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1、多媒体技术应用多媒体技术应用第一章 走进多媒体技术本章主要内容：本章主要内容：1.1 1.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念 1.2 1.2 多媒体技术的发展与应用多媒体技术的发展与应用 1.3 1.3 多媒体技术研究的主要内容多媒体技术研究的主要内容 1.4 1.4 多媒体技术的研究热点多媒体技术的研究热点 1.5 1.5 多媒体技术的发展趋势多媒体技术的发展趋势 2023/2/102本章重点与学习目标v 了解多媒体的基本概念了解多媒体的基本概念v 了解多媒体技术的定义、特性、产生与发展过程了解多媒体技术的定义、特性、产生与发展过程v 掌握多媒体技术研究的主要内容掌握多媒体技术研究的主要内
2、容v 理解并掌握多媒体技术的研究热点理解并掌握多媒体技术的研究热点v 了解多媒体技术的发展趋势了解多媒体技术的发展趋势2023/2/1031.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.11.1.1媒体与多媒体媒体与多媒体 媒体一词源于英文媒体一词源于英文MediumMedium，是指人们用于传播和表示各种信息的，是指人们用于传播和表示各种信息的手段。媒体包括两个方面的含义：一方面是指存储信息的实体，如磁手段。媒体包括两个方面的含义：一方面是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带等，称为盘、光盘、磁带等，称为媒质媒质；另一方面是指传递信息的载体，如数；另一方面是指传递信息的载体，如数字、文字、声音
3、、图像等，称为字、文字、声音、图像等，称为媒介媒介 。2023/2/1041.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念 按照国际电信联盟按照国际电信联盟(ITU)(ITU)的定义，媒体通常分为以下的定义，媒体通常分为以下5 5类。类。感觉媒体感觉媒体:感觉媒体包括人类的语言、音乐和自然界的各种声音、感觉媒体包括人类的语言、音乐和自然界的各种声音、活动图像、图形、曲线、动画及文本等。活动图像、图形、曲线、动画及文本等。表示媒体表示媒体:表示媒体包括各种语音编码、音乐编码、图像编码、文表示媒体包括各种语音编码、音乐编码、图像编码、文本编码、活动图像编码和静止图像编码等。本编码、活动图像编码和静止图像编码
4、等。显示媒体显示媒体:显示媒体有输入显示媒体和输出显示媒体两种。显示媒体有输入显示媒体和输出显示媒体两种。存储媒体存储媒体:存储媒体有软盘、硬盘、存储媒体有软盘、硬盘、U U盘、光盘、磁带等盘、光盘、磁带等 。传输媒体传输媒体:传输媒体有电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线电传输媒体有电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线电和红外线等。和红外线等。1.1.11.1.1媒体与多媒体媒体与多媒体 2023/2/105多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图像多种多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图像多种媒体信息的技术。媒体信息的技术。多媒体计算机多媒体计算机(MultimediaPersonalCo
5、mputer，MPC)是指具有多媒体功能、符合多媒体计算机规是指具有多媒体功能、符合多媒体计算机规范的计算机。范的计算机。1.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.21.1.2多媒体技术与多媒体计算机多媒体技术与多媒体计算机2023/2/1061.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.31.1.3多媒体技术的特性多媒体技术的特性1.集成性集成性4.多样性多样性3.交互性交互性5.实时性实时性6.超媒体结构超媒体结构2.数字化数字化2023/2/1071.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.41.1.4多媒体的关键技术多媒体的关键技术1.视频、音频等媒体压缩视频、音频等媒体压缩/解
