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多媒體晶片系統及應用簡介國立成功大學電機工程學系Instructor:GwoGiunLee(李國君)Outline•淺談多媒體•深入多媒體晶片系統技術發展•ReferencesOutline•淺談多媒體•深入多媒體晶片系統技術發展•References淺談多媒體淺談多媒體•媒體的定義•媒體的種類•何謂多媒體•多媒體的演進•多媒體的種類•多媒體技術發展•多媒體應用Outline淺談多媒體•媒體的定義•媒體的種類•何謂多媒體•多媒體的演進•多媒體的種類•多媒體技術發展•多媒體應用Outline媒體的定義(1/2)•什麼是媒體呢?媒體(medium)一詞來自拉丁文“medius”，其義為中介、中間的意思。是指可立於中間或中介的某種事物。因此，人與人之間所賴以傳達訊息、溝通意見或聯繫觀念、思想所憑藉的事物，便可稱之為「媒體」。•而目前一般人所謂「媒體」(media)，乃是指人類傳達訊息(information)所憑藉的事物。例如文字、圖畫、影像、語言、音樂、影片。•若就廣義的傳達訊息，媒體甚至可包括結繩記事、口語、歌謠、動作(如手語、肢體語言等)。媒體的定義(2/2)•因為媒體的目的在於傳達訊息，因此媒體涵蓋的意義便可分為三個層次:溝通訊息時所使用的「感官」。例如視覺、聽覺、觸覺…等。承載訊息的「媒介物」。例如語言、文字、音樂、圖片…等。傳達訊息所使用的「技術」。例如電視、電影、廣播、印刷、電腦、網路…等科技。淺談多媒體•媒體的定義•媒體的種類•何謂多媒體•多媒體的演進•多媒體的種類•多媒體技術發展•多媒體應用Outline媒體的種類•我們利用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等感官，來察覺並認知周遭環境，根據研究資料顯示，人類對於外界訊息的接收與學習，有83%來自視覺，11%來自聽覺，其餘的6%來自味、觸、嗅覺。•這些感官所接受的刺激、訊息交相組合，建構了我們對這個世界的認知。•因此，我們知道眼睛是我們接收訊息最重要的管道，因此掌握視覺媒體(圖文、表格、動畫等)，可收最佳的訊息傳達效果。•掌握了視覺媒體，若有適當的聽覺媒體(旁白、音效等)輔助，可掌握人們94%以上的感知能力，•因此視覺與聽覺為我們比較重要的感官媒體的特性•視覺媒體•聽覺媒體•其他媒體視覺媒體•文字(text)文字的描述是很抽象的表達方式，但卻是我們最熟悉，使用最廣泛的媒體。•影像(image)其有記錄實況，詳實描寫的能力，故極具說服力。對於具體的事物，我們有時也以影像來幫助記憶與思考。眼睛在看圖的時候，其有全方位認知，可以一下子認知整體。•圖片(graphic)在外觀上略顯簡單，可以省略圖中與主旨無關的細節，而仔細描寫並強調所要表達的重點。•動畫(animation)每個畫面皆其有圖片的特點;連續播放使其具有「動」的特性，同吸引視覺注意，並適於表達時間的先後關係與運作過程。•視訊(video)以錄影機拍攝所得之動態影片，包含動態影像與聲音兩部分。使用了視覺與聽覺兩種感官接收訊息。視訊擅長呈現動態的實況，其效果比影像、動畫更為具體真實。聽覺媒體•聲音(audio)藉由音波傳送，各種角度皆能接收，不必像視覺媒體一般，必須盯著螢幕看。•語音(speech)可以引起注意，並符合日常交談溝通的習慣，故為極佳的傳播媒體。•音樂(music)雖未承載訊息，然可以營造氣氛，引導使用者的情緒，增加使用的趣味。•音效(sizzle)例如爆炸聲、鼓掌聲，可以提高觀賞者注意，增加劇情衝擊力與真實感，讓節目達到高潮。其他媒體•時間(time)內容的呈現速度與順序，幾乎就是學習的推展過程，所以會影響我們的學習效率，及對故事因果關係的認知。•運動(motion)如旋轉、震動、擠壓等，可增加操作的真實感。但需特殊裝置，常用於虛擬實境，或遊樂園的設施。•其他感官(otherperceptions)觸覺如軟硬冷熱;嗅覺如香臭;味覺如酸甜苦辣。