多媒体计算机技术-1

null多媒体计算机技术多媒体计算机技术教材教材多媒体计算机原理与应用 鲁宏伟等 清华大学出版社null冯宏伟 13619212830 804035497 afy039@163.com第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 多媒体技术基本概念 * 媒体的定义和分类 多媒体的定义和特征 多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 *思考媒体的定义和分类 *媒体的定义和分类 *什么是媒体？ 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类： 感觉媒体（Perception Medium） 表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）目录几种媒体的关系几种媒体的关系感觉媒体感觉媒体 感觉媒体是指能直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉的一类媒体。感觉媒体有人类的各种语言 、音乐 ，自然界的各种声音 、图形、静止和运动的图像等。 目录 返回图形图形目录 返回静止图像静止图像目录 返回运动图像运动图像目录 返回媒体的定义和分类媒体的定义和分类什么是媒体？ 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类： √感觉媒体（Perception Medium） 表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）目录表示媒体表示媒体 表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一种媒体。其目的是能将感觉媒体从一个地方向另一个地方传送，以便于加工和处理。表示媒体有各种编码方式如语音编码、文本编码、静止和运动图像编码等。 目录 返回表示媒体举例表示媒体举例时间属性/空间属性/生成属性 图象（image）图形（graphics）文本（text）视频（video）动画（animation）合成语音MIDI音乐(MIDI)MP3音乐波形声音(wave)null表示媒体的时间属性time-independent ( discrete ) media（离散媒体，值不会随着时间而变化） text , graphics , static image, …. time-dependent ( continuous ) media （连续媒体，值随着时间而变化） speech , music , video , animation, ….null表示媒体的空间属性1D媒体 单声道speech , music , 2D媒体 双声道music ; text , image , 2D graphics , 3D及多维媒体 3D graphics , 全景图像 , 空间立体声music , null表示媒体的生成属性自然媒体(使用数字化方法从现实世界获取的媒体) 取样声音 , image , video 合成媒体(使用计算机创建的媒体) 合成语音, MIDI , graphics , animationnull自然媒体与合成媒体的区别 自然媒体 合成媒体 来源 获取 创建 表示方法 取样表示 符号表示 表现能力 真实感强 真实感有限 可编辑性 有限 全部 存储 数据量很大 数据量很小 检索 困难 容易 传输 要求高 要求低 展现 处理容易 处理复杂返回语音编码语音编码Goodmorning.wav 文件的编码：RIFF: 资源交换文件格式（Resources lnterchange File Format）目录 返回文本编码文本编码Philosophy.txt 文件的编码： 目录 返回静止图象编码静止图象编码Synthetic.bmp 文件的编码：目录 返回运动图象编码运动图象编码Skiing.avi 文件的编码：目录 返回媒体的定义和分类媒体的定义和分类什么是媒体？ 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类： √感觉媒体（Perception Medium） √表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）目录显示媒体显示媒体 显示媒体是指感觉媒体与用于通信的电信号之间转换用的一类媒体。它包括输入显示媒体（如键盘、摄像机、话筒等）和输出显示媒体（如显示器、喇叭和打印机等）。 目录 返回媒体的定义和分类媒体的定义和分类什么是媒体？ 