6、压缩技术解压缩技术编码理论研究已有编码理论研究已有40多年的历史，技术已日趋成熟，在研究和多年的历史，技术已日趋成熟，在研究和选用编码时，主要有两个问题：一是该编码方法能用计算机软件或选用编码时，主要有两个问题：一是该编码方法能用计算机软件或集成电路芯片快速实现；二是一定要符合压缩集成电路芯片快速实现；二是一定要符合压缩/解压缩编码的国际标解压缩编码的国际标准。准。2023/2/1081.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.41.1.4多媒体的关键技术多媒体的关键技术2.多媒体专用芯片技术多媒体专用芯片技术多媒体计算机的专用芯片可分为两类：一类是固定功能的多媒体计算机的专用芯片可分为两类
7、：一类是固定功能的芯片；另一类是可编程数字信号处理器芯片；另一类是可编程数字信号处理器DSP芯片。除专用处理芯片。除专用处理器芯片外，多媒体系统还需要其他集成电路芯片支持，如数器芯片外，多媒体系统还需要其他集成电路芯片支持，如数/模模(D/A)和模和模/数数(A/D)转换器，音频、视频芯片，彩色空间变换器转换器，音频、视频芯片，彩色空间变换器及时钟信号产生器等。及时钟信号产生器等。2023/2/1091.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.41.1.4多媒体的关键技术多媒体的关键技术3.媒体输入媒体输入/输出技术输出技术媒体输入媒体输入/输出技术包括媒体变换技术、识别技术、媒体理解输出技
8、术包括媒体变换技术、识别技术、媒体理解技术和综合技术。技术和综合技术。2023/2/10101.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.41.1.4多媒体的关键技术多媒体的关键技术4.多媒体存储设备与技术多媒体存储设备与技术多媒体的音频、视频、图像等信息虽经过压缩处理，但仍需多媒体的音频、视频、图像等信息虽经过压缩处理，但仍需相当大的存储空间。只有大容量只读光盘存储器相当大的存储空间。只有大容量只读光盘存储器CD-ROM问世后，问世后，才真正解决了多媒体信息的存储空间问题。才真正解决了多媒体信息的存储空间问题。2023/2/10111.1多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.1.41.1.4多
9、媒体的关键技术多媒体的关键技术5.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。等。2023/2/10121.2多媒体技多媒体技术的的发展与展与应用用1.2.11.2.1多媒体技术的发展过程多媒体技术的发展过程 1.启蒙发展阶段启蒙发展阶段在多媒体技术的发展过程中，在多媒体技术的发展过程中，1984年年Apple公司推出的公司推出的Macintosh被认为是多媒体计算机的开始。被认为是多媒体
10、计算机的开始。Macintosh使用使用Bitmap(位图位图)和和Icon(图标图标)作为用户界面。在此基础上，作为用户界面。在此基础上，Apple公司又于公司又于1987年使用了年使用了HyperCard(超级卡超级卡)，使，使Macintosh成为当时极为流行的多媒体计算机，成为当时极为流行的多媒体计算机，直到今日，直到今日，Macintosh在多媒体计算机界仍占有很重要的地位。在多媒体计算机界仍占有很重要的地位。2023/2/10131.2多媒体技多媒体技术的的发展与展与应用用1.2.11.2.1多媒体技术的发展过程多媒体技术的发展过程2.标准化准化阶段段1990年年11月，月，MPC
11、成成为多媒体技多媒体技术的国的国际标准。准。1991年，第六届国年，第六届国际多媒体技多媒体技术和和CD-ROM大会宣布了大会宣布了CD-ROMXA标准，是准，是对原有原有CD-ROM标准在音准在音频方面的方面的扩充。充。1993年年发布的二布的二级MPC标准包括全活准包括全活动的的视频图像，使用像，使用16位的音位的音频信号采信号采样。随后，多媒体的数据。随后，多媒体的数据压缩标准也相准也相继制定。静制定。静态图像像压缩标准准(JointPhotographicExpertsGroup，JPEG)成成为ISO/IEC的的10918号号标准。准。1994年年11月，月，动态视频压缩标准准(Mo
12、tionPictureExpertsGroup，MPEG)-1成成为国国际标准。准。1995年年7月，月，MPEG-2成成为国国际标准。准。1999年初，年初，MPEG-4成成为国国际标准。准。2023/2/10141.2多媒体技多媒体技术的的发展与展与应用用1.2.11.2.1多媒体技术的发展过程多媒体技术的发展过程3.蓬勃蓬勃发展展阶段段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技技术的奔的奔腾处理理器器(PentiumProcessorwithMMX)，使它成，使它成为多媒体多媒体计算机的算机的一个一个标准。准。AC-97杜比数字杜比数字环绕音响的推出音响