均需特殊裝置，且較難控制與維持其效果，較少被應用於多媒體系統中。淺談多媒體•媒體的定義•媒體的種類•何謂多媒體•多媒體的演進•多媒體的種類•多媒體技術發展•多媒體應用Outline何謂多媒體(1/2)•因為媒體的的意義涵蓋「感官」、「媒介物」、「技術」等三個層次，所以一般人對於「多媒體」(multimedia)的意義或解釋可分為三種層次•層次一:感官在傳達訊息的過程中，使用了數種感官比方說應用了聽覺(語言、音樂等)、視覺(文字、圖片、影像)，或綜合感官(電視、電影)等。何謂多媒體(2/2)•層次二:媒介物在傳達訊息的內容中，強調使用多種媒介物。比如應用了語言、文字、圖畫、影像、影片、音訊、動畫、視訊等。•層次三:技術強調技術層面的多媒體包含了電腦、影視、網路、通訊、資料壓縮等技術，比方電子會議、多媒體電子郵件(multipurposeinternetmailextensions;MIME)、虛擬實境(virtualreality)，以及目前當紅的網路(network)、全球資訊網(worldwideweb;)、遠距教學等。多媒體又是怎麼一回事•例如影像，原本可能是旅遊所拍攝的一張照片，要將它透過電腦來展現就需要以下的程序方能達成：1.將照片「輸入」電腦。2.將輸入電腦中的照片所有相關訊息，以一種可以代表原來的資訊、又可以存放於電腦中的形式，儲存在電腦內。3.將儲存於電腦內的照片，以電腦的輸出裝置展現出來。4.必要的時候能夠以電腦的特性對這張照片進行處理，使它能夠得到原本以其它形式無法得到的效果。5.必要的時候能夠與電腦中的其它媒體進行整合，展現出更為豐富精彩的風貌。將照片「輸入」電腦(1/3)•上述程序在電腦中是如何達成的：STEP1：電腦必須有相關的週邊設備，將媒體原來的資訊轉換為數位的形式，輸入電腦中。例如照片可透過掃瞄器輸入電腦(圖１)。圖1：以掃瞄器輸入照片將照片「輸入」電腦(2/3)STEP2：不同媒體的特質不同，除了輸入電腦的方式不一樣外，數位化後的資訊存在形(format)式亦不同。重點在於要能夠保存原來媒體中所含的資訊，這裡也可以說「必須為每一種媒體設計一個數位化後儲存的形式」。在這個例子中，照片經數位化輸入後，以數位影像的形式存在，若儲存成影像檔，可以使用JPEG格式(每個檔案的格式或不相同)來儲存，如圖。從電腦中點選掃瞄儲存後的影像檔，可看出它是JPEG格式，檔案大小為13.8KB，畫面中並且可以預覽到照片的內容。將照片「輸入」電腦(3/3)STEP3：將照片以電腦的輸出裝置(outputequipment)展現出來。對於影像來說，最為普遍的輸出裝置即是螢幕，也可以使用彩色印表機印出。在螢幕上應能夠展現出照片原來的色澤、光影，使它和直接觀看照片的效果一樣。圖3：將照片進行「浮雕」處理後結果。STEP4：將照片進行特效處理，如圖3的「浮雕」效果，這樣的特效不易從暗房中達成。STEP5：將照片存入資料庫，給予照片名稱、拍攝時間、地點、人物等欄位資訊，軌可以依這些條件很快地查詢到結果。圖3：將照片進行「浮雕」處理後結果淺談多媒體•媒體的定義•媒體的種類•何謂多媒體•多媒體的演進•多媒體的種類•多媒體技術發展•多媒體應用Outline多媒體的架構與演進•要進一步解釋多媒體的意義與架構，首先我們得先澄清「多媒體」、「超文字」、「超媒體」三者的意義:•多媒體：目前最典型而通用的定義乃是指以數位處理技術(digitalprocessingtechnologies)為中心，整合各種不同媒體，包括文字、圖形、影像、聲音、動畫、視訊等，以表達資訊的系統;然對其媒體內容之資料結構並無特別之要求。超文字•超文字(hypertext，或譯為超文本、超本文)，乃是指一種非循序的(nonsequencial)資料管理方法，將資料儲存在各節點(nodes)上，這些節點透過鏈結(Iinks)的方式串聯成網路(network)結構，每個節點是由文字所組成故稱為「超文字」。