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1、1,多媒體技術(shù),任課教師： XXXXXXEmail: XXXXXXXTel: XXXXXXX QQ： XXXXXXX吉首大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,2,課程主要內(nèi)容（36課時）,第1章 多媒體技術(shù)概述 (4課時)第2章 聲音處理(4課時)第3章 圖形與圖像處理(6課時)第4章 視頻處理(4課時)第5章 動畫制作(6課時)第6章 多媒體作品制作(6課時)第7章 流媒體(2課時)總結(jié)復(fù)習(xí)、學(xué)生考查作品演示檢查 (4課時),本課程考核方式為考查。以考查作品成績和平時成績相結(jié)合進(jìn)行綜合評定，最終成績由以下四部分組成：考查作品成績70；平時檢測成績15；上課考勤占15（缺勤達(dá)點(diǎn)名次數(shù)的1/3者，此項(xiàng)成績以零

2、分計(jì)算）。,課程考核方式,4,考查內(nèi)容及考查作品提交方法,考查內(nèi)容為本課程所有實(shí)驗(yàn)整合后實(shí)驗(yàn)作品，要求具體內(nèi)容不得雷同。將各次實(shí)驗(yàn)作品整合到一個PPT或FLASH作品中，并以“學(xué)號（尾3位）+姓名”命名作品。由學(xué)習(xí)委員收集后，打包發(fā)送到老師郵箱。,5,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（16課時）,實(shí)驗(yàn)1 聲音獲取與處理及合成(2課時)實(shí)驗(yàn)2 圖像素材采集、圖像處理與編輯(4課時)實(shí)驗(yàn)3 視頻編輯(2課時)實(shí)驗(yàn)4 簡單Flash動畫制作(4課時)實(shí)驗(yàn)5 簡單Authorware多媒體作品制作(4課時),6,第1章 多媒體技術(shù)概述,1.1 多媒體及多媒體技術(shù)基本概念1.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)1.3 多媒體硬件技術(shù)和軟件技

3、術(shù)1.4 多媒體技術(shù)的發(fā)展1.5 多媒體技術(shù)的應(yīng)用,學(xué)習(xí)目標(biāo)：,掌握多媒體、多媒體技術(shù)的相關(guān)概念掌握數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的相關(guān)概念，了解常用的音頻和視頻壓縮編碼方法了解多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域核心概念：媒體；多媒體信息；超文本；多媒體技術(shù)；數(shù)據(jù)壓縮,7,8,1.1 多媒體及多媒體技術(shù)基本概念,多媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和社會需求相結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體信息處理功能已成為當(dāng)前個人計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。參照愛因斯坦能量公式，當(dāng)今信息環(huán)境(E)可表示為： E=mC2 其中，m多媒體， C計(jì)算機(jī)， C通信,9,媒體定義,媒體(Media) 多媒體（Multimedia ）媒體的含義媒介：指存儲信息的實(shí)體，如磁盤、光盤；媒質(zhì)：

4、指傳遞信息的載體，如數(shù)字、文字、聲音、圖形等；多媒體技術(shù)中的媒體，是指信息的載體，是人們?yōu)榱吮磉_(dá)思想或感情所使用的手段、方法或工具，體現(xiàn)為信息的表現(xiàn)形式和傳遞方式。,10,多媒體定義,多媒體廣義指的是能傳播文字、聲音、圖形、圖像、動畫和視頻等多種類型信息的手段、方式或載體。狹義指在計(jì)算機(jī)控制下把文字、聲音、圖形、圖像、動畫和視頻等多種類型的信息混合在一起交流傳播的手段、方式或載體，如因特網(wǎng)等。,11,媒體分類,按國際電報(bào)電話咨詢委員會（CCITT）標(biāo)準(zhǔn)，媒體分為五類：感覺媒體：能直接作用于人們的感覺器官，使人們產(chǎn)生直接感覺，幫助人們感知周圍世界的媒體。表示媒體：為了傳送感覺媒體而人為研究出來的