13、的推出。电视机机顶盒盒(Set-TopBox)、DVD、视频电话(VideoPhone)、视频会会议(VideoConference)等等观念的念的兴起起。MPEG压缩标准得到了推广和准得到了推广和应用用。2023/2/10151.2多媒体技多媒体技术的的发展与展与应用用1.2.2 1.2.2 多媒体技术的应用领域多媒体技术的应用领域1.教育与培训教育与培训3.多媒体电子出版物多媒体电子出版物 5.多媒体声光艺术品的创作多媒体声光艺术品的创作 4.多媒体通信多媒体通信2.桌面出版物桌面出版物(DesktopPublishing)与办公自动化与办公自动化2023/2/10161.3多媒体技多媒体
14、技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.1 1.3.1 多媒体技术的基础多媒体技术的基础数据压缩数据压缩多媒体信息的数字化多媒体信息的数字化2023/2/10171.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.1 1.3.1 多媒体技术的基础多媒体技术的基础多媒体信息的数字化多媒体信息的数字化1.文字文字 在计算机中，西文可直接通过键盘输入，在计算机内部由在计算机中，西文可直接通过键盘输入，在计算机内部由ASCII码表示。汉字不能直接通过键盘输入。要使用键盘输入汉字，码表示。汉字不能直接通过键盘输入。要使用键盘输入汉字，就必须考虑相应的输入编码方法、汉字在计算机内部的内码表示方就必
15、须考虑相应的输入编码方法、汉字在计算机内部的内码表示方法、汉字的输出编码方法。法、汉字的输出编码方法。2023/2/10181.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.1 1.3.1 多媒体技术的基础多媒体技术的基础多媒体信息的数字化多媒体信息的数字化2.数字音频数字音频数字音频是指用一系列数字表示的音频信号，是对声音波形数字音频是指用一系列数字表示的音频信号，是对声音波形的表示。的表示。MIDI是乐器数字接口是乐器数字接口(MusicalInstrumentDigitalInterface)的英文缩写。的英文缩写。MIDI信息实际上是一段音乐的描述，当信息实际上是一段音乐的描
16、述，当MIDI信息通过一个音乐或声音合成器进行播放时，该合成器对一信息通过一个音乐或声音合成器进行播放时，该合成器对一系列的系列的MIDI信息进行解释，然后产生相应的一段音乐或声音。信息进行解释，然后产生相应的一段音乐或声音。2023/2/10191.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.1 1.3.1 多媒体技术的基础多媒体技术的基础多媒体信息的数字化多媒体信息的数字化3.图形与图像图形与图像在几何学中，几何元素通常用矢量表示，所以图形也称为矢在几何学中，几何元素通常用矢量表示，所以图形也称为矢量图形。矢量图形是以一组指令集合来表示的，在显示图形时，量图形。矢量图形是以一组
17、指令集合来表示的，在显示图形时，需要相应的软件读取和解释这些指令，将其转换为屏幕上所显示需要相应的软件读取和解释这些指令，将其转换为屏幕上所显示的形状和颜色。的形状和颜色。图像是一个矩阵，其元素代表空间中的一个点，称之为像素，图像是一个矩阵，其元素代表空间中的一个点，称之为像素，每个像素的颜色和亮度用二进制数来表示，这种图像也称为位图。每个像素的颜色和亮度用二进制数来表示，这种图像也称为位图。2023/2/10201.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.1 1.3.1 多媒体技术的基础多媒体技术的基础数据压缩数据压缩评评价价一一种种数数据据压压缩缩技技术术的的性性能能好好坏
18、坏主主要要有有3个个关关键键的的指指标标：压压缩缩比比、图图像像质质量量、压压缩缩和和解解压压缩缩的的速速度度。除除此此之之外外，还还要要考考虑虑压缩算法所需要的软件和硬件。压缩算法所需要的软件和硬件。第一个指标是压缩比，压缩性能常常用压缩比来定义，也就是第一个指标是压缩比，压缩性能常常用压缩比来定义，也就是压缩过程中输入数据量和输出数据量之比，希望压缩比尽量大。压缩过程中输入数据量和输出数据量之比，希望压缩比尽量大。第二个指标是图像质量，这与压缩的类型有关。第二个指标是图像质量，这与压缩的类型有关。第三个指标是压缩和解压缩的速度，希望压缩和解压缩速度要快。第三个指标是压缩和解压缩的速度，希望
