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1、第一章 多媒体技术基础知识,任课老师：厉青,1.2 多媒体技术的应用与发展,一、多媒体技术的应用二、多媒体技术的发展方向,1.2 多媒体技术的应用与发展,信息载体革命的三个重要里程碑 文字的出现 印刷术的发明 现代计算机和互联网技术,媒体传播技术的历史发展与整合,1.2 多媒体技术的应用与发展,图1 历史上各类媒体的发展与整合,历史上的多媒体系统 1.Commodore公司的Amiga系统,1.2 多媒体技术的应用与发展,图2 采用Hyper Card的Apple计算机(1984),2.Apple的Hyper Card,1.2 多媒体技术的应用与发展,图3基于Motorola 68000处理器
2、的Commodore Amiga系统,1.2 多媒体技术的应用与发展,3.Philips/Sony 公司的CD-I系统,4.Intel/IBM公司的DVI系统,图4 Philip的CD-I系统,一、音频信息处理二、多媒体数据压缩、图像处理三、教育与培训四、多媒体数据库和内容检索五、办公自动化六、多媒体电子出版物七、多媒体会议八、地理信息系统九、多媒体通信十、多媒体监控十一、多媒体家电,多媒体技术的应用,一、音频信息处理,在多媒体技术中，把音乐和语音加到多媒体中是最常见的工作。音频信息处理主要表现在以下两个方面 1、语音识别 2、文语转换,1、语音识别,语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把
3、语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。语音识别技术车联网也得到了充分的引用，例如在翼卡车联网中，只需按一键通客服人员口述即可设置目的地直接导航，安全、便捷。,一、音频信息处理,2、文语转换 文语转换技术（Text-to-Speech，简称TTS）指的是计算机自动地把给定的文本信息转换成语音的过程。文语转换是复杂的语音处理技术，是涉及语音学、语言学、数字信号处理和计算机科学等领域的多学科综合性技术。文语转换技术把可视的文本信息转换为可闻的声音信息，其应用范围非常之广，如文本的有声校对，残疾人的辅助发音，报纸的机器阅读，机器翻
4、译等等。因此，文语转换技术，作为一项理论性和实用性都很强的技术，倍受重视，在近十几年内得到了迅速发展，目前已接近达到了实用化的水平，并在市场上获得成功。,一、音频信息处理,多媒体网络和通信技术包含语音压缩、图像压缩和多媒体的混合传输技术。为了只用一根电话线同时传输语音、图像、文件等信号，必须要用复杂的多路混合传输技术，而且要采用特殊的约定来完成，这种语音、数据同时传输技术已正式命名为SVD(Simultaneous Voice on Data，语音数据同时传输)技术。提示：多媒体技术与网络技术相结合，才能充分发挥多媒体技术对多媒体信息的处理能力。多媒体信息要占用很大的存储空间，单机用户要获得丰
5、富的多媒体信息很困难，即使将数据压缩也很困难。另外，在多个平台上独立使用相同数据，其性能价格比小，例如，许多人共同对多媒体数据进行操作时，如果不借助网络，就无法实施。,二、多媒体数据压缩、图像处理,多媒体计算机在教学中的应用3.1 多媒体计算机辅助教学(MCAI)3.2 计算机辅助教学软件的基本任务3.3 多媒体教学软件的基本模式3.4 MCAI课件的设计与制作3.5 开发MCAI系统应注意的问题,三、教育与培训,3.1 多媒体计算机辅助教学(MCAI),由于多媒体技术中包含了计算机交互技术和大容量存储管理技术，在教学系统设计中可以采用超文本结构，克服传统的线性结构的缺陷，并且更有助于对信息进
6、行灵活地选择和组织。MCAI系统容易根据教学的实际效果对教学的过程和教材的处理进行动态的组织。,3.1 多媒体计算机辅助教学(MCAI),多媒体教学软件具有以下几个显著特点：具有丰富的教学表现形式，MCAI课件不仅可以利用文字、图形，而且可以通过动画、声音等手段加强表现效果、体现教学内容，使得教学内容的表现手法上丰富、生动。具有灵活的交互能力，MCAI课件的人机对话功能，克服了传统线性结构的缺陷，学生能调整自己的学习次序、学习内容、学习进度。计算机能及时的反馈有关学习信息和相关的评价、指导。趣味性强，MCAI课件有丰富的图形动画功能，美丽的图像画面，美妙的音乐与配音，多种多样的表现手段。使学生