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类： √感觉媒体（Perception Medium） √表示媒体（Representation Medium） √显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）目录存储媒体存储媒体 存储媒体是用来存放表示媒体，以方便计算机处理加工和调用，这类媒体主要是指与计算机相关的外部存储设备。 目录 返回媒体的定义和分类媒体的定义和分类什么是媒体？ 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类： √感觉媒体（Perception Medium） √表示媒体（Representation Medium） √显示媒体（Presentation Medium） √存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）目录传输媒体传输媒体 传输媒体是用来将媒体从一个地方传送到另一个地方的物理载体。传输媒体是通信的信息载体，如双绞线、同轴电缆、光纤等。 目录 返回第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 多媒体的定义和特征 多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术促进了计算机、通讯和大众媒体的融合 思考题多媒体的定义 *多媒体的定义 *“多媒体”译自20世纪80年代初产生的英文词“multimedia”，最早出现于美国麻省理工学院(MIT)递交给国防部的一个项目计划报告中。 多媒体是指信息表示媒体的多样化，常见的多媒体有文字、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 多媒体技术是利用计算机技术把文本、声音、视频、动画、图形和图像等多种媒体进行综合处理，使多种信息之间建立逻辑连接，集成为一个完整的系统。 目录多媒体技术多媒体技术单一媒体：文本 声音 视频 动画 图形 图像 …集成的多媒体系统综合处理各种媒体，建立信息间的逻辑链接目录 返回多媒体的特征 *多媒体的特征 * 多媒体从本质上来说具有三个最重要的特征: -- 多维化 -- 集成性 -- 交互性 除了以上三个特征，实际上多媒体还具有很多其它的特征，例如实时性，它主要指类似声音和视频这样的媒体，它们具有很强的时间相关性。 目录多维化多维化多维化是指信息媒体的多样化。它使人们思想的表达不再限于顺序的、单调的、狭小的范围内，而有充分自由的余地。 多媒体信息多维化不仅是指输入，而且还指输出，目前主要包括听觉和视觉两个方面。 目录 返回集成性集成性这不仅是指多媒体设备集成，而且也包含多媒体信息集成或表现集成。 早期的各项技术都可以单一使用和应用，但很难有大的作为，因为它们是单一的、零散的，如声音、图像和交互式技术等。 信息空间的不完整（例如，仅有静态图像而无动态视频、仅有声音而无图形等）都限制了信息空间中的信息组织，也就限制了信息的有效使用。 目录 返回交互性交互性这是人们获取和使信息变被动为主动的最为重要的特征。 多媒体信息空间中的交互性向用户提供更加有效地控制和使用信息的手段，同时也为应用开辟了更广阔的领域，交互可以增加对信息的注意和理解，延长保留的时间。 目录 返回第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1941~1945美国政府为了准确计算导弹的弹道，秘密地进行全电子计算机PX计划的开发 1945 美国罗斯福总统的科学顾问Bush (1894 ~1974) 在《大西洋月刊》上发表的“As we may think”的著名论文，提出了采用设备或技术来帮助科学家检索、记录、分析及传输各种信息的新思路和名为“Memex”的一种工作站构想，影响着一大批最著名计算机科学家 1946美国宾夕法尼亚大学电机工程系科学家研制超过首部电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)，它采用18 000个电子管，体积达3 000ft3 1947 发明晶体管，为计算机的微型化打通道路多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1951美国RemingtonRand公司首次使用磁带来存储IBM商用计算机的资料，这种磁带一直使用到20世纪60年代初期 1959 发明集成电路 1960-1970 美国空军研究部门与IBM合作，研究中文处理方法，耗资6000多万美元，但没有成功 1963 美国麻省理工学院Sutherland 开创了计算机图形学的新领域，并获1988年ACM 图灵奖。他还在1968年开发了头盔式立体显示器，奠定了现代虚拟现实技术的重要基础多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1963 美国斯坦福研究所的Engelbart发明了鼠标，当时它的外壳是用木头做的。