第二章多媒体系统关键技术PPT课件

多媒体个人计算机市场协会公布了 MPC2 标准，对声音、图像、
视频和动画的播放、Photo CD 做了新的规定。多媒体个人计算 机市场协会 → 多媒体个人计算机工作组。
1995年
多媒体个人计算机工作组公布了 MPC3 标准，为适合多媒体个 人计算机的发展又提高了软件和硬件的技术指标。Windows 95 问世，用户界面全面图形化，功能更强。个人计算机占据主导
地位。国际互联网络兴起，也促进了多媒体技术的发展。
多媒体技术的应用



教育与训练 商业教育培训
电子出版
休闲旅游
过程模拟
商业广告
信息管理
影视娱乐 网络世界
军事模拟
多媒体技术研究的主要内容
多媒体的表示 数据压缩 存储管理 网络传输 怎样在计算机中表示各种多 媒体信息。
多媒体技术
第1章 多媒体技术概述
主要内容
多媒体的基本概念与特性
什么是多媒体 多媒体的类型 多媒体的特征
多媒体技术的发展与应用
多媒体技术的发展 多媒体技术的应用 主要的多媒体技术
多媒体计算机系统
多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机软件系统
媒体基本概念
定 义
媒体（ Media ）：信息的载体, 人们用于传播和表示各种信息的 手段。
多媒体技术发展简史
1990年 美国 Microsoft、荷兰 Philips 等公司成立 “多媒体个人计算机 市场协会” ，制定了 “MPC 标准”，对计算机增加多媒体功
能所需的软硬件规定了最低标准的规范、量化指标及升级规范
1991年 1993年 等。 多媒体个人计算机市场协会提出了 MPC1 标准。
多媒体技术关键特征

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实例三
交互式商业展示设计。利用多媒体技术打造出具有视觉冲击力、信息呈
现清晰、交互性强的商业展示作品，吸引观众注意力并传递有效信息。
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多媒体作品输出与发 布
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多媒体作品输出格式选择
01
02
03
视频格式
如MP4、AVI、MOV等， 适用于动态图像和音频的 展示，具有广泛的兼容性 和播放支持。
THANKS
感谢观看
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调色技巧
调整视频色彩，改善画面效果。
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音频视频编辑技巧与实例
要点一
音频实例
演示如何使用Audacity软件进行音频降噪和均衡处理。
要点二
视频实例
演示如何使用Premiere Pro软件进行视频剪辑和调色处理 。
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动画制作技术
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动画基本原理及分类
视频泛指将一系列静态影像以电信号的方 式加以捕捉、记录、处理、储存、传送与 重现的各种技术。
常见音频格式
WAV、MP3、WMA、AAC等。
常见视频格式
AVI、MP4、FLV、MKV等。
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常见音频视频处理软件介绍
Audacity
一款开源、跨平台的音频编辑和录音程序， 支持多轨编辑和多种特效。
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集成性
将多种媒体元素有机结合，形成统一的交 互界面。
动态性
媒体内容可以根据用户操作或特定条件进 行动态变化。
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常见交互式多媒体设计软件介绍

