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1、第1页第第1章章 多媒体技术基础知识多媒体技术基础知识本章概述 本章的学习目标主要内容第2页本章概述本章概述l多媒体技术是多媒体技术是20世纪世纪80年代末期兴起并得到迅速发展的年代末期兴起并得到迅速发展的一门技术。它结合了文字、图形、影像、动画、视讯、声一门技术。它结合了文字、图形、影像、动画、视讯、声音、特殊效果，再经由计算机表现出来，它能用来达成信音、特殊效果，再经由计算机表现出来，它能用来达成信息传播中的任何媒体资源。息传播中的任何媒体资源。l现在所说的现在所说的“多媒体多媒体”，常常不是说多媒体信息本身，而，常常不是说多媒体信息本身，而主要是指处理和应用它的一套技术，即主要是指处理和
2、应用它的一套技术，即“多媒体技术多媒体技术”。l多媒体技术广泛应用于教育、宣传等领域，使原本枯燥无多媒体技术广泛应用于教育、宣传等领域，使原本枯燥无味的播讲变成互动的双向信息交流，图文并茂给人以强烈味的播讲变成互动的双向信息交流，图文并茂给人以强烈的视觉冲击，印象深刻，它不仅为人们勾画出一个多姿多的视觉冲击，印象深刻，它不仅为人们勾画出一个多姿多彩的视听世界，也使得人们的工作和生活方式发生了巨大彩的视听世界，也使得人们的工作和生活方式发生了巨大的改变。的改变。l本章对多媒体的基本知识进行介绍。本章对多媒体的基本知识进行介绍。第3页本章的学习目标本章的学习目标l掌握媒体、多媒体、多媒体技术等基本
3、概掌握媒体、多媒体、多媒体技术等基本概念念l熟悉多媒体技术的基本特性熟悉多媒体技术的基本特性l熟悉多媒体系统的关键技术熟悉多媒体系统的关键技术l了解多媒体技术的发展历程了解多媒体技术的发展历程l了解多媒体技术的应用领域及分类了解多媒体技术的应用领域及分类l了解多媒体计算机技术的发展趋势了解多媒体计算机技术的发展趋势第4页主要内容主要内容l1.1 概述概述l1.2 多媒体技术的发展及应用多媒体技术的发展及应用l1.3 多媒体系统的关键技术多媒体系统的关键技术l1.4 本章小结本章小结第5页1.1 概述概述l随着多媒体技术的飞速发展和日益普及，随着多媒体技术的飞速发展和日益普及，越来越多的领域涉及
4、到其产品的开发和技越来越多的领域涉及到其产品的开发和技术应用。多媒体计算机技术的发展不仅对术应用。多媒体计算机技术的发展不仅对计算机技术产生了巨大的影响，而且已经计算机技术产生了巨大的影响，而且已经并将更大地改变人们生活和工作的方式。并将更大地改变人们生活和工作的方式。第6页媒体的含义媒体的含义l媒体一词源于英文媒体一词源于英文Medium，其种类繁多。，其种类繁多。在计算机领域中，媒体的含义有两种，在计算机领域中，媒体的含义有两种，一种是指表示信息的载体，如文字、图形、图一种是指表示信息的载体，如文字、图形、图像、声音、视频影像、动画等，这就是多媒体像、声音、视频影像、动画等，这就是多媒体计
5、算机技术中所指的媒体；计算机技术中所指的媒体；一种是指存储信息的实体，如纸张、半导体存一种是指存储信息的实体，如纸张、半导体存储器、磁带、磁盘、光盘等。储器、磁带、磁盘、光盘等。第7页媒体分类媒体分类l国际电话电报咨询委员会国际电话电报咨询委员会(CCITT)(CCITT)给出了比较通用的定义，给出了比较通用的定义，将媒体分为将媒体分为5 5类：类：感觉媒体感觉媒体(Perception Medium)指通过人的感觉器官指通过人的感觉器官能直接感受的媒体，如听觉对声音的反应，视觉对图能直接感受的媒体，如听觉对声音的反应，视觉对图像的反应。人的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉能够像的反应。人的视觉、
6、听觉、嗅觉、味觉、触觉能够从这类媒体中直接获取信息。从这类媒体中直接获取信息。表示媒体表示媒体(Representation Medium)用于传播和表达用于传播和表达感觉媒体的中介媒体，是信息的表示和表现形式，如感觉媒体的中介媒体，是信息的表示和表现形式，如各种信息的数字编码各种信息的数字编码(文字的文字的ASCII码，码，GB2313码，图码，图像的像的JPEG、MPEG码等码等)，通过表示媒体，可方便地，通过表示媒体，可方便地表示和传播各种信息。表示和传播各种信息。第8页显示媒体显示媒体(Presentation Medium)是进行信息输入和输是进行信息输入和输出的一类媒体，它包含输入