7、在轻松活泼的环境中学习。,3.2 计算机辅助教学软件的基本任务,多媒体教学软件的基本任务是：(1)正确和生动地表达课程的知识内容(2)确定教学过程和教学策略(3)提供学生与计算机进行信息交换的交互界面(4)提出问题、判断正误和教学指导(5)反馈功能(6)制定进一步学习计划,3.3 多媒体教学软件的基本模式,多媒体教学软件可以采用以下几种基本模式：(1)课堂演示模式 课堂演示模式的多媒体教学软件是应用多媒体计算机的功能，将教学内容以多媒体的形式，形象、生动地呈现出来。(2)个别化交互模式 个别化交互模式是让课件作为教师与学生进行个别学习的活动。(3)训练复习模式 该教学模式是由计算机提出问题，学
8、生回答问题，然后计算机进 行评判。该模式有提问方式、应答方式和反馈方式3种模式。(4)资料查询模式 资料查询模式的多媒体教学软件是提供教学资料，并不具有具体的教学过程。(5)教学游戏模式 教学游戏程序的设计是设计一种竞争性的学习环境，将游戏的内容、过程与教学目的联系起来。,3.4 MCAI课件的设计与制作,MCAI课件的设计与制作包括需求分析、编写脚本和制作课件3个过程：1.需求分析进行课件设计，首先要进行需求分析，确定课件要达到的目标、测试指标、课件的使用对象、运行的环境、开发所需的时间、人力和经费等。(1)确定教学目标教学目标是指希望通过教学过程，使学生在认知、情感和行为上发生变化的描述。
9、教学目标的确定应当考虑教学内容、学生特征和社会需要三方面。,3.4 MCAI课件的设计与制作,(2)建立教学内容知识结构在多媒体教学软件中，要把多种媒体信息进行有机的组合，以形成一个合理的教学系统结构，使其发挥最佳功能，以实现预期的教学目标。(3)确认使用课件的对象要明确使用课件的对象，包括使用者的文化基础、技能水平等。根据不同年龄段的学生认知水平设计与年龄特征相适应的知识结构。,3.4 MCAI课件的设计与制作,2.编写脚本编写脚本是多媒体教学软件开发的一项重要内容。规范的多媒体教学软件脚本，对保证软件质量、提高软件开发效率起到积极的作用。(1)脚本编写的目的脚本是多媒体教学软件设计思想的具
10、体体现。脚本为多媒体教学软件的制作提供了直接的依据。脚本是沟通课程教师与软件开发人员的有效工具。知识结构分析。问题的编写。,3.4 MCAI课件的设计与制作,(2)脚本的制作多媒体教学软件的制作脚本应该能体现软件的系统结构和教学功能，并作为软件制作的直接依据。通常多媒体教学软件制作脚本包括软件系统结构说明、知识单元分析、屏幕设计、链接关系描述和制作脚本卡片等。,3.4 MCAI课件的设计与制作,软件系统结构说明 根据教学内容的知识结构流程图和教学软件在实际应用中的具体情况，可以建立软件的系统结构。知识单元分析通常知识单元即为某个知识点或构成知识点的知识要素，也可以是教学补充材料或相关的练习。知
11、识单元的划分有两条准则：考虑知识内容的属性；考虑知识内容之间的逻辑关系。屏幕设计屏幕设计一般包括屏幕版面设计、显示方式设计、颜色搭配设计、字体形象设计和修饰美化设计等。链接关系描述制作脚本卡片,3.4 MCAI课件的设计与制作,链接关系描述多媒体教学软件的超媒体结构是通过链接关系来实现的。在制作脚本过程中，可以从“进入方式”和“键出方式”两方面来描述节点与节点之间的联系。制作脚本卡片多媒体教学软件是以屏幕内容的形式呈现给学生进行学习的。每一屏幕如何设计和制作，应该有相应的说明。综合上述各方面的内容，设计制作脚本卡片，可以用来描述每一屏幕的内容和要求，从而作为软件制作的直接依据。,3.4 MCA
