多媒体概述精.ppt
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1、多媒体概述第1页,本讲稿共107页1.11.1多媒体技术的形成和发展多媒体技术的形成和发展一、什么是多媒体?(理解)一、什么是多媒体?(理解)文本、声音、图形、图象和动画等是信息的载体,其中两个或多于两个的组合构成了多媒体。第2页,本讲稿共107页多媒体技术内容:(理解)多媒体技术内容:(理解)多媒体技术:运用计算机综合处理多媒体信息(文本、声音、图形、图像等)的技术,包括将多种信息建立逻辑连接,进而集成一个具有交互性的系统等等。第3页,本讲稿共107页二、多媒体技术的特性(了解)二、多媒体技术的特性(了解)(1)集成性(2)实时性(3)交互性(4)高质量第4页,本讲稿共107页三、促进多媒体
2、技术发展的关键技术(了三、促进多媒体技术发展的关键技术(了解)解)1、CD-ROM 2、高速计算机网络 3、高速位处理技术、专用集成电路技术和亚微米集成电路技术 4、多媒体压缩技术、人机交互技术和分布式技术第5页,本讲稿共107页二、多媒体技术的发展过程及应用(了解)二、多媒体技术的发展过程及应用(了解)1 1、启蒙发展阶段、启蒙发展阶段 2 2、初期应用和标准化阶段、初期应用和标准化阶段 在我国,多媒体技术和应用的发展始在我国,多媒体技术和应用的发展始于于20世纪世纪80年代。年代。第6页,本讲稿共107页1.2 1.2 多媒体技术的分类(了解)多媒体技术的分类(了解)按功能和应用分类:按功
3、能和应用分类:1 1、基于功能的分类、基于功能的分类 (1 1)开发系统)开发系统 (2 2)演示系统)演示系统 (3 3)培训系统)培训系统 (4 4)家庭系统)家庭系统第7页,本讲稿共107页2 2、基于应用的分类:、基于应用的分类:(1 1)多媒体信息咨询系统)多媒体信息咨询系统 (2 2)多媒体管理系统)多媒体管理系统 (3 3)多媒体辅助教育系统)多媒体辅助教育系统 (4 4)多媒体通信系统)多媒体通信系统 (5 5)多媒体娱乐系统)多媒体娱乐系统第8页,本讲稿共107页1.3 多媒体系统的组成(理解)1、计算机硬件 2、多媒体计算机所配置的硬件 3、多媒体I/O控制及接口 4、多媒
4、体的核心系统 5、创作系统 6、应用系统第9页,本讲稿共107页1.4 多媒体网络应用技术(了解)多媒体网络应用技术(了解)1、局域网 定义:定义:局域网LAN(Local Area Network)能够“把分散在一个建筑物或相邻几个建筑物中的计算机、终端、带大容量存储器的外围设备、控制器、显示器以及连接其他网络而使用的网络连接器等相互连接起来,以很高的速率(120Mbps)进行通信”。第10页,本讲稿共107页功能(从应用角度):功能(从应用角度):(1 1)设备共享)设备共享(2 2)信息共享)信息共享(3 3)可进行高速数据通信,进行多种媒体)可进行高速数据通信,进行多种媒体信息的通信信
5、息的通信(4 4)分布式处理)分布式处理(5 5)提高兼容性)提高兼容性(6 6)安全性)安全性第11页,本讲稿共107页2、广域网定义:定义:WAN即Wide Area Network 是在较大地理范围内将计算机连接起来的计算机网络。第12页,本讲稿共107页3、因特网(1)internet的发展(2)internet提供的服务方式 基本服务方式(电子邮件、文件传输、远程登录)扩展服务方式第13页,本讲稿共107页第二章第二章 多媒体信息的表示与压缩多媒体信息的表示与压缩2.1 文字一、西文(ASCII码)二、汉字(数字编码、拼音码、字型编码)第14页,本讲稿共107页2.2 音频(Audi
6、o)定义:20HZ20KHZ的音频范围分类:波形声音、语音、音乐声音三要素:音调、音强、音色第15页,本讲稿共107页一、数字音频音频数字化:把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列。转换过程:选择采样频率,进行采样 选择分辨率,进行量化 形成声音文件第16页,本讲稿共107页数字录音文件大小的计算:S=RD(r/8)1 S以字节为单位第17页,本讲稿共107页声音文件的格式:WAV(waveform)(waveform)au(audio)au(audio)AIF(Audio Interchangeable File(Audio Interchangeable File Format)Fo
7、rmat)snd(sound)snd(sound)为扩展名的文件格式为扩展名的文件格式VOC、MIDI、SNO、RMI文件第18页,本讲稿共107页1、WAV文件 存储容量大2、VOC文件3、MIDI文件 用于音乐,与WAV文件不同 第19页,本讲稿共107页二、乐器数字接口(二、乐器数字接口(MIDIMIDI)MIDI信息实际上是一段音乐的描述,只记录产生某种声音的指令,指令中包括了使用MIDI设备的音乐、音量和持续时间长短信息。是数字化的乐谱,由音符序列、定时及合成音色的乐器定义组成。第20页,本讲稿共107页三、数字化声音和三、数字化声音和MIDIMIDI的比较的比较MIDI信息实际上就
8、是乐谱的数字表示。与波形声音相比,MIDI数据不是声音而是指令,因此它的数据量要比波形声音少的多。对MIDI的编辑很灵活,可以自由地改变曲调、音色等属性,波形声音就很难做到这点。波形声音与设备有关,MIDI数据与设备有关,即MIDI音乐文件所产生的声音与用来回放的特定的设备有关。数字化声音最重要的优点就是重放质量的一致性、可靠性比较好,可自始至终保证质量。第21页,本讲稿共107页2.3 视觉媒体计算机的图形、图像均为视觉媒体表示方式:位图表示、矢量表示、曲线表示(动态图像)、符号表示一、图形、图像文件格式 DIB、BMP、PCX、TIFF等第22页,本讲稿共107页二、位图又称点阵图,是一种
