1
第一章 多媒体技术概论
1. 1 多媒体技术的发展
1. 2 多媒体的基本概念
1. 3 多媒体系统的组成
1. 4 多媒体技术的研究内容
1. 5 多媒体技术的应用领域
2
多媒体技术的发展
Apple公司推出的Macintosh机
Commodore公司研制的多媒体计算机系统
Amiga
Sony推出的交互式紧凑光盘系统CD-I
RCA公司推出的交互式数字视频系统DVI
多媒体个人计算机标准MPC的出现
多媒体操作系统的推出
3
1984年,美国Apple公司推出了代表多媒体技
术的Macintosh机,首先引入了位图的概念对图形
进行处理;1987年引入了HyperCard (超级卡),
Hyper Card是以卡片为节点的超级文本系统,每一
卡片不仅描述字符,还包括了图形、图像与声音,
使它成为当时唯一可与IBM PC分庭抗礼的势力。
Apple公司推出的Macintosh机
1
采用Hyper Card的
Apple计算机
4
多媒体计算机系统Amiga
1985,美国Commodore公司研制了世
界上最早的多媒体计算机系统Amiga,采用
用于图形、音频和视频处理的三个专用芯片,
同时还提供了一个具有菜单、多窗口、图标
等功能的多任务Amiga操作系统。
基于Motorola
68000处理器的
Amiga系统
2
5
交互式紧凑光盘系统CD-I
1986年4月,Philips/Sony联合推出
了交互式紧凑光盘系统CD-I (Compact
Disc Interactive),同时还公布了CD-
ROM的文件格式。该系统把各种多媒
体信息以数字化的形式存放在为650M
的CD-ROM上,用户可通过读取光盘中
的内容来播放。
3
6
交互式数字视频系统DVI
1987年,美国RCA(美国无线电公司)公
司推出了交互式数字视频系统DVI(Digital
Video Interactive)。它以计算机技术为基础,
用光盘来存储和检索图文声像和其他数据。
RCA后来把DVI技术卖给了通用电气公司
(IBM),后者又把这一技术卖给了Intel公司。
4
7
1989年3月,由Intel公司和IBM公司联合将
DVI技术发展成新一代多媒体开发平台Action
Media 750,该平台的硬件系统以IBM PC/AT,
386,486或兼容机为平台,在其内置了Intel专用
芯片构成的DVI接口板,包括DVI视频板、DVI音频
板以及DVI多功能板,同时配置CD-ROM驱动器,
带放大器的音响等,组成DVI用户系统,软件是基
于DOS的音频视频支持系统(AVSS)。到1991年,又
推出了改进的Action Media 750Ⅱ,软件采用基于
Windows的音频视频内核(AVK),大大提高了扩展
性、移植性和处理能力。
8
多媒体个人计算机标准MPC的出现
多媒体技术是一项综合性技术,其产品的
实用化涉及了多个行业的技术协作,应用目标
既涉及研究人员也面向消费者。因此,在多媒
体技术发展之初,很多产业部门都比较重视多
媒体的标准化问题。1990年,由Microsoft、
Philips等14家厂商组成的多媒体计算机市场协
会应运而生,并建立了多媒体个人计算机标准
,1993年和1995发布了和
,具体标准见表1-1。
5
9
要求 MPC1标准 MPC2标准 MPC3标准
CPU 386SX/16MHz或更高 486SX/25MHz或更高 Pentium/75MHz或更高
RAM 2M或更多 4MB-8MB或更多 8MB-12M或更多
硬盘 30MB 160MB 540MB
CDROM 150KB/s 300KB/s 600KB/s
声卡 8位声卡 16位声卡 16位以上,支持MIDI
显卡 640×480,16色 640×480,64k色 600×800,16M色
MPEG-1 没有要求 没有要求
具有MPEG-1播放;可进行直
接帧存取,16位/像素,
352×240分辨率,30帧/秒(或
25帧/秒)播放视频,视音频同
步,不丢帧。
操作系统 Windows Windows Windows
10
从应用的角度出发,标准化的目的是为了给
用户一个统一的接口,例如用户界面、数据格式、
网络接口等。针对不同的应用目的,多媒体的标
