中,使电信号和感觉媒体之间产生转换的媒体,是显示感觉媒体的设备。(输入显现
媒体:键盘/鼠标/触摸屏;输出表现媒体:显示器,音响,打印机)
存储媒体:用于存放表示媒体的物理介质(纸张,硬盘,软盘,磁带,光盘)
传输媒体:用于传输表示媒体的物理介质(电话线,同轴电缆,光纤,支持无线传输的空间)
多媒体的定义和内涵
多媒体是指能够同时获取,处理,编辑,存储,显示两种以上不同类型信息媒体的技术。信息媒体包括:
声音,文
字,图形图像,动画,视频等。内涵:强调以计算机为中心的多种媒体的有机整合,把文本,图形,图
像,动画,
视频等这些不同但相互关联的媒体综合集成而产生的一种存储,传播和表现信息的全新载体。最典型的
特征是集成
性和交互性。
多媒体的特征
?集成性:指多媒体信息的集成和多种媒体设备的集成。
?实时性:通过操作指令对多媒体信息的实时控制
?交互性:用户可以与计算机实现复合媒体处理的双向性。
1)多媒体技术为用户提供了视觉听觉触觉多种交互手段。
2)多媒体计算机通过图形界面,窗口技术,屏幕触摸等人机交互方式使用户控制多媒体信息的处理和显
示
控制性:以计算机为中心,综合处理和控制多媒体信息。
?非线性:多媒体信息结构一般为网状结构,借助超文本链接的方法进行呈现。
多媒体技术的应用
1.多媒体技术应用最早发展最迅速的领域——教育培训领域:CAI计算机辅助教学,Web3D远程教学,
MOOC
慕课,SPOC小规模限制性在线课程。
2.多媒体通信:一次呼叫中可以同时提供多种多媒体信息(可视电话,点播,电视,远程教学,远程医
疗)
3.电子出版物:光盘等。
4.医疗:多媒体医疗影像系统,远程医疗
5.办公自动化:计算机局域网,广域网,图像处理专用系统,语音传真,秘书系统,电视会议系统。
1.2关键技术
多媒体技术基础
数字技术:借助一定设备将各种信息转化为计算机能够识别的数字信息后进行加工,存储,传播,还原
的技2
术。
1页分区多媒体应用考试的第
采用二进制;减干扰能力强,精度高;③数字信号便于长期保存;④保密性好,加密处理后①特彘:
不易被窃取;⑤通用性强,可用标准化的逻辑部件构成。
多媒体数字版权管理技术:以一定的计算方法实现保护数字内容的版权,从技术上防止数字内容被非法
复制或一定程度上使复制变得更困难。(关键技术包括:数据加密,数字签名,数字水印,身份认证,
公钥基础设施安全技术)
2多媒体信息获取与输出技术
多媒体信息获取技术:多媒体信息的获取。是数字信息处理的基础。包括:图像声音视频的信息获取技
{弋传期支术。术和人机交互技术。技术基础是____________
多媒体信息输出技术:将媒体的数字信息转化为人类可蝴的信息。包括:显示技术,硬拷贝技术,声
音系统及三维显示技术
0多媒体信息处理与生成技术:包括数字图像和数字音频的加工处理,计算机图形和动画技术。
/流媒体技术:采用流式传输技术在网络上连续实时播放的媒体格式。
£保证媒体信息带宽和网络连接匹配,媒体可被实时观看,用户可快进或后退。实时流式传输-
顺序流式传输-确保在下载文件同时用户可观看在线媒体,在给定时刻用户只能观看已下载内容,不能N
跳到未下载的部分观看。
多媒体技术发展
虚拟现实技术:可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟现实的本质是人与计算机进行交流的
方?
法。4个重要特征一多感知性,沉浸感,交互性,想象力(31特性)
增强现实技术:在用户看到的真实场景上叠加由计算机生成的虚拟景象,提供在一般情况下人类无法感
知的?
信息。特点:虚实结合,实时交互,三维注册
?移动多媒体技术:一次呼叫中可以同时提供多种多媒体信息。移动多媒体通信带宽分为4等级——
可视电话数据速率(64-384kb/s)
VCD数据速率(384kb/s-2Mb/sb________________________________
DVD数据速率(4-15Mb/s>
HDTV数据速率(38.4Mb/s>
多媒体信息显示技术:立体显示技术——通过立体眼镜,头盔等设备使人们看到立体的多媒体数据;OLED
显?
示技术一有机发光显示器,更轻更薄可视角度更大,可以显著降{氐耗电量;柔性显示技术一为未来
飞机
的驾驶舱设计,使用非玻璃材质,不会影响弹射跳伞时的安全性,具有功耗低,可变形可弯曲,由柔软
材料
制成的特点;触摸屏显示技术——新型人机交互输入方式,坚固耐用,反应速度快,节省空间,易于交
流。
人机交互技术:通过计算机输入输出设径实现人与计算机对话。交互方式包括:触摸式交互,语音识别,
体?
感识别等。
?云计算:按使用量付费的模式,提供可用的便携的按需的网络访问。
物联网:在互联网基础上扩展的网络,用户端延伸到任何物品和物品之间。三个特点:全面感知(利用
射频?
识别计算、传感器、二维码采集动态对象\可靠传送、智能控制。
?大数据:大数据的发展趋势一
①.数据的资源化;
②.与云计算的深度结合;
③.数据管理成为核心竞争力;
④.数据质量是商业智能成功的关键;
⑤.数据生态系统复合化程度加强。
LBS(Locationbasedservice)基于地理位置的服务是在地理信息系统平台GIS的支持下,通过无线电通
信网?