1968年12月9日，鼠标的使用在旧金山一次计算机展上得以示范；其后，施乐在其操作系统中加入了鼠标操作的设计 1965 Ted Nelson提出Hypertext概念，它日后成为WWW的理论基础 1968 Gordon Moore、Robert Noyce和葛罗夫成立Intel公司。“Intel”这个字是由“Integrated Electronics”(集成电子)两个英文单词组合成的 1969-05-01 AMD公司成立多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1971-11-13 Intel工程师成功开发出首枚微处理器，即4位的4004，它包含2 300个晶体管 1972 Intel推出8位的微处理器8008 1972-09 PHILIPS展示了长时间播放电视节目的光盘系统，光盘上记录的是模拟信号 1975-07 盖茨和爱伦成立了微软公司 1976 首部超级计算机问世。同年制成了没有声音、图像、键盘和外壳的计算机AppleⅠ。 1978-06-08 Intel推出16位的8086处理器，集成2 900个晶体管，主频为5MHz、8MHz和10MHz 1979-06 Intel推出8088处理器，主频为5MHz和8MHz多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1981-08-12 IBM推出首部PC，采用DOS 1.0操作系统。从此，与PC兼容的计算机铺天盖地地发展起来 1982 Intel推出16位的80286处理器，集成134 000个晶体管，主频为8MHz、10MHz、12MHz 1982 SONY推出了世界上第一台CD播放机CDP-101，并生产了第一张CD 1983-11 微软推出Windows操作系统，只预装在计算机里，不作零售。1985年11月，又推出1.0零售版 1985-10-17 Intel推出首枚32位处理器80385DX，集成275 000个晶体管，主频16MHz、20MHz、25MHz和30MHz 1985 PHILIPS和SONY定义了CD-ROM标准。多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1986 PHILIPS和SONY公司联合推出了交互式紧凑光盘系统，能够将声音、文字、图形、图像等数字化信息存储到光盘上 1989 Tim Berners-Lee在日内瓦的CERN用HTML及HTTP开发了WWW网，,随后出现了各种浏览器(网络用户界面)，使互联网飞速发展起来 1989-04-10 Intel推出80486处理器，集成120万个晶体管，并首次内置浮点运算器和8KB缓存，其速度比8088快50倍以上。 1990-05-22 Windows 3.0推出； 1992年4月6日，经过改进的Windows 3.1推出，年销量2 700万套，席卷全球。由微软公司联合一些主要PC厂商和多媒体产品开发商组成了MPC联盟。并制定了第一代多媒体计算机标准--MPC1标准 1991在日内瓦确定HTML格式，为WWW发展奠定了基础 1992-08 Intel推出486DX2-66处理器多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1993-04 美国伊利诺州大学推出首个WWW浏览器Mosaic；次年，浏览器的主要设计员Marcandreessen和Silicon Graphics的创办人James H. Clark合作创办Netscape公司，同年10月14日推出Navigator浏览器测试版，12月推出正式版，到1995年，Navigator浏览器市场占有率达90％ 1993-05 Intel推出其第五代处理器，集成310万个晶体管，并首次放弃以数字命名的方式，取名Pentium。同年，IBM、Motorola和苹果公司合作开发PowerPC处理器，次年3月14日，苹果公司推出的Power Macintosh首次采用PowerPC处理器 1993-05 MPC联盟制定了第二代多媒体计算机标准--MPC2标准，该标准提高了基本部件的性能指标多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1994-10 IBM推出OS/2 WARP 3.0操作系统，1996年10月，又推出WARP 4版本，但仍无法扭转微软在PC操作系统的优势 1995 Internet热潮兴起 1995-06 MPC联盟制定了第三代多媒体计算机标准--MPC3标准。该标准在进一步提高对基本部件的要求的基础上，增加了全屏幕、全动态（30帧/秒）视频及增强版的CD音质的视频和音频硬件标准。