第9讲第4章多媒体技术.docx
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第9讲第4章多媒体技术
第四章
多媒体技术及应用基础
计算机基础知识1
2009-4-12江西财经大学信息学院刘谦
第四章
多媒体技术及应用基础
4.1多媒体技术概述
4.2多媒体处理技术
4.3多媒体传输与存储技术
4.4多媒体开发平台与工具
4.5多媒体系统
计算机基础知识2
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4.6
多媒体技术概述
4.1.1多媒体与多媒体技术
4.1.2多媒体技术的发展
4.1.3多媒体技术研究的主要内容
4.1.4多媒体技术的应用
计算机基础知识3
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4.7
多媒体与多媒体技术
所谓媒体(medium)是指用来表示、存储、传输各种计算机数字信息的载体。
按照ITU-T的建议,媒体有五种类型
4.1.5感觉媒体:
文字、声音、图形、图像、视频
4.1.6表示媒体:
ASSII码、视频编码、音频编码等
4.1.7显示媒体:
显示器、键盘、鼠标、扫描仪等I/O设备
4.1.8存储媒体:
硬盘、光盘、磁带等
4.1.9传输媒体:
电话线、电缆、光纤等
多媒体中的媒体一般有存储信息和传输信息两种含义,是表达信息的一种形式。
计算机基础知识4
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4.8
多媒体与多媒体技术
在计算机领域里,通常所说的多媒体,已经不单单指多媒体信息的本身,而是指文本(text)、图像(image)、声音(audio)、视频(video)等各种媒体和计算机技术以及通信网络融合而形成的一整套相关的技术。
多媒体(技术)定义为:
多媒体(技术)定义为:
以数字化为基础,能够对多种媒体信息进行采集、编码、存储、传输、处理和表现,综合处理多种媒体信息并使之建立起有机的逻辑联系,集成为一个系统并能具有良好交互性的技术。
计算机基础知识5
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4.9
多媒体与多媒体技术
多媒体的主要特征:
数字化、综合性、交互性、非线性、实时性
数字化:
对各类媒体的处理都围绕数字化进
行
综合性:
集计算机、声音、图像、通信技术
于一体
交互性:
人与人、人与机器、机器与机器之
间的交互
非线性:
可灵活地选择自己所需的内容进行
浏览
计算机基础知识6
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4.10
多媒体技术的发展
多媒体技术的发展历程(略)
多媒体技术的发展方向(5化)
4.1.10多媒体通信网络化
4.1.11多媒体技术标准化
4.1.12多媒体应用融合化
4.1.13多媒体计算机系统智能化
4.1.14多媒体现实虚拟化
计算机基础知识7
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4.11
多媒体技术研究的主要内容
多媒体技术能对文本、图形、图像、声音、视频等媒体进行表示、再现、存储和传递,所涉及的范围相当广,比如计算机原理、计算机图形学、多媒体数据、数字通信以及自动化技术等。
1)多媒体技术研究的主要内容
多媒体数据的编码、压缩
多媒体创作和编辑工具
多媒体数据的存储技术
多媒体应用技术开发
多媒体智能技术
多媒体通信和分布处理
计算机基础知识8
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4.12
多媒体技术研究的主要内容
2)多媒体关键技术
数据的压缩与解压缩
大容量光盘存储技术
多媒体网络和多媒体通信
超文本与超媒体
多媒体同步技术
多媒体系统
计算机基础知识9
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4.13
多媒体技术的应用
教育和培训
咨询和演示
娱乐和游戏
电子出版物
信息管理
多媒体新闻系统
多媒体通讯
宣传和节目制作
计算机基础知识10
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4.14
多媒体处理技术
4.1.15多媒体文本处理
4.1.16多媒体图形图像处理
4.1.17多媒体音频处理
4.1.18多媒体视频处理
4.1.19多媒体动画处理
计算机基础知识11
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4.15
多媒体文本处理
1)文本的获取方法
键盘输入、手写输入、声音输入、扫描输入等
2)超文本
文本设计
选择合适的字体和风格
图形文字和动画文字
通用符号和图标
导航与路径
特殊字符的处理
计算机基础知识12
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4.16
多媒体文本处理
3)文本处理软件
MicrosoftWord、WPS、WordPerfect写字板等
4)文本格式
TXT(text)格式
DOC格式
RTF(RichTextFormat)格式
计算机基础知识13
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4.17
多媒体图形图像处理
4.1.20图形
由点、直线、圆弧、任意曲线、平面、立体所构成的图
4.1.21图像图像是指由输入设备捕捉的实际场景
画面,或以数字化形式存储的任意画面。
图像的获取方法:
①通过数码像机等设备进行实物捕捉画面,然后进行数字化处理。
②运用一些特定软件进行制作。
③运用扫描仪对图片进行扫描,并数字化处理
④在网络上进行下载,获取公开的一些图像。
⑤通过计算机屏幕截取。
计算机基础知识14
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4.18
多媒体图形图像处理
4.1.22图像处理技术指标
图像分辨率、图像颜色深度/图像灰度、文件大小。
图像灰度是指每幅图像最大的颜色数,每个像素1位表示单色图像,4位支持16色,8位支持256色等。
图像文件的大小=(图像高的像素值×图像宽的像素值×灰度的位数)/8(字节)
计算机基础知识15