络或外部定位方式获取移动终端用户的位置信息,并通过移动终端向用户提供相应服务的增值业务。
单面单层DVD——存储容量4.7G
2页分区多媒体应用考试的第
单面双层DVD—存储容量8.5G
双面双层DVD—存储容量17G
第2章多媒体信息处理及编辑技术
2.1多媒体信息的种类和特点
特点:表达的信息可以给人充分想象空间,多媒体系统中用于清晰表达呈现的信攵本:数字,字母,文
字。?
息
图形:即矢量图,图形只保存算法和特征点,相对于图像的大数据量来说,占用的存储空间较小,但屏
幕显?______
特点:可以任意放大或缩小且不会失真,但色彩不丰富,无法表现逼真景物。O示时,需要经过重新计算
秸点.•装班3潺且成,计算机存储每个像素点的颜色信息。也叫位图。图像:由拍成行和列的许多像
素占?
色彩较为丰富,能给人现实的场景。
特点:可直接清晰表达意义,引幽电锅进行采集和处理。声音:一般通过计算机声卡和音频编辑处理
软件?
注意,增强理解,烘托气氛。
动画:静态图像以一定速度连续播放,每一幅画面称为一帧。利用人的视觉暂留特性(人眼看到的画面
在?
待点.•做嫁秒内不会消失),在一幅画消失前播放下一幅画,就会使人感受到流畅的视觉变化效果。
1/24
内容形象化,有较高逼真度,较好的交互性和视觉效果。
视频:是动态的画面序列,画面以超过每秒24帧的速度播放,使观察者产生平滑连续的视觉效果。(电?
特点:常用于交代事物发展过程。幅画面\幅画面;电视一每秒25-30影一每秒24
2.2多媒体文字信息的处理与编辑
英文字符用ASCII编码(利用7位二进制数表示,共128个元素)
汉字使用GB2312编码方式(收录6763个汉字)
文字使用Unicode编码(又称国际码,统一码,单一码,是计算机科学领域中的业内标准),只规定了
符号的二进
制代码,Unicode编码的实现方式为UTF(Unicode转换格式),最常用的实现编码为UTF-8,除此外
还有
UTF-16,UTF-32
纯文本:只保存文本,不保存格式。常见纯文本格式扩展——txt,asp,batqprg,cmd等。编辑软件一
记事本,
NotpadJXTEditor,Notpad++,Quickpad
富文本:包括大量符号标记,用于标记粗体,下划线,斜体,或特殊字符及特殊打印格式。常见富文本
格式扩
展——RTF,DOC,DOCX,PDF等。编辑软件——Word,WPS等。
2.3多媒体音频的处理与编辑
声音三要素:音调,响度(音量/音强),音色
音调:声音的高低,由频率决定。单位一Hz_____________________
响度:人主观感觉声音的大小,由振幅和人与声源的距离决定。单位一分贝/dB
音色:由发声物体的材料,结构决定。
时间和幅度上都连续的信号称为模拟信号
时间和幅度上都用离散的数字表示的信号称为数字信号
模拟信号到数字信号的转换叫数转换A/D(AnalogtoDijital)
数字信号到模拟信号的转换叫转换D/A(DijitaltoAnalog)
计算机处理和存储声音信号之前必须进行模数转换,将模拟音频转化为二进制数,转换过程包括:采样,
量化,编
码
采样:把时间轴上连续的信号每隔一段时间就抽取出一个信号的幅度样本。每秒采样的次数称为采样频
率,CD的采
3页分区多媒体应用考试的第
样频率为44.1kHz,表示每秒采样44100次。(即声音信号在时间上的离散化叫做采样)
奈奎斯特采样定理:采样频率至少应为所要录制音频的最高频率的2倍,才能保证原模拟信号不丢失。
人的听觉范围最高可达20kHz,根据采样定理,数字音频最高采样频率要达到44.lkHz.
量化:将采样后的离散信号的幅度用二进制数表示。(即声音信号在幅度上的离散化叫做量化)
每个采样点能表示的二进制位数称为采样位数或量化位数,常用的采样位数为
8b/s,12b/s/16b/s/20b/s,24b/s.
未经压缩的数字音频数据传输速率(bit/s)=采样频率(Hz)*采样位数(bit)*声道数
多媒体音频计算公式:
数据量=秒(音频时间)*声道数(单声道为1,双声道为2)*采样位数(Byte)*采样频率(Hz)/8
采样频率,采样位数,声道数对声音的音质和占用的存储空间起决定作用。音频卡的分类主要是根据采
样量化的位
数来分,位数越高,量化精度越高,音质越好。量化位数越高,相当于信号的动态范围越大,数字化后
的音频信号
就越可能接近原始信号。
编码:将采样和量化后的信号转化成数字编码脉冲。最简单的编码方式为二进制编码
掩蔽效应:一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音。分为频域掩蔽和时域掩蔽。频域掩蔽
效应中,强
纯音掩盖弱纯音,低频纯音可以有效掩盖高频纯音。掩蔽曲线为非线性。
人的听觉灵敏度随频率改变,人耳对4kHz的频率最敏感,在4kHz下能察觉出来的声音压力水平(响
度)在其他频
率下不能被察觉。人耳能感觉到(听觉)的频率范围20Hz-20kH乙该频率范围内的声音称为音频/可听
声。频率小
于20Hz叫次声,大于20kHz叫超声。人声的频率为80-3400HZ,语音频率为300-3000Hzo
声音信号能被压缩编码的依据:
1.声音信号中存在很大冗余度,可以识别和去除这些冗余度。
2.人的视觉和听觉器官具有某种不敏感性,利用听觉的掩蔽效应可以抑制与信号同时存在的量化噪声
3.声音波形的相邻采样值之间存在很强的相关性。
声音的压缩编码可分为:
波形编码:利用音频采样值的频率分布规律和相邻采样值之间的相关性进行压缩。保留了原始采样值的
细节?
