多媒體技術(shù)與應用第1章多媒體概論.ppt

1,西 南 交 通 大 學,多媒體技術(shù)與應用,楊 柳,2,聯(lián)系方式,楊 柳 ,3,課程內(nèi)容組成及考察方式,課程的講授內(nèi)容以理論講解和上機實踐相結(jié)合。 課程將布置3至4次平時作業(yè)，期末將布置一個完整的多媒體設計作業(yè)。 課程考察方式采取理論考試和課程設計相結(jié)合的方法。 這門課程是一門實踐性非常強的課程，需要多動手！,4,課件下載及作業(yè)提交方式,每次課件將保存在郵箱中，登陸密碼為135246，請進入郵箱下載課件。 布置的作業(yè)題目也將通過該郵箱發(fā)布。 請同學們進入該郵箱后，只下載，不要刪除任何郵件。 每次作業(yè)請發(fā)送至我本人的郵箱。,5,課程分數(shù)組成,平時成績，占40%，包括： 平時作業(yè) 期末的綜合項目 考勤，占10% 期末成績，占50%,6,課程目標,1理解多媒體技術(shù)的基本概念和主要功能； 2、掌握音頻、視頻的獲取、實時處理技術(shù)； 3掌握常用的多媒體工具軟件的使用方法； 4、了解多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)及多媒體計算機硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； 5了解如何進行多媒體軟件開發(fā)和多媒體制造，從而為以后的學習和工作打下基礎。,7,課程安排,第一部分：多媒體技術(shù)基礎 多媒體的基本概念 理解多媒體技術(shù)的基本概念和多媒體技術(shù)的特點，了解多媒體技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及應用。了解流媒體技術(shù)。 聲音媒體 掌握聲音媒體的有關概念，掌握聲音媒體信息的處理，了解語音輸入/輸出技術(shù)。 顏色及圖像基礎： 掌握色彩的基本概念，掌握圖形圖像信息的處理。,8,課程安排,動畫基礎 掌握動畫視覺原理、動畫分類，掌握動畫的技術(shù)參數(shù)。 視頻基礎 掌握模擬視頻和數(shù)字視頻的基本概念，了解視頻制式、了解視頻媒體信息的處理。 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 了解常用多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。 多媒體計算機硬件 了解多媒體硬件設備和存儲設備。,9,課程安排,第二部分：圖形圖像處理 掌握photoshop的圖形圖像處理技術(shù)，能夠利用Photoshop掃描、修改圖像。 第三部分：二維動畫制作 掌握Flash的動畫設計技術(shù)制作。 第四部分：多媒體創(chuàng)作工具 掌握基于authorware的多媒體系統(tǒng)創(chuàng)作。,制作多媒體需要哪些知識,相關專門技能,計算機專業(yè)能力,1.1 多媒體技術(shù)的基本概念,1.3 多媒體技術(shù)的應用前景,1.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展,第1章 概論,為什么出現(xiàn)了多媒體技術(shù)？,為什么出現(xiàn)了多媒體技術(shù)？,當然不能期望用這樣的計算機來實現(xiàn)多媒體處理!,一臺名為Harwell的計算機 整臺機器上使用了900支十進制真空管，每支管子只能存放一位數(shù)據(jù)，并用紙帶進行輸入，就像現(xiàn)在電腦使用的RAM存儲器。機器首先要具備可靠性，然后才是速度。當時人工在操作機械計算器時，最多只能在前30分鐘有較快的計算速度，中間還要休息，而Harwell則可以持續(xù)計算，它可以從圣誕節(jié)一直算到新年假期結(jié)束?！?1.1.1 媒體的概念,媒體（Medium Media）有三種定義： 傳播媒體 用以存儲信息的實體，如磁盤、磁帶、紙 用以表述信息的邏輯載體，如文本、聲音 、圖形、圖像、動畫和視頻等,媒體的類型,感覺媒體 (perception medium)：直接作用于人的感官 ，使人直接產(chǎn)生感覺。