7、媒体出的一类媒体，它包含输入媒体(如鼠标、键盘、扫描如鼠标、键盘、扫描仪、摄像机、话筒等仪、摄像机、话筒等)和输出媒体和输出媒体(显示器、打印机、喇显示器、打印机、喇叭、绘图仪等叭、绘图仪等)两种。两种。存储媒体存储媒体(Storage Medium)是存放表示媒体的物理实是存放表示媒体的物理实体，如硬盘、光盘、软盘、体，如硬盘、光盘、软盘、U盘、闪存、录相带等。计盘、闪存、录相带等。计算机可以随时调用存储媒体上存放的信息进行加工处算机可以随时调用存储媒体上存放的信息进行加工处理。理。传输媒体传输媒体(Transmission Medium)是用于通信传输的是用于通信传输的信息载体，可将表示媒
8、体从一个地方传送到另一个地信息载体，可将表示媒体从一个地方传送到另一个地方。这类媒体主要包括各种导线、电缆、光缆、无线方。这类媒体主要包括各种导线、电缆、光缆、无线传输介质及其它通信信道等。传输介质及其它通信信道等。媒体分类媒体分类第9页l表示媒体是信息的主要表现形式，它通常包含以表示媒体是信息的主要表现形式，它通常包含以下六种媒体元素：下六种媒体元素：文字符号是一种文字符号最基本的表示媒体。它是计算机中信息文字符号是一种文字符号最基本的表示媒体。它是计算机中信息交流的主要方式之一，文字符号具有易处理，占用空间少，便于交流的主要方式之一，文字符号具有易处理，占用空间少，便于存储、输入、输出等操
9、作的特点。存储、输入、输出等操作的特点。矢量图形是用各种绘图工具绘制的由线、形、体、文字等图形元矢量图形是用各种绘图工具绘制的由线、形、体、文字等图形元素构成的图画，由一组指令描述，这些指令给出了构成图形的直素构成的图画，由一组指令描述，这些指令给出了构成图形的直线、曲线、各种几何图形等图元的形状、位置、颜色等各种属性线、曲线、各种几何图形等图元的形状、位置、颜色等各种属性和参数，矢量图也称为几何图。图形的最大优点是文件数据量小，和参数，矢量图也称为几何图。图形的最大优点是文件数据量小，易存储，在计算机中进行移动、缩放、旋转、扭曲等操作时不会易存储，在计算机中进行移动、缩放、旋转、扭曲等操作时
10、不会失真。失真。位图图像是由一组排列成行、列的点位图图像是由一组排列成行、列的点(像素点像素点)构成的画面，这些构成的画面，这些像素点记录了图像的颜色和亮度。像素点记录了图像的颜色和亮度。 常见的表示媒体常见的表示媒体第10页音频信息是指计算机所处理的声音信息。常见的声音音频信息是指计算机所处理的声音信息。常见的声音信息有语音、音效、音乐三种表现形式，在计算机中，信息有语音、音效、音乐三种表现形式，在计算机中，各种声音均以数字化的形式保存和处理。各种声音均以数字化的形式保存和处理。视频影像是一组连续的随时间而变化的画面，能以一视频影像是一组连续的随时间而变化的画面，能以一定的速率连续地播放，在
11、屏幕上是真实活动的影像。定的速率连续地播放，在屏幕上是真实活动的影像。视频信息经过采集、压缩后以数字化的形式保存。视频信息经过采集、压缩后以数字化的形式保存。动画是用一系列连续的画面来表现运动和变化的技术。动画是用一系列连续的画面来表现运动和变化的技术。当以一定的速度连续播放这些静止的画面时，即可产当以一定的速度连续播放这些静止的画面时，即可产生动画效果。计算机动画有二维动画生动画效果。计算机动画有二维动画(平面动画平面动画)和三维和三维动画动画(立体动画立体动画)两种。两种。常见的表示媒体常见的表示媒体第11页媒体的分类媒体的分类l计算机能处理的媒体信息从时效性上也可计算机能处理的媒体信息从
12、时效性上也可分为两大类：分为两大类：静态媒体是指没有时间维的媒体，即其播放速静态媒体是指没有时间维的媒体，即其播放速度不会影响所含信息的再现，包括文字、图形、度不会影响所含信息的再现，包括文字、图形、图像。图像。时变媒体是指由媒体时变媒体是指由媒体“量子量子”(如音频采样和如音频采样和视频帧视频帧)组成的，具有隐含的时间维，播放速度组成的，具有隐含的时间维，播放速度影响其所含信息的再现；因此，需要在一段特影响其所含信息的再现；因此，需要在一段特定的时间里按特定的速度播放；如果播放速度定的时间里按特定的速度播放；如果播放速度得不到满足，媒体信息的完整性就会受到影响，得不到满足，媒体信息的完整性就
13、会受到影响，包括声音、动画、活动影像。包括声音、动画、活动影像。第12页l多媒体是指运用存储与再现技术得到的计算机中多媒体是指运用存储与再现技术得到的计算机中的数字信息，也就是把文本、图形、声音、影像的数字信息，也就是把文本、图形、声音、影像等这些等这些“单媒体单媒体”和计算机程序融合在一起，形和计算机程序融合在一起，形成的一种人机交互式的信息交流和传播媒体。成的一种人机交互式的信息交流和传播媒体。l一般认为，多媒体是能同时获取、处理、编辑、一般认为，多媒体是能同时获取、处理、编辑、存储、展示两个或两个以上不同类型的信息媒体存储、展示两个或两个以上不同类型的信息媒体的技术，它为人类提供了巨大的