变化,声音质量较高。包括:脉冲编码调制PCM,自适应增量调制ADM,自适应差分脉冲编码调制
ADPCM。
^ADPCM自适应差分脉冲编码调制,其中的自适应特性是指自适应改变量化阶的大小,而差分特性是指
量
化噪声。
?参数编码:对语音参数进行分析合成,从而进行线性预测编码LPC。
混合型编码:保留参数编码技术的基础上引用波形编码准则。MPEG音频编码就属于混合编码,且利用
了掩蔽?
效应
数字音乐国际标准一MIDI,是音乐信息序列交换的标准格式,存储和表达音乐的演奏信息。
1.所需存储容量小。2.编辑修改十分灵活。可修改曲子速度,音调,乐器等。MIDI文件相对普通声音文
件的优点:____________________________________________________________________
MIDI的标准:GS标准(日本提出,增大音乐的表现力)GM标准(国际MIDI生产者协会MMA制定
的通用MIDI标
准,有Windows系统支持)XG标准(增加更多乐器组,扩大MIDI标准定义范围)
数字音频的文件格式
WAV格式一采用44.1kHz采样频朝口16位量化位数,记录了音乐波形采样。优点:音质非常好,被
大量软件支
持。缺点:文件过大,不利于交流传播。
CD格式一采用44.1kHz采样频率和16位量化位数,近似无损。可以在CD唱机中播放也可以在计
算机软件中重
放,一个CD音频文件是一个cda文件,只是索引信息,并三慎正包含声音信息,所以计算机看到的一
个cda文件,
不论音乐时长都是44字节
4页分区多媒体应用考试的第
格式——有损压缩,采用采样频率,编码速率为音质好,压缩比高,
MP316-48kHz8kb/s-1.5Mb/se
应用广泛。
MP3pro格式一相同音质条件下,可以把声音文件的文件量压缩到原有MP3格式的一半。
MIDI格式一存储音乐代码或电子乐谱,音乐演奏的音效取决于合成器的音质。主要用于原始乐器作
品,游戏音
轨,电子贺卡等。
WMA格式一录制时可对音质进行调节,音质强于MP3,可用于网络广播。
RA格式一用于网络上在线音乐欣赏
2.4多媒体图形图像的处理与编辑
颜色空间是颜色集合的数学表示
常用颜色模型:
?RGB一是最常用的颜色表示方法颜色范围0-255。是一种发光的色彩模式。又称加色模型。
CMYK—主要用于印刷,是一种依靠反光的色彩模式,又称减色模型。青一(互补)一红;品一(互?
补)一绿;黄一(互补)一蓝
YUV,YIQYCrCb——用于电视的颜色空间。YUV中,Y表示亮度,即灰度值,U和V表示色差,描
述影像色?
彩及饱和度。YIQ类似。YCrCb是从YUV派生的颜色空间,主要用于数字电视系统。
HSB和HSV——从人的视觉系统发出的,利用色调,饱和度,明度描述色彩。色调:人眼的色彩感觉,
反映?
颜色种类,决定颜色的基本特征;饱和度:颜色的纯度,即掺入白光的程度,表示颜色的深浅程度;明
度:
表现光的强和弱。
B模式全色度的饼状图。.它基本上是,绿色在色调,蓝色在,红色在“1^6120。0。240帘
/饱和度S代表色彩的纯度,为零时即为灰色。白、黑和其他灰度色彩都没有饱和度。
以亮度是指色彩的明亮度。为零时即为黑色。最大亮度是色彩最鲜明的状态
/以H:120%,S:100%,B:100%的数据表示的色彩对应RGB系统数值,则为:R:0,G:255,B:0
?QE色度模型一^与设备无关的颜色模型
注:矩阵变换的目的时实现YUV到RGB的转换
必彩色静态图像(RGB),分辨率为256*512,每种颜色用8bit表示,该图像的数据量为:分辨率*8*3
一幅3x4英寸的彩色照片在150DPI的分辨率下扫描得到原始的24位真彩色图像的数据量是(150x
然
3)x(150x4)x24/8=810000字节
通常24位的真彩色图像其R,G和B值分别使用8位来表示,而所谓32位真彩色显示模式其颜色空间
仍然是使幺
用24位来表达每个颜色分量仍然是8位共24位而比24位真彩色图像多出来的8位被称为alpha
通道
值,是用来反映像素透明度的一个指标。
点阵图像输出设备使用“DPI"即"DotsPerInch"(每英寸点数)来描述其输入或输出点阵图像的分辨
率。3x6英寸的照片在200DPI的分辨率下扫描得到的数字图像像素值为(200x3)x(200x6)=600x
1200
彩色图形数据化时,如果利用人眼对亮度分量的敏感程度高于对颜色分量的敏感性这一生理特征,对图
像的1
颜色(色度)信号使用的采样频率比对亮度信号使用的采样频率低,这种采样称为颜色的子采样。子采
样的表达方法使用亮度和颜色信号单位空间采样率的比值来表示,常用子采样方案包括:4:2:24:2:0
4:1:1
4:4:4
图像的文件格式:
?PSD格式一Photoshop专用格式。能保存图像数据的像素,图层,通道,蒙版,色彩模式信息。
?TIFF格式一除psd外可存储多个通道的通用的文件格式,支持RGB,CMYK,LAB等色彩模式。可存
储透明背
5页分区多媒体应用考试的第
景
?JPEG格式——压缩比例可大可小,被广泛应用于网页制作。不支持Alpha通道。
?BMP格式——标准的Windows及OS/2的图像文件格式,是photoshop中常用的位图格式,是
windows环境
下最不容易出错的文件保存格式。不支持Alpha通道。
?GIF格式——能保存背景透明化的图像形式,可将多张图像存储为一个文件并形成动态效果。常用于网
络传
输,指能处理256种色彩。
?PNG格式——不仅可保存256种色彩,还可保存24位的真彩色图像,支持透明背景和消除锯齿边缘,
可实现
无损压缩。在RGB和位图模式下支持Alpha通道,在索引颜色和位图模式下不支持Alpha通道。
?EPS格式一是压缩的PostScript格式,可用于绘图或排版。支持ps里所有颜色模式,不支持Alpha
通道。
?PDF格式——电子出版软件文档格式,不需要排版就可以获得图文混排的版面,支持超文本链接。