高档的创作工具用于影视系统的动 画制作及特技效果，中档的用于培训、 教育和娱乐节目制作，低档的用于商业 简介、家庭学习材料的编辑。
多媒体数据库技术
多媒体信息是结构型的，致使传统 的关系数据库已不适用于多媒体的信息 管理，需要从下面四个方面研究数据库
1).多媒体数据模型 2).媒体数据压缩和解压缩的模式 3).多媒体数据管理及存取方法 4).用户界面
超文本/超媒体技术
超文本是一种新颖的文本信息管理 技术，它提供的方法是建立各种媒体信 息之间的网状链接结构，这种结构由节 点组成。
对超文本进行管理使用的系统称为 超文本系统。也即浏览器，或称为导航 图。
若超文本中的节点的数据不仅可以 是文本，还可以是图像、动画、音频、 视频，则称为超媒体。
多媒体应用开发技术
宽带综合业务数字网（B-ISDN）是 解决多媒体数据的传输问题的一个比较 完整的方法，其中ATM（异步传送模式） 是近年来在研究和开发上的一个重要成 果。
1.7 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。
组网技术
多媒体的关键技术
1.1 视频音频数据压缩/解压缩技术 1.2 多媒体专用芯片技术 1.3 大容量信息存储技术 1.4 多媒体输入与输出技术 1.5 多媒体软件技术 1.6 多媒体通信技术 1.7 虚拟现实技术
1.1 视频音频数据压缩/解压缩技术
研制MPC需要解决的关键问题之一 是要使计算机能适时地综合处理声、文 图信息。
选用合适的数据压缩技术，有可能 将字符数据量压缩到原来的1/2左右，语 音数据量压缩到原来的1/2-1/10，图像 数据量压缩到原来的1/2-1/60。

图形
图像
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感知媒体例：动画和视频
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动画
视频
还有：音频、音视频等
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1.1.1 媒体
✓表示媒体：指被交换的数据类型，它们 定义信息的特性。表示媒体的特性用信 息的计算机内部编码表示，例子有语音 PCM编码、图像JPEG编码、文本ASCII 编码和乐谱等。
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1.1.1 媒体
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感知媒体例：文本
象形文字：foot(埃及）
汉字：水（唐朝怀素、东 2021/6/10 晋王羲之及周朝石鼓文）
中国甲骨文字
释文
旬壬申夕月有食
说明
远在三千年前 我国即有关于天 文方面的记录， 本片甲骨是当时 月食的记录。这 说明我国具有悠 久的文明历史。9
感知媒体例：图形和图像
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✓表现媒体：指为人们再现信息的物理工 具和设备（输出设备），或者指获取信 息的工具和设备（输入设备）。如显示 器、扬声器、打印机等输出类显现媒体， 以及键盘、鼠标器、扫描器等输入类表 现媒体。
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1.1.1 媒体
✓存储媒体：指存储数据的物理介质，如纸 张、磁盘、光碟等。
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• 一般所说的“多媒体”，不仅指多种媒体 信息本身，而且指处理和应用多媒体信息 的相应技术，因此“多媒体”常被当作 “多媒体技术”的同义词。
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1.1.2 多媒体
• 区分一个应用或系统是否是多媒体应用或多媒体 系统的三条主要标准：
媒体的数目 支持多媒体的类型 媒体的集成化程度
第五部分：图像与视频媒体应用。主要介绍 了图像与图像的数字化过程、视频与视频信号的 数字化过程、JEPG与MPEG压缩标准等。

1.3.5 多媒体软件技术
多媒体软件技术主要包括以下六个 方面的内容： 多媒体操作系统 多媒体素材采集与制作技术 多媒体编辑与创作工具 多媒体数据库技术 超文本/超媒体技术 多媒体应用开发技术
多媒体操作系统
多媒体操作系统是多媒体软件的 核心。它负责多媒体环境下多任务的 调度、保证音频、视频同步控制以及 信息处理的实时性，提供多媒体信息 的各种基本操作和管理；具有对设备 的相对独立性与可扩展性。 Windows、OS/2 和Macintosh 操 作系统都提供了对多媒体的支持。
多媒体的定义

