电子地图的理论基础-多媒体基础.ppt

1、1,电子地图设计Electronic Map Design,主讲人：任福 博士,武汉大学资源与环境科学学院,2/71,课程主要内容,第一章 绪论 第二章 电子地图的理论基础 第三章 电子地图的数据模型 第四章 电子地图的结构设计 第五章 电子地图著作工具 第六章 嵌入式电子地图 第七章 网络电子地图 第八章 三维电子地图 第九章 电子地图研究热点,3/71,多媒体是一种有效的教育、娱乐和获取信息方式，它使计算机传递 信息从单纯的文本方式到在讲述故事时运用图片、声音和视频，将计算机用户从令人望而却步的主机终端带到了提供乐趣、冒险和互动学习的高科技桌面系统。,多媒体技术广泛影响了人类的生活与工作！

2、,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,二、电子地图的多媒体基础,4/71,2.1多媒体技术概述,什么是媒体？,媒体一词来自英语单词MEDIA,它的意思是指信息传播的中间形式，该中间形式可以是有形物体。例如人们常说的新闻传播系统、书刊、报纸、电视、通讯广播等等，他们传播新闻信息，通过他们新闻从发行系统传到每一个读者的头脑之中，因此称为新闻媒体。媒体也可以是无形的物体，散布在空间中的电波。如果它携带信息，例如包含声音、图象信息的载波，他们也称为媒体。 也可以说，人与人之间所赖以沟通及交流观念、思想或意见的中介物便可以称为媒体。,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,5/71,2.1多媒体

3、技术概述,媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义:,1. 用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器；,2. 信息的载体，如数字、文字、声音、图形 和图像。,多媒体技术中的媒体是指后者！,“我们居身在媒体世界中就像鱼生活在水中一样”,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,6/71,2.1多媒体技术概述,媒体的分类,感觉媒体,表示媒体,存储媒体,传输媒体,表现媒体,多媒体,媒体,输入输出,编码方式,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,7/71,2.1多媒体技术概述,多媒体技术特征,多媒体技术的特性： 多样性 集成性 实时性 交互性,多媒体技术,所谓多媒体技术就是计算机交

4、互式综合处理多种媒体信息文本、图形、图象和声音，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。,定义,特点,媒体的集成 设备的集成,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,8/71,2.1多媒体技术概述,多媒体计算机,家电制造厂商研制的电视计算机，是把CPU放到家电中，通过编程控制管理电视机、音响，有人称它为“灵巧/智能”电视Smart TV；,电视计算机（ Teleputer ）,从开发和生产厂商以及应用的角度出发可以分成两大类：,计算机电视（ Compuvision ）,计算机制造厂商研制的计算机

5、电视，采用微处理器（8086、68）作为CPU，其它设备还有VGA卡、CD-ROM、音响设备以及扩展的多窗口系统，有人说它的发展方向是TV-Killer。,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,9/71,2.1多媒体技术概述,两种技术力量的参与: （1）多媒体计算机研究人员: 从综合业务多媒体终端出发,在处理声文图信息的瘦终端的基础上,开发适应家庭服务的数字网络平台 （2）数字电视研发人员: 从高清晰度电视的应用出发,在完成多媒体处理的基础上增强网络服务等其它功能,两种开发方向汇聚到如下四种功能: （1）数字电视的接收和播放 （2）较完备的INTERNET网络服务应用 （3）对多种类型家用

6、电器的控制和联网 （4）一定的计算功能和家庭信息服务器的功能,数字家电网络控制平台,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,10/71,2.1多媒体技术概述,多媒体的关键技术,要把一台普通的计算机变成多媒体计算机要解决的关键技术是：,视频音频信号获取、实时处理、输出技术； 多媒体数据的存储技术； 多媒体数据压缩编码和解码技术； 多媒体通信与分布式多媒体； 多媒体数据库技术； 多媒体软件平台技术 ； 超文本与超媒体；,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,11/71,2.1多媒体技术概述,多媒体系统结构,计算机硬件 压缩与解压缩设备 多媒体I/O接口 多媒体操作系统 多媒体创作与著作系统

