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1、多媒体技多媒体技术的基本的基本概概念念第1页，共28页，编辑于2022年，星期六11多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念多媒体集文本、声音、图像、视频和动画等为一体，是多媒体集文本、声音、图像、视频和动画等为一体，是计算机处理信息多元化的技术和手段。多媒体技术本质上计算机处理信息多元化的技术和手段。多媒体技术本质上是一种计算机接口技术，它采用图形交互界面、窗口选择是一种计算机接口技术，它采用图形交互界面、窗口选择操作等，使人机交互能力增强，有利于人与计算机之间的操作等，使人机交互能力增强，有利于人与计算机之间的信息交流。信息交流。第2页，共28页，编辑于2022年，星期六111媒体及媒体的
2、分类媒体及媒体的分类国际电报电话咨询委员会（是一个负责开发通讯标准国际电报电话咨询委员会（是一个负责开发通讯标准的国际组织。目前，该组织已经成为国际电讯联盟标准的国际组织。目前，该组织已经成为国际电讯联盟标准化组（化组（ITU-T）。该组织将媒体信息表示和传播的形式载体分为）。该组织将媒体信息表示和传播的形式载体分为5类：感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒类：感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体。体。第3页，共28页，编辑于2022年，星期六112多媒体的定义多媒体的定义 在计算机和通信领域，我们所指的信息的正文、图形、声音、在计算机和通信领域，我们所指的信息的正文、图
3、形、声音、图像、动画，都可以称为媒体。从计算机和通信设备处理信息图像、动画，都可以称为媒体。从计算机和通信设备处理信息的角度来看，我们可以将自然界和人类社会原始信息存在的形的角度来看，我们可以将自然界和人类社会原始信息存在的形式式数据、文字、有声的语言、音响、绘画、动画、图数据、文字、有声的语言、音响、绘画、动画、图像（静态的照片和动态的电影、电视和录像）等，归结像（静态的照片和动态的电影、电视和录像）等，归结为三种最基本的媒体：声、图、文。为三种最基本的媒体：声、图、文。简言之，多媒体是以电脑为基础的互动通信过程，用不同的简言之，多媒体是以电脑为基础的互动通信过程，用不同的媒体，例如文字，图
4、形，图像，声音，动画和影视，来传递信媒体，例如文字，图形，图像，声音，动画和影视，来传递信息。息。第4页，共28页，编辑于2022年，星期六113多媒体的元素多媒体的元素多媒体包括文本，图形，静态图像，声音，动画，视频剪辑多媒体包括文本，图形，静态图像，声音，动画，视频剪辑等基本要素。不同的文档格式是为不同的情况而设定，互不兼容。等基本要素。不同的文档格式是为不同的情况而设定，互不兼容。Microsoft WordRTF 格式PDF 格式TXT 格式DOC 格式Adobe Acrobat 图1-1：不同的文档格式之间的关系第5页，共28页，编辑于2022年，星期六114多媒体技术的特点多媒体技
5、术的特点多媒体技术主要有以下几个特点：多媒体技术主要有以下几个特点：（1）集成性）集成性（2）控制性）控制性（3）交互性）交互性（4）非线性）非线性（5）实时性）实时性（6）信息使用的方便性）信息使用的方便性（7）信息结构的动态性）信息结构的动态性第6页，共28页，编辑于2022年，星期六1.2数据压缩技术数据压缩技术由于数字化的多媒体信息尤其是数字视频、音频信号由于数字化的多媒体信息尤其是数字视频、音频信号的数据量特别庞大，如果不对其进行有效的压缩就难以的数据量特别庞大，如果不对其进行有效的压缩就难以得到实际的应用。因此，数据压缩技术已成为当今数字得到实际的应用。因此，数据压缩技术已成为当今
6、数字通信、广播、存储和多媒体娱乐中的一项关键的共性技通信、广播、存储和多媒体娱乐中的一项关键的共性技术。术。第7页，共28页，编辑于2022年，星期六121数据压缩技术的基本原理数据压缩技术的基本原理数据压缩，通俗地说，就是用最少的数码来表示信号。数据压缩，通俗地说，就是用最少的数码来表示信号。其作用是：能较快地传输各种信号。其作用是：能较快地传输各种信号。（1 1）数据压缩的性能指标：）数据压缩的性能指标：压缩比要大；压缩比要大；实现压缩的算法要简单，就是速度快；实现压缩的算法要简单，就是速度快；恢复效果要好，要尽可能地完全恢复原始数恢复效果要好，要尽可能地完全恢复原始数 据。据。（2 2）
