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多媒体技术概述1多媒体技术及应用MultimediaTechnologyandApplication张一川东北大学软件学院zhangyc@swc.neu.edu.cn多媒体技术概述1-2/30课程说明本课程总共48学时，包括理论课32学时，实验课16学时。成绩组成：1.期末考试成绩70%；2.平时成绩20%；3.实验成绩10%。多媒体技术概述1-3/30教材介绍教材：多媒体技术及应用（第2版）（高等学校计算机基础教育教材精选）作者：王志强等编著出版社：清华大学出版社出版时间：2011-6-1多媒体技术概述多媒体技术概述1-5/30第一章多媒体技术概述1.1多媒体技术发展史1.2多媒体的基本概念1.3多媒体系统的组成1.4多媒体技术的研究内容1.5多媒体技术的应用领域本章小结多媒体技术概述1-6/301.1多媒体技术的发展一、多媒体技术的发展简史1984：Apple公司→Macintosh机图形处理：位映射(Bitmap)用户界面：窗口、图标(Icon)交互设备：鼠标器(Mouse)Macintosh图形系统PowerMacG5多媒体技术概述1-7/301985：Commodore→Amiga多媒体系统图形处理芯片：Agnus8370音频处理芯片：Paula8364视频处理芯片：Denise8362多任务操作系统：下拉式菜单图标多窗口1.1多媒体技术的发展多媒体技术概述1-8/301986：Philips/Sony→CD-I交互式光盘公布CD-ROM文件格式(国际标准)1987：RCA→DVI交互式数字视频系统光盘存储图像、视频、声音等1989：Intel/IBM→ActionMedia750音频板、视频板、多功能板音视频支撑系统：AVSS/DOS1991：采集板、用户板AVK/Windows1.1多媒体技术的发展多媒体技术概述1-9/301.1多媒体技术的发展1992：Microsoft公司→Windows3.1多媒体操作系统：动态链接库支持多媒体驱动程序,OLE95/98/2000/XP/Vista1996：Intel→PentiumPro加入MMXMMX(MultimediaExtension)PC→MPC(多媒体时代)多媒体技术概述1-10/301.2多媒体的基本概念一、媒体与多媒体1.媒体(媒介、媒质)⑴媒体的含义什么是媒体？①存储信息的实际载体纸张、磁盘、光盘、半导体存储器②表示信息的逻辑载体文本、音频、图形、图像、动画、视频多媒体技术概述1-11/301.2多媒体的基本概念⑵媒体的种类(五种，ITU-T)①感觉媒体直接作用于人的感官，使人产生感觉的媒体，如视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等。②表示媒体为了表达、处理和传输感觉媒体而人为构造的一种媒体，如文本、音频、图形、图像、动画和视频等编码表示。多媒体技术概述1-12/301.2多媒体的基本概念③显示媒体表达和获取信息的物理设备。输入显示媒体：键盘、扫描仪、麦克风输出显示媒体：显示器、打印机、音箱④存储媒体用来存放表示媒体，以便计算机随时调用和处理信息编码，如磁盘、光盘和内存。⑤传输媒体传输数据的物理载体，如电缆、光纤。多媒体技术概述1-13/301.2多媒体的基本概念2.多媒体(表示媒体)文本、音频、图形、图像、动画、视频多媒体是融合两种或两种以上表示媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体多媒体处理过程：各种媒体→数字化→存储到计算机中→处理→再现给用户人类视觉：83%听觉：11%触觉、嗅觉、味觉：6%→虚拟现实→多媒体多媒体技术概述1-14/301.2多媒体的基本概念3.