JPEG图像压缩编码技术针对的是连续色调图像即真彩色图像和灰度图像。JPEG标准包括了有损编码及
无损区
编码方法。其中有损编码算法的核心是基于二维离散余弦变换(DCT)的变换编码方法;无损编码方法采
用了________________________
差分预测编码调制DPCM。
图形的文件格式:
?TIF―属于跨平台的格式,支持CMYK色,支持LZW(不失真)压缩
?TGA——可以制作不规则形状的图档,支持不失真压缩
?PSD-Photoshop专用格式,可以将创作过程完整记录。
?UFO——uleadPhotoimpact的专用图形格式,能完整记录所有处理过的属性。
?RIFPainter的专用图形格式,可以使同一文件在ps和painter中交换使用。
?CDR——CoreDRAW(向量软件)专用图形格式,可以记录属性,位置,分页等,没有其他软件可以打
开CDR文件
?EPS——印刷时常用格式,可以同时存储点阵及向量。
2.5多媒体视频的处理与编辑
为得到平滑且不闪烁的视频,需保持的帧率为24-30帧祁(framepersecondjps)
现代电影帧率24fps,电视节目帧率:美国日本30fps(NTSC标准),中国25fps(PAL标准)
视频帧提供给观众的方式:逐行扫描,隔行扫描
?逐行扫描:利于图形图像的计算机处理,没有闪烁感,长时间观看眼睛不易疲劳,但其数据量要大一倍
隔行扫描:其数据量只有逐行扫描的一半,但场间闪烁感明显,长时间观看眼睛易疲劳,不利于图形和
图像?
的计算机处理____________
视频的分辨率代表每帧的信息量,表示为水平像素数目*垂直像素数目,常用的视频分辨率如下:
手机视频:240*320
SDTV480i/pNTSC:360*480
SDTV576i/pPAL:720*576
HDTV720p:1080*720
HDTV1080i/p:1920*1080
注:i指的是interlaced(交织的),理解为"隔行扫描",而1080p的P意为逐行扫描(Progressive
scanning),,
数字1080表示垂直方向有1080条扫描线
日本、韩国及东南亚地区与美国等欧美国家使用NTSC制式(一帧图像总行数为525行),使用YIQ模
型,视频信号?
帧速率为29.97帧侬,隔行扫描方式约为60场侬。
法国,东欧地区则使用SECAM制式。PAL是德国制定的彩色电视标准(一帧图像总行数为625行),
中国大部分地?
区使用PAL制式。SECAM和PAL均使用YUV模型,视频信号帧速率为25顿/秒,隔行扫描方式为50
场/秒。
?通常胶片电影的快门速率为24帧脚.
H.261标准中为了解决电视制式不同的问题而定义了CIF视频格式。为了使同一标准既能用于PAL(625)
和?
6页分区多媒体应用考试的第
区使用PAL制式。SECAM和PAL均使用YUV模型,视频信号帧速率为25顿/秒,隔行扫描方式为50
场/秒。
?通常胶片电影的快门速率为24帧/秒
和视频格式。为了使同一标准既能用于PAL(625)标准中为了解决电视制式不同的问题而定义了
CIFH.261?.
格式,这是一种折中的CIF(CommonInermediateFormat)NTSC(525)两种电视制式系统,源编码基
于中间格式
定义,其分辨率来源于PAL制式定义为352x288像素,而帧速率则来源于NTSC制式,定义为30帧
/秒
模拟视频信号通常可以采用三种方式传输:分量视频信号、复合视频信号和分离视频信号(S-Vide。)。彩
色重现质
量从高到低分别为:分量视频信号>分离视频信号,复合衩濒信号一
视频编辑分为:线性编辑和非线性编辑
线性编辑:利用电子手段,根据节目内容要求将素材连接成新的连续画面。这种方式无法删除,缩短,
加长?
中间的某一段视频,除三的这一段之后的画面抹去重录。
非线性编辑:借助计算机进行数字化制作,突破顺序编辑限制,采用任意顺序排列的编辑方式。只要上
传一?
次就可进行多次编辑。特点:1.数字化存储,信号衰减少或没有衰减。2.设备简单,维护费用低。3.节约
时
间,设备使用寿命长(线性编辑系统的录像机>非线性编辑系统的硬盘\4.数字化存储便于节目的交换
与共
享,便于构建视频网络系统。
视频数字化:视频在摄像机中从采集到存储的过程。
数码摄像机的工作原理:
a.通过感光元件将外部景物的光信号转变为电流。
b.将模拟电信号转变成数字电信号(模数转换A/D)
c.经专门的芯片进行处理和过滤存储到摄像机的数字存储介质(磁带,光盘,硬盘)中
数字视频常用的各种冗余信息及压缩方法(见辅导教材P53)
MPEG视频压缩编码技术
?时间冗余度一利用具有运动未M尝法和帧间压缩编码技术减小
?空间冗余度——利用变换编码和帧内压缩技术减小
?统计冗余度一利用睛编码减小
MPEG音视顷压缩编码技术
?MPEG-1标准:主要由系统,音频,视频三部分组成。该标准的视频包括CD-ROM,VCD,CDi等,速率
1.5M/s,每秒30
帧
PMPEG-2标准:包括编号系统,视频,音频,符合性测试四部分。通过对运动补偿的扩充使编码效率大
幅提高。
把图像看作分层的媒体对象而非像素组合尢(揭富级批准为正式标准其编码过程ISO/IECMPEG-4
标准:被
率。应用于网上视频/音频点播,视频会议,数字广播等。更注重多媒体系统交互性和灵活性。-
^MPEG-1标准中,视频图像的帧序列包括帧内图像(I帧)、预测图像(P帧)和插补图像(B帧,或称双向
预测图像)3
种。帧内图像不参照任何过去的或者将来的其他图像帧,压缩编码直接采用类JPEG的压缩算法,故其可
以直搦
为索引和访问点;预测图像使用单向预测编码;而插补图像使用双向预测编码。由此可知,帧内图像的
编码辘
量最大,插补图像的编码数据量最小。
本地影像视频文件格式
?AVI格式——音频视频交错格式,将视频音频交织一起同步播放。图像质量好,可跨多平台使用,但体
积过
大,压缩标准不统一。
?DV-AMI格式——家用数字视频格式,数码摄像机使用该格式记录视频数据。文件扩展名avi.