MPC3指定了一个更新的操作平台可以执行增强的多媒体功能，首次将视频播放的功能纳入MPC标准多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1995-08-24 Windows 95推出；微软调动500名程序员开发的Internet Explorer（简称IE）浏览器推出1.0版本，1996年8月推出3.0版本，直接对Netscape公司造成威胁；IE不仅可以免费下载，更免费供应ISP，1998年则内置在Windows 98中，蚕食Navigator浏览器的市场 1995-09 SONY和其他8家公司共同建立了DVD格式的统一标准 1995-11-01 Intel推出其第六代处理器Pentium PRO，集成550万个晶体管，出世一年半即被Pentium II取代 1997Intel推出Pentium II，集成750万个晶体管。5月，国际象棋大师卡斯帕罗夫被IBM深蓝击败，在前一年2月，他曾战胜过深蓝，有人怀疑人类制造的机器是否会将人击败；8月6日，苹果公司宣布，微软入股苹果公司1.5亿美元多媒体计算机技术 及其发展历史多媒体计算机技术 及其发展历史1999 Intel推出Pentium III CPU，其中集成了2400万个晶体管 1999 ICQ和免费电子邮件的浪潮势不可挡，吸引了数以千万的用户登记 2000 Intel推出Pentium 4 CPU，其中集成了4 200万个晶体管 2002-03-04.Intel发布Pentium 4移动处理器Pentium 4-M（简称P4-M）。P4-M采用NetBurst架构、0.13m工艺流程生产，芯片内部集成5 500万个晶体管，共有512KB二级缓存，系统前端总线频率达到400MHz 2002-11-14Intel发布3.06GHz Pentium 4。这款具有创新意义的含超线程技术新款英特尔奔腾Pentium 4处理器，主频为3.06GHz，是世界上第一款采用业界最先进的0.13m制造工艺、每秒计算速度超过30亿次的量产微处理器 2003-03-12 Intel正式发布名为迅驰（Centrino）的移动计算技术。迅驰是一项移动计算技术，它具有集成的无线局域网连接能力；突破性的移动计算性能；延长的电池使用时间；更轻、更薄的外形设计图形用户界面的发展图形用户界面的发展最早提出“图形用户界面”这一概念的是Vanaver。在1945年，他想象用户可以通过简单的机械装置与容易识别的直观图形与计算机进行交互，并大体提出了一些设计思想。 20世纪50年代，道格拉斯(Douglas C.Engelbart)发展了他的设想并着手将其变成现实。他召集了一起在国防部研究部门工作的一些天才的计算机科学家们致力于这一具有革命意义的计算机系统的研究工作。图形用户界面的发展图形用户界面的发展他们这个小组做出许多有趣且有用的发明，其中最著名的就是在1963年开发成功的一个有3个按钮、拖着一根电线的定点设备。因为这三个按钮象是两只眼睛和一个鼻子，而且那根电线则象是一条长尾巴，于是这一定点装置就被自然而然地称之为“MOUSE”。 不幸的是，在研究的中途，经费被取消了，许多杰出的工程师离开并到加利福尼亚的PARC(Palo Alto Research Center)工作。该部门是XEROX公司于1970年创办的。图形用户界面的发展图形用户界面的发展1973年，XEROX ALTO个人计算机诞生了。它拥有当时的计算机所不曾有过的许多特点。最让人激动的是，它是第一台面向个人设计的计算机。因为在这之前，计算机还是个只能被少数人使用的巨型“怪物”。 另一个令人激动的创新是其显示信息的方式：屏幕不仅可以显示文本，还可以像电视机一样利用像素来显示图形。每个像素可以单独地被控制和处理，这就是我们今天所说的位图（bitmap）。图形用户界面的发展图形用户界面的发展通过工程师的不断改进，这种计算机能显示像真正的图画一样清晰的图形。工程师们一改当时用绿色显示屏的作法，使用了黑白显示屏，并实现在内存当中控制位图的显示，最终实现了图形和文本前所未有的显示精度：808像素606像素。 这台机器的其他创新还有：可移动显示器、工作区域像窗口一样可以用光标移动位置，使用了类似于我们今天使用的鼠标器、用鼠标在菜单中选择要执行的任务等。图形用户界面的发展图形用户界面的发展位图显示方式需要大量的内存，大大提高了机器的价格，每台40000美元。XEROX公司考虑到如此昂贵的价格是难以在个人用户中推广的，所以并没有向市场推出。8年以后，随着技术的进步和关键部件价格的下调，他们才向市场推出了1600美元的XEROX Star。但此时，计算机市场已经被便宜的苹果计算机和IBM-PC机所控制。 XEROX造的计算机只卖出了极少。面对飞速发展的计算机技术，XEROX起步很早，却没有在最关键的时候冲刺。图形用户界面的发展图形用户界面的发展苹果计算机公司借鉴了PARC的技术。