5、媒體，是使用計(jì)算機(jī)對信息的表示方法的描述。顯示媒體：通信中實(shí)現(xiàn)電信號和感覺媒體之間轉(zhuǎn)換功能的媒體，通常指能夠輸入或輸出信息的工具和設(shè)備。,12,媒體分類,顯示媒體：通信中實(shí)現(xiàn)電信號和感覺媒體之間轉(zhuǎn)換功能的媒體，通常指能夠輸入或輸出信息的工具和設(shè)備。存儲媒體：用于存放某種信息數(shù)據(jù)的載體。如紙張、磁帶、磁盤、光盤等保存表示媒體的介質(zhì)（軟盤、硬盤、光盤等）。傳輸媒體：用于傳輸信息數(shù)據(jù)的媒體。如光纖、電纜、微波無線鏈路、紅外無線鏈路等傳輸信息數(shù)據(jù)的物理載體。,13,媒體的特性,通常媒體有以下幾個主要特性。 1. 重現(xiàn)力:指媒體不受時間、空間的限制，能將記錄、存儲的內(nèi)容隨時重新使用的能力。不同媒體的重現(xiàn)

6、能力是不同的，如實(shí)時的廣播與電視瞬間即逝，難以重現(xiàn)；錄音、錄像與電影媒體能將記錄存儲的信息反復(fù)重放使用；幻燈、投影與計(jì)算機(jī)課件也能根據(jù)教師與學(xué)習(xí)者的需求反復(fù)重現(xiàn)。 2. 表現(xiàn)力:指各類媒體表現(xiàn)客觀事物的時間、空間、聲音、顏色以及運(yùn)動特征的能力。由于信息不是事物本身而是事物的表征，而不同媒體用不同的符號去表征或描述事物，因而對事物運(yùn)動狀態(tài)與規(guī)律具有不同的表現(xiàn)力。,14,媒體的特性,3. 傳播力:指媒體把各種符號形態(tài)的信息傳遞到一定空間范圍內(nèi)再現(xiàn)的能力，有無限接觸和有限接觸之分。如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和有線電視系統(tǒng)能將信息傳送到更廣闊的范圍，而幻燈、投影、錄音、錄像等只能在有限的教學(xué)場所播放等。4. 參與性

7、:指在應(yīng)用媒體時使用者參與活動的機(jī)會?？煞譃樾袨閰⑴c和感情參與。如電影、電視、廣播等媒體，具有較強(qiáng)的表現(xiàn)力與感染力，容易引起情感上的反應(yīng)，從而激發(fā)人們感情上的參與；而多媒體計(jì)算機(jī)的交互作用，能使人們根據(jù)本人的需要去控制行為進(jìn)程，因此，它是一種行為與感情上參與程度高的媒體。,15,媒體的特性,5. 可控性：指使用者對媒體操縱控制的難易程度。像幻燈、投影、錄音、錄像及計(jì)算機(jī)媒體等比較容易操縱，而對于廣播、電視，只能按電臺播出的時間去視聽，不易操縱。,16,多媒體信息和多媒體技術(shù),多媒體信息：集文本、圖形、圖像、動畫、音頻、視頻為一體的綜合媒體信息。具有數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)類型多、不同數(shù)據(jù)類型之間區(qū)別大

8、、數(shù)據(jù)輸入和輸出復(fù)雜等特點(diǎn)。多媒體技術(shù)：通過計(jì)算機(jī)對文字、數(shù)據(jù)、圖形、圖像、動畫和聲音等多種媒體元素信息進(jìn)行綜合處理和管理，使用戶可以通過多種感官與計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時信息交互的技術(shù)。多媒體技術(shù)將多種類型的媒體元素（文本、圖形、圖像、音頻、動畫、視頻）綜合在一起，建立彼此間的邏輯連接，并能支持交互式操作。,17,媒體元素,按照媒體的物理性能分類，媒體可分為：光學(xué)投影類媒體，主要通過光學(xué)放大元件，把透明或不透明的圖片、標(biāo)本、實(shí)物放大投射到銀幕上，以呈現(xiàn)教學(xué)信息。如幻燈機(jī)和幻燈片、投影器和投影片等。 電聲類媒體，能將聲音信號轉(zhuǎn)化為音頻電信號和磁信號，并記錄、傳輸、放大、播放的媒體。如擴(kuò)音機(jī)、收音機(jī)、錄音

