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1、多媒体技术基础与应用范铁生 岳承君 王 军 王丹华 编著张 斌 主审,电子工业出版社Publishing House of Electronics Industry北京BEIJING,第1章 多媒体技术概述,内容提要 本章将介绍多媒体技术的定义、各类媒体的特点、多媒体的应用和发展及多媒体的关键技术等基础知识。,知识要点 掌握多媒体的含义、多媒体技术的主要特性；了解多媒体的产生和发展；理解多媒体技术研究的主要内容、多媒体技术的应用及前景。,第1章 多媒体技术概述,主要内容1.1 多媒体技术概念1.2 MPC标准与主要多媒体技术1.3 多媒体技术的发展,1.1 多媒体技术概念,1.1.1 媒体：,
2、国际电报电话咨询委员会（CCITT，目前已被ITU取代）曾对媒体做如下分类：,A、感觉媒体（Perception Medium）,B、表示媒体(Representation Medium),C、表现媒体(Presentation Medium),D、存储媒体(Storage Medium),E、传输媒体(Transmission Medium),在多媒体技术中，我们所说的媒体一般指的是感觉媒体。,注意,是用来表示信息和传输信息的载体。,感觉媒体分类视觉,1.1.1 媒体,1.1.1 媒体,感觉媒体分类听觉触觉其他感觉,其它（嗅觉、味觉等）,1.1.1 媒体,感觉媒体,图1-1 各种媒体之间的关
3、系,1.1.2 多媒体技术及其特点,技术的发展，历来都是“以人为本”的，或者说都是为人类服务的，目的都是为了拓展人类的自然力，古今中外，概莫例外。特别是近20年来多媒体技术的迅速发展，尤其验证了这一点。本课程试图通过人类的视听觉等特性作为切入点，探讨我们是如何用计算机技术来满足人们日益增长的对客观世界深入感知的信息化要求，以弥补人类的视听觉本身的局限性。这如同在古代人们希冀用“千里眼”来拓展视野，用“顺风耳”来超越听阈一样，在当今不得不数字化生存的信息社会，不但要“知其然”，而且知多媒体技术之“所以然”。,1.1.2 多媒体技术及其特点,所谓多媒体技术就是计算机交互式综合处理多种媒体信息，如文
4、本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是以集成性、多样性和交互性为特征的综合处理声音、文字、图形、图像等信息的计算机技术。,媒体在计算机领域有两种含义：一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译为媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像等，中文译作媒介。,多媒体技术中的媒体是指后者。,1.1.2 多媒体技术及其特点,多维化、集成性、交互性、实时性,多媒体技术的特性主要包括信息载体的,四个方面，这是多媒体的主要特征，此外还有非循序性、非纸张输出形式等。,多维化,1.1.2 多媒体技术及其特点,多维性
5、适应了信息载体的多样性信息载体的多样性是相对于计算机而言的，指的就是信息媒体的多样化,集成性,1.1.2 多媒体技术及其特点,集成性：实现了信息处理的集成性多媒体信息媒体的集成处理这些媒体的设备与设施的集成,1+12,1.1.2 多媒体技术及其特点,交互性易于人和计算机的交互交互可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息保留的时间。当交互性引入时，“活动”本身作为一种媒体便介入到了数据转变为信息、信息转变为知识的过程之中。当我们完全地进入到一个与信息环境一体化的虚拟信息空间自由遨游时，这才是交互式应用的高级阶段，这就是虚拟现实（Virtual Reality）。,交互性,1.1.2 多媒体技术及
6、其特点,实时性又称动态性有些媒体信息具有很强的时间特性，会随时间的变化而变化；手机的不断更新换代，微博（Micro Blog）的流行、大屏幕电视画面的目不暇接；实时性正是多媒体所具有的最大吸引力的地方之一，如果没有了实时性，恐怕也不会有多媒体繁荣的今天。在对这些信息处理时，我们需要充分利用通讯技术的实时性。,实时性,多媒体技术的研究意义,多媒体技术不仅是时代的产物，也是技术发展的必然。无论是从人类交流信息的发展来看，还是从计算机发展的角度来看，人类社会文明的重要标志是人类具有丰富的信息交流手段。多媒体技术不仅带来了生动活泼、有声有色的交互界面，而且支持人们交互处理信息，多媒体技术提高了各种信息