之后15位XEROX的工程师投向苹果的怀抱，在这之前操作系统的程序已经完成了。双击、拖曳、下拉菜单等技术也已基本成熟。 Macintosh 研究小组开始了大胆的创新，他们的设计宗旨是功能更强、价格更便宜、使用更简单，并允许第三方在此之上开发软件。他们在ROM中设计了工具条，并给出了许多应用实例来鼓励和引导大家使用苹果机。苹果公司还自己开发了大量优秀的应用软件，包括图形、电子表格等，但内存仍是限制其功能进一步提高的瓶颈。MPC标准MPC标准1990年Philips等十多家厂商成立了多媒体市场协会，并制定了MPC(多媒体计算机)的市场标准MPC1 1993年5月MPC联盟又制定了第二代多媒体计算机标准－MPC2，主要是提高了基本部件的性能指标 1995年6月制定了MPC第三代的标准。增加了全屏幕、全动态(30帧/秒)视频及增强版CD音质的视频和音频硬件标准null第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题多媒体的软硬件平台多媒体的软硬件平台软件及硬件平台是实现多媒体系统的物质基础，其中每一项重要的技术突破都直接影响到多媒体的发展与应用的进程。 返回第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题专用芯片专用芯片数字化后的音频和视频数据量非常大，因此必须进行压缩并需要大容量的存储器；音频和视频的输入和输出是实时的，需要高速度。要实现以上最基本的要求，在很多情况下，需要专用硬件支持。 多媒体计算机专用芯片可归纳为两种类型：一种是固定功能的芯片；一种是可编程的处理器 专用芯片专用芯片NEC公司称其已开发出了一种用于图像识别的单芯片并行处理器。这种处理器每秒能处理50.2G(1G＝10亿)条指令。这一速度是3GHz的PC处理器的4倍，能耗却只有1/10 这个由3270万个晶体管构成的芯片由一个128个8位RISC处理单元和一个用于控制功能的16位处理器并行构成。每个处理单元只有100MHz的工作频率，从而大幅降低了能耗，其每个处理单元都拥有2KB的存储空间，用于存储图像数据 这个处理器的功耗相当于PDA的处理器、图形处理性能相当于4台PC，而尺寸却只有11×11毫米返回第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题数据压缩及编码技术数据压缩及编码技术多媒体系统要求具有综合处理声、图、文的能力，面临的主要问题是巨大的数据量，尤其是对动态图形和视频图像 一幅中等分辨率彩色图像(分辨率为640×480，256色，8bit/像素)大约需0.293M字节的存储空间，如果用电话线的标准速率(2400bps)传输约需17分钟，一幅同样分辨率的真彩色(24bit/像素)图像的数据量约为7.37Mbit，一个1000MB（等于8000Mbit）的硬盘只能存约1000帧静止画面，一秒钟全动态视频画面（25帧）约占23.03MB空间，650MB的CD-ROM只能存放约28秒图像信息。 null1分钟数字音频信号需要的存储空间null分钟数字视频信号需要的存储空间1null 时间域压缩──迅速传输媒体信源 频率域压缩──并行开通更多业务 空间域压缩──降低存储费用 能量域压缩──降低发射功率 数据压缩的好处返回第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 多媒体输入输出技术 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题多媒体输入输出技术多媒体输入输出技术多媒体输入输出技术包括媒体变换技术、媒体识别技术、媒体理解技术和媒体综合技术。 综合地利用这些输入输出技术实现用户和计算机之间更加自然的交互是人机界面设计的目标。多媒体输入输出技术多媒体输入输出技术 人机界面设计的目的是通过对用户需求的解释达到一种人机之间较好的通信能力，为了达到这个目的，需要在以下几个方面进行研究： ① 稳健的语言处理模式，包括语音识别和自然语言理解。 ② 手势分析和理解模型的设计。 ③ 上述两个方面的通信模式的融合，因为二者之间在对用户需求的理解上是相互补充的。 ④ 多模式环境中的对话管理。这是保证一个连续的对话过程所必需的。 