包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺 表示媒體 (representation medium)：是為了加工、處理和傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造出來的一種媒體 ，即用于數(shù)據(jù)交換的編碼（如圖像編碼、文本編碼和聲音編碼）,媒體的類型,顯示媒體 (presentation medium)：指感覺媒體與用于通信的電信號之間轉(zhuǎn)換用的一種媒體（設備）。主要包括輸入設備和輸出設備顯示媒體。 存儲媒體(storage medium)：又稱存儲介質(zhì)，保存表示媒體的介質(zhì)。 傳輸媒體 (transmission medium)：用來將表示媒體傳送到其他計算機的通信載體,位圖圖像,矢量圖形,視覺類媒體,視頻,視頻數(shù)字信號AVI、壓縮視頻信號MPG,動畫,動 畫,FRAME 01 FRAME 02 FRAME 03 FRAME 04 FRAME 05 FRAME 06 FRAME 07,聽覺類媒體音頻對象,觸覺類媒體,指點 包括間接指點和直接指點。通過指點可以確定對象的位置、大小、方向和方位，執(zhí)行特定的過程和相應的操縱 位置跟蹤 為了與系統(tǒng)交互，系統(tǒng)必須了解參與者的身體動作，包括頭、眼睛、手、四肢等部位的位置與運動方向，系統(tǒng)將這些位置與運動的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ǖ哪Ｊ?，對相應的動作進行表示,觸覺類媒體,專門的語音識別機器是英國著名物理學家霍金與人交流和進行理論研究的工具。 這個專用的機器外觀就是輪椅，有專門的傳感器夾在霍金眼鏡旁邊，當外人對霍金講話時，霍金眼睛及臉部肌肉的變化，會通過傳感器輸入專門軟件，經(jīng)處理解碼后轉(zhuǎn)換為文字信號，自動顯示在屏幕上，并口頭代表霍金說話。 據(jù)悉，霍金平日與人溝通時是通過眼球的活動控制計算機打字組句以表達意思，他的速度為1分鐘選出3到5個字。,觸覺類媒體,力反饋與運動反饋 這與位置跟蹤正好相反，是由系統(tǒng)向參與者反饋運動及力的信息，如觸覺刺激、反作用力（例如推門時的門重感覺）、運動感覺（例如搖晃、振動）及溫度等環(huán)境信息 這些媒體信息的表現(xiàn)必須借助于一定的電子、機械的伺服機構(gòu)才能實現(xiàn),“多媒體”一詞源自“Multimedia”,Multiple 多重、復合,medium的復數(shù)形式media 介質(zhì)、媒介和媒體,1.1.2 多媒體的概念,案例“放炮”,多媒體數(shù)據(jù)的特點,數(shù)據(jù)量大 數(shù)據(jù)類型繁多 相關性強、同步性高 動態(tài)性,多媒體技術(shù)的特點,集成性 一方面是指各種不同的媒體信息有機地進行同步組合，形成一個完整的多媒體信息；另一方面是指把不同的媒體設備集成在一起，形成多媒體系統(tǒng) 實時性 聲音、動態(tài)圖像(視頻)隨時間變化 交互性 主要指用戶與計算機的多種媒體進行交互式操作，從而為用戶提供更有效地控制和使用信息的手段，允許人機交互,多媒體計算機硬件系統(tǒng),音頻卡 處理音頻信息 視頻卡 能處理活動圖像的適配器 有視頻疊加卡、視頻捕獲卡、電視編碼卡、電視選臺卡、壓縮/解壓卡 掃描儀 輸入設備 觸摸屏 輸入設備,聲音適配器,主機箱,主板,音箱,音頻信號,音箱,音頻卡(聲卡),顯示適配器,顯示器,主機箱,主板,顯示電纜,視頻卡,常見多媒體擴展設備, 觸摸屏 輸入設備，坐標定位裝置,觸摸屏,觸摸檢測裝置,觸摸屏控制卡, 作 用 將坐標信息送入計算機, 觸摸檢測裝置 特點：高透明度，可觸摸 