19、压缩和解压缩速度要快。2023/2/10211.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.2 1.3.2 多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术1.压缩编码的历史压缩编码的历史1948年，年，Oliver提出提出PCM(脉冲码调制编码脉冲码调制编码)。1952年，年，Huffman提出根据字符出现的概率来构造平均长度最提出根据字符出现的概率来构造平均长度最短的异字头码字，有时称为最佳编码。短的异字头码字，有时称为最佳编码。1977年，年，Lempel和和Ziv提出基于字典的编码。提出基于字典的编码。20世纪世纪80年代初，第一代压缩编码已成熟，并进入实用阶段。年代初，第一代压缩编码
20、已成熟，并进入实用阶段。20世纪世纪80年代中期，开始了第二代压缩编码的研究。年代中期，开始了第二代压缩编码的研究。1989年，制成数据压缩集成电路。年，制成数据压缩集成电路。2023/2/10221.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.2 1.3.2 多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术2.数据压缩方法数据压缩方法根据解码后数据与原始数据是否完全一致，目前的压缩编码方根据解码后数据与原始数据是否完全一致，目前的压缩编码方法可以分为两类：一类是冗余压缩法，也称为无损压缩法或熵编码；法可以分为两类：一类是冗余压缩法，也称为无损压缩法或熵编码；另一类是熵压缩法，也称有损压缩法。
21、有损压缩法压缩了熵，会减另一类是熵压缩法，也称有损压缩法。有损压缩法压缩了熵，会减少信息量。熵定义为平均信息量，损失的信息是不可再恢复的。这少信息量。熵定义为平均信息量，损失的信息是不可再恢复的。这种压缩法是不可逆的，但冗余压缩是可逆的。种压缩法是不可逆的，但冗余压缩是可逆的。2023/2/10231.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.2 1.3.2 多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术3.通用压缩编码标准通用压缩编码标准(1)H.261：由：由CCITT(国际电报电话咨询委员会国际电报电话咨询委员会)通过的用于音通过的用于音频、视频服务的视频编码解码器，它的全称为频、视
22、频服务的视频编码解码器，它的全称为“p64Kbit/s视听业视听业务的视频编解码器务的视频编解码器”。(2)JPEG：全称是：全称是JointPhotograghicExpertsGroup(联合照片专联合照片专家组家组)，是一种基于，是一种基于DCT的静止图像压缩和解压缩算法。的静止图像压缩和解压缩算法。(3)MPEG：是：是MovingPicturesExpertsGroup的英文缩写，是目的英文缩写，是目前所采用的最有效的计算机视频影像、声音数据压缩标准。前所采用的最有效的计算机视频影像、声音数据压缩标准。(4)DVI：DVI是是DigitalVisualInterface(数字视频交互
23、数字视频交互)的缩写，的缩写，是一个非常重要的数字视频新标准。是一个非常重要的数字视频新标准。2023/2/10241.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.3 1.3.3 多媒体数据管理技术多媒体数据管理技术 1.文件系统管理方式文件系统管理方式为了方便用户浏览多媒体数据，出现了很多的图形、图像浏览工为了方便用户浏览多媒体数据，出现了很多的图形、图像浏览工具软件。文件系统方式存储简单，当多媒体数据较少时，浏览查询还具软件。文件系统方式存储简单，当多媒体数据较少时，浏览查询还能接受，但演播的数据格式受到限制，最主要的是当多媒体数据的数能接受，但演播的数据格式受到限制，最主要的
24、是当多媒体数据的数量和种类相当多时，查询和演播就不方便了。所以，文件系统方式一量和种类相当多时，查询和演播就不方便了。所以，文件系统方式一般只适用于小的项目管理或较特殊的数据对象，所表示的对象及相互般只适用于小的项目管理或较特殊的数据对象，所表示的对象及相互之间的逻辑关系比较简单，如管理单一媒体信息，像图片、动画等。之间的逻辑关系比较简单，如管理单一媒体信息，像图片、动画等。2023/2/10251.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.3 1.3.3 多媒体数据管理技术多媒体数据管理技术2.扩充关系数据库的方式扩充关系数据库的方式用关系数据库存储多媒体资料的方法一般有以下用
25、关系数据库存储多媒体资料的方法一般有以下3种。种。(1)用专用字段存放多媒体文件。用专用字段存放多媒体文件。(2)多媒体数据分段存放在不同的字段中，播放时再重新构建。多媒体数据分段存放在不同的字段中，播放时再重新构建。(3)文件系统与数据库相结合，多媒体数据以文件系统存放，即若文件系统与数据库相结合，多媒体数据以文件系统存放，即若关系中元组的某个属性是非格式化数据，则以存放非格式化数据的媒体关系中元组的某个属性是非格式化数据，则以存放非格式化数据的媒体类型、应用程序名、媒体属性、关键词等代替，这是一种比较简单的实类型、应用程序名、媒体属性、关键词等代替，这是一种比较简单的实现方式。现方式。20