MPEG格式一运动图像专家组格式,运动图像压缩算法的国际标准,是有损压缩。VCD,SVCDfDVD
采样?
该格式。
DIVX格式一由MPEG-4衍生的另一种格式综合MPEG-和MP3各方面技术其画质与DVD相当,
但体积?
只有DVD的几分之一,扩展名avi.
7页分区多媒体应用考试的第
?MOV格式一具有高压缩比和完美的视频清晰度,具有跨平台性,支持MacOS,Windows扩展名
qt,mov.
?ASF格式一可用Windows系统自带播放器播放,扩展名asf
?WMV格式一支持本地或网络回放,可扩充可伸缩,
?RM格式——实现低速率的网上进行影像数据的实时传送和播放,扩展名rm,ra,ram
RMVB格式一打破了RM格式的平均压缩采样方式,保证平均压缩比基础上合理利用比特率资源,使
在保?
证静止画面质量前提下提高运动图像画面质量,扩展名rmvbjm
?3GP格式一用于在手机上观看电影,扩展名3gp
?Flash格式——应用于网络上大量的视频网站,扩展名swf,flv
2.6多媒体信息的侬■■
超文本:指用超链接的方法将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本。具有多媒体信息,网络
结构模式,
交互特性。
万维网(web)作为信息资源网络的信息基础,依靠三个基础技术:指定网上信息资源地址的统一命名
方法:_____________________________________
URL;存取资源的协议一超文本传输协议HTTP;在资源间很容易浏览的超文本链接技术HyperLink.
为出版可在全球发行的信息而创造的所有计算机都能理解的出版语言——HTML语言
HTML文档是一种没有格式的文档,也称ASCII文件,可用任何一种文本编辑器进行编写。
超媒体:是一种采用非线性网状结构对块状多媒体信息进行组织和管理的技术。
超文本和超媒体系统的结构分为:数据库层(以庞大数据库为基础),超文本抽象机层(决定超文本系统
中节点和_________________________________________________________________________
链路的基本特点),用户接口层(是超文本系统特殊性的重要表现)
超文本和超媒体的组成要素:节点,链,网络
/课后练习题错题笔记:
£_75_kb.色未压缩图像的数据量为320*240的256分辨率为一
240)/1024=75x(320
上色—绿黄色油墨纸印刷在白纸上,在绿光环境看上去是
解析:黄色油墨吸收蓝光,在绿光环境下反射所有绿光,因此会呈绿色。如果在蓝光环境下,就会看上
去是
红绿蓝光),黄色是加色模式,白光=黑色,因为黄色油墨吸收了所有蓝光。如果是在白光的照射下,(RGB
油墨吸收蓝色,反射红色和绿色光,看起来就像黄色光,因此呈黄色。
第3章多媒体信息传输技术
3.1数据通信技术
多媒体服务质量(Qos)指网络服务的良好程度,衡量Qos的常见指标为:吞吐量,差错率,端到端延
迟,延迟抖
动,带宽,丢包率等。服务质量类型:确定型、统计型、尽力型_______________________
8页分区多媒体应用考试的第
—在一定时间段内网络传输的数据总量。吞吐量
差错率——一段时间内网络传输的错误数据量占全部数据量的比例
端到端延迟一单位数据从传送端到接收端的平均时间
延迟抖动一同一触流中不同信息呈现的端到端延迟的不同
带宽——通信通道传送信号的频率范围,用于衡量线路的传输能力,属于硬指标。常用b/s,Mb/s,Gb/s
度量。
丢包率——丢失的数据包占发送的数据包的百分比,用于衡量网络可靠性
视像分辨率用空间分辨率和时间分辨率表示
普通人对图像分辨率的空间要求最低值为80x40,对时间分辨率要求为10帧/秒。
媒体应用单项时延抖动丢包率%吞吐量不低于
<34~32kb/s<lmsl50-400ms电话声音IP
<5ms30Mb/s<3<10s景沏点播视像
多媒体通信关键协议
TCP®TransmissionControlProtocol,传输控制协议;
IP是InternetProtocol网际协议
TCP/IP协议分为四层(联网传音)
数据链路层(网络接口层)-具有数据链路维护和差错控制功能提供透明可靠的传输服务。重要协议:
地?
址解析协议ARP(完成IP地址到物理地址转换)和反向地址解析协议RARP(完成物理地址到IP地址
转换)
?网络层一具有网络路由功能,完成发送点到目标的数据传输。重要协议:网际协议IP
传输层一具有传输通路维护和差错控制功能,提供发送点到目标点的数据交换。重要协议:传输控制
协议?
TCP(面向连接的,可靠的传输通信协议)和用户数据报协议UDP(非连接的,不可靠的)
应用层一提供面向最终用户的服务。重要协议:超文本传输协议HTTP(实现以超文本形式传输),文
件传输?