14、方便，帮助人们的技术，它为人类提供了巨大的方便，帮助人们记忆巨大的文字信息、图像信息、声音信息并能记忆巨大的文字信息、图像信息、声音信息并能快速地提取为人类服务。快速地提取为人类服务。多媒体的含义多媒体的含义第13页1.1.2 多媒体技术的特征多媒体技术的特征l1.信息载体的多样性信息载体的多样性计算机信息处理的方式不再是只能处理字符这种单一计算机信息处理的方式不再是只能处理字符这种单一信息模式图形、图像、音频信息、视频信息和动画等信息模式图形、图像、音频信息、视频信息和动画等多种媒体形式成为计算机综合处理及应用的主要形式。多种媒体形式成为计算机综合处理及应用的主要形式。这使人与计算机交流的方
15、式变得多样化、形象化，人这使人与计算机交流的方式变得多样化、形象化，人们可以通过多种媒体形式与计算机交流信息。们可以通过多种媒体形式与计算机交流信息。l2.集成性集成性集成性包括两个方面的含义，即对多种媒体信息的集集成性包括两个方面的含义，即对多种媒体信息的集成和对处理各种媒体设备的集成。成和对处理各种媒体设备的集成。第14页l3.交互性交互性l交互性是多媒体系统的一个重要特征，用户能交互性是多媒体系统的一个重要特征，用户能够通过操作计算机对系统的运行进行控制，使够通过操作计算机对系统的运行进行控制，使人和计算机之间实现双向信息交流，计算机按人和计算机之间实现双向信息交流，计算机按用户的指挥和
16、控制提供有效信息。交互性分为用户的指挥和控制提供有效信息。交互性分为3个层次：个层次：其一是低级交互其一是低级交互其二是中级交互其二是中级交互其三是高级交互其三是高级交互1.1.2 多媒体技术的特征多媒体技术的特征第15页l4.协同性协同性多媒体系统中的各种媒体有机地组合集成为一个整体，多媒体系统中的各种媒体有机地组合集成为一个整体，每一种媒体都有其自身规律，各种媒体之间必须有机每一种媒体都有其自身规律，各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。各媒体间有协调同步运行的要地配合才能协调一致。各媒体间有协调同步运行的要求，如影像和配音、视频会议系统和可视电话等，多求，如影像和配音、视频会议系统和可
17、视电话等，多种媒体之间的协调以及时间、空间的协调是多媒体的种媒体之间的协调以及时间、空间的协调是多媒体的关键技术之一。关键技术之一。l5.实时性实时性所谓实时性就是在人的感官系统允许的情况下，进行所谓实时性就是在人的感官系统允许的情况下，进行多媒体交互，就好像面对面多媒体交互，就好像面对面(Face To Face)一样，图一样，图像和声音都是连续的。实时多媒体分布系统是把计算像和声音都是连续的。实时多媒体分布系统是把计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性有机地结机的交互性、通信的分布性和电视的真实性有机地结合在一起。合在一起。1.1.2 多媒体技术的特征多媒体技术的特征第16页1.1.3
18、 多媒体系统及其分类多媒体系统及其分类l多媒体系统是指利用计算机技术和数字通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，讯网技术来处理和控制多媒体信息的系统，是由多媒体终端设备、网络设备、服务系是由多媒体终端设备、网络设备、服务系统、多媒体软件及相关媒体数据组成的有统、多媒体软件及相关媒体数据组成的有机整体。一般的多媒体系统主要由以下四机整体。一般的多媒体系统主要由以下四个部分的内容组成：个部分的内容组成：第17页多媒体系统的组成部分多媒体系统的组成部分l多媒体操作系统多媒体操作系统多媒体操作系统也称为多媒体核心系统，具有实时任务调度、多多媒体操作系统也称为多媒体
19、核心系统，具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制，图形用户媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制，图形用户界面管理等。界面管理等。l多媒体硬件系统多媒体硬件系统多媒体硬件系统包括计算机硬件、声音多媒体硬件系统包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输视频处理器、多种媒体输入入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。其中，输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。其中，最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片、光盘驱动器等。片、光盘驱动器等。l媒体处理系统工具媒体处