7、数据压缩的实现）数据压缩的实现第8页，共28页，编辑于2022年，星期六122数据压缩的编码方法数据压缩的编码方法数据压缩的编码方法主要有以下几种：数据压缩的编码方法主要有以下几种：（1）预测编码）预测编码（2）变换编码）变换编码（3）量化）量化（4）熵编码）熵编码（5）具有运动补偿的帧间预测编码）具有运动补偿的帧间预测编码第9页，共28页，编辑于2022年，星期六123JPEG静态图像压缩编码静态图像压缩编码 JPEG标准标准JPEG目前成为数字图像压缩的国际标准。它用于连续变化的静目前成为数字图像压缩的国际标准。它用于连续变化的静止图像，包括灰度等级和颜色两方面的连续变化。止图像，包括灰度
8、等级和颜色两方面的连续变化。JPEG包含两种包含两种基本压缩方法，各有不同的操作模式。第一种是基本压缩方法，各有不同的操作模式。第一种是有损压缩，有损压缩，第二种为无损压缩，又称预测压缩方法。第二种为无损压缩，又称预测压缩方法。第10页，共28页，编辑于2022年，星期六JPEG压缩编码算法 JPEGJPEG编码处理过程如图编码处理过程如图1-21-2所示：所示：图1-2：JPEG编码处理过程第11页，共28页，编辑于2022年，星期六124MPEG运动图像压缩编码运动图像压缩编码目前目前MPEGMPEG的几种标准：的几种标准：(1)MPEG-1(1)MPEG-1 (2)MPEG-2 (2)M
9、PEG-2 (3)MPEG-3 (3)MPEG-3 (4)MPEG-4 (4)MPEG-4 (5)MPEG-7 (5)MPEG-7 (6)MPEG-21 (6)MPEG-21第12页，共28页，编辑于2022年，星期六125H.261视听通信编码视听通信编码（1 1）H.261 H.261 视频编码标准视频编码标准 H.261H.261视频编码标准是视频编码标准是CCITT1990CCITT1990年的建议。这个建议支持实时年的建议。这个建议支持实时动态图像的压缩编解码，动态图像的压缩编解码，H.261 H.261 是是ITU-T ITU-T 为在综合业务数字网为在综合业务数字网(ISDN)(
10、ISDN)上开展双向声像业务上开展双向声像业务(可视电话、视频会议可视电话、视频会议)而制定的，速率而制定的，速率为为64kb/s64kb/s的整数倍。的整数倍。（2 2）H.261 H.261 视频编码方法视频编码方法 H.261H.261视频压缩算法的核心是运动估值预测和视频压缩算法的核心是运动估值预测和DCTDCT编码，其许编码，其许多技术多技术(包括视频数据格式、运动估算与补偿、包括视频数据格式、运动估算与补偿、DCTDCT变换、量化和熵变换、量化和熵编码编码)都被后来的都被后来的MPEG-1MPEG-1和和MPEG-2MPEG-2所借鉴和采用。所借鉴和采用。H.261H.261的视频
11、编码的视频编码算法是采用的混合编码方法，是基于算法是采用的混合编码方法，是基于DCTDCT的编码方法和带有运动预测的编码方法和带有运动预测的的DPCMDPCM预测编码方法的混合。利用视频信号帧间的相关性，可以获得预测编码方法的混合。利用视频信号帧间的相关性，可以获得较大压缩率。较大压缩率。第13页，共28页，编辑于2022年，星期六13多媒体的应用领域多媒体的应用领域（1 1）文化教育领域）文化教育领域 （2 2）历史研究领域）历史研究领域 （3 3）多媒体在企业中的应用）多媒体在企业中的应用（4 4）多媒体技术在体育教学中的辅助作用）多媒体技术在体育教学中的辅助作用 （5 5）现代美术创作和
12、电脑软件技术）现代美术创作和电脑软件技术 （6 6）其他方面的应用）其他方面的应用第14页，共28页，编辑于2022年，星期六14多媒体的发展前景多媒体的发展前景21世纪技术的进步，特别是信息化步伐加快，数字化世纪技术的进步，特别是信息化步伐加快，数字化技术将信息处理带入了新的领域。在信息技术飞速发展技术将信息处理带入了新的领域。在信息技术飞速发展的今天，计算机技术、网络技术多媒体技术的发展与统的今天，计算机技术、网络技术多媒体技术的发展与统一，无疑成为现代多媒体发展的新趋势。一，无疑成为现代多媒体发展的新趋势。第15页，共28页，编辑于2022年，星期六141多媒体的网络化发展趋势多媒体的网
