多媒體技術(shù)概論(2)

1、1第一章第一章 多媒體技術(shù)概論多媒體技術(shù)概論21.1 多媒體技術(shù)的發(fā)展Apple公司推出的Macintosh機(jī)Commodore公司研制的多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)AmigaSony推出的交互式緊湊光盤系統(tǒng)CD-IRCA公司推出的交互式數(shù)字視頻系統(tǒng)DVI多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)MPC的出現(xiàn)多媒體操作系統(tǒng)的推出 3 1984年，美國Apple公司推出了代表多媒體技術(shù)的Macintosh機(jī)，首先引入了位圖的概念對(duì)圖形進(jìn)行處理；1987年引入了HyperCard (超級(jí)卡)， Hyper Card是以卡片為節(jié)點(diǎn)的超級(jí)文本系統(tǒng)，每一卡片不僅描述字符，還包括了圖形、圖像與聲音，使它成為當(dāng)時(shí)唯一可與IBM PC分庭抗禮

2、的勢力。Apple公司推出的Macintosh機(jī)1 1采用Hyper Card的Apple計(jì)算機(jī)4多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Amiga 1985，美國Commodore公司研制了世界上最早的多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Amiga，采用用于圖形、音頻和視頻處理的三個(gè)專用芯片，同時(shí)還提供了一個(gè)具有菜單、多窗口、圖標(biāo)等功能的多任務(wù)Amiga操作系統(tǒng)?；贛otorola 68000處理器的Amiga系統(tǒng)2 25交互式緊湊光盤系統(tǒng)CD-I 1986年4月，Philips/Sony聯(lián)合推出了交互式緊湊光盤系統(tǒng)CD-I (Compact Disc Interactive)，同時(shí)還公布了CD-ROM的文件格式。該系統(tǒng)把各種多媒體

3、信息以數(shù)字化的形式存放在為650M的CD-ROM上，用戶可通過讀取光盤中的內(nèi)容來播放。3 36交互式數(shù)字視頻系統(tǒng)DVI 1987年，美國RCA(美國無線電公司)公司推出了交互式數(shù)字視頻系統(tǒng)DVI(Digital Video Interactive)。它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，用光盤來存儲(chǔ)和檢索圖文聲像和其他數(shù)據(jù)。RCA后來把DVI技術(shù)賣給了通用電氣公司(IBM)，后者又把這一技術(shù)賣給了Intel公司。4 47 1989年3月，由Intel公司和IBM公司聯(lián)合將DVI技術(shù)發(fā)展成新一代多媒體開發(fā)平臺(tái)Action Media 750，該平臺(tái)的硬件系統(tǒng)以IBM PC/AT，386，486或兼容機(jī)為平臺(tái)，在

4、其內(nèi)置了Intel專用芯片構(gòu)成的DVI接口板，包括DVI視頻板、DVI音頻板以及DVI多功能板，同時(shí)配置CD-ROM驅(qū)動(dòng)器，帶放大器的音響等，組成DVI用戶系統(tǒng)，軟件是基于DOS的音頻視頻支持系統(tǒng)(AVSS)。到1991年，又推出了改進(jìn)的Action Media 750，軟件采用基于Windows的音頻視頻內(nèi)核(AVK)，大大提高了擴(kuò)展性、移植性和處理能力。8多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)MPC的出現(xiàn) 多媒體技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，其產(chǎn)品的實(shí)用化涉及了多個(gè)行業(yè)的技術(shù)協(xié)作，應(yīng)用目標(biāo)既涉及研究人員也面向消費(fèi)者。因此，在多媒體技術(shù)發(fā)展之初，很多產(chǎn)業(yè)部門都比較重視多媒體的標(biāo)準(zhǔn)化問題。1990年，由Microsof