26、23/2/10261.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.3 1.3.3 多媒体数据管理技术多媒体数据管理技术3.面向对象数据库的方式面向对象数据库的方式面向对象的方法最适合于描述复杂对象，通过引入封装、继承、面向对象的方法最适合于描述复杂对象，通过引入封装、继承、对象、类等概念，可以有效地描述各种对象及其内部结构和联系。面对象、类等概念，可以有效地描述各种对象及其内部结构和联系。面向对象的数据库方法是将面向对象程序的设计语言与数据库技术有机向对象的数据库方法是将面向对象程序的设计语言与数据库技术有机地结合起来，是开发的多媒体数据库系统的主要方向。地结合起来，是开发的多媒体
27、数据库系统的主要方向。2023/2/10271.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.4 1.3.4 多媒体通信与分布应用技术多媒体通信与分布应用技术v多媒体通信是通过现有的各种通信网来传输、转存和接收多媒体信息多媒体通信是通过现有的各种通信网来传输、转存和接收多媒体信息的通信方式，其关键技术是多媒体信息的高效传输和交互处理。的通信方式，其关键技术是多媒体信息的高效传输和交互处理。v多媒体通信系统是多媒体计算机技术与通信技术相结合的产物，可以多媒体通信系统是多媒体计算机技术与通信技术相结合的产物，可以提供一种满足应用需要的多媒体数据端到端交付和产生机制。提供一种满足应用需要的
28、多媒体数据端到端交付和产生机制。v分布式多媒体系统是多媒体信息处理系统与多媒体通信系统的有机结分布式多媒体系统是多媒体信息处理系统与多媒体通信系统的有机结合，分布式系统的设计问题和多媒体系统的设计问题在很大程度上是合，分布式系统的设计问题和多媒体系统的设计问题在很大程度上是互补的。例如，分布式调度研究主要集中在负载均衡和负载共享上，互补的。例如，分布式调度研究主要集中在负载均衡和负载共享上，而多媒体系统则更多地考虑实时调度和服务质量的保证。而多媒体系统则更多地考虑实时调度和服务质量的保证。2023/2/10281.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.5 1.3.5 多媒体网
29、络技术多媒体网络技术v多媒体网络是一个端到端的、能够提供多性能服务的网络，它由多媒多媒体网络是一个端到端的、能够提供多性能服务的网络，它由多媒体终端、多媒体接入网络、多媒体传输骨干网络及能够满足多媒体网体终端、多媒体接入网络、多媒体传输骨干网络及能够满足多媒体网络化应用的网络软件等络化应用的网络软件等4个部分组成。个部分组成。v多媒体网络典型的应用有：交互式远程教学、远程医疗、交互式视频多媒体网络典型的应用有：交互式远程教学、远程医疗、交互式视频服务。服务。2023/2/10291.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.6 1.3.6 多媒体应用系统开发多媒体应用系统开发v多
30、媒体应用系统的特点：多媒体应用系统的特点：(1)多媒体应用系统的开发环境复杂。多媒体应用系统的开发环境复杂。(2)所涉及的数据类型繁多。所涉及的数据类型繁多。(3)系统要求具有良好的交互性。系统要求具有良好的交互性。(4)开发过程需要各种技术人才。开发过程需要各种技术人才。2023/2/10301.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.6 1.3.6 多媒体应用系统开发多媒体应用系统开发v 多媒体应用系统的人员组成：多媒体应用系统的人员组成：(1)项目经理项目经理(2)多媒体设计师多媒体设计师(3)写作专家写作专家(4)视频专家视频专家(5)音频专家音频专家(6)多媒体程序员
31、多媒体程序员2023/2/10311.3多媒体技多媒体技术研究的主要内容研究的主要内容1.3.6 1.3.6 多媒体应用系统开发多媒体应用系统开发v多媒体应用系统的开发过程多媒体应用系统的开发过程：2023/2/10321.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.11.4.1多媒体数据编码多媒体数据编码1.媒体压缩编码媒体压缩编码JPEG、MPEG-1、H.261等已为人们所熟识，并且形成了国际标准，等已为人们所熟识，并且形成了国际标准，但关于压缩技术的研究却一直没有停止，人们在算法及实现技术上仍在但关于压缩技术的研究却一直没有停止，人们在算法及实现技术上仍在做大量的研究，以期获得更高的