12、I课件的设计与制作,3.制作课件(1)合理选择与设计媒体信息在设计多媒体教学软件时，根据对教学内容和教学目标分析的结果以及各种媒体信息的特性，选择合适的媒体信息把它们作为要素分别安排在不同的信息单元中。(2)多媒体素材的准备根据设计要求，需要收集、采集、编辑和制作教学软件所需的多媒体素材。利用多媒体软件开发工具包中的各种工具软件，可以处理各种媒体素材。(3)集成制作选择合适的多媒体制作工具，集成制作、调试、测试多媒体教学软件。,3.5 开发MCAI系统应注意的问题,为了提高计算机辅助教学活动的水平，帮助学生培养创造性地解决问题的能力。在研制开发MCAI软件时应该注意以下几点：重视软件脚本的设计
13、选择合适的多媒体制作工具发挥多媒体的优势强调交互性使用超文本结构友好的人机界面,四、多媒体数据库和内容检索,4.1 多媒体数据类型4.2 多媒体数据对数据库的影响4.3 改变数据库的操作形式4.4 处理长短不同数据的能力4.5 数据库对多媒体的支持4.6 多媒体创作的特点,四、多媒体数据库和内容检索,数据库的性能和数据模型直接相关。数据模型由网状模型和层次模型发展为关系模型和面向对象模型，出现了关系数据库和面向对象数据库。由于多媒体对数据库的影响，必须设计多媒体数据库。目前有扩充关系数据库和面向对象两种实现多媒体数据库系统的方法。,4.1 多媒体数据类型,多媒体数据包括文本数据、图像数据和音频
14、数据(1)文本数据 文本数据由特定字符串表示，如书籍、文献和档案等。(2)图像数据 图像数据有多种形式，如位图图像、矢量图形、动画和视频图像等。图像数据有属性描述和特征提取等图像数据库方法。图形数据可分解为点、线、弧等基本图元，适合于面向对象层次结构的数据模型。动画和视频图像需要与其他媒体数据结合和同步进行数据存取、数据传输、数据压缩以及媒体显示等多方面问题。(3)音频数据 音频数据以数字化数据为主，数据量大，要求存储空间也大。音频数据有两种检索方法，一种是附加属性字符或文本数据，另一种是浏览、播放语音。,4.2 多媒体数据对数据库的影响,多媒体数据量大，从而会影响数据库的组织和存储方法。多媒
15、体数据种类多，给数据扩充带来难度。数据库管理系统应易于扩充并保证用户操作媒体的方式不变。,4.3 改变数据库的操作形式,多媒体不仅改变了数据库的数据形式，同时也改变了数据库的操作形式，特别是查询方法，不仅用字符查询，还应使用语义查询，不同媒体很难用统一的语义描述。,4.4 处理长短不同数据的能力,多媒体事务有长有短，DBMS不能满足长事务的需要，如播放一个小时电影。DBMS应保证不中断。提示：多媒体数据库既要对一般数据库增加一些功能，如信息处理(图像反转或增强)和信息显示播放(声音或动画播录)，又要对其用户接口进行改进，如数据模型、体系结构、数据操作等。多媒体数据库虽已提出了多种方法，但还没有
16、成熟的理论。因此，多媒体数据库目前还处于不同应用场合的探索阶段。,4.5 数据库对多媒体的支持,数据库对多媒体的支持主要体现在如下几个方面：(1)关系数据库对多媒体的支持关系数据库(RDB)是目前中小型数据库系统应用最多的一种数据存储方法。但是字段类型没有图像类型，只得把图像数据存放在单独的图像文件中，在数据库中相应图像字段上输入该文件名，因此对图像的处理不是由关系数据库管理系统完成，而是由应用程序完成。这种方法存在的问题很多，主要是没有通用多媒体数据库。,4.5 数据库对多媒体的支持,(2)面向对象数据库对多媒体的支持面向对象数据库(ODDB)从数据模型的角度来说，较适合多媒体应用的要求。它
17、具有一些独特的优点，如支持“聚合”与“概括”的概念，从而更好地处理多媒体数据等复杂对象的结构语义；支持抽象数据类型和用户定义的方法，便于数据库系统支持定义新的数据类型和操作。提示：面向对象数据库仍处于研究阶段，无论在理论上还是在实践中都存在很多问题，完全成熟的面向对象数据库管理系统可能还要过几年才能出现。,4.5 数据库对多媒体的支持,(3)多媒体数据库系统的开发目前中文网络数据库系统可以在命令级、数据库级兼容FoxPro，支持网络且网络节点无限制，能处理声、文、图等多媒体信息，为广大用户提供了多媒体数据库开发平台。,4.6 多媒体创作的特点,多媒体创作是指充分运用计算机的综合交互功能，将文字
