多媒体技术

第1章概述回答三个问题：•什么是多媒体和多媒体技术？（§1.1§1.2§1.3）•多媒体技术包含哪些方面内容？（§1.4）•多媒体技术主要有哪些应用领域？（§1.5）第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论为了回答什么是多媒体和多媒体技术这个问题（见§1.3），需要先弄清两个问题：•澄清对“媒体”认识上的误区（见§1.1）•从多媒体问世前后的历史背景看清多媒体的内涵（见§1.2）第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论1.从medium的译名谈起•mediumservice（媒介服务中心，相当于我国的“电教中心”）——medium指磁带、光盘等存储教学信息的物理介质•Multimedia（多媒体）——media（即medium的复数）指存储在磁带、光盘上的图像、声音、文本、动画等教学信息的表现形式（或载体）第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论将教学内容以文字、声音、图像、动画等形式存储到磁盘、光盘上（信息）（媒体）（媒介）（Learningmaterial）（medium）（medium）•多媒体——表现信息的载体•媒介——存储媒体的物理介质第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论2.国际电报电话咨询委员会（CCITT）将medium划分成五种类型（1）PerceptionMedium（感觉媒体）——声音、图形、动画、文本等（P）（2）PresentationMedium（呈现媒介）——显示器、扬声器、打印机、话筒等（Pre-M）（3）RepresentationMedium（再生媒体）——经过加工、处理（变换、编码或调制的感觉媒体）（R）第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论（4）StorageMedium（存储媒介）——磁盘、磁带、闪存、光盘等（Sto-M）（5）TransmissionMedium（传输媒介）——同轴电缆、双绞线、光缆、微波等（Tra-M）第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论例.视音频信息媒体传递过程中的五类medium：图像声音捕获处理传输处理呈现图像声音记录/重放控制存储存储处理处理记录/重放控制音频、视频信息媒体的传递过程(P)(P)(P)(P)(R)(R)(R)(R)(Pre-M)(Pre-M)(Tra-M)(Sto-M)(Sto-M)第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论例.计算机信息媒体传递过程中的五类medium：存储计算机显示输入设备显示存储输入设备计算机传输（文本、图形、动画、数据）计算机信息媒体的传递过程（文本、图形、动画、数据）(Pre-M)(Pre-M)(Pre-M)(Pre-M)(Sto-M)(Sto-M)(Tra-M)(P)(P)(R)(R)(R)(R)第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论结论：信息、媒体、媒介三者关系•媒体是信息的载体，信息只有通过某一种或几种媒体形式才能表达出来，感觉媒体和经过处理后的再生媒体均属于媒体的范畴。•媒介是用于存储、呈现或传输媒体的设备或物理介质，存储媒介、传输媒介和呈现媒介都属于媒介的范畴。第1章概述1.1关于信息、媒体和媒介的讨论推论：信息、媒体和媒介三者关系，与电子信息领域中信息、信号和信道三者关系是对应。•信息总是通过某种信号形式表现出来的，如电视领域中视频信号、音频信号，计算机领域中的各种格式的数据信号等。•信号只能在其规定的信道中传送，如录像机中的视频通道、音频通道、计算机中的各种总线等。第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景“多媒体”一词出现于1990年前后，从20世纪80年代初期至今，共经历了三个阶段：•孕育阶段（20世纪80年代初期——90年代初期）•问世阶段（20世纪90年代初期——中期）•发展阶段（20世纪90年代中期——今）第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景1.孕育阶段（流行）叫法：交互式视频（Interactivevideo）•内涵：具有声像并茂、形象生动呈现优势的录像视频技术与具有交互功能的计算机技术两大分支正在相互渗透，趋于融合。第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景•特点：一方面，电视、录像以及通信技术也都开始由模拟方式转向数字化。另一方面，由字符方式、文本处理向图形方式、声音和图像处理发展。第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景•重要历程：①1982年2月国际无线电咨询委员会（CCIR）通过的用于演播室的彩色电视信号数字编码标准（即CCIR601建议）②1984年苹果（Apple）公司研制了Macintosh计算机，其中引入了位图（bitmap）、窗口（window）、图符（icon）等技术，并创建了图形用户界面（GUI）③1985年微软（Microsoft）公司也推出了Windows操作系统，并且不断更新版本④1986年索尼（Sony）公司和飞利浦（Philips）公司联合推出的交互式光盘系统（CD-I）称其为“电视计算机”（Teleputer）⑤1989年Inter公司推出的交互式数字视频（DVI）技术称其为“计算机电视”(Compuvision)⑥1990年以后，光盘的IV产品如CD-G、CD-V、CD-IFMV、K-CD等等，几乎可以形成一个光盘家族，有人扬言“八十年代是磁带的时代，而九十年代是光盘的时代。”第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景2.问世阶段（流行）叫法：多媒体（Multimedia）•内涵：计算机领域中的媒体与电视领域中的媒体有机结合，并且具有交互功能第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景•特点：电视设备（摄像机、录像机、监视器等）充当了计算机外部设备的角色；而传统的视频编辑、特技设备却被计算机的专业软件所取代；计算机中可播放视频、音频信号，在视频设备（如VCD）中增加微机软硬件，也能对播放的图像、声音实现互动控制第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景•重要历程：①1990年10月，由美国微软公司发起组建的多媒体个人计算机市场协会（MPCMarketingCouncil），提出了多媒体计算机技术规格：MPC1.0。