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4.19
多媒体图形图像处理
多媒体图形图像的基本格式
BMP(Bitmap)格式
GIF(GraphicsInterchangeFormat)格式
JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)格式
JPEG2000格式
PNG(PortableNetworkGraphics)格式
PSD(PhotoshopDocument)格式
TIFF(TagImageFileFormat)格式
PDF(PortableDocumentFormat)格式
SVG(ScalableVectorGraphics)格式
计算机基础知识16
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4.20
多媒体音频处理
4.1.23音频信息获取方法
使用录制设备来录制音频,然后对其进行数字化处理。
由网上直接下载公开的音频信息。
可通过一些相关的音频软件制作简单的音频信息
4.1.24音频处理指标
音频的数字化包括采样和量化两个步骤。
在声音数字化的过程里,采样的频率和精度,以及声道数决定了数字化之后声音的质量。
采样频率、采样精度、通道数
计算机基础知识17
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4.21
多媒体音频处理
4.1.25音频文件格式
WAV(waveform)格式(音频质量非常高)
MP3格式(压缩比较高,用于网络传输)
RealAudio格式.ra(压缩比较高,用于网络传输)
WMA(WindowsMediaAudio)格式.wma
(压缩率比MP3更高,支持音频流技术,更适合在网上进行在线播放)
MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)格式
后缀.rmi或.cmf(仿电子乐器,可对每个声道音符、音量等进行一些相应的编辑,存储空间非常小.)
计算机基础知识18
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4.22
多媒体音频处理
CDAudio格式.cda
Ogg(OggVorbis)格式(完全免费)
4.1.26音频处理软件
①CoolEditPro。
数字音乐编辑器和MP3制作软件。
②GoldWave。
数码录音及编辑软件。
③CakeWalk。
音序器软件,作为MIDI软件的核心和基础,在电脑音乐中起着非常重要的作用。
计算机基础知识19
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4.23
多媒体视频处理
4.1.27视频获取方法
由摄像机拍摄,然后进行数字化处理,存入计算机。
由视频处理软件对系列图片进行编辑。
网上下载公开视频。
4.1.28多媒体视频的技术指标
帧速
视频图像质量
视频文件的大小
计算机基础知识20
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4.24
多媒体视频处理
4.1.29多媒体视频压缩
有损压缩和无损压缩
4.1.30多媒体视频存储格式
①SWF(ShockwaveFormat)格式.swf
(缩小或放大不影响画面的质量,支持流传输)
②AVI(AudioVideoInterleaved)格式.avi
(图像质量好,兼容性高,分辨率可调整)
③MPEG(MotionPictureExpertsGroup)格式
MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7
计算机基础知识21
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4.25
多媒体视频处理
③MPEG
MPEG-2视频文件的后缀名有mpe、mpeg、mpg、m2v、vob等
MPEG-4视频文件的后缀名有mov、asf、divx、avi等
MPEG-7是为了将各类型多媒体信息标准化的一种描述方式,并不只是压缩的编码方法
④ASF(AdvancedStreamingformat)格式
ASF用MPEG4压缩算法,.ASF,支持网上视频;是一种高级流格式。
⑤WMV(WindowsMediaVideo)格式.WMV
WMV压缩比较大,支持网络上视频实时播放
计算机基础知识22
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4.26
多媒体视频处理
⑥RM(RealMedia)格式.rm
可根据不同的网络传输速度制定相应的压缩比,用于网络
⑦RMVB(RealMediaVariableBitrate)格式
RMVB格式是在RM格式基础上的发展,是动态变速采样率的RM。
⑧AVS(AudioVideoCodingStandard)格式
AVS的全称是数字音视频编解码技术标准,是我国第一个具有自主知识产权的数字音频编解码标准。
AVS面向国内信息产业需求,包括音频、视频、系统等主要技术的制定,主要优点是技术针对性强、目标明确、编码效率高、计算方案简洁、成本低。
计算机基础知识23
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4.27
多媒体视频处理
4.1.31视频处理软件
①AdobePremiere。
非线性的编辑音频、视频软件,已经在影视制作领域取得了比较大的成功。
②MediaStudioPro。
集影片特效、2D动画制作、视频编辑相整合的视频编辑软件。
③UleadVideoStudio。
专门针对家庭娱乐、个人影像制作的简便型视频编辑软件。
④UleadDVDMovieFactory。
完整的DV编辑和VCD、DVD制作的工具。
计算机基础知识24
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4.28
多媒体动画处理
4.1.32多媒体动画的类型
关键帧动画、轨迹动画、粒子动画、片头动画设计
4.1.33动画制作流程
创意设计、造型建模、真实感设计、
动画设计、后期制作
4.1.34常用动画制作软件
Director、AnimatorPro、3DStudioMax、Flash等
计算机基础知识25