18、、声音、图形、图像、动画和视频等多媒体信息组织和编辑成一个有机的整体，从而为某个目标服务。,五、办公自动化,办公自动化（Office Automation,简称OA）是将现代化办公和计算机网络功能结合起来的一种新型的办公方式。办公自动化没有统一的定义，凡是在传统的办公室中采用各种新技术、新机器、新设备从事办公业务，都属于办公自动化的领域。在行政机关中，大都把办公自动化叫做电子政务，企事业单位就大都叫OA，即办公自动化。通过实现办公自动化，或者说实现数字化办公，可以优化现有的管理组织结构，调整管理体制，在提高效率的基础上，增加协同办公能力，强化决策的一致性，最后实现提高决策效能的目的。,OA的三
19、大特性 OA的核心即为ezOFFICE（easy office），强调的就是办公的便捷方便，提高效率，所以，作为办公软件，就应具备三大特性：易用性、健壮性、开放性。易用性没有全面的应用做基础，一切都是空谈。健壮性必须具备超大用户、高并发应用的稳定性。开放性能够与其它软件系统完成必要的关联性整合应用。,办公自动化是信息化社会最重要的标志之一，它具有以下特点：办公自动化是当前国际上飞速发展的一门综合多种技术的新型学科办公自动化是一个人机信息系统办公自动化将办公信息实现了一体化处理信息通常有如下形式：文字：指各种文件、信函、档案、手稿等；语言：有电话、声音邮递、声音文件等;数据：包括数据文件、报表、
20、记录等；图像：有电视会议、电视监督等动态图像；图形：包括样品照片、统计图表、传真图像等静态图形。办公系统把基本不同的技术的办公设备用联网的方式联成一体，以计算机为主体将各种形式的信息组合在一个系统中，使办公室真正具有综合处理这些信息的功能。,六、多媒体电子出版物,6.1 电子出版物的分类6.2 电子出版物的特点6.3 电子出版物的制作6.4 电子出版物硬件环境6.5 电子出版物面临的问题,6.1 电子出版物的分类,多媒体电子出版物是以图、文、声、像等多种形式表现并且由计算机及网络对这些信息以内在的统一方式进行存储、传送、处理及再利用的电子出版物。多媒体电子出版物包括电子图书、电子期刊、电子新闻
21、报纸、电子手册与说明书、电子公文或文献、电子图画、广告、电子声像制品等。电子出版物分为两大类：电子网络出版和单行的电子书刊。,6.1 电子出版物的分类,电子出版物有以下3种形式：联机数据库主要通过主机和联机网络以及检索终端提供信息。世界上一些大的联机系统可以提供全文数据库，包括报纸、期刊、百科全书、字典等。电子报刊传统的电子报刊是指印刷版报刊的电子版，现在已逐渐向纯粹的电子报刊演变，其生产、出版和发行都在网络化环境中进行。电子图书电子图书中存储的信息与印刷型图书类似，但其结构和功能比印刷型图书要复杂得多。,6.1 电子出版物的分类,电子出版物的内容可分为以下3大类：教育类，主要是CAI软件。娱
22、乐类。工具类(含数据库)，包括各种百科全书、字典、手册、地图集、电话号码本、年鉴、产品说明书、技术资料、零件图纸、培训维护手册等。,6.2 电子出版物的特点,(1)从信息载体看，电子出版物具有容量大、体积小、成本低、易于复制和保存以及消耗资源少和环境污染较小等特点。(2)从信息结构看，电子出版物能用超媒体技术进行有机的立体组合，并能把音频和视频信息集成进来。(3)从交互性看，由于多媒体技术的应用，教育、娱乐题材的电子出版物能建立起良好的交互环境。,6.2 电子出版物的特点,(4)从检索手段看，电子出版物是利用计算机的处理能力，提供科学、快速的检索、查找和追踪功能。帮助读者在信息的海洋中迅速查找
23、需要的内容。(5)从发行方式看，电子出版物的出现和迅速发展，不仅将改变传统图书的出版、阅读、收藏、发行和管理方式，甚至对人们传统的文化观念也将产生巨大的影响。,6.3 电子出版物的制作,多媒体电子出版物一般要经过选题、编写脚本、准备媒体数据、系统制作、调试、测试、优化、产品生产和发行等几个阶段。制作电子出版物应在制作人员组成、制作工具和技术支持方面作好准备。,6.3 电子出版物的制作,(1)制作人员组成由包括非计算机专业人员在内的各类人员的组合而成：总体设计人员，在艺术上具备导演技巧，并熟悉多媒体编辑创作工具。视频编辑人员，熟悉计算机视频软硬件的使用，负责视频材料的收集、制作、编缉。音频编辑人
