多媒體技術(shù)基礎(chǔ)--概述和多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課件

1、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)-單元1 多媒體概述授課教師：曾蘭芳Email: 2022/7/242本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)理解多媒體的概念及特點(diǎn)。了解多媒體的相關(guān)技術(shù)。了解多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域。了解多媒體計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)。熟悉多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成。熟悉多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件組成。掌握多媒體常用設(shè)備的工作原理及性能指標(biāo)。2022/7/243本單元的內(nèi)容框架2022/7/2441.1 媒體與多媒體技術(shù)1.1.1 什么是媒體 “媒體”通常包括兩層含義：一是指信息的物理載體（即存儲(chǔ)和傳遞信息的實(shí)體），如書本、掛圖、磁盤、光盤、磁帶以及相關(guān)播放設(shè)備等；二是指信息的表現(xiàn)形式（或者說傳播形式），如文字、聲音、圖像、動(dòng)畫等。三是指信

2、息的傳輸設(shè)備，如光纖、無線電波等。2022/7/2451.1 媒體與多媒體技術(shù)活動(dòng)2022/7/246 請列舉不同類型的媒體，盡可能多地填寫到下表中。媒體類別舉例媒體類別舉例視覺類媒體口語媒體聽覺類媒體印刷媒體觸覺類媒體電子媒體傳統(tǒng)媒體現(xiàn)代媒體2022/7/2471.1 媒體與多媒體技術(shù)根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU：International Telecommunication Union)下屬的國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITTConsultative Committee International Telegraph and Telephone)的定義，按照信息承載方式的不同，媒體可分為下列五

3、大類：感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲(chǔ)媒體和傳輸媒體。 2022/7/248感覺媒體 感覺媒體是指能直接作用于人們的感覺器官(視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、平衡覺)，使人能直接產(chǎn)生感覺的一類媒體。感覺媒體包括人類的各種語言、文字、音樂、自然界的其他聲音、靜止的或活動(dòng)的圖像、圖形和動(dòng)畫等信息。2022/7/249表示媒體 傳輸感覺媒體的中介媒體，為了加工、處理和傳輸感覺媒體而人為研究、構(gòu)造出來的一種媒體。即用于數(shù)據(jù)交換的編碼，是感覺媒體數(shù)字化后的表示形式。常見的可概括為文本、圖形圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫、以及各種采集或生成的數(shù)據(jù)等信息的數(shù)字化編碼表示。例如，語言編碼，電報(bào)碼，圖像編碼等借助于此種

4、媒體，便能更有效地存儲(chǔ)感覺媒體或?qū)⒏杏X媒體從一個(gè)地方傳送到遙遠(yuǎn)的另一個(gè)地方。2022/7/2410顯示媒體 顯示媒體是指感覺媒體和用于通信的電信號之間轉(zhuǎn)換用的一種媒體（設(shè)備）。輸入媒體：將感覺媒體轉(zhuǎn)換為表示媒體。鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、麥克風(fēng)、攝像機(jī)等。輸出媒體：將表示媒體轉(zhuǎn)換為感覺媒體。顯示器、喇叭、打印機(jī)、投影儀等。2022/7/2411存儲(chǔ)媒體 存儲(chǔ)媒體又稱存儲(chǔ)介質(zhì)，指的是用于存儲(chǔ)表示媒體(也就是把感覺媒體數(shù)字化以后的代碼進(jìn)行存入)，以便計(jì)算機(jī)隨時(shí)加工處理和調(diào)用的物理實(shí)體。這類存儲(chǔ)媒體有硬盤、軟盤、CD-ROM、U盤等。2022/7/2412傳輸媒體 作為通信的信息載體，用來將表示媒體從一處