7、系统的工作效率。,1.2 MPC标准与主要的多媒体技术,1.2.1 MPC标准多媒体技术属于计算机技术，因为其主要是由多媒体计算机作为核心。多媒体技术的形成及多媒体计算机产生于20世纪80年代。1984年，Apple公司在苹果机Macintosh(也称为Mac)上引入了“位图”(Bitmap)的概念来进行图形处理，并使用窗口(Window)和图标(Icon)作为用户界面，这标志着多媒体及多媒体技术的产生。在这个基础上进一步发展，增加了语音压缩和真彩色图形系统等，使苹果机成为当时最好的多媒体计算机，如Macromedia公司著名的多媒体创作系统Director最早的版本(1985年时称为Vide
8、o Works)只支持苹果机。MPC标准规定多媒体计算机包括5个基本的部件：个人计算机(PC)、只读光盘驱动器(CD-ROM)、声卡、Windows 和一组音箱或耳机，并对CPU、存储器容量和屏幕显示功能等有最低的规格标准（见表1-1）。,1.2 MPC标准与主要的多媒体技术,表1-1 MPC最低功能要求规格,1.2 MPC标准与主要的多媒体技术,1.2.1 MPC标准1990年制定了MPC联盟制定了第一代多媒体计算机标准MPC-1。1993年5月，MPC联盟又制定了第二代多媒体计算机标准MPC-2，提高了基本部件的性能指标。MPC第三代的标准是1995年6月制定的。1996年以后又推出了MP
9、C-4标准并且在1998年制定了MPC-5标准。MPC-4和MPC-5在普通微机的基础上增加了以下4类设备：声像输入设备如普通光驱、刻录光驱、音效卡、麦克风、扫描仪、录音机、摄像机等。声像输出设备如刻录光驱、音效卡、录音机、录像机、打印机等。功能卡如电视卡、视频采集卡、视频输出卡、网卡、VCD压缩卡等。软件支持音频信息、视频信息和通信信息以及实时、多任务处理软件。,1.2 MPC标准与主要的多媒体技术,1.2.2 主要的多媒体技术,多媒体芯片技术是多媒体技术发展的前提。,多媒体芯片技术,数据压缩和解压缩技术,大容量存储技术,多媒体网络技术,超文本和超媒体链接技术,音频技术,视频技术,数据压缩技
10、术是多媒体技术发展的关键所在。,大容量存储技术是多媒体技术产生的必要条件。,多媒体网络技术是多媒体技术产生的充分条件。,超文本和超媒体链接技术是多媒体技术产生的动力。,音频技术是多媒体技术的重要内容。,视频技术是多媒体技术的核心。,1.3 多媒体技术的发展,1.3.1 启蒙发展阶段,多媒体技术起源于20世纪80年代中期。1984年美国Apple公司研制Macintosh计算机时，首次使用了图形用户界面。1985年美国Commodore公司推出第一台多媒体计算机Amiga系统。1986年荷兰Philips和日本Sony公司联合推出CDI（交互式紧凑光盘系统）。1987年美国RCA公司推出交互式数
11、字视频系统DVI。RCAGEIntel普及DVI89年IntelIBM合作推出ActionMedia750多媒体开发平台，91年推出ActionMedia。,1.3 多媒体技术的发展,1.3.2 标准化阶段,多媒体数据的压缩编码和解码算法是多媒体计算机的关键技术之一。目前多媒体编码和压缩广为采用的是ISO和ITU联合制定的数字化图像压缩国际标准。具体来说，有三个主要标准:,A、JPEG标准。它是联合图像专家组JPEG(Joint Photographic Experts Group)建立的适用彩色和单色、多灰度连续色调、静态图像压缩国际标准。,B、MPEG系列标准。为了制定有关运动图像压缩标准
12、，ISO建立一个运动图像专家组MPEG(Moving Picture Experts Group)。,此外对于数字化音频，除MPEG标准中包含音频压缩标准外，还有ITU制定的G系列压缩标准（G.728、G.721、G.722）。ISO对光存储系统（CD-ROM、DVD等）的规格和数据格式也发布了统一的标准。,1.3 多媒体技术的发展,1.3.2 标准化阶段,C、H.26X标准。ITU推荐的H.261标准即P64kbps方案，其标题是“64kbps视声服务用视像编码方式”，它是由ITU SG XV视频编码专家组负责制定的。,1.3 多媒体技术的发展,所谓“三网融合”，就是指电信网、广播电视网和计