第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体输入输出技术 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题多媒体网络 与分布式处理技术多媒体网络 与分布式处理技术多媒体单机系统的研究目前已相对成熟，但对多媒体计算机网络的研究目前还不够成熟 数字化的网络集多媒体信息的获取、存储、处理、编辑、综合、传输于一体，并运行于网络上，网络的任意节点都可以共享网上的多媒体信息 多媒体技术要充分发展其对多媒体信息的处理能力，必须与网络技术相结合 运行于网络环境下多媒体系统，因为它能够不受时空限制地使多个用户透明地共享网上的数据，特别是多个用户同时共同对一个数据文件进行编辑，这使得多媒体技术有了更广泛的应用 返回第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体同步 √多媒体网络与分布式处理技术 多媒体系统软件技术 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势 思考题多媒体系统软件技术多媒体系统软件技术多媒体系统软件技术主要包括多媒体操作系统、多媒体编辑系统、多媒体数据库管理技术、多媒体信息的混合与重叠技术等 多媒体操作系统要求能够像处理文本、图形文件一样方便灵活地处理动态音频和视频；在控制功能上，要扩展到对录像机、音响、MIDI等声像设备以及CD-ROM光盘存储设备等的操作。多媒体操作系统要能处理多任务，易于扩充；要求数据存取与数据格式无关，提供统一友好的界面。 多媒体系统软件技术多媒体系统软件技术 由于多媒体信息是结构型的，致使传统的关系数据库已不适用于多媒体的信息管理，需要从以下几个方面研究多媒体数据库： ① 研究多媒体数据模型。 ② 研究数据压缩和解压缩的格式。 ③ 研究多媒体数据管理及存取方法。 ④ 用户界面。 第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体同步 √多媒体网络与分布式处理技术 √多媒体系统软件技术 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题多媒体数据存储多媒体数据存储随着网络和存储技术的不断完善和发展，网络和存储等计算机技术已经成为现代社会生活不可或缺的重要组成部分。 在客户机-服务器（C/S）工作模式的影响下，存储技术和网络技术相结合已经成为一种必然的发展趋势。通过存储技术与网络技术的恰当结合，将传统以服务器为中心（server centric）的存储模式变成以数据为中心（data centric）的存储模式，将数据的管理与访问分离，来消除服务器的负载瓶颈，这种以数据为中心的存储模式导致了网络存储（networked storage）技术的飞速发展。 多媒体数据存储多媒体数据存储网络存储系统建立在客户机-服务器模式的基础上，采用更优化的体系结构，将存储管理和数据存储的负载分布在网络服务器和存储设备（存储子系统）之间，彻底缓解了数据存储系统中I/O带宽与容量上的局限性，为数据存储提供了更高的存储容量和带宽，并具有高可用性、高可靠性和高可扩展性等优点。 多媒体数据存储多媒体数据存储随着因数字化、网络化而开展的各种应用的不断增加，对网络存储系统的要求也越来越高。这些要求不仅体现在存储容量上，还包括以下几个方面。 可用性和可访问性。 可靠性。 可扩展性。 灵活性。 安全性。 易管理性。 良好的性价比。 第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体同步 √多媒体网络与分布式处理技术 √多媒体系统软件技术 √多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体数据传输技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题虚拟现实技术虚拟现实技术 所谓虚拟现实，就是采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的感觉世界，用户可以用人的自然技能对这个生成的虚拟实体进行交互考察。这个概念包含三层含义： - 虚拟实体用计算机来生成的一个逼真的实体； - 用户可以通过人的自然技能(人的头部转动、眼动、手势或其它的身体动作)与这个环境交互； - 要借助于一些三维传感设备来完成交互动作，常用的如头盔立体显示器、数据手套、数据服装、三维鼠标等。 第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 √多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体同步 √多媒体网络与分布式处理技术 √信息的组织与管理 √多媒体数据存储 √虚拟现实技术 多媒体数据传输技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题多媒体数据传输技术多媒体数据传输技术随着多媒体和网络技术的发展，视频、音频、动画和文本等多媒体数据在网络上传输的应用已经越来越普遍。 时至今日，宽带网上的流媒体传输已经成为一种时尚，视频会议、VOD（video on demand）点播、网络电视等视频网络传输应用已经成为人们熟悉的时髦话题。 