作用：獲得觸摸坐標信息, 觸摸屏控制卡 作用：分析觸摸坐標信息 坐標信息數(shù)字化 經(jīng)電纜傳送至主機, 驅(qū)動程序 作用：提供數(shù)據(jù)分析方法 規(guī)范信號傳送格式 控制硬件動作, 掃描儀種類,臺式掃描儀,平板式掃描儀,底片掃描儀 (透射式),圖像掃描儀,手持掃描儀,滾筒掃描儀,掃描、打印兩用機, 按結(jié)構(gòu)分：, 按原理分：反射式,手持式,、平板式,、滾筒式,、臺式,、透射式,、多用機, 各種類型的打印機,噴墨打印機,噴墨打印、掃描兩用機,彩色激光打印機,噴墨打印機(噴繪),噴墨打印機,照片打印機,多媒體計算機軟件系統(tǒng),多媒體操作系統(tǒng) 用于支持多媒體的輸入/輸出及相應的軟件接口，例如Windows 多媒體創(chuàng)作工具軟件 用于開發(fā)多媒體應用系統(tǒng)的工具軟件 多媒體素材編輯軟件 采集、整理和編輯各種媒體數(shù)據(jù) 多媒體應用軟件 根據(jù)各種需求實現(xiàn)用戶的應用程序及演示軟件,多媒體計算機軟件系統(tǒng), Toolbook 國產(chǎn)洪圖多媒體創(chuàng)作系統(tǒng), Visual Basic / Visual C 微軟開發(fā)的視窗類語言編程系統(tǒng), Authorware 美國Macromedia公司開發(fā)的多媒體模塊軟件, 常用多媒體創(chuàng)作軟件, 方正奧思多媒體創(chuàng)作軟件,各類多媒體傻瓜軟件 (照片管理、備忘錄等),多媒體計算機軟件系統(tǒng), 文字處理 各類文字處理軟件, 圖像處理 PhotoShop / PhotoStyler / CorelDRAW / PageMaker, 圖形處理 Basic / Visual Basic , 動畫處理 Animator Pro / 3DS MAX / Morph / Cool 3D / MAYA, 網(wǎng)頁動畫 GIF Animator / Flash / GIFCON, 音頻處理 GoldWave / Cool Edit Pro, 視頻處理 Premiere / Director, 常用多媒體素材編輯軟件,多媒體計算機軟件系統(tǒng),多媒體計算機的關鍵技術(shù),視頻/音頻信號獲取技術(shù) 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù) 視頻/音頻數(shù)據(jù)的實時處理技術(shù) 視頻/音頻數(shù)據(jù)的輸出技術(shù),1.2.1 多媒體技術(shù)的歷史,1984年，Apple公司，Macintosh系統(tǒng)； 1985年，Commodore公司，Amiga系統(tǒng)（世界上第一個多媒體計算機系統(tǒng)） 1986年，Philips公司和Sony公司，CD-I（交互式緊湊光盤）系統(tǒng) 1987年,美國無線電公司RCA，DVI（交互式數(shù)字視頻）技術(shù) 1989年,Intel公司和IBM公司，第一代DVI技術(shù)產(chǎn)品，1991年第二代DVI產(chǎn)品,視頻壓縮的主要標準,JPEG標準 適用彩色、單色、多灰度連續(xù)色調(diào)、靜止圖像壓縮。屬于有損壓縮，壓縮比率比較大 MPEG標準 運動圖像和聲音的壓縮編碼標準，在提供高壓縮比的同時對圖像損失很小 H.261標準 最早的一種碼率壓縮標準，第一個實用化的、適用于可視電話和電視會議要求的視頻壓縮,音頻壓縮的主要標準,16Kbps CCITT標準化方案G.728 用在帶寬為64Kbps的ISDN線路的可視電話上 32Kbps CCITT標準化方案G.721 主要應用于電視會議的語音編碼和數(shù)字電話的語音合成 64Kbps CCITT標準化方案G.722 以語音和音樂為對象的標準化音響編碼方案，面向高質(zhì)量的 語音通信會議,MPC的主要標準,Microsoft，Philips，NEC等公司組成了多媒體個人計算機MPC (Multimedia Personal Computer)市場委員會 1990年10月，MPC規(guī)范1.0； 1993年5月，MPC 2.0 1996年6月，MPC3.0,MPC-1 標準,設備 標準配置 推薦配置 CPU 386 SX 386DX or 486SX 時鐘 16MHz 內(nèi)存 2MB 4MB 硬盤 30MB 80MB 接口 串行、并行、游戲棒接口 MIDI MIDI合成、混音接口 顯示 VGA模式，分辨率640480，16色 256色 激光驅(qū)動器 單速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率150KByte/s 聲音輸入/重放 mV級靈敏度輸入，耳機、揚聲器輸出 聲卡 8bit/11.025kHz采樣，11.025和22.05kHz輸出 操作系統(tǒng) DOS 3.1版本或以上，Windows 3.0帶多媒體擴展模塊,1991年公布,MPC的主要標準,設備 標準配置 推薦配置 CPU 486 SX or 兼容CPU 486DX or DX2 時鐘 25MHz 內(nèi)存 4MB 8MB 硬盤 160MB 400MB 接口 串行、并行、游戲棒接口 MIDI MIDI合成、混音接口 顯示 VGA模式，分辨率640480，256色 65536色 激光驅(qū)動器 倍速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率300KByte/s 聲音輸入/重放 mV級靈敏度輸入，耳機、揚聲器輸出 聲卡 16bit采樣，11.025、22.05kHz和 44.1kHz輸出 操作系統(tǒng) DOS 3.1版本或以上，Windows 3.1帶多媒體擴展模塊,1993年5月公布,MPC-2標準,MPC的主要標準,設備 標準配置 CPU Pentium CPU或兼容CPU 時鐘 75MHz 內(nèi)存 8MB 硬盤 540MB 接口 串行、并行、游戲棒接口 MIDI MIDI合成、混音接口 顯示 VGA模式，分辨率640480，64K色 激光驅(qū)動器 4倍速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率600KByte/s 視頻播放 NTSC 制: 30幀/秒，分辨率352240 PAL 制: 24幀/秒，分辨率352288 數(shù)據(jù)格式: MPEG-1壓縮格式,1995年6月公布,MPC-3標準,MPC的主要標準,1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀,1997年Intel 發(fā)布Pentium MMX CPU，處理器的游戲和多媒體功能得到增強 增加了新的指令 單條指令多數(shù)據(jù)處理 更大的片內(nèi)高速緩存 AC97杜比數(shù)字環(huán)繞音響的推出 DSP進入咨詢及消費性的多媒體處理器市場,Mpact處理器的推出 MPEG壓縮標準得到推廣和應用 虛擬現(xiàn)實技術(shù)正向各個應用領域開拓 發(fā)展趨勢： 分布式、網(wǎng)絡化、協(xié)同工作的多媒體系統(tǒng) 三電（電信、電腦、電器）通過多媒體數(shù)字化技術(shù)，相互滲透融合 以用戶為中心，充分發(fā)展交互多媒體和智能多媒體技術(shù)與設備,1.3 多媒體技術(shù)的應用前景,工作領域 家庭領域 通信領域 教育領域 醫(yī)療領域 軍事領域,1.4.1 流媒體定義,流媒體是應用流技術(shù)在網(wǎng)絡上傳輸?shù)亩嗝襟w文件 流媒體技術(shù)是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放上網(wǎng)站服務器，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需