7、多媒体应用系统,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,12/71,2.2 文本信息处理技术,文本信息特点,表示简单 处理方便 存取速度快,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,13/71,2.2 文本信息处理技术,文本信息的获取,键盘输入 手写输入 语音输入 扫描输入,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,14/71,2.2 文本信息处理技术,文本的表现形式,字体、字大、字型、颜色、艺术化,“防伪信号”技术 （反混淆技术）,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,15/71,2.2 文本信息处理技术,文本数据文件, 美国信息交换标准编码（ASCII） 编码的或格式化的文本 Ric

8、h-Text格式（RTF） 专用文本格式,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,16/71,2.2 文本信息处理技术,超文本,超文本是由信息结点和表示信息结点间相关性的链构成的一个具有一定逻辑结构和语义的网络。,结点是信息管理的基本单位，可抽象为信息块，具体而言，既可以是文本集合，也可以是屏幕中某一大小的显示区，由实际条件而定, 6结点9条链超文本结构,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,17/71,超媒体是超文本技术和多媒体技术的综合，超媒体系统是复杂信息管理系统的一种新类型，在超媒体系统中可以使用多种媒体显示系统信息，并且还支持不同地点和出处的的信息之间的导航和链接。,超文本与超

9、媒体,2.2 文本信息处理技术,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,18/71,超文本与超媒体,2.2 文本信息处理技术,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,19/71,2.2 文本信息处理技术,在多媒体地图产品中使用文本, 标签和标题 信息文本 导航和用户支持 使用文本的注意事项,选择具有可读性的字体 字样数量保持在最小限度 注意间距 颜色、字体和尺寸 避免正文中采用新奇方法,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,20/71,2.3 图形图像信息处理技术,图形是一切多媒体产品的支柱！,图片和图象,图片是存在于计算机之外的世界中，而图象是计算机对图片的二维表示,计算机中的图象是

10、图片“现实”的版本，它取决于计算机的容量和能力以及图形艺术家使用软件的能力,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,21/71,2.3 图形图像信息处理技术,图像的基本属性,分辨率、颜色深度,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,22/71,2.3 图形图像信息处理技术,图像的获取方式,绘图应用程序 扫描仪 视频和图象数字化仪 数码相机,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,23/71,2.3 图形图像信息处理技术,图像加工处理,几何运算（缩放、剪贴、平移、旋转、变形） 图像增强（灰度变换、平滑、锐化） 图像复原 图像分割与特征提取 图像编码与压缩,第二章 电子地图理论基础 之 多媒

11、体基础,24/71,2.3 图形图像信息处理技术,图形图像的文件格式,位图格式 矢量格式 压缩格式 专用格式,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,25/71,2.3 图形图像信息处理技术,图形图像的文件格式,位图格式 矢量格式 压缩格式 专用格式,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,26/71,2.3 图形图像信息处理技术,图形图像的主要处理软件,Adobe Photoshop CorelDraw Macromedia FreeHand Adobe Illustrator Ulead PhotoImpact Microsoft Photodraw Autodesk AutoCAD,

12、第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,27/71,2.3 图形图像信息处理技术,在多媒体地图产品中使用图形,目的：有用、有意义，避免“填补空白” 质量：图象大小、颜色深度 成本：版权和所有权 背景和过渡：形成风格 信息传送：与整个产品相匹配 导航：提供交互,几条原则：,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,28/71,2.4 音频信息处理技术,声音和数字音频的特征,声音给了多媒体产品一双可以超越其他计算机应用程序的翅膀！,声音包含了口头语、自然声、音乐甚至躁声。,声波的两个特征：幅度与频率。幅度是声音的能量或密度。声音越高，幅度越大。频率测量声音的比率，以每秒多少个周期或赫兹来衡量。频

13、率越高，声音越尖锐、月清晰。,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,29/71,2.4 音频信息处理技术, 声波特征说明,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,30/71,2.4 音频信息处理技术,声音的三要素,音调：指声波的基频率。 音强：声音强度。 音色（纯音、复音、基音、泛音）：声音的音质，取决于声音频率的组成。,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,31/71,2.4 音频信息处理技术,声音的数字化,三个参数：,采样频率 幅度 声音（单声道或立体声）,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,32/71,2.4 音频信息处理技术, 声波数字化示意,第二章 电子地图理论基础