9、機(jī)、激光唱機(jī)和唱片、錄音帶等。,18,多媒體技術(shù)的主要特征,1.多樣性：指信息媒體的多樣性，體現(xiàn)在信息采集或生成、傳輸、存儲、處理和顯現(xiàn)的過程中，涉及多種感知媒體、表示媒體、傳輸媒體、存儲媒體或呈現(xiàn)媒體，或者多個信源或信宿的交互作用。2.集成性：以計(jì)算機(jī)為中心能夠?qū)Χ喾N信息媒體進(jìn)行獲取、存儲、組織與合成。主要表現(xiàn)在多媒體信息的集成，以及操作這些媒體信息的工具和設(shè)備集成兩個方面。 3.交互性：多媒體應(yīng)用系統(tǒng)中人與系統(tǒng)之間的相互控制，可以實(shí)現(xiàn)人對信息的主動選擇和控制。,19,多媒體技術(shù)的主要特征,4.協(xié)同性：指多媒體通信終端上顯示的圖像、聲音和文字必須以同步方式工作。各種媒體之間的協(xié)調(diào)以及時間、空

10、間和內(nèi)容方面的協(xié)調(diào)是多媒體的關(guān)鍵技術(shù)之一。5.實(shí)時性：在多媒體系統(tǒng)中聲音與活動的視頻圖像、動畫之間的同步特性。聲音、活動圖像和視頻都強(qiáng)調(diào)實(shí)時性，多媒體系統(tǒng)必須提供同步和實(shí)時處理的能力，能夠?qū)崟r地反映他們之間的聯(lián)系。,20,多媒體技術(shù)的主要特征,6.非線性：不同于傳統(tǒng)循序性的讀寫模式，多媒體技術(shù)借助超鏈接的方法，以一種更靈活、更具變化的方式呈現(xiàn)內(nèi)容。7.使用便捷性：支持用戶按照自己的需要、興趣、任務(wù)要求、偏愛和認(rèn)知特點(diǎn)來使用信息，用戶能夠任意選擇圖、文、聲等信息表現(xiàn)形式,21,多媒體技術(shù)相關(guān)概念,超文本：是一種采用超鏈接的方法將各種不同空間的文字信息組織在一起的網(wǎng)狀文本，可視為由若干信息結(jié)點(diǎn)和表

11、示信息節(jié)點(diǎn)之間相關(guān)性的鏈構(gòu)成的一個具有一定邏輯結(jié)構(gòu)和語義關(guān)系的非線性網(wǎng)絡(luò)。超媒體：采用超文本方式的非線性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對塊狀多媒體信息（包括文本、圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等）進(jìn)行組織和管理的技術(shù)。,22,多媒體技術(shù)相關(guān)概念,流媒體：又叫流式媒體，指采用流式傳輸?shù)姆绞皆贗nternet播放的媒體格式。實(shí)際上，流媒體并非一種新的媒體，而是指一種將視頻、音頻和相關(guān)媒體數(shù)據(jù)流同時從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端（發(fā)送端）向網(wǎng)絡(luò)客戶端（接收端）傳輸?shù)姆绞?。該方式具有連續(xù)、實(shí)時的特性。,23,多媒體技術(shù)相關(guān)概念,多媒體系統(tǒng)：指能夠?qū)?shù)值、文本、圖形、圖像動畫、聲音和視頻等多媒體元素信息進(jìn)行采集、編輯存儲、播放、同步和變換等處

12、理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括多媒體硬件系統(tǒng)和多媒體軟件系統(tǒng)。,24,多媒體技術(shù)相關(guān)概念,虛擬現(xiàn)實(shí)：綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理、模擬與仿真、傳感、顯示系統(tǒng)等技術(shù)和設(shè)備，以模擬仿真的方式，通過計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視覺、聽覺和觸覺等感覺，給用戶提供一個真實(shí)反映操作對象變化與相互作用的三維圖像環(huán)境，從而構(gòu)成一個虛擬世界；用戶使用各種特殊裝置將自己“投射”到該環(huán)境中，并操作和控制環(huán)境。,25,多媒體技術(shù)相關(guān)概念,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有如下基本特征：（1）多感知性（視覺、聽覺、觸覺、味覺和嗅覺感知）（2）沉浸感（臨場感）（3）交互性（4）構(gòu)想性（不僅可以再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可隨意構(gòu)想客觀世界不存在的、甚至是不可能發(fā)生的環(huán)

13、境）,26,1.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),原始多媒體信息數(shù)據(jù)中除有用信息外，還包含的大量無用信息數(shù)據(jù)冗余。多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的核心是，在保證一定質(zhì)量的前提下，盡可能減少多媒體信息中的數(shù)據(jù)冗余，利用最短的時間和最小的空間，傳輸和存儲最多的多媒體信息數(shù)據(jù)。,27,數(shù)據(jù)冗余的種類,多媒體信息中的數(shù)據(jù)冗余一般有以下6種：1.空間冗余：圖像中同一種色彩區(qū)域的相鄰像素的色彩信息相同，具有色彩信息相關(guān)性，產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余。2.時間冗余：前后兩幅相鄰圖像有很多相同之處，存在有很大的相關(guān)性，產(chǎn)生時間冗余。3.信息熵冗余（編碼冗余）：信息熵是指一組數(shù)據(jù)所攜帶的信息量。數(shù)據(jù)編碼過程中，碼元長度對應(yīng)信息出現(xiàn)概率，但碼元長度