5、傳送到另一處的物理實(shí)體。這類媒體包括空氣、導(dǎo)線、電纜、光纜、電磁波、光纖等。雙絞線光纖活動(dòng)2022/7/2413分類舉例感覺媒體表示媒體表現(xiàn)媒體存儲(chǔ)媒體傳輸媒體 和同伴討論，根據(jù)CCITT的分類標(biāo)準(zhǔn)，將身邊的媒體進(jìn)行分類，盡可能多地填寫到下表中。和同伴討論，如果按照信息流動(dòng)的線索，CCITT劃分的五種媒體之間有什么關(guān)系呢？2022/7/2414活動(dòng)2022/7/24151.1 媒體與多媒體技術(shù)1.1.2 什么是多媒體多媒體是一種融合兩種或兩種以上媒體的一種人-機(jī)交互式信息交流和傳播媒體。多媒體的出現(xiàn)，使得人-機(jī)交互過程中，人的主體作用更為突出。多媒體的特點(diǎn)：（1）多媒體是信息交流和傳播媒體。（

6、2）多媒體是人-機(jī)交互式媒體。（3）多媒體信息都是以數(shù)字的形式存儲(chǔ)和傳輸?shù)摹＃?）多媒體傳播信息的媒體種類很多。2022/7/2416多媒體基本元素文本圖像圖形聲音視頻動(dòng)畫2022/7/24171.1 媒體與多媒體技術(shù)1.1.2 多媒體-多媒體中的媒體元素1.文本(Text)：各種文字和符號的集合。信息量大、所需存儲(chǔ)空間小。2.圖形(Graphic)：由直線、圓(弧)、任意曲線等組成的畫面，反映物體的局部特征，是真實(shí)物體的模型化。3.圖像(Image)：通過掃描儀、數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)等捕捉的真實(shí)場景的畫面，反映物體的整體特征，是物體的真實(shí)再現(xiàn)。4.聲音(Sound)：語音、音樂以及各種音效。5

7、.動(dòng)畫(Animation)：由人工或計(jì)算機(jī)生成的動(dòng)態(tài)圖像。6.視頻(Video)：由實(shí)時(shí)獲取的自然景物而形成的動(dòng)態(tài)圖像。2022/7/2418文本文本由字符組成的序列，是一種以文字和各種專用符號表達(dá)的信息形式，它是我們最熟悉的媒體形式。 中國象形文字埃及象形文字中國東巴文字2022/7/2419文本的主要屬性文本：字體、字形、字號、間距、顏色兩種不同風(fēng)格的字體古典風(fēng)格活潑風(fēng)格文本的主要屬性2022/7/2420文本：字體、字形、字號、間距、顏色不同的字符間距不同的字體、字號、字符間距Photoshop制作的文字2022/7/2421由科學(xué)儀器所組成的“牛津劍橋科學(xué)百科”封面文字2010年上海

8、世博會(huì)會(huì)徽蛋糕包裝盒上的文字1.1 媒體與多媒體技術(shù)1.1.3 超媒體超媒體(HyperMedia)由超文本發(fā)展而來，當(dāng)超文本可以鏈接其他不同類型（內(nèi)含聲音、圖片、動(dòng)畫）的文件，這些具有多媒體功能的超文本，稱為超媒體，意指多媒體超文本（Multimedia Hypertext），即以多媒體的方式呈現(xiàn)相關(guān)文件信息。2022/7/2422超媒體=超文本多媒體2022/7/24231.1 媒體與多媒體技術(shù)1.1.3 超媒體-超媒體的三要素節(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)（node，也稱節(jié)點(diǎn)），節(jié)點(diǎn)是信息表達(dá)單元。節(jié)點(diǎn)中表達(dá)信息的媒體可以是文本、圖形、圖像、動(dòng)畫、音頻、視頻，甚至可以是一段計(jì)算機(jī)程序。鏈鏈?zhǔn)遣煌?jié)點(diǎn)信息單元之