多媒体元素多媒体应用系统中呈现给用户的媒体组成。名称说明文本文字包括各种字体、字号、格式及彩色音频包括波形声音、语音、音乐、音响效果图形由外部轮廓线条构成的矢量图图像由像素点阵组成的实际画面动画一系列连续画面，显示运动和变化过程视频由单独画面序列组成，以一定速率播放多媒体技术概述1-15/301.2多媒体的基本概念二、多媒体技术计算机技术多媒体技术视听技术通信技术1.基本概念多媒体技术是将多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、编码、存储、传输、处理和再现等，使多媒体信息建立逻辑连接，并集成一个具有交互性的系统。综合处理→图、文、声、像多媒体技术概述1-16/301.2多媒体的基本概念2.多媒体技术的特征多样性：综合处理多种媒体信息，将计算机处理的信息空间扩展并放大。集成性：多种媒体信息的集成、表现集成，以及与这些媒体相关的设备集成。交互性：能为用户提供有效的控制和使用信息的手段，它增加用户对信息的注意和理解，延长信息的保留时间。实时性：如视频会议系统。多媒体技术概述1-17/301.2多媒体的基本概念三、多媒体计算机(MPC)多媒体计算机是指能够综合处理多种媒体信息的计算机。MPC＝PC＋CD-ROM＋SOUNDBOARD＋显示卡＋多媒体操作系统多媒体技术概述1-18/301.3多媒体系统的组成一、多媒体系统的层次结构多媒体硬件系统：多媒体控制板卡及I/O电路多媒体驱动程序：用来控制和操纵多媒体硬件多媒体操作系统：CD-RTOS(专用)Windows(通用)多媒体硬件系统多媒体驱动程序多媒体操作系统多媒体开发工具多媒体应用软件多媒体技术概述1-19/301.3多媒体系统的组成二、多媒体系统的基本组成1.多媒体硬件⑴计算机MPC图形工作站多媒体技术概述1-20/30⑵多媒体板卡多媒体板卡是根据多媒体系统获取或处理各种媒体信息的需要插接在计算机上，以解决输入和输出问题。显示卡音频卡视频卡1.3多媒体系统的组成多媒体技术概述1-21/30⑶多媒体外部设备1.3多媒体系统的组成光驱数码相机数码摄像机扫描仪摄像头多媒体技术概述1-22/301.3多媒体系统的组成触摸屏显示器投影仪耳机、麦克风多媒体技术概述1-23/301.3多媒体系统的组成2.多媒体软件⑴多媒体系统软件多媒体驱动程序多媒体操作系统⑵多媒体支持软件(多媒体开发工具)多媒体素材制作工具软件文字特效制作软件：(艺术字)COOL3D多媒体技术概述1-24/301.3多媒体系统的组成音频处理软件：AuditionCakewalk图形图像软件：CorelDRAWPhotoshopPhotoImpact多媒体技术概述1-25/301.3多媒体系统的组成动画制作软件：Flash3dsmaxMaya视频编辑软件：Premiere会声会影多媒体技术概述1-26/301.3多媒体系统的组成多媒体著作工具软件PowerPointAuthorwareDreamweaver多媒体编程语言VB、VC++、Delphi⑶多媒体应用软件多媒体应用系统、多媒体作品多媒体技术概述1-27/301.3多媒体系统的组成三、多媒体存储设备光盘存储技术：密度高、寿命长、价格低。1.光盘发展历史20世纪60-70年代：激光聚焦后获得1µm光束。1972：Philips公司研究用激光记录信息。1978：声音信号变为二进制数字,记录光盘上。1982：Sony公司推出CDP-101，生产第一张CD。1985：Philips和Sony定义CD-ROM标准。1990：标准扩展为CD-ROMXA和CD-R标准。1995：Sony与其他公司制定了DVD格式标准。多媒体技术概述1-28/301.3多媒体系统的组成2.光盘介质结构保护层、铝反射层、刻槽、聚碳酸酯衬垫。3.