32、质量和压缩比，并且在实现上更加简单做大量的研究，以期获得更高的质量和压缩比，并且在实现上更加简单和便宜。小波和便宜。小波(Wavelt)和分形算法已成为重点研究方向并已取得一定的成和分形算法已成为重点研究方向并已取得一定的成果，层次化矢量量化果，层次化矢量量化(HierachiaclVectorQuantization，HVQ)压缩方法压缩方法也有一定的研究。其他方法也有一定的研究。其他方法(如基于模型的特征编码、基于自适应网格图如基于模型的特征编码、基于自适应网格图像序列的编码、超低比较率的编码等像序列的编码、超低比较率的编码等)也都为多媒体信息编码的研究注入也都为多媒体信息编码的研究注入了
33、新的活力。国际标准的扩展型了新的活力。国际标准的扩展型(如如MPEG-2、MPEG-4等等)开始针对原先开始针对原先存在的某些局限存在的某些局限(如适应存储不适应传输、适应低质量而不能满足广播级如适应存储不适应传输、适应低质量而不能满足广播级质量要求等质量要求等)进行了改进，也引了人们的注意。进行了改进，也引了人们的注意。v2023/2/10331.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.11.4.1多媒体数据编码多媒体数据编码2.媒体译码的软件化媒体译码的软件化因为现有的大多数视频编译器都是用硬件实现的，虽然速度很快，因为现有的大多数视频编译器都是用硬件实现的，虽然速度很快，但价格比较
34、昂贵。作为编码的一个很重要的趋势就是研究基于纯软件但价格比较昂贵。作为编码的一个很重要的趋势就是研究基于纯软件的实时译码方式。纯软件的译码方式可以使得一般的用户不用特殊设的实时译码方式。纯软件的译码方式可以使得一般的用户不用特殊设备就可以得到较高水平的媒体表现，尤其是视频的服务。这种方式要备就可以得到较高水平的媒体表现，尤其是视频的服务。这种方式要求编码方法应具有较高的非对称性，而且应能够应付通信及表现对实求编码方法应具有较高的非对称性，而且应能够应付通信及表现对实时性的要求。时性的要求。2023/2/10341.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.11.4.1多媒体数据编码多媒体数
35、据编码3.合成与同步合成与同步多种媒体的合成可以使得一些原来并不存在的场景产生出来，如多种媒体的合成可以使得一些原来并不存在的场景产生出来，如虚拟会议影像、超现实的影片制作等，尤其是电影的制作，使得特技虚拟会议影像、超现实的影片制作等，尤其是电影的制作，使得特技变得容易，对布景和道具的破坏损失降低，使影片制作成本大大下降。变得容易，对布景和道具的破坏损失降低，使影片制作成本大大下降。同步与合成是相辅相成的，同步更多地应用于实时媒体之间的表现方同步与合成是相辅相成的，同步更多地应用于实时媒体之间的表现方面。自动同步、自动特征匹配同步、同步的形式化描述的研究在表现面。自动同步、自动特征匹配同步、同
36、步的形式化描述的研究在表现和分布化方面考虑得较多。和分布化方面考虑得较多。2023/2/10351.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.2 1.4.2 多媒体数据安全多媒体数据安全v数字水印技术就是一种有效的方法。与人们熟知的纸币防伪水印的道数字水印技术就是一种有效的方法。与人们熟知的纸币防伪水印的道理一样，数字水印方法通过在数码图像中嵌入人眼无法感知的认证标理一样，数字水印方法通过在数码图像中嵌入人眼无法感知的认证标志，即脆弱水印，然后通过检测水印是否被破坏来达到验证图像完整志，即脆弱水印，然后通过检测水印是否被破坏来达到验证图像完整性的目的。被称为脆弱水印的认证标志，在图像作品经
37、过修改后，甚性的目的。被称为脆弱水印的认证标志，在图像作品经过修改后，甚至最轻微的修改，都会变得无效。至最轻微的修改，都会变得无效。v数字水印的基础研究主要集中在鲁棒水印算法、水印容量等方面。数数字水印的基础研究主要集中在鲁棒水印算法、水印容量等方面。数字水印技术的提出就是为了解决信息化道路上的障碍问题，是多媒体字水印技术的提出就是为了解决信息化道路上的障碍问题，是多媒体信息安全保障的有力技术手段。如何将这些算法结合到具体的应用体信息安全保障的有力技术手段。如何将这些算法结合到具体的应用体系中，取得一定的安全保障，成为当前研究的热点问题。系中，取得一定的安全保障，成为当前研究的热点问题。202