准可分为两大类:一类是以计算机为中心,强调
多媒体信息的存储和回放,以ISO为代表;一类是
以通信为基础,强调多媒体信息在通信网上的传
输,以ITU的说明为主。
ISO:International Organization for Standardization
国际标准化组织
ITU:International Telecommunication Union
国际电信联盟
11
数字图像压缩标准
⑴静止图像压缩标准
JPEG: ISO/IEC 10918
JPEG 2000:ISO/IEC 15444-1
⑵运动图像压缩标准
MPEG-1:视频存储和回放,VCD
MPEG-2:数字电视,HDTV,DVD
MPEG-4:基于媒体对象的存取
MPEG-7:多媒体内容描述标准
MPEG-21:多媒体框架标准
(3)视听通信编码解码标准
12
多媒体操作系统的推出
1992年,Microsoft公司推出了真正
的多媒体操作系统,后来出现
了更高的Windows操作系统版本,具有的
多媒体功能也越来越强大,多媒体个人计
算机成为PC机的主流,标志着PC机已经进
入了多媒体时代。
6
13
当前发展:现阶段是多媒体技术快速发展
的一个时期,其技术和研究成为世界性的热
点,迅速向纵深推进。多媒体技术国际会议,
主要涉及多媒体技术的以下热点课题:视频
信号压缩编码与解码;超媒体与文件系统;
通信协议与通信系统;多媒体创作工具;多
媒体同步机制等。
多媒体技术的发展方向
14
15
一、从大的角度来说:三电合一和三网合一
三电合一:是指将电信、电脑、电器通过多
媒体数字化技术,相互渗透融合 。
三网合一:是指因特网、通信网、电视网合
为一体,形成综合数字业务网,优点是带宽资
源利用率高、网络管理费用低廉以及使用便捷。
二、具体来讲,未来发展方向集中在以下六点:
未来的发展方向
16
高分辨率化,提高显示质量;
高速度化,缩短处理时间;
简单化,便于操作;
高维化,三维、四维或更高维;
智能化,提高信息识别的能力;
标准化,便于信息交互和资源共享。
多媒体技术总的发展趋势是具有更好更自
然的交互性,更大范围的信息存取服务,为
未来的人类生活创造出一个在功能、空间、
时间及人与人交互方面更完美的崭新世界。
17
多媒体的基本概念
媒体与多媒体
多媒体技术
多媒体计算机
18
媒体与多媒体
媒体的含义
媒体的分类
多媒体的定义
19
媒体(medium)
媒体是信息表示、信息
传递和信息存储的载体
20
媒体的含义
媒体(Media)又称媒介或媒质。计算机领
域中媒体有两种含义
①信息的表示载体
文本、音频、图形、图像、动画、视频
②存储信息的实体
纸张、磁盘、光盘、半导体存储器
21
文字文字
多媒体 多媒体 多媒体
●●
各类文字和符号各类文字和符号
信息的表示载体
22
文字文字
图形图形
矢量图形对象矢量图形对象●●
通过计算而描述的矢量图形通过计算而描述的矢量图形
23
文字文字
图形图形
图像图像
位图图像对象位图图像对象●●
用像素点描述的自然影像用像素点描述的自然影像
24
文字文字
图形图形
图像图像
动画动画
多画面帧动画多画面帧动画
单画面矢量动画单画面矢量动画
FRAMEFRAME 01 01 FRAME FRAME 02 02 FRAME FRAME 0303 FRAME FRAME 04 04 FRAME FRAME 0505 FRAME FRAME 06 06 FRAME FRAME 0707
动画对象动画对象●●
单画面矢量动画、多画面帧动画单画面矢量动画、多画面帧动画
25
文字文字
图形图形
图像图像
动画动画
音频音频
● ● midimidi音频音频
●● wavwav音频音频
●● mp3mp3压缩音频压缩音频
音频对象音频对象●●
音频数字信号、压缩音频信号音频数字信号、压缩音频信号
26
文字文字
图形图形
图像图像
动画动画
音频音频
视频视频
音频音频 + + 视频视频
Audio Vedio InformationAudio Vedio Information
视频对象视频对象●●
ENDEND
视频数字信号视频数字信号AVIAVI、压缩视频信号、压缩视频信号MPGMPG
27
存储信息的实体
磁介质磁介质
88””软盘软盘
360KB360KB