5、t、Philips等14家廠商組成的多媒體計(jì)算機(jī)市場協(xié)會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，并建立了多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)MPC1.0，1993年和1995發(fā)布了MPC2.0和MPC3.0，具體標(biāo)準(zhǔn)見表1-1。5 59要求 MPC1標(biāo)準(zhǔn) MPC2標(biāo)準(zhǔn) MPC3標(biāo)準(zhǔn) CPU 386SX/16MHz或更高 486SX/25MHz或更高 Pentium/75MHz或更高 RAM 2M或更多 4MB-8MB或更多 8MB-12M或更多 硬盤 30MB 160MB 540MB CDROM 150KB/s300KB/s600KB/s聲卡 8位聲卡 16位聲卡16位以上，支持MIDI 顯卡640480,16色640480,64k色60

6、0800,16M色MPEG-1 沒有要求 沒有要求 具有MPEG-1播放；可進(jìn)行直接幀存取，16位/像素，352240分辨率，30幀/秒(或25幀/秒)播放視頻，視音頻同步，不丟幀。 操作系統(tǒng) Windows 3.X Windows 3.X Windows 3.X/95 10 從應(yīng)用的角度出發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)化的目的是為了給用戶一個(gè)統(tǒng)一的接口，例如用戶界面、數(shù)據(jù)格式、網(wǎng)絡(luò)接口等。針對(duì)不同的應(yīng)用目的，多媒體的標(biāo)準(zhǔn)可分為兩大類：一類是以計(jì)算機(jī)為中心，強(qiáng)調(diào)多媒體信息的存儲(chǔ)和回放，以ISO為代表；一類是以通信為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)多媒體信息在通信網(wǎng)上的傳輸，以ITU的說明為主。 ISO:International Org

7、anization for Standardization 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ITU:International Telecommunication Union 國際電信聯(lián)盟 11 數(shù)字圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) 靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) JPEG： ISO/IEC 10918 JPEG 2000：ISO/IEC 15444-1 運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) MPEG-1：視頻存儲(chǔ)和回放，VCD MPEG-2：數(shù)字電視，HDTV，DVD MPEG-4：基于媒體對(duì)象的存取 MPEG-7：多媒體內(nèi)容描述標(biāo)準(zhǔn) MPEG-21:多媒體框架標(biāo)準(zhǔn) (3)視聽通信編碼解碼標(biāo)準(zhǔn)H.26x12多媒體操作系統(tǒng)的推出 1992年，Microsoft公司

8、推出了真正的多媒體操作系統(tǒng)Windows3.1，后來出現(xiàn)了更高的Windows操作系統(tǒng)版本，具有的多媒體功能也越來越強(qiáng)大，多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)成為PC機(jī)的主流，標(biāo)志著PC機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了多媒體時(shí)代。6 613 當(dāng)前發(fā)展當(dāng)前發(fā)展: :現(xiàn)階段是多媒體技術(shù)快速發(fā)展的一個(gè)時(shí)期，其技術(shù)和研究成為世界性的熱點(diǎn)，迅速向縱深推進(jìn)。多媒體技術(shù)國際會(huì)議，主要涉及多媒體技術(shù)的以下熱點(diǎn)課題：視頻信號(hào)壓縮編碼與解碼；超媒體與文件系統(tǒng)；通信協(xié)議與通信系統(tǒng)；多媒體創(chuàng)作工具；多媒體同步機(jī)制等。 1.1.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展方向1415一、從大的角度來說：三電合一和三網(wǎng)合一v三電合一：是指將電信、電腦、電器通過多媒體數(shù)字化技術(shù)，相互滲

9、透融合 。v三網(wǎng)合一：是指因特網(wǎng)、通信網(wǎng)、電視網(wǎng)合為一體，形成綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)，優(yōu)點(diǎn)是帶寬資源利用率高、網(wǎng)絡(luò)管理費(fèi)用低廉以及使用便捷。二、具體來講，未來發(fā)展方向集中在以下六點(diǎn)：未來的發(fā)展方向16v高分辨率化，提高顯示質(zhì)量；v高速度化，縮短處理時(shí)間；v簡單化，便于操作；v高維化，三維、四維或更高維；v智能化，提高信息識(shí)別的能力；v標(biāo)準(zhǔn)化，便于信息交互和資源共享。 多媒體技術(shù)總的發(fā)展趨勢是具有更好更自然的交互性，更大范圍的信息存取服務(wù)，為未來的人類生活創(chuàng)造出一個(gè)在功能、空間、時(shí)間及人與人交互方面更完美的嶄新世界。171.2 多媒體的基本概念1.2.1 媒體與多媒體1.2.2 多媒體技術(shù)1.2.3 多