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4.29
多媒体传输与存储技术
在多媒体的传输和存储两项基本应用中,首要问题是,在满足要求的前提下减少数据量,即如何高质量地对多媒体数据进行压缩。
另一个关键的技术是解决网络传输。
在网络多媒体应用中,“流”传输的出现,使得网络传输变得更加通顺、流畅。
4.1.35数据压缩
4.1.36光存储设备
4.1.37流媒体
计算机基础知识26
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4.30
数据压缩
多媒体信息的存储和传输,最大的问题是多媒体的数据量过大,限制了更多领域多媒体的应用。
信息量=数据量-冗余量
4.1.38数据冗余
空间冗余、时间冗余、结构冗余、视觉冗余、听觉冗余;其它冗余:
知识冗余、信息熵冗余、纹理的统计冗余
计算机基础知识27
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4.31
数据压缩
4.1.39压缩技术的指标
压缩比
是数据压缩前与数据压缩后的数据量之比。
对数据进行压缩,主要就是为了减少数据存储的空间,提高压缩比。
信号质量
数据压缩分为有损压缩和无损压缩。
进行有损压缩时,提高数据压缩比要以信号质量为基本前提,均衡需求。
压缩与解压缩的速度
算法与软硬件的开销
计算机基础知识28
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4.32
数据压缩
4.1.40压缩的分类
⑴根据编码前后多媒体信息是否完全一致无损压缩、有损压缩
无损压缩的过程实际上是可逆的。
有损压缩注重的是减少存储的空间,减少的信息是不能进行恢复的,有损压缩的压缩比通常比较高。
⑵根据其作用域的不同,分为
空间域方法、变换域方法、混合方法
⑶根据是否自适应分
自适性、非自适应性编码
计算机基础知识29
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4.33
数据压缩
4.1.41常用的压缩算法
变长编码
主要用于消除代码的冗余,是一种无损压缩算法。
预测编码
信号之间的关联性越强,预测的值也就越精确
变换编码
变换编码系统对数据的压缩分为变换、变换域采样、量化三个步骤
模型编码
采用模型的方法对传输的图像进行相关参数的估计
计算机基础知识30
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4.34
光存储设备
4.1.42光存储设备的分类
按照光盘的读写功能划分
只读式光存储系统(CD)
一次写入式光存储系统(CD_R)
可重写光存储系统(CD_RW)
按照光盘的结构划分
CD、DVD、蓝光光盘
蓝光波长较短,存储密度与反射率更好。
蓝光光盘比DVD的存储密度要高5倍以上。
计算机基础知识31
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4.35
光存储设备
4.1.43光存储设备的技术指标
存储容量CD650M,DVD盘单面4.7G,双面8.5G。
蓝光最大容量可达25GB。
平均存取时间
数据的传输率单位时间内,光盘传送数据的比特数,与光盘的转速以及存储密度相关。
4.1.44光存储设备的使用优势
存储容量大、寿命长、体积小、价格低
计算机基础知识32
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4.36
流媒体
4.1.45流媒体技术的原理
⑴流媒体文件格式源媒体文件
普通压缩文件是将格式数据压缩成一整体,
而流媒体文件将数据
压缩成多个包,由服
务器顺序、实时进行
传送。
普通压缩
文件流媒体文件
⑵缓存技术
在流媒体播放器播放前,先在系统的缓存内存储一定量的相关数据。
计算机基础知识33
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4.37
流媒体
⑶网络协议
TCP/IP不能保证多媒体数据按时到达,必须在TCP/IP基础之上,增加新的传输协议解决实时传输问题。
主要有RTP(Real-timeTransportProtocol,实时传输协议)、RTCP(Real-timeTransportControlProtocol,实时传输控制协议)、RSVP(ResourceReserveProtocol,资源预留协议)、RTSP(Real-TimeStreamingProtocol,实时流协议)等
⑷传输过程略(A/V服务器,即AudioVideo音视频流媒体服务器)
计算机基础知识34
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4.38
流媒体
4.1.46流媒体的优点
提供网络在线播放和传输性能外,流媒体的交互性、点播收看、全球性和通用性
4.1.47流媒体的播放方式
单播单播指的是从一台服务器传送出的数据只能由一个
客户接收,形成一个单独的数据通道
点播客户端主动向服务器请求连接
广播在广播中,用户只能被动地接收数据
组播在多个客户端申请的时候,单台服务器只需发送一
个数据包
计算机基础知识35
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4.39
流媒体
4.1.48常用的流媒体格式
RM(RealMedia)RealNetworks公司
ASF(AdvancedStreamingFormat)开放标准
QuickTimeApple公司
4.1.49流媒体技术存在的问题
网络的可用带宽低、高丢包率、延时
4.1.50流媒体的应用领域
远程教育、宽带网视频点播、视频会议
计算机基础知识36
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4.40
流媒体
4.1.51P2P(peertopeer)流媒体
P2P的原理是,用户在下载占用下行的同时占用上行带宽,为其他客户提供资源,也就是说让一部分客户连接服务器,其他客户连接已连接到服务器的客户,实现用户间的交互通信,客户机同时充当客户机和服务器的角色,以弥补服务器下载上限的不足,实现网络加速和扩展。
计算机基础知识37
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- 关 键 词:
- 多媒体技术