24、员，熟悉计算机音频软硬件的使用，负责语音、音乐材料的收集、制作和编缉。,6.3 电子出版物的制作,文本编辑人员，熟悉字处理软件的应用，负责文字编辑。图形动画编辑人员，熟悉图形、动画软件的应用，负责图形、动画的制作。图像编辑人员，熟悉图像软件的应用，负责图像的制作。程序设计人员，熟悉各种计算机语言，具有程序设计能力，能够根据需要编写程序。语言与文字翻译人员，通晓外语，负责口语或文字翻译。,6.3 电子出版物的制作,(2)准备制作工具运用各种媒体数据的准备工具，并通过多媒体创作工具进行集成。例如，分别运用文字制作工具、音频制作工具、视频制作工具、动画制作工具和图像制作工具制作各种媒体素材，并在多媒
25、体制作工具中集成。(3)技术支持主要的支持技术包括多媒体技术、超媒体技术和全文检索技术。,6.4 电子出版物硬件环境,多媒体电子出版物的开发环境包括单机制作环境和网络制作环境两大类。扫描仪主要用于图形/图像的录入。数码相机是一种图像信息输入设备。附加设备有光盘驱动器、视频卡、网卡、打印机、扫描仪、录音机、MIDI设备、录像机、数码相机、摄像机和CD-R刻录机等。,6.5 电子出版物面临的问题,计算机的普及程度计算机的普及程度与推广多媒体电子出版物密切相关，现在我国的计算机已经进入学校和家庭，多媒体电子出版物已经形成了市场。综合型管理人才电于出版物不仅是计算机领域的事，多媒体电子出版物的开发和制
26、作知识面很广，需要一批懂得教育理论和教育规律、有丰富的教育实践经验、了解计算机技术，具有艺术和美学修养的管理人才。,七、多媒体会议,多媒体会议系统工程项目设计范围包含对会议室进行会议、音频、视频、摄像、录音录像及远程会议系统设计，实现会议室的多媒体会议功能，满足简洁流畅的会议过程、逼真传神的听觉效果、清晰舒适的视频显示、智能的摄像跟踪、完整的会议记录、方便快捷的远程会议等要求。整个系统大致分为显示与监视、拾音与扩声、信号传输与控制摄像照明灯光、电视电话会议等五个部分。由大屏幕显示、等离子显示、音响、视频监视录像、多媒体音视频信号源矩阵切换和中央集成控制、摄像照明灯光及控制等部分组成。,多媒体会
27、议系统的设计原则 1.先进型性原则：采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今会议技术的发展水平。2.实用性原则：能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。3.可扩充性、可维护性原则：要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。另外，在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。,七、多媒体会议,八、地理信息系统,地理信息
28、系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。,地理信息系统的组成（五个部分）：,硬 件,软件,数据,人员,方 法,处理设备,工作站,服务器,1、计算机硬件系统,2、计算机软件系统（三大板块）,九、多媒体通信,多媒体通
29、信技术概述9.1多媒体通信基础设施,国家信息化基础设施：NII及全球信息化基础设施GII一个由覆盖全国、完整统一的、大容量、高速率的现代化通信网(信息高速公路)和连接在这条公路上的各类信息资源、信息终端以及必要的法律规范所构成的，能使任何人在任何地点、任何时间都可以方便获取和交流信息的现代社会基础结构。五个层次(NII):第一层：传输层 以光缆为主体的高速宽带传输网。第二层：网络层 在第一层基础上根据不同类型信息交换要求设置的各类交换机、路由器组成的通信网。第三层：信息层 连接在通信网上的各类信息源，即提供各类声音、数据、图像等信息资源的各种公用或专用信息库。第四层：应用层通过各种有线或无线接