9、写实的手法。能够忠实地记录图像中每一个象素的颜色和位置 三、矢量图第23页,本讲稿共107页四、矢量图与位图的比较1、概念上:矢量图(图形)一般指计算机绘制的画面,如直线、圆、圆弧、任意曲线和图表等图像是指由输入设备捕捉的实际场景画面或以数字化形式存储的任意画面。第24页,本讲稿共107页2、存储容量大小 图像是由一些排成行列的像素组成的,在计算机中的存储格式有BMP、TIF、GIFD等。一般数据量比较大。除了可以表达真实的相片,也可以表现复杂绘画的某些细节,具有灵活和富于创造力等特点。在打印输出和放大时,容易发生失真。第25页,本讲稿共107页 图形也称矢量图文件中只记录生成图的算法和图上的
10、某些特征点,容易进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换,主要用于表示线框型的图画、工程制图、美术字等。常用的矢量图文件有3DS(用于3D造型)、DXF(用于CAD)、WMF(用于桌面出版)等。图形只保存算法和特征点,相对于位图的大数据量来说,它占用的存储空间也比较小。但是显示速度没有图像快,打印输出和放大时,质量较高不会发生很大失真。第26页,本讲稿共107页五、监视器与颜色监视器的分辨率分类:屏幕分辨率 图像分辨率 像素分辨率第27页,本讲稿共107页2.4 动画(animation)定义:指运动的画面。利用快速变换帧的内容达到运动的效果。制作工具:animation、Flash、3D max等第
11、28页,本讲稿共107页视觉暂留视觉暂留 计算机动画设计主要是为了能够生成和处理一连串的静态画面,并通过高速放映来欺骗人的眼睛,使人们相信屏幕上的画面是动态的。第29页,本讲稿共107页计算机实现动画的两种方法计算机实现动画的两种方法造型动画:对每一个活动的对象分 别进行设计,并构造每一 对象的特征,然后用这些 对象组成完整的画面,进 行实时转换,形成动画。第30页,本讲稿共107页帧动画帧动画是由一幅幅连续的画面组成的画像或图形序列第31页,本讲稿共107页动画和视频动画和视频是连续渐变的静态图像或图形序列,沿时间轴顺次更换显示,从而构成运动视觉的媒体。动画:序列中每帧图像是人工或计算机产生
12、的图像。视频:序列中每帧图像是通过实时摄取自然景象或活动对象。第32页,本讲稿共107页动画技术参数动画技术参数 帧速度 数据量 图象质量第33页,本讲稿共107页2.5 2.5 超文本和超媒体超文本和超媒体定义:超文本:由信息结点和表示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。超媒体:多媒体超文本第34页,本讲稿共107页第35页,本讲稿共107页超文本主要成分:结点和表示结点间关系的链超文本系统的三层模型:数据库层 超文本抽象机层 用户接口层第36页,本讲稿共107页2.6 2.6 数据压缩数据压缩多媒体冗余信息:空域相关 时域相关 视觉掩盖效应第37页,本讲稿共107页数字
13、压缩技术三个重要指标1、信息存储量之比 大2、压缩的算法 简单3、恢复效果 好第38页,本讲稿共107页基本原理基本原理压缩编码:冗余压缩法(无损压缩法或熵编码)有损压缩法(熵压缩法)第39页,本讲稿共107页(一)变长编码 1、Huffman编码 定义:对统计独立信源达到最小平均码长的编码方法 ,具有惟一可译性。基本原理:按信源符号出现的概率大小进行排序,出现概率大的分配短码,出现概率小的则分配长码。第40页,本讲稿共107页编码过程(1)将信源符号按概率递减顺序排列;(2)把两个最小的概率加起来,作为新符号的概率;(3)重复(1)和(2),直到概率和达到1为止;(4)在每次合并消息时,将被
14、合并的消息赋予1和0或0和1;(5)寻找从每一信源符号到概率为1的路径,记录下路径上的1和0(6)对每一符号写出从码树的根到终结点1、0序列第41页,本讲稿共107页2、算术编码 定义:是一种二元码的编码方法,在不考虑信源统计的情况下,只要监视一小段时间内码出现的频率,不管统计是平稳的或非平稳的,编码的码率总能趋近于信源熵值,每次迭代时的编码算法只处理一个数据符号,并且只有算术运算。第42页,本讲稿共107页原理:也是一种统计编码,每个符号对应0到1上的一段子区间,区间长度为该符号出现的概率。该方法将被编码的符号串(数值串)表示成实数0到1之间的一个区间。初始把它设为整个区间。当出现一个新的待
15、编码符号,先把完整的0到1区间映射到上一次形成的区间,然后新区间取为0到1上的新符号对应区间所映成的像。解码时,根据区间的覆盖性来逐一解出原符号串。第43页,本讲稿共107页预测编码:预测编码:根据某一数据模型利用以往的样本值对新样本值进行预测,然后将样本实际值与预测值的差值进行编码。如果模型足够好,且样本序列的时间相关性较强,那么误差信号的幅度将远小于原始信号,可以用较少的值对其差值量化,得到较好的压缩效果。预测编码常用的是差分脉冲编码调制(DPCM)和自适应的差分脉冲编码调制(ADPCM)。第44页,本讲稿共107页 变换编码:变换编码:是将通常在空间域描写的图像信号,变换到另外一些正交矢
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