10、媒體計(jì)算機(jī)181.2.1 媒體與多媒體 媒體的含義 媒體的分類 多媒體的定義19媒體（medium）媒體是信息表示、信息傳遞和信息存儲(chǔ)的載體20媒體的含義 媒體(Media)又稱媒介或媒質(zhì)。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中媒體有兩種含義 信息的表示載體 文本、音頻、圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻 存儲(chǔ)信息的實(shí)體 紙張、磁盤、光盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器21信息的表示載體222324252627存儲(chǔ)信息的實(shí)體28NAME: ZhaozijiangNAME: ZhaozijiangXENON PRO 50MBXENON PRO 50MB29媒體的分類感覺媒體表示媒體顯示媒體存儲(chǔ)媒體傳輸媒體30 感覺媒體：能直接作用于人的感官，使人產(chǎn)生

11、感覺的媒體。如視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等。31 表示媒體：為了加工、處理感覺媒體而人為研究出來的媒體，指信息的表示和表現(xiàn)形式。如文本、語音、圖形、圖像、視頻等。32顯示媒體：用來輸入和輸出信息的物理設(shè)備。輸入顯示媒體：鍵盤、鼠標(biāo)、話筒等。輸出顯示媒體：顯示器、打印機(jī)、音箱等。 33存儲(chǔ)媒體：用于存放數(shù)字化形式的表示媒體的載體。如硬盤、磁盤、光盤、膠卷等。34傳輸媒體：用于傳輸表示媒體的物理傳輸介質(zhì)，如電話線、雙絞線、光纖等。351.2.2多媒體的定義 “多媒體”一詞譯自英文“Multimedia”即“Multiple”和”Media”的合成，核心詞是媒體，是融合兩種或兩種以上表示媒體的人機(jī)

12、交互式信息交流和傳播媒體，一般理解為多種媒體信息的綜合。 多媒體的實(shí)質(zhì)是將自然形式存在的各種媒體數(shù)字化，然后利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)字信息進(jìn)行加工或處理，以一種友好的方式提供給用戶使用。36什么是多媒體？文本、聲音、圖形、圖像和動(dòng)畫這些都是載遞信息的媒體，它們的兩個(gè)或多于兩個(gè)的組合稱為多媒體 。37 多媒體處理過程：各種媒體數(shù)字化存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中處理再現(xiàn)給用戶 人類視覺：80% 聽覺：10% 觸覺、嗅覺、味覺：10%虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體多媒體38 多媒體元素是指多媒體應(yīng)用系統(tǒng)中可以呈現(xiàn)給用戶的媒體組成。主要包括文本、音頻、圖像、動(dòng)畫和視頻等1.2.3 多媒體元素綜合處理圖、文、聲、像39 定義：多媒體技術(shù)是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，把通信技術(shù)（電話、傳真）視聽技術(shù)（電臺(tái)、電視）和計(jì)算機(jī)技術(shù)融于一體，能夠?qū)ξ淖?、圖形、圖像、聲音、視頻等多種媒體信息進(jìn)行存儲(chǔ)、傳送和處理的綜合性高新技術(shù) 。1.2.4 多媒體技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 多媒體技術(shù) 視聽技術(shù) 通信技術(shù)綜合處理圖、文、聲、像40多媒體技術(shù)的特征多樣性：綜合處理多種媒體信息，將計(jì)算機(jī)處理的信息空間擴(kuò)展并放大。集成性：多媒體技術(shù)不僅集成了多種媒體，而且集成了計(jì)算機(jī)、通信、電視和其他音像處