14、之 多媒体基础,33/71,2.4 音频信息处理技术, 不同参数数字化声音质量参考,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,34/71,2.4 音频信息处理技术,音频信息的获取,数字录音 购买素材库,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,35/71,2.4 音频信息处理技术,音频编辑与特效,混音 剪辑 提高音量、降低音量 加快播放速度、降低播放速度 增加回音 逆向播放 淡入、淡出,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,36/71,2.4 音频信息处理技术,音频卡,主要功能：,音频的录制与播放 音频编辑与合成 MIDI 文语转换 CD-ROM接口 游戏接口,音频卡的分类主要根据数据采样

15、量化的位数来分，通常分为8位、16位和32位等几类，位数越高，量化精度越高，音质就越好，,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,37/71,2.4 音频信息处理技术,音频的主要处理软件,Microsoft 录音机 Adobe Premiere Ulead Mediastudio CoolEdit音乐设计软件,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,38/71,2.4 音频信息处理技术,MIDI,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,39/71,2.4 音频信息处理技术,MIDI,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,40/71,2.4 音频信息处理技术,在多媒体地图产品中使用音频

16、,音频质量 用于管理软件功能的音频 使用音频提升其他内容 用于内容传送的音频,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,41/71,2.5 视频信息处理技术,模拟与数字视频,抗干扰能力、可复制能力、还原度、成本,模拟视频是使用电视视频信号、胶片、录影带，或者其他非计算机介质存储的视频信息,NTSC（国家电视系统委员会制式） 美国和日本 PAL（逐行倒相制式） 英国和欧洲、中国大陆及香港 SECAM（顺序与存储彩色电视系统） 法国 HDTV（高清晰度电视） ITV（交互式电视） 近年热点,数字化控制意味着质量永远不成为问题！,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,42/71,2.5 视频信息

17、处理技术,视频相关概念,管理数字视频文件的大小 视频压缩 实时和非实时的视频 对称和非对称的视频捕获 压缩率 无损和有损压缩 帧间和帧内压缩 位率控制 视频压缩算法,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,43/71,2.5 视频信息处理技术,数字视频的特征,帧率 计算机中帧的显示 帧大小 颜色深度或分辨率 平衡特性：质量与数据量,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,44/71,2.5 视频信息处理技术,视频信息的获取,模拟信号数字化（视频采集） 数字摄像 数字格式转换,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,45/71,2.5 视频信息处理技术,视频信息的编辑与特效处理,剪辑 与音

18、频合成 调整叠加透明度 增加场景过渡特技 滤镜效果 叠加字幕等。,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,46/71,2.5 视频信息处理技术,视频文件的格式,AVI：Microsoft格式 或 MPEG4的格式 MOV：QuickTime格式 MPG：MPEG压缩格式(MPG-1,MPG-2) DAT：VCD压缩格式,流媒体：指通过网络传送媒体（如视频、音频）的技术总称,RM: RealPlay ASF：Windows Media Player MOV：QUICKTIME,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,47/71,2.5 视频信息处理技术,视频卡,视频采集卡 压缩/解压缩卡 视

19、频输出卡 电视接收卡,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,48/71,2.5 视频信息处理技术,计算机动画,视频与动画的区别、联系 创建动画 基于对象的动画：Flash动画,数字视频是从提供可靠图象流的模拟源自动创建而来，而动画则是对数字视频的补充，是由计算机一次一帧创建的。,由一系列静止图象创建 沿路径移动目标 由数据文件中存储动画信息重建,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,49/71,2.5 视频信息处理技术,视频的主要处理软件,Adobe Premiere Adobe After Effects Ulead Mediastudio Ulead Videostudio,第二章