协议FTP(实现各种文件远程传送,简单网络管理协议SNMP(实现管理IP网络中各种节点,采用UDP
进行■
封装),简单邮件传输协议SMTP(以接力方式高效传输文件)
实时传输协议RTP/实时传输控制协议RTCP:相当于TCP/IP协议传输层实时——realtime
实时流协议RTSP:相当于TCP/IP协议应用层
资源预留协议RSVP:相当于TCP/IP协议网络层
视频数据的传输:传输由RTP完成,质量控制由RTCP完成,视频控制由RTSP(实时流协议)完成。
RSVP资源预留协议:要求预留一定的网络资源,保证业务数据流能够有足够的带宽,克服网络的拥塞
和丢包,提
RSVP并不彳锯试嗨据流,而是麒船硬漏旃在互磁上健基于接收方的资源预留协议。注:高
服务质量。
输。
RTSP实时流媒体协议:关于如何有效在网络上传输流媒体数据的应用层协议。包括视频点播,视频会
控等。以客户机/服务器方式进行工作,实现对多媒体播放的控制(暂停/继续,后退/前进,开始/结束
等)
RTP/RTCP:实时传输协议和实时传输控制协议
RTP在一对一或一对多的传输情况下工作,目的是提供时间信息和实现多数据流同步。RTP基于UDP
协议?
(用户数据报协议\RTP没有提供服务质量保证机制,需通过RTCP监视和控制实时数据传输。
RTCP通过向多媒体信息发送反馈数据传输质量信息来监控服务质量Qos变化。主要用来监视服务质量
和传送?
有关与会者的信息
3.2计算机网络基础
9页分区多媒体应用考试的第
计算机网络:把分布在不同地理位置的计算机与专用外部设备用通信线路互联成规模大,功能强的计算
机应用系
统,使众多计算机可以方便的互相传递信息,共享软硬件,数据信息等资源。主要功能:数据通信,资
源共享,分
布式处理。
按网络覆盖范围大小分为局域网(LAN),城域网(MAN),广域网(WAN)
?局域网:较小地理范围(小于10km),通信线路一般为双绞线。(无线局域网中,AP的作用是路由选
择)
?城域网:一个城市范围(小于1000km),通信线路包括有线介质和无线介质
?广域网:由多个局域网或城域网组成。因特网是世界上最大的广域网。
网络传输介质分为有线传输介质和无线传输介质。有限传输介质包括:双绞线,同轴电缆,光纤电缆(用
于连接高
速访问的计算机\无线传输介质包括:红外线,无线电波,微波,卫星。
使用无线传输介质时重要限制:同一传输介质的其他信号,太阳黑子运动,电离层变化,和其他大气干
扰都会对通
信信号形成干扰。
网络接口卡(NIC)是计算机与通信介质的接口,实现数据格式与计算机格式的转换,网络数据的接收与
发送。
应用类型,网络服务器可分为:文件服务器、应用程序服务器、通信服务器按提供的
设计思想司分为:入门级服务器、工作组级服务器、企业级服务器按服务器的
数据在通信子网中进行传输时专门从事信息传输工作的设备,实现数据从一个网段传到下一个网传输与
交换设备:
段直到目的地。常用传输与交换设备有:调制解调器(进行信号变换),多路复用器(用发射机和接收机
进行长
离传输),集中器(对各终端发来的信息进行组织),交换机(将大型网络划分为比较小的网段,将工作
小组和其
他工作小组在本地的流量隔离开,从而提高总体带宽)等。
计算机网络协议
由三要素构成:语法(信息的结构和格式),语义(发出何种控制信息),同步(事件实现顺序的详细说
明)
开发系统互联参考模型(OSIRM):由国际标准化组织ISO提出,其结构分为以下七层:应表会传网恋物
应用层A(ApplicationLayer):是通信用户之间的窗口,为用户提供网络管理,文件传输,事务处理等服务,
内?
是最复杂的,包含的应用层协议最多。容取决用户需要。
语法选择,语法转映除:为应用层提供表示层「(PresentationLayer)
?会话层"SessionLayer):建立,管理,终止两个应用系统之间的会话,负责两主机间的原始报文的传输。
并把数据切成较小的数据。功能是从会话层接收幡,整个分层体系协议的核心T(TransportLayer):传输
层?_______________________
片,传送给网络层。
高层协议与低层协议之间的界面层,用于控制通信子网的操作,主N(NetLayer):也叫通信子网层,是网
络层?________________________________________________________
要任务是提供,建立,保持和释放通信连接手段,包括交换方式,路径选择,流量控制,阻塞与思索等。
据单位是包。
数据链路层DLfDataLinkLayer):实现实体间健的可靠传送,要将有一定意义和结构的信息正确在实体
间进?
行传输,对物理链上产生的差错进行检测和校正(差错控制技术),还提供流量控制服务。数据单位是帧。
物理层PL(PhysicalLayer):最重要,最基册的一层,建立在传输媒介基础上,实现设备间的物理接口。只
接受?