多媒体是融合两种或两种以上媒体的一种 人－机交互式信息交流和传播媒体，使用 的媒体包括文字、图形、图像、音频和视 频。
1.1.2 多媒体中的媒体元素及特征
多媒体媒体元素是指多媒体应用中 可显示给用户的媒体组成。
文本
动画
图形
图像
视频
音频
文本
文本分为非格式化文本文件和格式 化文本文件。 非格式化文本文件：只有文本信息 没有其他任何有关格式信息的文件，又 称为纯文本文件。如“.TXT ”文件。 格式化文本文件：带有各种文本排 版信息等格式信息的文本文件。 如“.DOC ”文件。
图像数据量大小 = 像素总数×图像深度÷8
例如：一幅 640×480 的 256 色图像为 640×480×8／8 = 307200 字节
Comparison:
宽度：271 高度：300 颜色：2 大小：9.9 KB
宽度：271 高度：300 颜色：4 大小：19.8 KB
Comparison:
在教育与培训方面的应用
多媒体技术使教材不仅有文字、静 态图像,还具有动态图像和语音等。使教 育的表现形式多样化，可以进行交互式 远程教学。 利用多媒体计算机的文本、图形、 视频、音频和其交互式的特点,可以编制 出计算机辅助教学 CAI( Computer Assisted Instruction )软件，即课件。