9、間的邏輯聯(lián)系，它的主要用途是模擬人腦思維的自由聯(lián)想。 網(wǎng)網(wǎng)是由節(jié)點(diǎn)和鏈構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)有向圖。在這個(gè)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)可以看作是對單一概念或思想的表達(dá)，而節(jié)點(diǎn)之間的鏈則表示概念之間的語境關(guān)聯(lián)。 2022/7/24鏈接到一個(gè)聲音片段帶有超鏈接的文本2022/7/24251.1 媒體與多媒體技術(shù)1.1.4 多媒體技術(shù)-概念 所謂多媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)綜合處理多種媒體信息，如聲音、文本、圖像、圖形、視頻、動(dòng)畫等，使這多種信息建立邏輯連接，集成為一個(gè)系統(tǒng)并且有交互性。-Lippincott&Robinson,Byte, 1990年2022/7/24261.1 媒體與多媒體技術(shù)1.1.4 多媒體技術(shù)-特點(diǎn)多樣性也稱信息的

10、多維性，指的是信息載體的多樣性。交互性用戶和計(jì)算機(jī)的多種媒體進(jìn)行交互操作，為用戶提供更有效的控制和使用信息的手段，允許人機(jī)交互。集成性（實(shí)時(shí)性）信息的集成：聲音、文本、圖像、視頻等信息的集成，多種信息有機(jī)同步組合，而非孤立。 （實(shí)時(shí)性）設(shè)備的集成：計(jì)算機(jī)、電視、音響、錄音機(jī)等。更加強(qiáng)調(diào)各種媒體之間的協(xié)同關(guān)系及利用它所包含的大量信息。BACK2022/7/24271.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.1 多媒體計(jì)算機(jī)多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是能夠?qū)⒍喾N媒體集成處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。即能夠綜合處理文本、音頻、圖形、圖像、動(dòng)畫和視頻等多種媒體的計(jì)算機(jī)。能夠?qū)⒁暵牶陀?jì)算機(jī)交互式控制相結(jié)合，由對媒體信號的獲取、生成、存

11、儲(chǔ)、處理和傳輸數(shù)字化所組成的一個(gè)完整的系統(tǒng)。包括：多媒體硬件系統(tǒng)、多媒體軟件系統(tǒng)2022/7/24281.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本計(jì)算機(jī)硬件多媒體處理硬件（聲卡、視頻卡）多媒體操作系統(tǒng)（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、控制）多媒體處理軟件（圖像、動(dòng)畫、聲音處理、集成等）多媒體應(yīng)用軟件（面向用戶的軟件）多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 2022/7/24291.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.2.2 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主機(jī)光盤驅(qū)動(dòng)器視頻卡影碟機(jī)攝像機(jī)音頻卡話筒音箱MIDI設(shè)備掃描儀打印機(jī)數(shù)碼相機(jī)顯卡顯示器鍵盤、鼠標(biāo)網(wǎng)卡、Modem及其他通信設(shè)備錄像機(jī)七嘴八舌：請結(jié)合上學(xué)期的知識(shí)，說一說多媒體計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)應(yīng)該包括哪些硬件？20

12、22/7/2430音頻信息的采集與輸出音頻卡（聲卡）：用于處理音頻信息把話筒、錄音機(jī)、電子樂器等輸入的聲音信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮等處理把經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字化的聲音信號通過還原（解壓縮）、數(shù)模轉(zhuǎn)換后用音箱播放出來，或者用錄音設(shè)備記錄下來。支持MIDI接口，能夠支持MIDI類型的電子樂器，使用它來實(shí)現(xiàn)音樂合成。2022/7/24312022/7/2432錄音筆音箱耳機(jī)音頻信息的采集與輸出2022/7/2433視頻信息的采集與顯示視頻采集卡：又稱視頻捕捉卡，英文名為“Video Capture Card”，其功能是將視頻信號采集到電腦中，以數(shù)據(jù)文件的形式保存在硬盤上。按照接口，可以分為模擬采集卡。