30、入网存取网络信息库资源的各类信息终端，以及应用这些终端实现的各行各业的信息应用。第五层：管理层 管各个层次的，有关通信和信息业的政策、法规以及人才教育的社会环境。,9.2 多媒体通信的关键特征,1.通信载体多样性信息多维化人类感觉空间：视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉在信息交互方面，计算机等类似设备远未达到人类处理信息的水平。多媒体要把机器处理的信息多样化,95%以上的信息量,9.2 多媒体通信的关键特征,2.交互性：通信系统中人与系统之间的相互控制能力。终端与系统的交互通信能力。交互式使用、加工和控制多媒体信息的手段。多媒体终端用户对通信全过程有完备的交互控制能力。通过人机接口协议和应用层协议实
31、现。实现真正多点之间、多种媒体信息之间的自由传输与交换。虚拟现实。数据信息知识3.同步性多媒体通信终端上显现的图像、声音和文字是以同步方式工作的。图像数据库、声音数据库、文本数据库中数据按特定关系组合。文字、声音、图像等信息可来自不同的信息源，并可通过不同的传输途径传输而来，但用户终端得到的是完全同步的多媒体信息。同步性是区别多媒体通信与多种媒体通信的重要标志。,9.2 多媒体通信的关键特征,4.集成性采集、处理、存储、传输和显示多种信息表示媒体。1)多媒体信息媒体的集成：信息的多通道统一获取、统一存储与组织、表现合成。媒体间关系。2)处理多媒体设备设施集成：硬件：高速并行处理系统、大容量存储
32、系统、多通道I/O及设计、宽带接口、多媒体网络；软件：多媒体OS、媒体交换格式、多媒体DBMS、创作用具、应用软件系统。它是集多种Codec、多种显示方式于一体，能与多种传输媒体进行接口，与多种存储媒体进行通信的系统。时间关系、空间关系、链接关系,9.3 多媒体通信业务,基于群体的通信：多方参与、多条链接、资源和用户可以动态变化。9.3.1 交互型业务会话型、电子信函型和检索型1)会话型业务两点或多点之间同时传递语音、图像和文件及高速数据传输。几方预定或即时发生。信息流量可以是双向对称或不对称。文本交谈、可视电话、视频会议,9.3 多媒体通信业务,2)电子信函型业务包含图像、伴音、混合文件的电
33、子邮件业务消息的存储、转发、处理功能点对点或者点对多点，对称或单向图、文、声 信箱及传递3)检索型业务宽带可视图文、高分辨率图像检索、文件/数据检索点对点、点对多点远程教学、医疗、购物、娱乐等,9.3 多媒体通信业务,9.3.2 分配型业务按用户能否进行单独演示控制分类用户不能控制的常规电视、文件传送、高速不受限制数字信息传输广播型电视节目、电子报纸用户不能控制广播信息的起始时间及顺序用户能够进行单独演示控制的全频道广播视频通信：远程教学、新闻检索、节目点播点播型业务：用户可控制节目播放的起停和顺序,9.4 多媒体通信的应用,9.4.1 办公自动化：虚拟办公室交流、处理信息不同的地点9.4.2
34、 服务行业远程教育：电子学习或e-Learning(数字化学习)远程医疗：异地会诊、医疗信息库查询财政金融9.4.3 科研和工程CAD(Computer Aided Design)CIMS(计算机集成制造系统),9.4 多媒体通信的应用,家庭新闻、教育、保健、医疗、体育休闲、消费、理财、管理等 机顶盒、家庭媒体网关（硬件平台、1394接口、接入网插件、嵌入式OS、设备驱动程序、中间件系统、应用软件等）9.4.5 其它领域军事和保安：指挥、调度、会议与现场检测交通管理：智能交通系统 ITS保险业：房地产：,9.5 多媒体通信的关键技术,多媒体通信终端技术、网络技术、应用系统技术1.5.1 信号处
35、理与识别技术纠错编码技术调制解调技术数字滤波技术信息安全与防护技术1.5.2 多媒体数据压缩编码技术视频信息：不压缩 140Mb/s H.261 H.263HDTV信息：不压缩 1Gb/s JPEG 语音信号：不压缩 64Mb/s MPEG-1,2,4,7,21;,9.5 多媒体通信的关键技术,9.5.3 宽带网络技术压缩后的多媒体数据率仍然很高HDTV 20Mb/s 不失真传输，带宽20MHz1.多媒体通信网高速宽带QoS保证和资源管理同步安全组播分布处理：CSCW(Computer Supported Cooperative Work)LAN、MAN、WAN、Backbone Networ