””软盘软盘
360KB360KB
720KB720KB
MB
””软盘软盘
720KB720KB
8mm8mm磁带磁带
1 Byte = 8 bit1 Byte = 8 bit
1 KB = 1024 Byte1 KB = 1024 Byte
1 MB = 1024 KB1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB1 GB = 1024 MB
11英文字符英文字符 = 1Byte= 1Byte
11汉字汉字 = 2 Byte= 2 Byte
存储容量的单位存储容量的单位
●●
教材教材435435千字千字 = 870000Byte = 850KB= 870000Byte = 850KB
( (理论值理论值))
28
光盘介质与半导体介质光盘介质与半导体介质
55””光盘光盘
650MB / 730MB650MB / 730MB
CD-ROMCD-ROM
CD-R / CD-RWCD-R / CD-RW
33””光盘光盘
200MB200MB
CD-ROMCD-ROM
CD-RCD-R
230MB / 640MB230MB / 640MB
33””光盘光盘. Only DiskOnly Disk
8MB ~ ~
Smart MediaSmart Media
8MB ~ 128MB8MB ~ 128MB
名片光盘名片光盘
50MB50MB
CD-RCD-R
NAME: Zhaozijiang
XENON PRO 50MB
●●
29
按国际电信联盟电信标准局ITU-T的定义,
媒体可分为以下五种类型:
媒体的分类
感觉媒体
表示媒体
显示媒体
存储媒体
传输媒体
30
感觉媒体:能直接作用于
人的感官,使人产生感觉
的媒体。如视觉、听觉、
触觉、味觉、嗅觉等。
31
表示媒体:为了加工、处理感觉媒体而人为
研究出来的媒体,指信息的表示和表现形式。
如文本、语音、图形、图像、视频等。
32
显示媒体:用来输入和输出信息的物理设备。
输入显示媒体:键盘、鼠标、话筒等。
输出显示媒体:显示器、打印机、音箱等。
33
存储媒体:用于存放数字化形式的表示媒体的
载体。如硬盘、磁盘、光盘、胶卷等。
34
传输媒体:用于传输表示媒体的物理传输介质,
如电话线、双绞线、光纤等。
35
多媒体的定义
“多媒体”一词译自英文“Multimedia”即
“Multiple”和”Media”的合成,核心词是
媒体,是融合两种或两种以上表示媒体的人机
交互式信息交流和传播媒体,一般理解为多种
媒体信息的综合。
多媒体的实质是将自然形式存在的各种媒体
数字化,然后利用计算机对这些数字信息进行
加工或处理,以一种友好的方式提供给用户使
用。
36
什么是多媒体?
文本、声音、图形、图像
和动画这些都是载递信息
的媒体,它们的两个或多
于两个的组合称为多媒体
。
37
多媒体处理过程:各种媒体→数
字化→存储到计算机中→处理→再现给
用户
人类视觉:80%
听觉:10%
触觉、嗅觉、味觉:10%→虚拟现实
→多媒体
38
多媒体元素是指多媒体应用系统中可以
呈现给用户的媒体组成。主要包括文本、
音频、图像、动画和视频等
多媒体元素
综合处理图、文、声、像
39
定义:多媒体技术是以数字技术为基础,把通信技
术(电话、传真)视听技术(电台、电视)和计算机技
术融于一体,能够对文字、图形、图像、声音、视频等
多种媒体信息进行存储、传送和处理的综合性高新技术
。
多媒体技术
计算机技术
多媒体技术 视听技术
通信技术
综合处理图、文、声、像
40
多媒体技术的特征
多样性:综合处理多种媒体信息,将计算机处理
的信息空间扩展并放大。
集成性:多媒体技术不仅集成了多种媒体,而且
集成了计算机、通信、电视和其他音像处理等多
种技术。
交互性:能为用户提供有效的控制和使用信息的
手段,它增加用户对信息的注意和理解,延长信
息的保留时间。
实时性:是指多媒体系统与时间的密切相关性,
反映了应用对多媒体系统的要求,如视频会议系
统、实况信息的传输等。
41
什么是多媒体系统?
多媒体系统是指利用计算
机技术和数字通讯网技术
来处理和控制多媒体信息
的系统,如一个电视节目、
一部动画片、CAI课件或
者视频/音频演示系统,
都可以称之为多媒体系统。