20、 电子地图理论基础 之 多媒体基础,50/71,2.5 视频信息处理技术,在多媒体地图中使用视频,数字视频和动画是展示复杂信息的有效途径！,成功应用：展示信息 滥用：无意义 动画与视频成本比较,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,51/71,2.6 CD-ROM技术,光盘的类型,CD-ROM 只读光盘 WORM 一次写多次读光盘 CD-RW 可重写光盘,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,52/71,2.6 CD-ROM技术,CD-ROM盘的制作过程,数据准备 母盘制作：父盘（玻璃） 母盘（金属） 复制 ：母盘（金属） 子盘（塑料）,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,53/

21、71,2.7 多媒体应用系统的开发,多媒体应用系统,CAI、电子出版物、多媒体数据库, 产品的类型,非交互式多媒体 交互式多媒体,非交互式媒体包括如动画和类似于电影或视频的独立的演示。 用户对非交互式数字媒体通常有某种程度的控制。,交互式演示是以菜单和内容页的方式组织的，它允许最终用户对去往何处作出自己的选择。,交互式演示可能会很复杂。取决于产品的内容和量，可能有很多信息层供我们浏览。这种潜在的复杂性有优点，也有缺点。 主要优点是多媒体产品的开发者可以展示很复杂的领域，对于最终用户来说，这可能是一个缺点，因为他们需要在这些复杂信息的“海洋”中寻寻觅觅，以获取特定的信息。,第二章 电子地图理论基

22、础 之 多媒体基础,54/71,2.7 多媒体应用系统的开发,多媒体产品设计, 内容的组织策略,参考书式的组织策略 时间的组织策略 地理的组织策略 系统的组织策略 组织性的组织策略,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,55/71, 故事板,故事板是一个在其他媒体开发中提升出的过程，这些媒体包括：电影制作、卡通动画和市场方面的操作。故事板可以在纸张上创建一个故事，描述有关产品的信息。 故事板包括两个部分：首先是页，然后是产品。,2.7 多媒体应用系统的开发,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,56/71,故事板页面,2.7 多媒体应用系统的开发,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基

23、础,57/71,产品故事板,2.7 多媒体应用系统的开发,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,58/71,2.7 多媒体应用系统的开发,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,59/71,2.7 多媒体应用系统的开发,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,60/71,2.7 多媒体应用系统的开发,多媒体应用系统的开发,1）特点开发环境复杂，数据类型繁多，交互性要求高，需要多方面人才 2）开发组构成项目经理、多媒体设计师、写作专家、视频专家、音频专家、多媒体程序员 3）开发过程概念，设计、素材制作、集成、测试、发行,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,61/71,2.7 多媒体

24、应用系统的开发,组织开发队伍,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,62/71,2.7 多媒体应用系统的开发,组织开发队伍,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,63/71,2.7 多媒体应用系统的开发,项目安排,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,64/71,2.7 多媒体应用系统的开发,多媒体著作工具,编著工具是把数据组合在一起的粘合剂。,编著工具两个基本特征： 1、创建和编辑产品的能力 2、用来传送产品的演示方案,选择合适的编著范例:,内部专家意见和产品需求 用不同的工具开发原型 跨平台的工具和产品 选择工具的一个策略,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,65/71,

25、2.7 多媒体应用系统的开发,多媒体著作工具分类,1) 基于时间：多媒体元素或事件按一个时间尺来展开和组织（Micromedia Flash） 2) 基于页面或卡片:将多媒体元素包含在卡片库或页面中，并建立它们之间的链接(Powerpoint) 3) 基于图标、事件驱动的工具（逻辑流程）：提供可视化的编程方法用来在多媒体应用中按顺序排列事件，直观地表达事件的逻辑流程（Authorware） 4） 基于舞台：以所有多媒体元素作为班底成员，在总谱中演出、定序和链接来组装应用。(Director),第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,66/71,2.8 多媒体新技术展望, 数据压缩新技术, 智能交互设备, 虚拟环境技术,MPEG标准的进展,光学字符识别（OCR） 语音交互技术,语音识别 语音合成,一种高度逼真的模拟人在现实生活中视觉、听觉、动作等行为的交互技术,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,67/71,2.7 多媒体应用系统的开发,返回,第二章 电子地图理论基础 之 多媒体基础,68/71,2.7 多媒体应用系统的开发,返回,第二章 电子地图理论基础