14、按概率對應(yīng)的數(shù)據(jù)量往往大于信息量，由此產(chǎn)生了信息熵冗余。,28,數(shù)據(jù)冗余的種類,4.結(jié)構(gòu)冗余：某些圖像存在結(jié)構(gòu)上的一致，構(gòu)成了圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)冗余。5.知識冗余：圖像理解與某些知識有很大的相關(guān)性。如人臉的圖像有固定的結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)規(guī)律是我們所熟知的，這就是知識冗余。6.視覺、聽覺冗余：因人眼對色差信號（如亮度和色度的差別、高亮度區(qū)和非高亮度區(qū)差別、邊緣和非邊緣區(qū)別）的變化不敏感，所以，圖像變化在許可的閾值范圍內(nèi)，允許在數(shù)據(jù)壓縮和量化過程中引入噪聲。,29,數(shù)據(jù)壓縮概念,數(shù)據(jù)壓縮處理包括編碼和解碼兩個過程。編碼就是為了達(dá)到某種目的（如減少數(shù)據(jù)量）而將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行某種變換的過程。解碼是編碼的逆過程。根

15、據(jù)解碼后的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)是否一致，數(shù)據(jù)壓縮方法可分兩類：無損壓縮和有損壓縮（壓縮會引起一些信息損失，解壓縮后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)有所不同，但不會讓人對原始資料表達(dá)的信息產(chǎn)生誤解）。,30,常用的壓縮編碼算法,1.預(yù)測編碼算法：根據(jù)離散信號之間存在的關(guān)聯(lián)性，利用信號的過去值對信號現(xiàn)在值進(jìn)行編碼，達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的目的。如差分脈碼調(diào)制DPCM算法、自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制ADPCM 算法等。2.變換編碼算法:先對信號用某種函數(shù)進(jìn)行變換，從一種信號域交換到另一種信號域，再對變化后的信號進(jìn)行編碼。變換編碼方法主要包括：離散傅里葉變換。,31,常用的壓縮編碼算法,3.統(tǒng)計(jì)編碼算法:利用消息出現(xiàn)概率的分布特性來進(jìn)行數(shù)

16、據(jù)壓縮編碼。為了減少信息數(shù)據(jù)符號出現(xiàn)概率不同而產(chǎn)生的信息熵冗余，對出現(xiàn)概率大的符號用短的碼字表示，反之則用長碼字表示，從而提高碼字符號的平均信息量。統(tǒng)計(jì)編碼是一種無損編碼。4.子帶編碼SBC算法:根據(jù)人的感官對時頻組合信號敏感程度的不同進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，用某種方法將輸入信號劃分成不同頻段（時段）上的子信號，根據(jù)各子信號的特性分別編碼。對信號中重要部分分配較多的碼字，反之分配較少的碼字,32,常用的壓縮編碼算法,5.行程編碼算法:最早開發(fā)的最簡單數(shù)據(jù)壓縮方法，尤其適用于0、1成片出現(xiàn)的數(shù)據(jù)壓縮。當(dāng)數(shù)據(jù)中0出現(xiàn)較多時，對0的持續(xù)長度進(jìn)行編碼，讓1保持不變，反之亦然。6.結(jié)構(gòu)編碼算法:求出圖像中的邊界輪廓、紋理等結(jié)構(gòu)特征，然后保存這些結(jié)構(gòu)特征及參數(shù)信息。解碼時根據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息進(jìn)行合成，恢復(fù)出原圖像。7.基于知識的編碼算法:對于人臉等可用規(guī)則描述的圖像，先利用人們已知的知識形成規(guī)則庫，并用一些參數(shù)描述圖像的變化，再聯(lián)合使用參數(shù)和模型來實(shí)現(xiàn)圖像的編碼和解碼。,33,音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù),音頻壓縮技術(shù)可分為三類：基于語音波形預(yù)測的編碼方法：根據(jù)人耳的聽覺特性，利用抽樣和量化來表示音頻信號的波形，