38、3/2/10361.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.3 1.4.3 人机交互技术人机交互技术 1.多媒体用户界面多媒体用户界面多媒体技术被认为是在智能用户界面和自然交互技术取得突破之多媒体技术被认为是在智能用户界面和自然交互技术取得突破之前的一种过渡技术。在多媒体用户界面出现之前，用户界面已经经过前的一种过渡技术。在多媒体用户界面出现之前，用户界面已经经过了从文本向图形的过渡，此时用户界面中只有两种媒体：文本和图形了从文本向图形的过渡，此时用户界面中只有两种媒体：文本和图形(图像图像)，都是静态的媒体。多媒体技术引入了动画、音频、视频等动态，都是静态的媒体。多媒体技术引入了动画、
39、音频、视频等动态媒体，特别是引入了音频媒体，从而大大丰富了计算机表现信息的形媒体，特别是引入了音频媒体，从而大大丰富了计算机表现信息的形式，拓宽了计算机输出的带宽，提高了用户接收信息的效率。式，拓宽了计算机输出的带宽，提高了用户接收信息的效率。2023/2/10371.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.3 1.4.3 人机交互技术人机交互技术 2.多通道用户界面多通道用户界面多媒体用户界面大大丰富了计算机信息的表现形式，使用户可以多媒体用户界面大大丰富了计算机信息的表现形式，使用户可以交替或同时利用多个感觉通道。交替或同时利用多个感觉通道。20世纪世纪80年代后期以来，多通道用户年
40、代后期以来，多通道用户界面界面(MultimodalUserInterface)成为人机交互技术研究的崭新领域，成为人机交互技术研究的崭新领域，在国际上受到高度重视。多通道用户界面的研究正是为了消除当前图在国际上受到高度重视。多通道用户界面的研究正是为了消除当前图形用户界面形用户界面WIMP/GUI、多媒体用户界面通信带宽不平衡的瓶颈，综合、多媒体用户界面通信带宽不平衡的瓶颈，综合采用视线、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术，使用户利采用视线、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术，使用户利用多个通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话，通过整合来自用多个通道以自然、并行、协作的方式进
41、行人机对话，通过整合来自多个通道的精确的和不精确的输入来捕捉用户的交互意图，提高人机多个通道的精确的和不精确的输入来捕捉用户的交互意图，提高人机交互的自然性和高效性。交互的自然性和高效性。2023/2/10381.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.3 1.4.3 人机交互技术人机交互技术 2.多通道用户界面多通道用户界面多通道用户界面目前开展的研究课题有以下几方面：多通道用户界面目前开展的研究课题有以下几方面：(1)文字和语音识别输入以及语音合成技术。文字和语音识别输入以及语音合成技术。(2)基于人体生物特征的多模态身份验证技术。基于人体生物特征的多模态身份验证技术。(3)虚拟秘书
42、或播音员。虚拟秘书或播音员。2023/2/10391.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.3 1.4.3 人机交互技术人机交互技术 3.虚拟现实技术虚拟现实技术虚拟现实虚拟现实(VirtualReality，VR)是多媒体技术的最高境界，也是是多媒体技术的最高境界，也是当今计算机科学中最尖端的课题，是计算机硬件技术、软件技术、传当今计算机科学中最尖端的课题，是计算机硬件技术、软件技术、传感技术、人工智能及心理学等技术的综合。它利用数字媒体系统生成感技术、人工智能及心理学等技术的综合。它利用数字媒体系统生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的模拟现实环境，受众可以一个具有逼真的视觉、
43、听觉、触觉及嗅觉的模拟现实环境，受众可以用人的自然技能对这一虚拟的现实进行交互体验，仿佛在真实现实中用人的自然技能对这一虚拟的现实进行交互体验，仿佛在真实现实中的体验一样。的体验一样。2023/2/10401.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.3 1.4.3 人机交互技术人机交互技术 4.普适计算环境普适计算环境普适计算普适计算(PervasiveComputing)的思想是由的思想是由Xerox的首席执行的首席执行官官MarkWeiser于于1991年提出的，被认为是一种能包含各种设备年提出的，被认为是一种能包含各种设备(计算计算机、汽车、娱乐设备和信息设备等机、汽车、娱乐设备和