1993年提出了MPC2.0，1995年提出了MPC3.0。第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景②1992年及以后的几年间，计算机、电视、微电子和通信等领域的专业人员进行了全方位的技术合作，主要是围绕解决上述两大难题和提高MPC的处理能力，使多媒体技术取得了举世瞩目的进展。第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景③20世纪90年代中期的多媒体产品的两种类型代表：非线性编辑系统（NonlinearEditingSystem）——DVI技术的延伸VCD（VideoCompactDisc）——CD-I技术的延伸第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景结论：由此可以看出，这一时期的多媒体技术已日趋成熟，计算机与视频设备之间的界限已经模糊，两个领域的媒体已被有机地融为一体。第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景3.发展阶段（流行）叫法：“3C（Computer,Consumer,Communication）一体化”或“信息家电”内涵：计算机、广播电视和通信等领域正在互相渗透，趋于融合特点：信息家电化、家电智能化、三网（计算机网、通信网、有线电视网）互相渗透第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景电信网由语言通信向多媒体通信过渡：综合业务数字网（ISDN）•可视电话•电视会议•视频点播•由计算机支持的协同工作(CSCW),如远程学习、电子报刊共编等第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景有线电视网向数字多媒体广播网（DMB-C）过渡：•传统的有线电视网(CATV)的优点是宽带，而弱项是单向传输和没有交互功能•数字多媒体广播(DMB-C)系统。该系统采用“准双向传输”和“本地交互”的技术措施来克服上述两个缺点，从而使宽带优势充分发挥出来。第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景DMB-C示意图第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景下行单向广播网（光缆）卫星电视节目因特网本地信息（网页）演播室（VCD、DVD）调制发送调谐器解调电视编码电视机有线电视台多媒体播送系统（中心）视频节目数字信息上行指令（电话线）红外遥控器用户机顶盒（用户）AVRF“准双向传输”——中心→用户（节目信息量大）用户→中心（控制信息量小）“本地交互”——中心与因特网之间为远地交互（可上、下载，双向）用户与中心之间为本地交互（只能下载，单向）第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景结论：•多媒体只是一个历史阶段用的专业名词：90年代以前叫“交互式视频”；2000年以后叫“3C一体化”或“信息家电”•不论叫法如何变更，其内涵都是表示计算机与广播电视、通信等领域中的媒体有机结合•宽带、交互（含超链接）和智能化则是其一直追求的目标第1章概述1.2了解多媒体问世前后的历史背景多媒体没有统一、严格定义的原因：•多媒体是从视频和计算机两个领域的需求出发，按照各自的技术思路和商业目的，殊途同归地发展而形成的。因此很难形成对多媒体的共识•多媒体技术从问世之日起，便一直伴随着一些相关的技术在不断地发展和完善，因而使得当时有不少业内专家担心给出的定义跟不上其内涵的变化第1章概述1.3认识多媒体和多媒体技术各种对多媒体和多媒体技术的描述：•“多媒体技术是指能综合处理多种媒体信息，如文字、声音、图形、图像、动画等，使多种信息建立逻辑连接，并且集成为一个具有交互性的计算机系统。”•“多媒体技术是传统的计算机（如文本、图形、图像、动画等）与视频、音频相结合，且为了知识创造和表达的交互式应用的结合体。”第1章概述1.3认识多媒体和多媒体技术•“多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和呈现两个以上不同类型信息媒体的技术，这些信息媒体包括文本、图像、图形、动画和活动图像等。”换句话说,“多媒体技术提供了三种新的能力，即在通信中结合电视的音像能力、出版发行能力和计算机交互处理能力。”•“多媒体技术是基于计算机技术的综合技术，包括数字信号处理技术、音频和视频技术、计算机硬件和软件技术、人工智能和模式识别技术、通信和图像技术。它是正处于发展过程中的一门综合性的高新技术。”第1章概述1.3认识多媒体和多媒体技术从前两种描述中可形成对“多媒体”的认识：•多媒体必须是由计算机领域中的媒体与电视领域中的媒体互相结合的产物；•多媒体必须具有交互功能。第1章概述1.3认识多媒体和多媒体技术说明：①计算机领域中的媒体包括数据（Data）、文本（Text）、图形（Graphic）和动画（Animation）；而电视领域中的媒体则包括视频图像（Video）、音频（Audio）和色彩（Chroma）②交互功能是计算机的一个基本属性，强调交互功能，实际是强调计算机在两者结合中的重要作用和地位第1章概述1.3认识多媒体和多媒体技术从后两种描述中可形成对“多媒体技术”的认识：•多媒体技术能够同时对计算机领域和电视领域中的媒体进行获取、处理、编辑、存储和呈现•多媒体技术是一种基于计算机的综合技术，包括数字信号处理技术、音频和视频技术、计算机硬件和软件技术、人工智能和模式识别技术、网络通信技术等第1章概述1.3认识多媒体和多媒体技术结论：多媒体技术几乎覆盖了计算机技术和数字视频、音频技术的绝大部分领域，而且随着科学技术水平的不断提高和社会需求的不断增长，其覆盖范围和应用领域还会继续扩大第1章概述1.3认识多媒体和多媒体技术主要包括三个方面：•多媒体计算机图形与图像处理技术•数字音频、视频处理技术•多媒体网络通信技术第1章概述1.4多媒体技术的研究内容多媒体计算机图形与图像处理技术是研究如何借助于数学的方法和多媒体硬件技术的支持，在计算机上生成、处理和显示图形与图像的一门技术。第1章概述1.4多媒体技术的研究内容1.4.1多媒体计算机图形与图像处理技术1.图形处理技术图形处理的具体内容主要包括：几何变换，如平移、旋转、缩放、透视和投影等；曲线和曲面拟合；建模或造型；隐线、隐面消除；阴暗处理；纹理产生；配色等。另外计算机动画处理还要在此基础上附加横摇、