20、理系统工具媒体处理系统工具或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系媒体处理系统工具或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统重要组成部分。统重要组成部分。 l用户应用软件用户应用软件根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品。的用户应用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品。第18页多媒体系统的分类多媒体系统的分类l多媒体系统可以按功能或应用范围分类，分类情多媒体系统可以按功能或应用范围分类，分类情况如下：况如下：l按功能分类按功能分类开发系统和播放系统开发系统和播放系统l按应
21、用范围分类按应用范围分类信息管理咨询系统信息管理咨询系统教育培训系统教育培训系统家庭多媒体系统家庭多媒体系统通讯系统通讯系统第19页1.1.4 流媒体的基础知识流媒体的基础知识l1流媒体流媒体流媒体一词译自英文流媒体一词译自英文“Streaming Media”，它是一种可以使音频、视频和其它多媒体能在它是一种可以使音频、视频和其它多媒体能在Internet及及Intranet上以实时的、无需下载等待上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。持采用流式传输及播放的媒体格式。 第20页流媒体传输方式的优
22、点流媒体传输方式的优点l与单纯的下载方式相比，这种对多媒体文件边下与单纯的下载方式相比，这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式具有以下优点：载边播放的流式传输方式具有以下优点：启动延时速度都大幅度地缩短启动延时速度都大幅度地缩短用户不用等待所有内容下载到硬盘上才开始浏览。用户不用等待所有内容下载到硬盘上才开始浏览。由于由于Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输，是以包传输为基础进行断续的异步传输，数据被分解为许多包进行传输，动态变化的网络使各数据被分解为许多包进行传输，动态变化的网络使各个包可能选择不同的路由，故到达用户计算机的时间个包可能选择不同的路由，故到达用户计算机的时间
23、延迟也就不同。延迟也就不同。 流式传输的实现有特定的实时传输协议流式传输的实现有特定的实时传输协议流式传输的实现采用流式传输的实现采用RTSP等实时传输协议，更加适合等实时传输协议，更加适合动画、视音频在网上的流式实时传输。动画、视音频在网上的流式实时传输。第21页2流媒体技术基础流媒体技术基础l实现流式传输有两种方法：实现流式传输有两种方法：实时流式传输实时流式传输(Real-time streaming transport) 顺序流式传输顺序流式传输(progressive streaming transport)。 如为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用如为实时广播，或使用流式传
24、输媒体服务器，或应用实时流协议实时流协议(RTSP)等，即为实时流式传输。等，即为实时流式传输。 如使用超文本传输协议如使用超文本传输协议(HTTP)服务器，文件即通过顺服务器，文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。第22页3流媒体技术原理流媒体技术原理l流式传输的实现需要合适的传输协议。流式传输的实现需要合适的传输协议。l在流式传输的实现方案中，一般采用在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP/TCP来传输控制信息，而用实时传输协议来传
25、输控制信息，而用实时传输协议/用户数据报用户数据报协议协议(RTP/UDP)来传输实时数据。流式传输的实来传输实时数据。流式传输的实现需要缓存，使用缓存系统来消除时延和抖动的现需要缓存，使用缓存系统来消除时延和抖动的影响，以保证数据包顺序正确，从而使媒体数据影响，以保证数据包顺序正确，从而使媒体数据能够连续输出。通常高速缓存所需容量并不大，能够连续输出。通常高速缓存所需容量并不大，因为通过丢弃已经播放的内容可以重新利用空出因为通过丢弃已经播放的内容可以重新利用空出的空间来缓存后续尚未播放的内容。的空间来缓存后续尚未播放的内容。第23页流式传输的过程流式传输的过程l(1) 用户选择某一流媒体服务