人们有理由相信，在不远的将来，网络多媒体通信技术将会突破计算机、电话、电视等传统产业的界限，把计算机的交互性、通信网络的分布性和广播电视的真实性有机地融为一体，向人们提供综合的信息服务。 多媒体数据传输技术多媒体数据传输技术数字视频网络传输是多媒体通信技术中一个十分重要的内容。要实现数字视频网络传输至少有三方面的难度： 相对于传统的数据应用而言，网络多媒体应用通常需要更高的网络带宽。 大多数的多媒体应用都要求实时传输。 多媒体数据流通常都存在一定的突发性，仅仅增加带宽还不能解决突发性所带来的问题。 第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 √多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体同步 √多媒体网络与分布式处理技术 √信息的组织与管理 √多媒体数据存储 √虚拟现实技术 √多媒体数据传输技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势思考题多媒体技术的应用多媒体技术的应用视频点播 电子出版物 CAI 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 讲演辅助 联机服务(On-line service) 目录视频点播视频点播目录 返回电子出版电子出版目录 返回CAICAI例：CAI.swf目录 返回游戏游戏目录 返回娱乐娱乐目录 返回视频会议视频会议目录 返回多媒体展示多媒体展示例：SHOW.swf目录 返回多媒体信息查询多媒体信息查询目录 返回多媒体信息查询多媒体信息查询目录 返回管理信息系统与办公自动化管理信息系统与办公自动化目录 返回管理信息系统与办公自动化管理信息系统与办公自动化目录 返回传媒传媒目录 返回广告广告例：AD.swf目录 返回讲演辅助讲演辅助例：《多媒体计算机技术》讲义目录 返回联机服务联机服务目录 返回第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 √多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体同步 √多媒体网络与分布式处理技术 √信息的组织与管理 √多媒体数据存储 √虚拟现实技术 √多媒体数据传输技术 √多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势 思考题多媒体技术的发展趋势多媒体技术的发展趋势计算机技术和网络通信技术的结合为多媒体技术的进一步应用和发展提供了巨大的可能性，目前这种可能性已经逐渐变为现实。多媒体技术的未来将朝着智能化和三维化两个方向发展。 目录多媒体技术的发展趋势多媒体技术的发展趋势多媒体技术中最主要的处理对象就是数字音频和数字图像，这里的数字图像包括了静态图像和动态图像（视频、动画）。对数字音频的研究，主要涉及的是压缩编码和语音识别，而对数字图像的研究包括了压缩编码、图像分析识别和图像理解。 目前相关的研究已经取得了很大的进展 无论是自然语言的理解还是图像理解，都将涉及“智能化”，而智能化的目标就是实现人与计算机的自然交互。 人类一般都是用概念来表达意志，但是计算机存储的都是低层的数据，因此很难把这些概念表述出来。这样就提出来一个如何智能化处理的问题。 人机交互、语义网 目录多媒体技术的发展趋势多媒体技术的发展趋势多媒体技术的一个重要研究内容就是将计算机视觉技术和图形学技术的内容结合起来，即实现所谓的增强现实技术。这样做可以将诸如视频会议系统的现场图像和计算机生成的图像叠加在一起，使多媒体的应用效果产生极大的改观，应用范围也随之发生新的拓展。 计算机图形学从二维图形发展到复杂的、高质量的三维的环境，其相关的技术已经得到广泛的应用。在娱乐方面，电影和计算机游戏中广泛地使用计算机图形学。动画片发展到完全靠计算机制作，甚至非动画片也主要依靠计算机图形学去开发特定的效果。例如，20世纪70年代中期电影“星球大战”的成功就是个证明。 三维全息图像 第一讲 多媒体技术概述 第一讲 多媒体技术概述 √多媒体技术基本概念 √媒体的定义和分类 √多媒体的定义和特征 √多媒体计算机技术及其发展历史 √多媒体技术的主要内容 √多媒体的软硬件平台 √专用芯片 √数据压缩及编码技术 √多媒体同步 √多媒体网络与分布式处理技术 √信息的组织与管理 √多媒体数据存储 √虚拟现实技术 √多媒体技术的应用 √多媒体技术的发展趋势思考题思考题思考题1. 什么是多媒体？ 2. 多媒体的关键特性包含哪些方面？ 3. 为什么说，利用多媒体是计算机技术发展的必然趋势？ 4. 为什么说，如果没有数据压缩的进步，多媒体计算机就难以得到实际的应用？ 5. 就你个人的看法，多媒体技术要研究的内容还应包括哪些方面？ 6. 除了本章介绍的多媒体技术的一些应用，你还了解哪些不同的应用？