44、信息设备等)的计算模式。在普适计算时代，计的计算模式。在普适计算时代，计算机主要不是以单独的计算设备的形态出现，而是采用将嵌入式处理算机主要不是以单独的计算设备的形态出现，而是采用将嵌入式处理器、存储器、通信模块和传感器集成在一起，以信息设备器、存储器、通信模块和传感器集成在一起，以信息设备(InformationAppliances)的形式出现。从的形式出现。从20世纪世纪90年代后期开始，年代后期开始，普适计算受到广泛关注，在国际上已发展成为一个研究热点。普适计算受到广泛关注，在国际上已发展成为一个研究热点。2023/2/10411.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.4 1.4
45、.4 多媒体数据管理多媒体数据管理 1.多媒体数据库多媒体数据库根据多媒体数据的特点，多媒体数据库除要求处理结构化的数据根据多媒体数据的特点，多媒体数据库除要求处理结构化的数据外，还要求处理大量非结构化数据。多媒体数据的体系结构更趋向于外，还要求处理大量非结构化数据。多媒体数据的体系结构更趋向于分布、合作的方式，所以客户分布、合作的方式，所以客户/服务器是一种很适合的结构形式。多媒服务器是一种很适合的结构形式。多媒体数据库的数据模型采用面向对象的方法，有利于封装不同媒体之间体数据库的数据模型采用面向对象的方法，有利于封装不同媒体之间的差异，有利于数据库的操作和操纵；多媒体的用户接口需要协助用的
46、差异，有利于数据库的操作和操纵；多媒体的用户接口需要协助用户表达他们的查询请求，并把这些请求转变为系统的动作。户表达他们的查询请求，并把这些请求转变为系统的动作。2023/2/10421.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.4 1.4.4 多媒体数据管理多媒体数据管理 2.基于内容的检索基于内容的检索基于内容基于内容(Content-Based)的检索就是从媒体数据中提取出特定的检索就是从媒体数据中提取出特定的信息线索，然后根据这些线索从大量存储在数据库中的媒体中进行的信息线索，然后根据这些线索从大量存储在数据库中的媒体中进行查找，检索出具有相似特征的媒体数据。查找，检索出具有相似特
47、征的媒体数据。基于内容的检索技术一般用于多媒体数据库系统中，如指纹数据基于内容的检索技术一般用于多媒体数据库系统中，如指纹数据库系统、头像数据库系统或其他应用系统。从基于内容检索的角度出库系统、头像数据库系统或其他应用系统。从基于内容检索的角度出发，系统由组织媒体输入的插入子系统，对媒体作特征提取的媒体处发，系统由组织媒体输入的插入子系统，对媒体作特征提取的媒体处理子系统，存储插入时获得的特征和相应媒体数据的数据库，以及支理子系统，存储插入时获得的特征和相应媒体数据的数据库，以及支持对该媒体的查询子系统组成，同时需要相应的知识辅助支持特定领持对该媒体的查询子系统组成，同时需要相应的知识辅助支持
48、特定领域的内容处理。域的内容处理。2023/2/10431.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.4 1.4.4 多媒体数据管理多媒体数据管理 3.超文本和超媒体超文本和超媒体超文本可以简单地定义为收集、存储和浏览离散信息，以及建立超文本可以简单地定义为收集、存储和浏览离散信息，以及建立和表示信息之间关系的技术。一般把已组成网的信息称为超文本，而和表示信息之间关系的技术。一般把已组成网的信息称为超文本，而把对其进行管理使用的系统称为超文本系统。随着多媒体技术的发展，把对其进行管理使用的系统称为超文本系统。随着多媒体技术的发展，超文本中的媒体信息除了文字以外，还可以是声音、图形、图像、视
49、超文本中的媒体信息除了文字以外，还可以是声音、图形、图像、视频等多媒体信息，从而引入了频等多媒体信息，从而引入了“超媒体超媒体”这一概念，超媒体这一概念，超媒体=多媒体多媒体+超文本。超文本。2023/2/10441.4多媒体技多媒体技术的研究的研究热点点1.4.4 1.4.4 多媒体数据管理多媒体数据管理 4.带有时间和空间感的多媒体信息结构带有时间和空间感的多媒体信息结构一般的信息管理只是一类信息的组合或挑选，但多媒体信息都可一般的信息管理只是一类信息的组合或挑选，但多媒体信息都可以向用户提供有时间感和空间感的信息，这是一般的信息系统所做不以向用户提供有时间感和空间感的信息，这是一般的信息
50、系统所做不到的。用这种技术可以建立一座博物馆，所有的景物如同真实的一样，到的。用这种技术可以建立一座博物馆，所有的景物如同真实的一样，用户可以自由地在其中漫步和观察，也可以通过某个操作跨越时空去用户可以自由地在其中漫步和观察，也可以通过某个操作跨越时空去与古人与古人(如作者如作者)对话，或参考有关资料。这种形式并非虚拟现实中的场对话，或参考有关资料。这种形式并非虚拟现实中的场景，而是由离散的信息组织起来的全景化虚拟世界数据库景，而是由离散的信息组织起来的全景化虚拟世界数据库(VirtualWorldDatabase)，有人称之为三维全景图，也有人称之为半现实。，有人称之为三维全景图，也有人称之