其功能是实现实体之间的按位传输。数据单位是位。。和发送一串比特流,不考虑信息的意义和结构
IP地址:采用分层结构,由网络号和主机号构成。
标识IP地址时,将32位二进制码分为4个字节,每个字节转换为十进制。
域名:一台主机的主机名由所属各级域的域名和分配给该主机的名字共同构成。顶级域名在最右,分配
给主机的名
字在最左。
IPV4的不足:有限的地址空间,路由选择效率不高,缺乏服务质量保证,地址分配不变。
IPV6是为了解决IPV4的问题,主要特征:128位地址空间,改进的路由纭构实现IP层网络安全,服务
质量保证,无
状态自动配置,支持移动性,多点寻址。
10页分区多媒体应用考试的第
IPV6数据包的目的地地址都可以是单播(点对点通信),多播(一对多通信),任播(IPV6新增的,目
的站为一组___________________________________________________________
计算机,但只交付给其中一个,通常为距离最近的一个)
计算机网络接入技术
公共传输网络可分为:
络电路交换网络(远程端点之间通过呼叫建立连接,连接建立期间电路为呼叫方和被呼叫方专用)
分组交换网络(提供虚电路和数据包服务,虚电路只给出两个远程端点间的传输通路,其他用户的信息
流可/
以共享传输通路上物理链路的带宽。数据包服务不需要经过虚电路建立过程就可实现报文传送)
公共交换电话(PSTN):基于标准电话线路的电路交换服务。
TCP/IP协议本质上采用分组交换技术(优点:1.避免单个用户长时间占用网络线路。2.传输出错不必全部
重新传
送,仅需重新传送出错的包)
标准,主要用于实时视频通信。制定的视频压缩编码国际电信联盟(ITU)H.26X系列是
H.32X是由国际电信联盟(ITU)定义的多媒体通信系列标准,定义了在现有通信网络上进行视频会议
的规范。
?H.32O定义在窄带综合业务数据网(N-ISDN)进行多媒体通信的标准
?H.321定义在宽带综合业务数据网(B-ISDN)进行多媒体通信的标准
?H.322定义在有服务质量保证的局域网(LAN)进行多媒体通信的标准
?H.324定义在低速率网络,如公共交换电话网(PSTN)进行多媒体通信的标准
?H.323定义在现有IP网络进行多媒体通信的标准,是面向无QoS保障的局域网上的多媒体通信标准
•ITU制定的H.323视频会议标准中实现接入控制的设备是网守(gatekeeper)
NH.323标准中定义了网关(Gateway)设备,网关担负异构网络之间进行实时双向通信的任务,提
供异种网络之间的连通性。其基本的服务功能是对H.323会议终端与其他类型的多媒体会议终
实现互联互通提供通信协议转换、包括信息格式及通信过之间终端等乂如H.320终端、H.324端
程的转换。
然H.323允许音频、的多媒体通信标准。上并且不保证服务质量(QoS)H.323是一个在局域网(LAN)
视频和数据任意组合之后进行传送。H.323指定H.261和H.263作为电视图像编码器,指定
G.711,G.722,G.728,G.729和G.723.1作为声音编码器,指定H.245作为多媒体通信控制协议
网络的传输系统和交换系统都采用数字技术时,称为综合数字网。不同业务信息经信息化后都在一个网
络传输,就
是综合业务数字网ISDN
宽带综合业务数字网(B-ISDN)与窄带综合业务数字网(N-ISDN)的区别
DB-ISDN使用的快速分组交换,叫异步传输模式(ATM),N-ISDN使用电路交换。
2)B-ISDN的用户环路和干线都采用光纤,N-ISDN用户环路使用双绞线
3)B-ISDN采用虚通路概念,传输速率只受用户网络接口的物理比特率限制。N-ISDN的各通路预先设
置,不能
根据需求调高或降低。
4)B-ISDN传输速率可达百兆每秒甚至千兆比每秒,N-ISDN传输速率最多2Mb/s
X.25分组交换网:以虚电路服务为基础的对公用分组交换网接口的规格说明。动态的对用户传输的信息
流分配带
宽,可有效解决突发性,大信息流的传输问题。但当前普遍以光纤作为传输媒体,传输出错概率越来越
小,X.25已
不适用。
数字数据网(DDN):利用数字通道提供半永久性连接电路,向用户提供端到端的中高速率,高质量的数
字专用电
路,全程实现数字信号透明传输的数据传输网。目前仍是大多单位用于实现WAN连接的手段。
帧中继(FR):为克服传统X.25缺点,而发展出来的高速分组交换与传输技术,帧中继认为帧的传送基
本不会出错
而减少节点处理时间,只接受到帧的前6个字节就立即转发,只有当帧中继网络本身误码率^常低时才
能发挥性
能。其虚拟租用线路利用率高,用户费用低(DDN的50%)
帧长可变时就是帧中继(Frame):结合了电路交换的实时性和分组交换的灵活性。ATM异步传输模式
帧长固定(53B)时就是信元中继,即ATM。ATMRelay),通常在网络中间的核心部分,帧中继在网
络边界
11页分区多媒体应用考试的第
甚小天线地球敢VSAT)由288颗近地轨道卫星构成。VSAT系统中小站设备的天线口径小为0.3~1.4m。
由T
主站及分散在各个用户所在地的远端VSAT组成,不受地形,距离,地面通信调节限制,可直接进行高
达2Mb/s的
数据通信。适合有较大信息量和所辖边远分支机构较多的部门使用。
用户数字线(xDSL):利用数字技术对现有模拟电话线进行改造,使其能承载宽带业务。最大特点:以
双绞线作为
传输线路提供高带宽传输速率(64kb/s-52Mb/s1是点对点的专用线路,用户独占线路的带宽。
IP城域网的接入方式:LAN接入(网线)和FTTX接入(光纤)
3.Internet技术基础—
l)internet雏形阶段:出于军事需要,1969年由美国国防部建立的ARPANET网络
^internet发展阶段:1985年由美国国家科学基金会建立NSFNET,并成为主要用于科研和教育的主
干部
分,1989年采用internet名称。
3)internet商业阶段:20实世纪90年代初,商业机构开始进入internet,开始商业化进程。1995年
NSFNET停止
运作,internet彻底商业化。
中国是第71个加入因特网的国家级网络。
因特网接入方法:通过公共交换电话网(PSTN)接入;通过综合业务数字网(ISDN)接入;通过非对称
数字用户环
路(ADSL)接入;通过局域网接入。
第4章移动多媒体技术基础
4.1移动多媒体技术
移动互联网的定义:指利用互联网提供高等技术,平台,应用及商业模式,与移动通信技术相结合并用
于实践活动
的统称。由移动互联网终端设备,移动互联网应用,移动互联网相关技术,移动通信网络组成,通过无
线电波将网
络信号覆盖到每个角落,让用户随时随地接入所需的移动应用服务。
移动互联网的特征:移动性(无处不在的连接和精确的位置信息),私密性(移动语音和互联网业务承载
在~^个
性化终端上),融合性(移动语音和互联网业务一体化导致业务融合),便携性,无线性,应用丰富性及
免费性。
移动互联网的关健技术:包括5OA,webX.0,widget/mashup,p2p/p4p,Saas/云计算等架构和
MIRSIRRTSP(实时
流协议)等应用协议及业务运营平台。
4.2无线移动通信技术
无线移动通信定义:是一种基于用户身份认证,环境感知,终端智能,无线泛在的互联网应用集成,最
终目标是以_____________
用户需求为中心,将互联网各种应用业务在用户终端上进行定制化和个性化展现。
中短距离无线通信技术:红外技术,蓝牙技术,无线局域网标准和WIFI。
红外线接入技术:红外线是波长在750nm~lmm的电磁波,人眼看不到。红外通信采用红外波段内的
近红外?