13、算机通信网这三种网络的互相渗透、互相兼容、并逐步整合成为统一的信息通信网络。“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低廉的高速宽带的多媒体基础平台。,1.“三网融合的基本概念,1.3.3 三网融合,“三网融合”，在概念上从不同角度和层次上分析，可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。目前更主要的是网络层次上互相使用统一的通信协议。光纤网络就是新一代电信网的基础，即所谓的“三网融合”的结合点。,1.3 多媒体技术的发展,2.“三网融合”的发展前景 目前，中国的移动车载电视、网络电视、NGB（Next Generation Bro
14、adcasting，下一代广播电视网）可均经过网络，通往特定内容库，进行多种双向互动，包括收看电视频道、点播影视剧目、玩游戏、点唱KTV，甚至在线支付等。长期看，有线运营商和电信运营商的网络条件和运营能力接近，关键在于谁能提供更具有吸引力的内容节目或服务应用。2009年美国最大有线运营商COMCAST收购美国最大广播电视网络公司NBC（内容提供商）就是一个佐证。2010年1月13日，国务院召开常务会议，专门就三网融合方案进行研究，并确定了10城市先行试点。三网融合具有重要的战略意义。它不仅是将现有网络资源有效整合、互联互通，而且会形成新的服务和运营机制，并有利于信息产业结构的优化，以及政策法规
15、的相应变革。融合以后，不仅信息传播、内容和通信服务的方式会发生很大变化，企业应用、个人信息消费的具体形态 也将会有质的变化。,1.3.3 三网融合,1.3 多媒体技术的发展,3.“三网融合”的优势信息服务将由单一业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务。如快速投递的电报功能已被手机取代；主要以投递信件为主所发行的邮票正逐渐成为历史；淘宝网等网上购物已成为流行方式。有利于极大地减少基础建设投入，并简化网络管理，降低维护成本。将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变，网络性能得以提升，资源利用水平进一步提高。三网融合是业务的整合，它不仅继承了原有的话音、数据和视频业务，而且通过网络
16、的整合，衍生出了更加丰富的增值业务类型，如图文电视、VOIP（Voice over Internet Protocol是一种以IP电话为主，并推出相应的增值业务的技术）、视频邮件和网络游戏等，极大地拓展了业务提供的范围。三网融合打破了电信运营商和广电运营商在视频传输领域长期的恶性竞争状态，各大运营商将在一口锅里抢饭吃，看电视、上网、打电话资费可能打包下调。,1.3.3 三网融合,1.3 多媒体技术的发展,多媒体技术在工业、农业、商业、医疗卫生保健、金融、教育、娱乐、旅游、房地产开发等领域中，尤其在信息查询、产品展示、广告宣传等方面有非常广泛的应用。,1.3.4 多媒体技术的应用,音频/视频流点
17、播,电子出版物,大医疗卫生,游戏与娱乐,计算机视频会议,多媒体展示和信息查询系统,MIS与OA,传媒、广告,教学管理系统,卫星信息技术,多媒体技术是一种实用性很强的技术，它的出现引起了许多相关行业的关注，它的发展日新月异。多媒体技术及其应用改善了人机交互界面，集声音、文字、图形、图像处理一体化，几乎覆盖了计算机应用的绝大多数领域，而且开拓了涉及人类生活、娱乐、学习等方面的新领域。,1.3 多媒体技术的发展,1.3 多媒体技术的发展,1.3.5 多媒体技术的发展趋势,多媒体技术的发展趋势,智能化,三维化,网络化,多媒体技术的发展前景,A、家庭教育和个人娱乐是目前国际多媒体市场的主流,B、内容演示和管理信息系统(MIS)是多媒体技术应用的重要方面,C、多媒体通信和分布式多媒体系统是多媒体技术今后的发展方向,本章小结,本章简要介绍了多媒体技术的基本概念，包括媒体及多媒体技术的定义，讨论了多媒体技术的几个个重要特点即多样性、集成性、交互性和实时性；回顾了多媒体技术的发展历程，侧重介绍多媒体发展过程中的重要事件；简述了多媒体技术所研究的内容；最后介绍了多媒体技术的应用和发展前景。,课后作业,依据所学习和了解的多媒体技术的产生、发展、特点及研究的主要内容等方面知识，举例谈谈多媒体技术的应用对人类社会的影响。,