26、后，用户选择某一流媒体服务后，Web浏览器与浏览器与Web服务服务器之间使用器之间使用HTTP/TCP交换控制信息，以便需要传输的实交换控制信息，以便需要传输的实时数据从原始信息中检索出来。时数据从原始信息中检索出来。l(2) Web浏览器启动音视频客户程序，使用浏览器启动音视频客户程序，使用HTTP从从Web服务器检索相关参数对音视频客户程序初始化，这些参数服务器检索相关参数对音视频客户程序初始化，这些参数可能包括目录信息、音视频数据的编码类型或与音视频检可能包括目录信息、音视频数据的编码类型或与音视频检索相关的服务器地址。索相关的服务器地址。l(3) 音视频客户程序及音视频服务器运行实时流
27、协议，以音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议，以交换音视频传输所需的控制信息，实时流协议提供执行播交换音视频传输所需的控制信息，实时流协议提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。l(4) 音视频服务器使用音视频服务器使用RTP/UDP协议将音视频数据传输给协议将音视频数据传输给音视频客户程序，一旦音视频数据抵达客户端，音视频客音视频客户程序，一旦音视频数据抵达客户端，音视频客户程序即可播放输出户程序即可播放输出。第24页4流媒体系统结构流媒体系统结构l一是编码工具，用于创建、捕捉和编辑多媒一是编码工具，用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成
28、流媒体格式；体数据，形成流媒体格式；l二是流媒体数据；二是流媒体数据；l三是服务器，存放和控制流媒体的数据；三是服务器，存放和控制流媒体的数据；l四是网络，适合多媒体传输协议甚至实时传四是网络，适合多媒体传输协议甚至实时传输协议的网络；输协议的网络；l五是播放器，供客户端浏览流媒体文件。五是播放器，供客户端浏览流媒体文件。第25页5流媒体传输协议流媒体传输协议l流式传输的实现需要合适的传输协议。流式传输的实现需要合适的传输协议。TCP需要需要较多的开销，故不太适合传输实时数据。在流式较多的开销，故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中，一般采用传输的实现方案中，一般采用HTTP/TCP来
29、传输来传输控制信息，而用控制信息，而用RTP/UDP来传输实时多媒体数据。来传输实时多媒体数据。实时传输协议实时传输协议RTP与与RTCP实时流协议实时流协议RTSP资源预订协议资源预订协议RSVP第26页1.1.5 多媒体与流媒体的区别与联系多媒体与流媒体的区别与联系l概括来说，多媒体就是概括来说，多媒体就是“多种多种”媒体结合在一起，媒体结合在一起，有图片、声音、文字、视频甚至交互的虚拟现实有图片、声音、文字、视频甚至交互的虚拟现实功能。流媒体是指在线播放影音文件，一方面改功能。流媒体是指在线播放影音文件，一方面改善客户感官性，一方面提高安全性，防止影音文善客户感官性，一方面提高安全性，防
30、止影音文件被下载。件被下载。l多媒体包括流媒体，其中包括视频媒体，音频媒多媒体包括流媒体，其中包括视频媒体，音频媒体等。流媒体就是一种动态的视频采集技术，如体等。流媒体就是一种动态的视频采集技术，如果放到网页上，果放到网页上，“流流”媒体是一边下载一边播放媒体是一边下载一边播放的，比如一部电影，不是流媒体的话，肯定要几的，比如一部电影，不是流媒体的话，肯定要几百兆全部下完，才能打开看。百兆全部下完，才能打开看。第27页1.1.5 多媒体与流媒体的区别与联系多媒体与流媒体的区别与联系l多媒体技术有三个显著特点：多媒体技术有三个显著特点：集成性集成性实时性实时性交互性交互性l流媒体数据流也具有三个
31、特点：流媒体数据流也具有三个特点：连续性连续性(Continuous)实时性实时性(Real-time) 时序性，即其数据流具有严格的前后时序关系。时序性，即其数据流具有严格的前后时序关系。第28页1.1.5 多媒体与流媒体的区别与联系多媒体与流媒体的区别与联系l常见的流媒体的应用主要有：常见的流媒体的应用主要有：视频点播视频点播(VOD)视频广播视频广播视频监视视频监视视频会议视频会议远程教学远程教学交互式游戏交互式游戏l总之，目前基于流媒体的应用非常多，发展非常总之，目前基于流媒体的应用非常多，发展非常快。丰富的流媒体应用对用户有很强的吸引力，快。丰富的流媒体应用对用户有很强的吸引力，在解