36、ksATM(B-ISDN)、IP网,9.5 多媒体通信的关键技术,2.接入网全光网、无源光网、FTTHxDSL无线接入网3.下一代互联网1)NGI：白宫下一代Internet倡议2)VBNS：美国NSF的超高带宽网络服务3)Internet 2：美国高校、企业、政府合作的Internet 2,9.5 多媒体通信的关键技术,4)Grid、ACI、ISG等：美国Argonne国家实验室 Globus Toolkit Release 3.x资源共享基础设施：计算、存储、通信、信息、软件、知识，SLA（服务等级协定），单一映象、一体化服务P/G：Pervasive/Grid的GGG(Great Glo
37、be Grid)将取代B/S的WWW标准化在2004-2005年，主导2005-2020年IT大发展，2015-2020年创造20万亿美元的大工业美国科学基金会NPACI和NCSA、宇航总署IPG、能源部ASCI DISCOM、欧盟Data Grid、日本GCIIBM、SUN、HP、Intel、MS等大公司的GRID方案中科院Vega网络和清华ACI系统,十、多媒体监控,多媒体保安监控系统是以多媒体计算机为核心，利用最新多媒体技术和通信技术，并融合电视技术、传感技术、自动控制技术等，实现了多方位、多功能、综合性的监视报警系统。,系统的主要特点:1、易操作 操作人员在按钮的提示下，既可使用触摸屏
38、，也可使用鼠标和键盘对视频、音频信号及各类报警信号进行控制处理。2、丰富的图像、声音处理功能 在多媒体界面上，可直接对图像进行定格、存储、重放、打印以及对实时图像或静态图像进行放大，以便用户对细微图像进行观察，从而使系统具有非常独特和新颖的用户界面。系统还能将语音信号直接传送到多媒体主控台上播出。3、多种控制方式 具有音频、视频定点及切换、报警、灯控、可变镜头控制等多种控制方式 4、显示和记录功能,十、多媒体监控,系统的功能:1、报警处理功能 报警处理是保安监控系统的核心，在系统的构成中，报警处理是优先级最高的事务处理。一般情况下，它具有两个子功能：弹出布局图和语音报警。2、图像处理功能 图像
39、处理是多媒体保安监控系统中十分重要的组成部分。它的主要功能是对视频采集卡获取的视频信号进行处理。一般设计中把图像处理分为七个子功能：调节、静止、放大、缩小、存储、重放及图像打印。3、编辑查询功能 编辑查询功能是计算机的特长，通常设计中把该系统分为八个子系统：建筑布局图编辑查询、声音音量调节、阅读系统使用手册、相应配置录入查询、报警方案录入查询、一般信息查询、监视信息查询和工作人员值班记录。4、监视控制功能 监视控制设计包括两个子功能：模拟键盘和监视控制。模拟键盘主要用于与主控制台操作的完全兼容。监视控制的子功能是通过与主控制台进行通信而实现的，其功能包括对监视器、摄像头、镜头、灯光和工作方式的
40、操作与控制。,十、多媒体监控,十一、多媒体家电,多媒体家电是计算机应用中一个很大的领域。如数字电视、KTV系统等等,多媒体技术的发展方向,1、网络化发展趋势 多媒体技术的发展使多媒体计算机将形成更完善的计算机支撑的协同工作环境，消除了空间距离的障碍，也消除了时间距离的障碍，为人类提供更完善的信息服务。2、多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化发展趋势 多媒体终端设备具有更高的部件化和智能化，对多媒体终端 增加如文字的识别和输入、汉语语音的识别和输入、自然语言理解和机器翻译、图形的识别和理解、机器人视觉和计算机视觉等智能。,1.3 多媒体计算机系统,1.3 多媒体计算机系统,1 多媒体计算机系统的组
41、成及其发展2 多媒体计算机主机系统3 磁存储系统及其工作原理4 显示系统及其工作原理5多媒体信息处理器及芯片,1 多媒体计算机系统的组成及其发展,1.1 多媒体计算机系统的层次结构计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。多媒体计算机系统是对基本计算机系统的软硬件功能的扩展，作为一个完整的多媒体计算机系统，它应该包括五个层次的结构。,图2-1 多媒体计算机系统的组成,多媒体计算机系统的层次结构,多媒体计算机系统（Multimedia Computer System，MCS），是指以通用或专用计算机为核心，以多媒体信息处理为主要任务的计算机系统。,个人计算机硬件系统层 整个多媒体个人计算机系统的
