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多媒体技术应用
多媒体技术应用
多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术,是新一代电子技术发展和竞争的焦点。
多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体,借助日益普及的高速信息网,可实现计算机的全球联网和信息资源共享,因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业,并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。
1多媒体技术涉及的内容
多媒体技术是使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体——文本、图形、图像、视频和声音,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个交互式系统。
它主要涉及如下几个部分:
1.1多媒体数据压缩,图像处理:
它包括HCI与交互介面设计、多模态转换、压缩与编码和虚拟现实等。
1.2音频信息处理:
它包括音乐合成、特定人与非特定人的语音识别、文字——语音的相互转换等。
1.3多媒体数据库和基于内容检索:
它包括多媒体数据库和基于多媒体数据库的检索等。
1.4多媒体著作工具:
它包括多媒体同步、超媒体和超文本等。
1.5多媒体通信与分布式多媒体:
它包括CSCW、会议系统、VOD和系统设计等。
1.6多媒体应用:
CAI与远程教学、GIS与数字地球、多媒体远程监控等。
2多媒体技术的应用现状
多媒体技术的开发和应用,使人类社会工作和生活的方方面面都沐浴着它所带来的阳光,新技术所带来的新感觉、新体验是以往任何时候都无法想象的。
2.1多媒体数据压缩,图像处理的应用
多媒体计算机技术是面向三维图形、环绕立体声和彩色全屏幕运动画面的处理技术。
而数字计算机面临的是数值、文字、语言、音乐、图形、动画、图像、视频等多种媒体的问题,它承载着由模拟量转化成数字量信息的吞吐、存储和传输。
数字化了的视频和音频信号的数量之大是非常惊人的,它给存储器的存储容量、通信干线的信道传输率以及计算机的速度都增加了极大的压力,解决这一问题,单纯用扩大存储器容量、增加通信干线的传输率的办法是不现实的。
数据压缩技术为图像、视频和音频信号的压缩,文件存储和分布式利用,提高通信干线的传输效率等应用提供了一个行之有效的方法,同时使计算机实时处理音频、视频信息,以保证播放出高质量的视频、音频节目成为可能。
国际标准化协会,国际电子学委员会,国际电信协会等国际组织,于二十世纪90年代领导制定了三个重要的有关视频图像压缩编码的国际标准,JPEG标准;H.261标准;MPEG标准。
2.1.1JPEG
它是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准,它不仅适于静态图像的压缩,电视图像序列的帧内图像的压缩编码,也常采用JPEG压缩标准。
2.1.2H.261
它是视频图像压缩编码国际标准,主要用于视频电话和电视会议,可以以较好的质量来传输更复杂的图像。
2.1.3MPEG
MPEG视频压缩技术是针对运动图像的数据压缩技术。
目前又分为MPEG-I、MPEG-Ⅱ、MPEG-IV、MPEG-7和MPEG-21。
MPEG-I最初用于数字存储上活动图像及伴音的编码,数码率为1.5Mbit/s,图像采用SIF格式,两路立体声伴音的质量接近CD音质,到现在,MPEG-I压缩技术的应用已经相当成熟,广泛地应用在VCD制作,图像监控领域。
MPEG-Ⅱ是MPEG-I的扩充、丰富和完善。
MPEG-II的视频数据速率为4—5Mit/S,能提供720×480(NTSC)或720×576(PAL)分辨率的广播级质量的视像,适用于包括宽屏幕和高清晰度电视(HDTV)在内的高质量电视和广播。
随着网络、有线/无线通信系统的迅猛发展,交互式计算机和交互性电视技术的普遍应用,以及视频、音频数据综合服务等应用的发展趋势,对计算机多媒体数据压缩编码、解码技术及其遵循的标准提出更多更高的要求,有许多要求MPEG-I和MPEG-Ⅱ标准是难以支持的,因此MPEG-Ⅳ应运而生,它正是为解决这些高需求而推出的。
根据MPEG-Ⅳ开发的不同的压缩编码,我们可以分为如下几类:
●基于内容的多媒体数据访问工具:
应用于从在线的程序库和传送信息的数据库中进行基于内容的信息检索。
●基于内容的处理和比特流编辑:
应用于交互式家庭购物、影视的制作和编辑、数字特技。
●混合自然和人工数据编码:
应用于动画和音响的自然组合,在游戏节目中观众可以移动和传送覆盖在要查看的视频之上的图形,从不同的观察点描绘图形和声音。
●改进的时间随机访问:
应用于音像数据的远程终端随机访问。
●改进的编码效率:
应用于低带宽信道上的有效音像数据存储和传送。
●多重并行数据流的编码:
多媒体表演,如虚拟现实游戏,3维动画,训练和飞行模拟,多媒体演示和教育。
如今,越来越多的声像信息以数字形式存储和传输,这为人们更灵活地使用这些信息提供了可能性。
但随之而来的问题是,随着网络上信息爆炸性的增长,获取到我们感兴趣的信息的难度却越来越大。
传统的基于关键字或文件名的检索方法显然不适于数据量庞大、又不具有天然结构特征的声像数据,因此近些年来多媒体研究的一个热点是声像数据的基于内容的检索,例如“从这段新闻片中找出有首相、总统的镜头”这种形式的检索。
实现这种基于内容检索的一个关键性的步骤是要定义一种描述声像信息内容的格式,而这与声像信息的存储形式(编码)又是密切相关的。
国际标准化组织运动图像专家组注意到了这方面的需求和潜在的应用市场,在推出影响极大的MPEG—1、MPEG-2之后,尚未完成MPEG-4的最后定稿,便开始着手制定专门支持多媒体信息基于内容检索的编码方案:
MPEG-7。
MPEG-7作为MPEG家族中的一个新成员,正式名称叫做“多媒体内容描述接口”,它将为各种类型的多媒体信息规定一种标准化的描述,这种描述与多媒体信息的内容本身一起,支持用户对其感兴趣的各种“资料”的快速、有效地检索。
以下一些应用领域将从MPEG-7标准的制定中获益:
●数字化图书馆(图像分类目录,音乐字典,…)
●多媒体目录服务
●广播式媒体选择(收音机频道,电视频道,…)
●多媒体编辑(个人电子新闻服务,媒体著作)还有一些潜在的应用领域:
●教育
●旅游信息
●娱乐(例如寻找游戏、卡拉OK节目)
●购物(例如寻找你喜欢的衣服)
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