32、决了制约流媒体的关键技术问题后，可以预在解决了制约流媒体的关键技术问题后，可以预料，流媒体应用必然会成为未来网络的主流应用。料，流媒体应用必然会成为未来网络的主流应用。第29页主要内容主要内容l1.1 概述概述l1.2 多媒体技术的发展及应用多媒体技术的发展及应用l1.3 多媒体系统的关键技术多媒体系统的关键技术l1.4 本章小结本章小结第30页1.2 多媒体技术的发展历程及应用多媒体技术的发展历程及应用l1.2.1 多媒体技术的发展历程多媒体技术的发展历程 启蒙发展阶段启蒙发展阶段标准化阶段标准化阶段蓬勃发展阶段蓬勃发展阶段第31页l多媒体技术的一些概念和方法，起源于多媒体技术的一些概念和方
33、法，起源于20世纪世纪60年代。年代。1965年，纳尔逊年，纳尔逊(Ted Nelson)为计算机上处理文本文件提为计算机上处理文本文件提出了一种把文本中遇到的相关文本组织在一起的方法，并出了一种把文本中遇到的相关文本组织在一起的方法，并为这种方法杜撰了一个词，称为为这种方法杜撰了一个词，称为“Hypertext”。l1967年，年，Nicholas Negroponte在美国麻省理工学院在美国麻省理工学院(MIT)组织体系结构机器组组织体系结构机器组(Architecture Machine Group)。l1969年，纳尔逊年，纳尔逊(Nelson)和万戴蒙和万戴蒙(Van Dam)在布朗
34、大学在布朗大学(Brown)开发出超文本编辑器。开发出超文本编辑器。l1976年，美国麻省理工学院体系结构机器组向年，美国麻省理工学院体系结构机器组向DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)提出多种媒体提出多种媒体(Multiple Media)的建议。的建议。1启蒙发展阶段启蒙发展阶段第32页l多媒体计算机技术实现于多媒体计算机技术实现于20世纪世纪80年代。年代。l1984年美国年美国Apple公司研制的公司研制的Macintosh计算机计算机首先引入了位映射处理图形的概念，使用了位图首先引入了位映射处理图形的概念，使用了位图(bit
35、map)、窗口、窗口(window)、图标、图标(icon)等技术，等技术，改变了原来计算机只能处理数值、符号的单一操改变了原来计算机只能处理数值、符号的单一操作模式，人机界面出现了图形交互方式，操作界作模式，人机界面出现了图形交互方式，操作界面得到了极大的改善。面得到了极大的改善。l鼠标的使用和图形界面使人机交互变得简单、形鼠标的使用和图形界面使人机交互变得简单、形象和直观。象和直观。1启蒙发展阶段启蒙发展阶段第33页l在多媒体技术发展的启蒙阶段，几家著名的公司对多媒体在多媒体技术发展的启蒙阶段，几家著名的公司对多媒体系统的研发起到了较大的促进作用。系统的研发起到了较大的促进作用。l1985
36、年，美国年，美国Commodore公司率先推出了世界上第一台公司率先推出了世界上第一台多媒体计算机系统多媒体计算机系统Amiga。l1986年，世界上两家著名的大电器公司荷兰的年，世界上两家著名的大电器公司荷兰的Philips和和日本的日本的Sony公司联合推出了交互式紧凑光盘系统公司联合推出了交互式紧凑光盘系统CD-I(Compact Disk Interactive)，并给出了后来成为，并给出了后来成为ISO国国际标准的际标准的CD-ROM光盘数据格式。光盘数据格式。l1987年，美国无线电公司年，美国无线电公司(RCA)研究中心推出了交互式数研究中心推出了交互式数字视频系统字视频系统(D
37、VI)，这是一项用只读光盘播放视频图像和，这是一项用只读光盘播放视频图像和声音的技术。声音的技术。l1989年美国年美国Intel公司和公司和IBM公司联合将公司联合将DVI技术进行改进，技术进行改进，发展成新一代的多媒体产品发展成新一代的多媒体产品Action Media 750。1启蒙发展阶段启蒙发展阶段第34页2标准化阶段标准化阶段l自自20世纪世纪90年代以来，多媒体技术逐渐成熟。应用领域年代以来，多媒体技术逐渐成熟。应用领域不断扩大，所涉及的学科、行业越来越多，特别是多媒体不断扩大，所涉及的学科、行业越来越多，特别是多媒体技术走向产业化后，其产品的技术标准和实用化成为大家技术走向产业