13、通過AV或S端子將模擬視頻信號采集到 PC中，使模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，其視頻信號源可來自模擬攝像機(jī)、電視信號、模擬錄像機(jī)等。數(shù)字采集卡。通過IEEE1394數(shù)字接口，以數(shù)字對數(shù)字的形式，將數(shù)字視頻信號無損地采集到了PC中，其視頻信號源主要來自數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)及其它一些數(shù)字化設(shè)備。2022/7/2434視頻信息的采集與顯示（續(xù)1）攝像頭攝像機(jī)多媒體投影儀攝像頭數(shù)碼攝像機(jī)多媒體投影儀2022/7/2435圖形圖像信息輸入設(shè)備掃描儀數(shù)字相機(jī)數(shù)字相機(jī)掃描儀2022/7/2436其他多媒體設(shè)備觸摸屏數(shù)字機(jī)頂盒手柄觸摸屏手柄2022/7/2437多媒體硬件系統(tǒng)（續(xù)1）按照功能來劃分，包括：多媒體存

14、儲(chǔ)設(shè)備（CD、VCD、DVD）多媒體接口設(shè)備（音頻卡、視頻卡、其它多媒體卡、1394和USB數(shù)據(jù)接口）多媒體輸入輸出設(shè)備（書寫板、游戲棒、顯示器、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)）2022/7/2438多媒體軟件系統(tǒng)多媒體操作系統(tǒng)主要用于支持多媒體的輸入/輸出及相應(yīng)的軟件接口。如Windows系列操作系統(tǒng) 多媒體應(yīng)用軟件 根據(jù)各種需求實(shí)現(xiàn)用戶的應(yīng)用程序及演示軟件。如多媒體電子出版物、視頻會(huì)議系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件、游戲軟件等。多媒體素材編輯軟件主要用于采集、整理和編輯各種媒體數(shù)據(jù)，如圖像處理軟件photoshop、聲音處理軟件CoolEdit，視頻編緝軟件Premeier、動(dòng)畫制作軟件Flash

15、等。 多媒體創(chuàng)作軟件主要用于開發(fā)多媒體應(yīng)用系統(tǒng)。BACK活動(dòng)2022/7/2439將各種多媒體計(jì)算機(jī)軟件填寫在下表中。大分類小分類軟件列表多媒體操作系統(tǒng)Windows系列其他系列多媒體創(chuàng)作軟件網(wǎng)頁制作動(dòng)畫制作視頻處理音頻處理圖像處理多媒體播放軟件圖像瀏覽聲音播放視頻播放課件播放2022/7/24401.3 多媒體的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)集成電路技術(shù)多媒體通信技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)2022/7/24411.3 多媒體的相關(guān)技術(shù)1.3.1 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)在多媒體數(shù)據(jù)中，存在著冗余的數(shù)據(jù)。如空間冗余、時(shí)間冗余、感覺冗余等。數(shù)據(jù)壓縮就是通過移除或縮減數(shù)據(jù)的冗余量，用最少的數(shù)碼來表示信號。數(shù)據(jù)解壓縮：是

16、數(shù)據(jù)壓縮的“逆”過程。即把被壓縮的數(shù)據(jù)還原為“原始”數(shù)據(jù)的過程。兩種數(shù)據(jù)壓縮的算法：無損壓縮：是可逆壓縮，在解壓縮后能夠還原為原始信號，壓縮比一般為24。有損壓縮：是不可逆壓縮，在解壓縮后會(huì)丟失部分信息，壓縮比較大，達(dá)到10100。 2022/7/24421.3 多媒體的相關(guān)技術(shù)1.3.1 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)-壓縮標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)圖像JPEG標(biāo)準(zhǔn)(1991)全稱：多灰度靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼JPEG (Joint Photographic Experts Group)視頻/運(yùn)動(dòng)圖像MPEG標(biāo)準(zhǔn)(系列)(1992)MPEG (Moving Picture Experts Group)多媒體數(shù)字通信H系列標(biāo)準(zhǔn)(