光盘格式与标准光盘中存储的信息根据文字、图片、音频、视频有一定的存放规则作为存放标准。多媒体技术概述1-29/304.光盘数据读取原理5.光盘刻录技术刻录机根据盘片、激光强度和波长进行划分。6.光盘刻录软件Nero：德国AheadSoftware公司EasyMediaCreator/WinOnCD：Roxio软件1.3多媒体系统的组成多媒体技术概述1-30/301.4多媒体技术的研究内容一、多媒体数据压缩技术图像、动画、视频和音频等数字化后数据量是非常大的，例如：一幅中等分辨率(640*480像素)的真彩色(24位/像素)图像＝900KB。(JPEG)以25帧/s的速度播放，每秒约占22MB，即使是存储容量为650MB的CD-ROM也只能播放30秒左右。(MPEG)多媒体技术概述1-31/301.4多媒体技术的研究内容二、多媒体专用芯片1.固定功能芯片2.可编程数字信号处理器芯片三、多媒体软硬件平台多媒体信息的输入、处理、存储、管理、输出、传输等技术和设备。硬件：光驱、声卡、显卡。扫描仪、数码相机。视频点播系统、虚拟现实系统等。软件：多媒体操作系统、多媒体素材编辑工具、多媒体创作工具、多媒体专用软件。多媒体技术概述1-32/301.4多媒体技术的研究内容四、多媒体数据库与检索技术1.多媒体数据库管理技术处理非规则数据的途径:①扩展现有关系数据库②面向对象数据库系统(CA/Jasmine)2.多媒体数据库检索技术基于内容检索系统的途径（IBM/QBIC）①基于传统数据库检索方法②基于信号处理理论多媒体技术概述1-33/301.4多媒体技术的研究内容五、多媒体网络与通信技术计算机交互性、通信分布性、广播电视真实性融为一体。通信网：B-ISDN（ATM）;CATV等六、多媒体信息安全数字水印的特性。1.安全性—不易破解2.鲁棒性—不易修改3.透明性—不易觉察4.保真性—不易影响多媒体技术概述1-34/30七、虚拟现实技术虚拟现实(VR)是一门综合技术（包括仿真技术、计算机图形学、多媒体技术等）。其本质是人与计算机或人与人借助计算机交流的方式，具有逼真的三维虚拟世界。虚拟现实的特征：1.多感知性；2.临场感；3.交互性；4.自主性。1.4多媒体技术的研究内容多媒体技术概述1-35/301.5多媒体技术的应用领域一、教育与培训多媒体教学课件多媒体技能培训系统虚拟课堂、虚拟实验室、虚拟图书馆二、出版与图书电子出版物具有容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、能存储图文声像信息等，如光盘百科全书、e-book、e-newspaper、e-magazine多媒体技术概述1-36/30三、商业与咨询商品简报、查询服务、产品演示、商贸交易(电子商务)等。利用多媒体技术可为公众提供各类咨询服务，也可通过触摸屏进行操作。四、通信与网络信息家电(电话、电视、冰箱、音响)、视频会议、可视电话、远程医疗系统。1.5多媒体技术的应用领域多媒体技术概述1-37/301.5多媒体技术的应用领域五、军事与娱乐军事遥感战场模拟核武器模拟CD、VCD、DVD、(三维)游戏多媒体技术的优势可能不在于某些具体的应用，而是在于它能把复杂的事物变得简单、把抽象的东西变为具体。多媒体技术概述1-38/30本章小结☆多媒体的发展简史、研究内容、应用领域☆多媒体的基本概念：媒体及其种类、多媒体、多媒体技术、多媒体计算机☆多媒体系统的层次结构、基本组成多媒体系统多媒体硬件多媒体软件多媒体计算机(MPC、工作站)多媒体板卡(显示卡、音频卡、视频卡)多媒体外部设备(显示器、扫描仪等)多媒体系统软件(多媒体操作系统等)多媒体支持软件(多媒体素材制作软件等)多媒体应用软件(多媒体作品)多媒体技术概述1-39/30新兴多媒体产品创意屏幕3D全息影像激光水幕特效多媒体技术概述1-40/30新兴多媒体产品球幕影院球幕投影系统