13、络化发展趋势随着语音、数据、视频的压缩编码技术及网络传输技术的不随着语音、数据、视频的压缩编码技术及网络传输技术的不断提高，通过网络传输人们可以随时随地获得远端的视频、音频、断提高，通过网络传输人们可以随时随地获得远端的视频、音频、数据信号，可以随时随地获取资源，实现多媒体的网络。多媒体数据信号，可以随时随地获取资源，实现多媒体的网络。多媒体化、网络化二者日益紧密结合。化、网络化二者日益紧密结合。（1）网络化多媒体系统逐步统一）网络化多媒体系统逐步统一（2）多媒体数字技术相互渗透融合）多媒体数字技术相互渗透融合（3）交互多媒体和智能多媒体技术不断发展）交互多媒体和智能多媒体技术不断发展第16页
14、，共28页，编辑于2022年，星期六142多媒体终端的部件化、智能化多媒体终端的部件化、智能化目前多媒体计算机硬件体系结构，多媒体计算机的视频音频目前多媒体计算机硬件体系结构，多媒体计算机的视频音频接口软件不断改进，尤其是采用了硬件体系结构设计和软件、算接口软件不断改进，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，使多媒体终端设备具有更高的部件化和智能化，法相结合的方案，使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、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、机器人视觉和计自
15、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。算机视觉等智能。（1）专用芯片不断出新）专用芯片不断出新（2）信息家电平台凸现）信息家电平台凸现（3）嵌入式多媒体系统应用越来越广）嵌入式多媒体系统应用越来越广第17页，共28页，编辑于2022年，星期六143多媒体的虚拟现实技术多媒体的虚拟现实技术虚拟现实的定义可归纳为：利用计算机技术生成的一个逼真的视虚拟现实的定义可归纳为：利用计算机技术生成的一个逼真的视觉，听觉触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可以用人的自然技能对这觉，听觉触觉及嗅觉等的感觉世界，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。个生成的虚拟实体进行交
16、互考察。第18页，共28页，编辑于2022年，星期六143虚拟现实技术的基本设备虚拟现实技术的基本设备虚拟现实技术的基本设备包括以下几种，如图虚拟现实技术的基本设备包括以下几种，如图1-5（a.b.c.d.e.)所示：所示：a.立体眼镜 b.头盔显示器 c.六自由度三维鼠标 d.数据手套 第19页，共28页，编辑于2022年，星期六144虚拟现实开发工具虚拟现实开发工具虚拟现实开发工具和软件工作环境正在日益丰富和成虚拟现实开发工具和软件工作环境正在日益丰富和成熟，功能也越来越强大，所支持的与虚拟现实相关的硬熟，功能也越来越强大，所支持的与虚拟现实相关的硬件设备也日趋复杂。开发工具和软件主要包括
17、：件设备也日趋复杂。开发工具和软件主要包括：OpenGL，Vega，此外还有，此外还有3DSMAX等。等。第20页，共28页，编辑于2022年，星期六145在线互动播放在线互动播放虚拟现实阅览室可利用计算机模拟的智能仪器代替价格昂贵、虚拟现实阅览室可利用计算机模拟的智能仪器代替价格昂贵、操作复杂、容易损坏、维修困难的实验仪器，其具有操作简便、操作复杂、容易损坏、维修困难的实验仪器，其具有操作简便、效果真实、图像清晰、着重突出作者的某种实验设计思想的特点。效果真实、图像清晰、着重突出作者的某种实验设计思想的特点。图1-6：一种单透镜和组合透镜虚拟实验 第21页，共28页，编辑于2022年，星期六
18、146仿真情景仿真情景 在教育领域，虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。亲身去在教育领域，虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力。主动地去交互经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力。主动地去交互与被动的观看，有质的差别。与被动的观看，有质的差别。图1-7：某高校的虚拟仿真校园场景第22页，共28页，编辑于2022年，星期六15多媒体产品多媒体产品随着多媒体技术的不断发展，多媒体产品在我们的日常生活中的应随着多媒体技术的不断发展，多媒体产品在我们的日常生活中的应用也越来越广泛。多媒体产品在存在形式上可分为软件产品和硬件产用也越来越广泛。多媒体产品在存