超媒體•所謂超媒體(hypermedia)系統，乃是結合了超文字的資料結構，以及電腦整合文字、影像、聲音及通訊功能的多媒體技術。換言之，超媒體即是以超文字的非循序架構，管理多媒體的資訊內容，結合多種媒體的表達能力，達成傳送訊息之目的。多媒體的演進•超媒體是由超文字衍生而來的，而超文字的觀念是於1945年，由VannevarBush首先提出。•其正式的名詞是在l965年由TedNelson所定義。•直到l968年DougEngelbart才真正完成超媒體系統並做首次的展示。VannevarBush多媒體系統源始•以下對這三個超媒體系統源始作簡要的介紹Bush的Memex機器Engelbart的Augment/NLS系統Nelson的Xanadu系統Bush的Memex機器•1945年，羅斯福總統的科學顧問VannevarBush認為，傳統堆壘式的文件儲存方式，並不適用於大量資訊之檢索，也不符合人類聯結式(association)的思維方式;於是Bush提出一個「私人檔案與文件的排序機器」-Memex系統，做為人類記憶的擴充。VannevarBush'stheoreticalMemexmachine•Bush認為理想的資訊檢索應該是依照人類的思維方式，將相關資料以電子形式儲存，並在其間建立起鏈結關係，而能以非線性(nonlinear)，交互鏈結的方式呈現資訊。•雖然Memex系統並未實際完成，只有在論文中做理論的描述而已，但Bush的觀念乃成為今日超文字的先驅。Engelbart的Augment/NLS系統•1962年，在美國史丹佛研究中心的DougEngelbart製作了Augment系統，是第一位實現Bush理想的人。•他相信機器可以用來增強人類的智慧和能力，也能成為補強人類搜集資料的技術，Engelbart並將所構思的知識擴充，發展成為即時線上(on-linesystem;NLS)的電腦連線系統，可以同時儲存文字與圖片資料。•Augment/NLS的應用包括電子佈告欄、電子郵件及多人同時使用的電傳會議(tele-conference)等。•這是超文字的理想首次被具體地實現出來。DougEngelbartNelson的Xanadu系統•超媒體發展史上最具影響力者要算是TedNelson了。•他在l965年首創「超文字」(hypertext)這個名詞，用來泛指一切非線性、交互聯結的知識呈現方式。•又將知識的呈現方式由文字擴充至圖像、動畫、影像、語音等媒體，於是「超文字」一詞不敷使用，而擴展成為「超媒體」(hypermedia)。•Nelson認為，每個人的生長環境不同，所以學習的方式也不同，並且新學得之知識須與原有之知識融合，方能組成個人特有的知識結構。因此NeIson主張，如果讓使用者依照自己所喜好的方式來閱讀，必能提高學習的興趣與效率。TedNelsonNelson的Xanadu系統cont’d•Nelson更積極推動Xanadu系統，建立一個全球性的資料庫，集結全世界的文獻資料，並讓這些文字資料組塊(textchunks)依網路鏈結(Networkinglinks)方式產生關聯，並具延展性。•閱讀時可以不受傳統直線型(Iinear)的資訊呈現方式之限制。•能依照個人的閱讀習慣及認為有意義的方法，選擇不同的路徑(pathways)，進行資料的檢索與學習。發展沿革歸納•可以由發展沿革歸納得知，超文字是一種非循序的(nonsequencial)資料管理方法，其資料儲存在網路(network)結構的各個節點(nodes)上，這些節點是由文字組成，並透過鏈結(links)的方式串聯起來。•若將超文字的資料形式由文字擴充至圖像、動畫、語音等，則成為「超媒體」系統。•多媒體與超媒體之差異，僅於資料結構而已，而其設備技術、資訊內容幾乎相同。因此，有人主張兩者可視為同義字。淺談多媒體•媒體的定義•媒體的種類•何謂多媒體•多媒體的演進•多媒體的種類•多媒體技術發展•多媒體應用Outline多媒體的種類•文字(text)•音訊(audio