38、化后，其产品的技术标准和实用化成为大家关注的问题，产品规范化、标准化越来越受到人们的重视。关注的问题，产品规范化、标准化越来越受到人们的重视。由于多媒体技术是一种综合性技术，它的实用化涉及到计由于多媒体技术是一种综合性技术，它的实用化涉及到计算机、电子、通信、影视等多个行业技术协作，其产品的算机、电子、通信、影视等多个行业技术协作，其产品的应用目标，既涉及研究人员也面向普通消费者，涉及各个应用目标，既涉及研究人员也面向普通消费者，涉及各个用户层次，因此标准化问题是多媒体技术实用化的关键。用户层次，因此标准化问题是多媒体技术实用化的关键。在标准化阶段，研究部门和开发部门首先各自提出自己的在标准化
39、阶段，研究部门和开发部门首先各自提出自己的方案，然后经分析、测试、比较、综合，总结出最优、最方案，然后经分析、测试、比较、综合，总结出最优、最便于应用推广的标准，指导多媒体产品的研制。便于应用推广的标准，指导多媒体产品的研制。第35页（1）多媒体个人计算机的三级技术标准）多媒体个人计算机的三级技术标准l国际上，美国微软公司、商用机器公司、新加坡国际上，美国微软公司、商用机器公司、新加坡创通公司、日本创通公司、日本NEC公司和荷兰飞利浦等大型计公司和荷兰飞利浦等大型计算机公司共同制定了统一的算机公司共同制定了统一的MPC标准：标准：MPC-1、MPC-2、MPC-3、MPC-4，其中，其中MPC
40、-4标准标准PC的基本配置如表的基本配置如表1-1所示。尽管这些标准现在已经所示。尽管这些标准现在已经落后，但它满足了当时多媒体播放的基本要求。落后，但它满足了当时多媒体播放的基本要求。2标准化阶段标准化阶段第36页MPC-4技术标准技术标准 项目项目MPC-4软件软件处理器处理器CPUIntel Pentium/133 MHzIntel Pentium/200 MHzWindows 3.2Windows NTWindows 95单用户单用户/多用多用户户内存内存16MB磁盘磁盘30MB硬盘、硬盘、1.44MB软盘软盘光驱驱动器光驱驱动器1016倍速倍速音效卡音效卡16位数字音频采样位数字音频
41、采样44.1 kHz/48 kHz带带波表波表图形加速显图形加速显示卡示卡120410241600190024位位/32位真彩色位真彩色视频卡视频卡Modem卡、视频采集卡等卡、视频采集卡等显示器显示器38 cm43 cm第37页l(2) 数字化图像压缩国际标准数字化图像压缩国际标准目前多媒体计算机系统采用的是目前多媒体计算机系统采用的是ISO和和ITU联合联合 制定的数字化图像制定的数字化图像压缩国际标准，具体有三个主要标准：其一是压缩国际标准，具体有三个主要标准：其一是JPEG标准；其二标准；其二是是MPEG标准；其三是标准；其三是H.26X标准。标准。l(3) 数字化音频压缩标准数字化音
42、频压缩标准音频信号是多媒体信息的重要组成部分。国际上制定了一系列的音频信号是多媒体信息的重要组成部分。国际上制定了一系列的语音压缩编码的标准。语音压缩编码的标准。ITU也制定了一系列压缩标准，主要有：其一是也制定了一系列压缩标准，主要有：其一是16Kb/s ITU语音语音标准化方案标准化方案G.278；其二是；其二是32Kb/s ITU标准化方案标准化方案G.721；其三是；其三是64Kb/s ITU制定了制定了G.722标准。标准。l(4) 光盘存储系统的规格和数据格式标准光盘存储系统的规格和数据格式标准ISO对多媒体技术的核心设备对多媒体技术的核心设备光盘存储系统的规格和数据格光盘存储系统
43、的规格和数据格式发布了统一的标准，式发布了统一的标准，特别是流行的特别是流行的CD-ROM、DVD和它们为基础的各种音频视频光盘和它们为基础的各种音频视频光盘的各种性能都有统一规定。的各种性能都有统一规定。2标准化阶段标准化阶段第38页3蓬勃发展阶段蓬勃发展阶段l随着多媒体各种标准的制定和应用，极大地推动了多随着多媒体各种标准的制定和应用，极大地推动了多媒体产业的发展，很多多媒体标准和实现方法媒体产业的发展，很多多媒体标准和实现方法(如如JPEG、MPEG等等)已被做到芯片级，并作为成熟的商已被做到芯片级，并作为成熟的商品投入市场。主要的标志性事件如下：品投入市场。主要的标志性事件如下：一个代
44、表是一个代表是1997年年1月美国月美国Intel公司推出了具有公司推出了具有MMX技术的奔腾处理器技术的奔腾处理器(Pentium processor with MMX)，使它成为多媒体计算机的一个标准。使它成为多媒体计算机的一个标准。另一代表是另一代表是AC97杜比数字环绕音响的推出。杜比数字环绕音响的推出。l随着网络电脑随着网络电脑(Internet PC、NC)及新一代消费性电及新一代消费性电子产品的崛起，强调应用于影像及通讯处理上最佳的子产品的崛起，强调应用于影像及通讯处理上最佳的数字信号处理器数字信号处理器(DSP)，经过另一番的结构包装，可，经过另一番的结构包装，可由软件驱动组态