19、在形式上可分为软件产品和硬件产品两大类。软件产品是指在计算机上开发和应用的图形、声音、文字品两大类。软件产品是指在计算机上开发和应用的图形、声音、文字等的多媒体工具。硬件多媒体产品是指单独开发独立存在的媒体装置。等的多媒体工具。硬件多媒体产品是指单独开发独立存在的媒体装置。它可以将计算机、电视机、录像机、录音机和游戏机等技术融为一体，它可以将计算机、电视机、录像机、录音机和游戏机等技术融为一体，形成电脑与用户之间可以相互交流的操作环境。形成电脑与用户之间可以相互交流的操作环境。第23页，共28页，编辑于2022年，星期六151多媒体产品的基本模式多媒体产品的基本模式随着多媒体技术的不断发展，多
20、媒体产品在我们的日常生活中随着多媒体技术的不断发展，多媒体产品在我们的日常生活中的应用也越来越广泛。多媒体产品在存在形式上可分为软件产品和的应用也越来越广泛。多媒体产品在存在形式上可分为软件产品和硬件产品两大类。硬件产品两大类。（1）多媒体创作工具产品）多媒体创作工具产品（2）多媒体应用产品）多媒体应用产品第24页，共28页，编辑于2022年，星期六152多媒体产品的制作过程多媒体产品的制作过程多媒体产品的制作过程一般分为三个阶段其中每个阶段完多媒体产品的制作过程一般分为三个阶段其中每个阶段完成一个或几个特定的任务。成一个或几个特定的任务。（1）弄清开发产品的目的，开发出自己的风格。）弄清开发
21、产品的目的，开发出自己的风格。（2）进行产品加工与制作。）进行产品加工与制作。（3）进行成品制作及包装。）进行成品制作及包装。第25页，共28页，编辑于2022年，星期六153多媒体产品的版权多媒体产品的版权 多媒体产品的著作权多媒体产品的著作权(亦称版权亦称版权)是产品的创作者对其作是产品的创作者对其作品所享有的专有权利。版权是公民、法人依法享有的一种品所享有的专有权利。版权是公民、法人依法享有的一种民事权利，属于无形财产权。民事权利，属于无形财产权。在不触犯版权的情况下合理使用多媒体产品可以促进作在不触犯版权的情况下合理使用多媒体产品可以促进作品的广泛传播，在著作权法规定的某些情况下使用作
22、品时，品的广泛传播，在著作权法规定的某些情况下使用作品时，可以不经著作权人许可，不向其支付报酬，但应当指明作可以不经著作权人许可，不向其支付报酬，但应当指明作者姓名、作品名称，并且不得侵犯著作权人依照著作权法者姓名、作品名称，并且不得侵犯著作权人依照著作权法享有的其他权利。享有的其他权利。第26页，共28页，编辑于2022年，星期六本章小结本章小结通过本章的学习，应主要掌握媒体及媒体的分类、多媒体的定义、通过本章的学习，应主要掌握媒体及媒体的分类、多媒体的定义、多媒体的元素；数据压缩技术和数据压缩的编码方法；应加深对多多媒体的元素；数据压缩技术和数据压缩的编码方法；应加深对多媒体技术的基本概念
23、及应用方法和应用领域的理解，特别是要了解媒体技术的基本概念及应用方法和应用领域的理解，特别是要了解多媒体技术在当代社会特别是在社会科学中的对其发展所起的促进多媒体技术在当代社会特别是在社会科学中的对其发展所起的促进作用。在学习本章时还应对多媒体网络化、多媒体终端的部件化、作用。在学习本章时还应对多媒体网络化、多媒体终端的部件化、智能化以及多媒体的虚拟现实技术的发展有深刻的认识，并且了解智能化以及多媒体的虚拟现实技术的发展有深刻的认识，并且了解多媒体产品的基本模式和保护多媒体产品版权的方法。多媒体产品的基本模式和保护多媒体产品版权的方法。第27页，共28页，编辑于2022年，星期六思考题思考题1
24、媒体信息表示和传播的形式载体分为哪媒体信息表示和传播的形式载体分为哪5类，每类各有什么特色类，每类各有什么特色？2多媒体元素包括哪些内容，各有什么特点？多媒体元素包括哪些内容，各有什么特点？3为什么对多媒体元素进行数据压缩，数据压缩的编码方法有为什么对多媒体元素进行数据压缩，数据压缩的编码方法有哪些？哪些？4什么是多媒体创作工具，常用的创作工具有哪几种？什么是多媒体创作工具，常用的创作工具有哪几种？5虚拟现实技术的基本设备包括哪几种，各有什么用途？虚拟现实技术的基本设备包括哪几种，各有什么用途？6Authorware属于哪一种软件，其特点是什么？属于哪一种软件，其特点是什么？7举例说明你所接触到的多媒体产品，这些产品主要表现形式？举例说明你所接触到的多媒体产品，这些产品主要表现形式？8我国著作权法规定的我国著作权法规定的“合理使用合理使用”包括哪几种情形？包括哪几种情形？第28页，共28页，编辑于2022年，星期六