线,波长为0.75pm~25pm。红外线连接方式缺陷:通信距离短,角度限制严格,某些波长和功率下的
红外
线会使眼睛受到伤害。连接距离不超过1.5m
?近场通信(NFC):实现相互兼容间的无线数据传输
蓝牙技术:支持短距离(10m内)通信。最大特点:无线数据和语音传输的开放式标准。优点:具有很
强移?
植性,适用于多种场合,技术功耗低,对人体危害小,应用简单,易于推广。缺点:缺乏安全性。
无线局域网(WLAN):是一种利用射频技术的数据1专输系统。移动性、灵活性强,易扩展,传输速度快,
费?
用低廉。
12页分区多媒体应用考试的第
IEEE802.il系列标准是无线局域网的主流标准,流行名称WIFI
5个无线局域网的主要协议
IEEE802.il,为原始标准(2Mbit/s,工作在2.4GHz)
IEEE802.11a;IEEE802.11b;IEEE802.11g
正EE802.11n,通过正式标准,WLAN传输速率提高至35OMb/s
?WIFI包含于WLAN中,是基于IEEE802.il系列标准的无线通信技术品啤。覆盖范围90m,加天线可
达5km。
移动通信技术的发展
1.第一代移动通信技术(1G):指最初的模拟,仅限语音的蜂窝电话标准,制定于20世纪80年代,主
要用于提
供模拟语音业务。只有国家标准,没有国际标准。缺点:频谱利用率低,业务种类有限,保密性差,设
备成
本高,体积笨重
2.第二代移动通信技术:解决了一代的根本技术缺陷。技术有:GSM技术(全球移动通信系统,用户可
以从更
高的数字语音质量和低费用的短信之间做选择),GPRS技术(通用分组无线服务技术,被描述为2.5G),
EDGE技术(从GSM到3G的过渡技术,又称2.75代技术),CDMA技术(码分多址技术,满足了市
场对移动
通信容量和品质的高要求),WAP技术(无线通信协议,让使用者可以用手机之类的无线装置浏览网页,
网
页必须以无线标记语音wml编写)
3.第三代移动通信技术:将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信技术。3G与2G
的区别
传输声音和数据的速度提升,支持全球范围无线漫游,处理多种媒体形式。技术基础:CDMA码分多址
技
术。
1G——主要采用FDMA频分多址技术
2G——主要采用TDMA时分多做术
3G——主要采用CDMA码分多址技术
4.第四代移动通信技术:集3G与WLAN与一体,可快速传输数据,高质量的音频/视频图像等。
5.第五代移动通信技术:实现千3K移动网络,人工智能,远程医疗,物联网应用
4.3移动多媒体终端设备及系统平台
移动多媒体终端设备:智能手机,平板计算机,可穿戴式智能设备
移动操作系统:三大主流安卓,ios,WindowsPhone
4.4移动多媒体技术应用
?移动社交多维度发展
?电子商务崛起:医药企业向电商转型,传统电商结合医药企业形成一站式医药平台,020电商模式兴
起
?形成互联网+的产业新形态
第5章多媒体信息显示,发布,及搜索技术
5.1多媒体信息显示技术
显示技术是利用电子技术提供变换灵活的视觉信息的技术。
对显示器来说最重要的是显示彩色图像的质量
阴极射线管(CRT)以高性价比和高性能的图像质量占据大部分显示市场。
液晶显示器(LCD)以不断下降的价格和不断提高的图像质量,作为平板显示器代表填补阴极射线管的
市场。
等离子显示器(PDP,适合大屏幕的显示器)逐渐发展并商业化
CRT显小器
13页分区多媒体应用考试的第
具有可视角度广,无坏点,色彩还原度高色彩均匀,可调节的多分辨率模式,响应时间短的优点。缺点:
CRT显示
器体积大,辐射和耗电量较高
液晶显小器LCD
利用液晶分子的光电效应来控制光线的透过状态,使显示图案的光线可以通过或被阻断,获得明暗区分
的效果,从
而控制每个像素,构成所需图像。零件更少,体积更小,耗电更低,但技术相对不够成熟。
液晶显示器的基本技术指标:可视角度,点距,响应时间和分辨率。
?可视角度:一般为120~160\左右对称但上下不一定对称,上下角度要小于或等于左右角度。
?点距:两个液晶颗粒之间的距离。0.28~0.32mm可得到较好的显示效果。
?响应时间:液晶显示器对于输入信号的反应速度。一般在2ms~5ms。
?分辨率:液晶显示器只有在真实分辨率下才能得到最佳显示效果。
等离子显示器PDP
是一种利用稀有气体放电(形成等离子体)原理显示的输出设备。基本原理:在两张玻璃板之间注入电
压,产生气______________________________________________
体及肉眼看不到的紫外线,使荧光粉发光
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