17、1984)H.261標(biāo)準(zhǔn)：視頻會(huì)議H.263/H.264標(biāo)準(zhǔn)：可視電話2022/7/24431.3 多媒體的相關(guān)技術(shù)1.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)-以光存儲(chǔ)系統(tǒng)為例 20世紀(jì)70年代初期，Philips（飛利浦）公司開始研究利用激光來記錄和重放信息以來，光盤記錄產(chǎn)品歷經(jīng)三十多年的發(fā)展，目前已有CD-DA、CD-ROM、VCD和DVD等多種產(chǎn)品面世。光存儲(chǔ)設(shè)備以其存儲(chǔ)容量大、工作穩(wěn)定、密度高、壽命長、介質(zhì)可換、便于攜帶、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，已成為多媒體系統(tǒng)普遍使用的設(shè)備。光存儲(chǔ)器按其記錄原理的不同，可分為只讀式、一次性寫入式CD-R和可讀寫式CD-RW。2022/7/24441.3 多媒體的相關(guān)技術(shù)1.3

18、.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)-以光存儲(chǔ)系統(tǒng)為例 DVD (Digital Versatile Disk)，其存儲(chǔ)量和帶寬明顯高于CD。BACK1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1凹凸痕與記錄數(shù)據(jù)的關(guān)系示意 光盤上的數(shù)據(jù)是通過在壓制在光道上凹凸不平的小坑來記錄數(shù)據(jù)的。2022/7/24451.3 多媒體的相關(guān)技術(shù)1.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)-以光存儲(chǔ)系統(tǒng)為例標(biāo)準(zhǔn)名稱盤的名稱應(yīng)用目的播放時(shí)間顯示的圖像Red Book(紅皮書)CD-DA存儲(chǔ)音樂節(jié)目74分鐘Yellow Book(黃皮書)CD-ROM存儲(chǔ)文圖聲象等多媒體節(jié)目存儲(chǔ)650 MB的數(shù)據(jù)動(dòng)畫、靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像Green Book(綠皮

19、書)CD-I存儲(chǔ)文圖聲象等多媒體節(jié)目存儲(chǔ)多達(dá)760 MB的數(shù)據(jù)動(dòng)畫、靜態(tài)圖像Orange Book(橙皮書)CD-R讀/寫入文圖聲象等多媒體節(jié)目White Book(白皮書)Video CD存儲(chǔ)影視節(jié)目70分鐘(MPEG-1)數(shù)字影視(MPEG-1)質(zhì)量Red Book +(紅皮書+)CD-Video存儲(chǔ)模擬電視數(shù)字聲音56分鐘(電視)20分鐘(聲音)模擬電視圖像數(shù)字聲音CD-BridgePhoto CD存儲(chǔ)照片靜態(tài)圖像Blue Book(藍(lán)皮書)LD(LaserDisc)存儲(chǔ)影視節(jié)目200分鐘模擬電視圖像CD產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)2022/7/24461.4 多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域 1.4.1 教育與培訓(xùn) 圖：基于手勢識(shí)別虛擬繪畫室系統(tǒng)示意圖2022/7/24471.4 多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域1.4.2 電子出版電子出版物是以數(shù)字代碼形式將圖、文、聲、像等多種媒體信息存儲(chǔ)在磁、光介質(zhì)上，可通過因特網(wǎng)傳播，借助多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)行閱讀，并可復(fù)制發(fā)行的大眾傳播媒體。 2022/7/24481.4 多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域(1)光盤電子出版物 光盤電子出版物指利用光盤作為存儲(chǔ)媒介的電子出版物。 左圖為微軟件百科全書Encarta，它以DVD光盤為載體，信息量巨大，涵蓋歷史、地理、社會(huì)、文學(xué)藝術(shù)等多個(gè)學(xué)科，而且