42、最底层，以PC机的硬件为基础,多媒体核心系统层 主要指计算机的操作系统,服务多媒体的硬件层 负责视频信号和音频信号的快速实时压缩和解压,多媒体I/O接口层 负责各种多媒体硬件设备的驱动控制，并提供相应的软件接口,多媒体创作工具层 为多媒体创作提供的各种工具软件,多媒体应用系统层 用创作工具开发出来的各种应用程序或应用系统,多媒体个人计算机（MPC）的组成,1.1 多媒体计算机系统的层次结构硬件技术的发展系统功能的不断完善多媒体技术未来的发展方向,图2-2 多媒体计算机硬件系统及常用外部设备,2 多媒体计算机主机系统,2.1 CPU-给你一颗奔腾的”芯”CPU是中央处理单元的缩写，或称作微处理器
43、(Microprocessor)，微型电子计算机的CPU是由一块大规模集成电路芯片组成。,图2-3 Intel的最新微处理器Core 2（酷睿2）Duo,2.2 半导体储器及其工作原理1.只读存储器-ROMROM可分为掩模ROM、PROM、EPROM、E2PROM和快闪存储器等几种不同类型。2.随机存储器-RAM随机存储器也叫随机读/写存储器,简称RAM.3.非易失性存储器通俗地解释，非易失性存储器是指那些断电后数据仍然能保留的半导体存储器。,图2-4 安装在主板上的DRAM内存储器,图2-5 Cache在CPU与RAM间提供了快速的数据交换,图2-6 DRAM基本单元(CELL),图2-7
44、DRAM基本单元由列和行来寻址,2.3主板主板是微机系统中最大的一块电路板，它的英文名字叫做“Mainboard”或“Motherboard”。主板上布满了各种电子元件、芯片及芯片组、插槽、接口等。它为CPU、内存和各种功能（声、图、通信、网络、TV、SCSI等）卡提供安装插座（槽）；为各种磁、光存储设备、打印和扫描等I/O设备以及数码相机、摄像头、Modem等多媒体和通讯设备提供接口，实际上，微机通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。,2.4 总线结构1.内部总线2.外部总线,图2-8 主板中的白色扩展槽是PCI插槽,2.5 计算机与外部设备的接口及标准,(a
45、)RS-232串行接口(b)并行接口,图2-9 计算机上的USB接口,2.6 磁存储系统及其工作原理 磁存储原理,硬盘存储系统,磁盘阵列,图2-10 RAID1结构图,图2-11 RAID 5结构图,磁带存储,图2-12 磁带存储设备,2.4 显示系统及其工作原理2.4.1 CRT显示器1.CRT显示器如何显示彩色2.点距3.CRT显示器的行频、场频和带宽,图2-13 荫罩孔的距离称为点距 图2-14 荫栅式彩色显示器结构,2.4.2 液晶显示器,图2-15 液晶显示器广泛地应用在各种产品中,2.4.2 液晶显示器1.什么是液晶 2LCD液晶显示器工作原理,图2-16 热致型液晶的物态相变,图
46、2-17偏光板工作原理,图2-18 液晶是具有规则性分子排列的有机化合物,2.4.3 显示卡,图2-19 显示卡结构及工作原理,2.5多媒体信息处理器及芯片2.5.1 数字信号处理器,图2-20 微电子技术产品：数字信号处理器DSP,具有多媒体功能的微处理器计算机微处理器芯片是多媒体计算机的核心，它的性能好坏直接影响到多媒体计算机的整体功能。为加速对多媒体信息的处理速度，Intel公司推出了基于MMX技术的微处理芯片。MMX技术将面向多媒体数据处理的指令集成到CPU芯片内，这对多媒体系统的体系结构带来了革命性的影响。2.5.3 媒体处理器媒体处理器可定义为一种专门用于同时快速处理多个多媒体数据的可编程处理器,在媒体处理器中执行特定多媒体功能的软件称为媒体件(Mediaware)。由媒体处理器和媒体件共同处理包括图形、视频、音频及通信在内的各种多媒体数据类型。,多媒体软件系统,系统软件：多媒体操作系统 多媒体设备接口程序 多媒体编程语言 驱动程序应用软件：多媒体创作工具 素材编辑工具 网络信息处理工具,