45、的方式，进入咨询及消费性的多媒体由软件驱动组态的方式，进入咨询及消费性的多媒体处理器市场。处理器市场。第39页l目前，国际上流行的数字移动多媒体广播标准主要有目前，国际上流行的数字移动多媒体广播标准主要有3个：个：欧洲的欧洲的DVB-Ht、美国的、美国的MediaFLO和韩国的和韩国的T-DMB。欧。欧洲洲DVB项目组于项目组于2002年秋开始制订手持终端标准，年秋开始制订手持终端标准，2004年年2月完成，月完成，11月被月被E11SI接受并公布为接受并公布为DVB-H标准。标准。 l蓝牙技术的开发使用，更使多媒体技术无线电化。虚拟现蓝牙技术的开发使用，更使多媒体技术无线电化。虚拟现实实(V
46、irtual reality)技术正向各个应用领域开拓。技术正向各个应用领域开拓。l在在2010年第年第9届中国国际多媒体视讯高峰论坛暨产品展示届中国国际多媒体视讯高峰论坛暨产品展示会上，与会专家学者分析了国际（国内）多媒体视频通信会上，与会专家学者分析了国际（国内）多媒体视频通信市场的发展方向，比如三网融合、统一通信、市场的发展方向，比如三网融合、统一通信、1080P 高清高清视频通信、远程呈现、固移融合全业务视频运营、视频通视频通信、远程呈现、固移融合全业务视频运营、视频通信在物联网的应用等发展热点。信在物联网的应用等发展热点。3蓬勃发展阶段蓬勃发展阶段第40页l总之，近年来多媒体基础技术
47、的研究已经进入总之，近年来多媒体基础技术的研究已经进入稳定期，而针对多媒体应用技术的研究仍在持稳定期，而针对多媒体应用技术的研究仍在持续受到极大的关注。从对多媒体数据进行处理续受到极大的关注。从对多媒体数据进行处理的目标上来看，多媒体的研究正从以展现为重的目标上来看，多媒体的研究正从以展现为重点向展现、传输与理解并重发生着改变，相关点向展现、传输与理解并重发生着改变，相关技术研究将持续活跃，多媒体技术正日益走向技术研究将持续活跃，多媒体技术正日益走向成熟和完善。成熟和完善。3蓬勃发展阶段蓬勃发展阶段第41页1.2.2 多媒体计算机技术的发展趋势多媒体计算机技术的发展趋势l多媒体计算机技术的发展
48、趋势有四个方面：多媒体计算机技术的发展趋势有四个方面： 集成化集成化 智能化智能化 嵌入化嵌入化 网络化网络化第42页集成化集成化l在传统的计算机应用中，大多数都采用文本媒体，所以对在传统的计算机应用中，大多数都采用文本媒体，所以对信息的表达仅限于信息的表达仅限于“显示显示”。在未来的多媒体环境下，各。在未来的多媒体环境下，各种媒体并存，视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉媒体信息的种媒体并存，视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉媒体信息的综合与合成，就不能仅仅用综合与合成，就不能仅仅用“显示显示”完成媒体的表现了，完成媒体的表现了，必将是呈集成化的趋势。必将是呈集成化的趋势。l各种媒体的时空安排和效应，相互
49、之间的同步和合成效果，各种媒体的时空安排和效应，相互之间的同步和合成效果，相互作用的解释和描述等都是表达信息。影视声响技术广相互作用的解释和描述等都是表达信息。影视声响技术广泛应用，使多媒泛应用，使多媒 体的时空合成、同步效果，可视化、可体的时空合成、同步效果，可视化、可听化以及灵活的交互方法等是多媒体领域的发展方向。听化以及灵活的交互方法等是多媒体领域的发展方向。第43页智能化智能化l现在计算机的现在计算机的“智力智力”已经很高，将多媒体计算机系统本已经很高，将多媒体计算机系统本身的多媒体性能提高，与此同时，将计算机芯片嵌入各种身的多媒体性能提高，与此同时，将计算机芯片嵌入各种家用电器中，开
50、发智能化家电是一个发展前景。家用电器中，开发智能化家电是一个发展前景。l目前多媒体计算机硬件体系结构、软件不断改进，尤其是目前多媒体计算机硬件体系结构、软件不断改进，尤其是采用了硬件体系结构设计和软件、算法相结合的方案，使采用了硬件体系结构设计和软件、算法相结合的方案，使多媒体计算机的性能指标进一步提高，使多媒体终端设备多媒体计算机的性能指标进一步提高，使多媒体终端设备具有更高的智能化，对多媒体终端增加，如文字的识别和具有更高的智能化，对多媒体终端增加，如文字的识别和输入、自然语言理解、机器人视觉和计算机视觉等智能。输入、自然语言理解、机器人视觉和计算机视觉等智能。l人工智能领域的研究和多媒体