图 ｌ Ｆ Ｐ在本地和远程文件 系统之 间传输文件 Ｔ ｒ
分散的用户可 以共聚一处 ， 通过图形 、 音等多 准 声 运 动图像 专家组 种方式交 流信息 ， 增加双方对内容的理解能力 。 多媒体视频会议系统是集现代 数据通信与 网络 ＭＰ Ｇ于 １９ Ｅ ９９年 ２月 技术 、 信息处理技术 、 微电子技术 、 电技术 、 光 计 正式 公 布 了 ＭＰ Ｇ一 Ｅ ４ Ｉｏ Ｉ ４ ９ ）标 准 Ｅ 算机软硬件技术于一体的一种远程异地通信方 （Ｓ ／ Ｃ１４ ６ 式。 １通信控制协议 多 媒体视 频会 议系统 一般 基于 Ｈ ３ ３ ． 或 ２ Ｓ 两种通信控制协议。 Ｉ Ｐ Ｈ ３３是一套在分 组网上提供 实时音频 、 ． ２
圆
图 ２ Ｐ Ｐ网 络 通信 方 式 ２ 第一版 本 。同年 年底 Ｍ Ｅ 一 第二版亦告底定 ， ＰＧ４ 且于 ２ ０ ００年年初正 ＡＶ Ｓ是基 于我 国创 新技术 和部分公 开技 ＡＳ 视频 音频 、 式成为 国际标准。Ｍ Ｅ 一 Ｐ Ｇ ４不只是具体压缩算 术的 自主标准 ， Ｖ 标准包括系统 、 、 法， 它是 针对数字 电视 、 交互式绘 图应用 、 交互 数字版权管理等四个主要技术标准和一致性测 ２ ０ 年 在信息产业部支持下 ， 式多媒体等整合及压缩技术的需求 而制定 的国 试等支撑标准 。 ０ ２ ， 数字音视频编解码技术标准”工作组 视频和数据通 信的标准 ， ＩＵ Ｔ 是 Ｔ — 制订 的在各 际标准。Ｍ Ｅ 一 标 准将众多 的多媒体应用集 成立 了 “ ＰＧ４ 在 简称 Ａ Ｓ Ｖ 工作组 ）２０ 年 ，国家发展和改革 ，０３ 种 网络上提供多媒体通信的系列协议 Ｈ３ ｘ ． 的 成于一个完整 的框架 内，旨 为多媒体通信及 （ ２ 部分 。Ｈ ３ ３ 及呼叫控制 、 ． 涉 ２ 多媒体管理 、 带 应用环境提供标 准的算法及工具 ， 从而建立起 委 员会批 准了 《 字音 视频编 解码技 术标 准 数 宽管理 以及和各种 网络之间的接 口。Ｈ．２ ３ ３协 种能被多媒体传输 、 存储 、 检索等应用领域普 Ａ Ｓ Ｖ 研究开发与测试验证 重大专项》 。在 国内 外上百 家企 业和科研单位共 同参 与下 ， Ｖ 标 ＡＳ 议被普遍认 为是 目前在分组 网上 支持语音 、 图 遍采用的统一数据格式 。 ＭＰ Ｇ ４的编码理念 是 ： Ｅ ４标 准 同 准制定工作进 展顺利 ，其中最重要 的视频编码 Ｅ－ ＭＰ Ｇ一 像和数据业务最成熟 的协议。 ０ ５年 ２０ Ｈ３３ ． 基于集中式对 等结 构，其优 点是协 以前标准 的最显著的差别在 于它是采用基于对 标准 于 ２ ０ 通过 国家 广 电总局 测试 ．０ ６ ２ 议成熟 ， 义完全 ， 定 设备的稳定性强 ， 互通性较 象的编码理念 ，即在编码时将一幅景物分成若 年 １ 月得 到信息产业 部批 准 ， 月 国家 标准化 ２ ３月 １日起实施。 好， 缺点是协议 复杂 ， 没有拥塞控制机 制 ， 服务 干在时间和空 间上相互联 系的视 频音频对 象 ， 管理委员会正式颁布 ， ３文件传输技术 质量不能得到保证 ， 效率和扩展性较差 。 分别编码后 ， 再经过复用传输到接收端 ， 再 然后 ３１ｆｒ ． ＴＰ文件传输 ＳＰ ＩＴ 提 出的在 Ｉ Ｉ是 ＥＦ Ｐ网络上进行多媒 对不 同的对象分别解码 ， 从而组合成所需要 的 体通信 的应用层 控制协议 ，Ｉ 是 一个 基于文 视频和音频 。这样既方便我们对不同的对象采 ＳＰ 丌Ｐ起初并不是应用于 Ｉ Ｐ网络上的协议 。 ＲＡ Ｅ 本的应用层控制协议 。Ｓ 协议 最大的特点是 用不 同的编码方法和表示方法 ，又有利于不同 而是 Ａ Ｐ Ｎ Ｔ网络 中计算机间的文件传输协 Ｉ Ｐ 在那 时 ， Ｉ ｒＩ Ｐ的主要功能是在主机 间高速可 仅需利用 已定义的信息头 ， 对其进行简单必要 数据类型间的融合 ， 并且这样也可以方便的实 议。 靠地传输文件 。目前 ， ｒ 仍然保持其可靠性。 ｆＰ Ｔ 的扩充就能很方便地支持各项新业务和智能业 现对于各种对象的操作及编辑 。 ２ ． 标准 ． Ｈ２ ２ ６ ４ Ｆ Ｐ Ｔ ＰＩ 的一种具体应用 ，它工作在 Ｏ Ｉ Ｔ 是 Ｃ／ Ｐ Ｓ 务， 具有很强的灵活性和扩充性 。 Ｉ 协议借鉴 ＳＰ 了 Ｈ ， 、Ｍ Ｐ等协议 ， １ ＰＳ Ｔ ｒ 支持代理 、 重定 向及登 ２０ ０ ３年 ， Ｕ Ｔ通过 了一个新 的数字视频 模 型的第七层 ，Ｃ 模型 的第 四层上 ，即应 用 Ｉ — Ｔ ＴＰ 使用 Ｔ Ｐ传输而不是 Ｕ Ｐ 这样 Ｆ Ｐ Ｃ Ｄ， Ｔ 客户 ｒ 记定位用户等功能 ，支持用户移动。此外 ，Ｉ 编解 码标 准 ，即 Ｈ． 标 准 ， ．６ 是 由 ＩＯ 层 ， Ｓ Ｐ ２ ４ ６ Ｈ２ ４ Ｓ／

视频剪辑、视频特效处理（转场效 果、滤镜效果等）、视频格式转换 等。
视频素材的应用
课件制作、电影制作、电视广告、 网络视频等。
04
多媒体作品的设计与制作
多媒体作品的设计原则与方法
设计原则
包括用户友好性、信息准确性、视觉吸引力、交互性和稳定性等。设计时应充分考 虑用户需求、信息架构和视觉风格，确保作品易于理解、操作流畅且吸引人。
增强现实技术及其在多媒体中的应用
01
增强现实技术概述
定义、发展历程、基本原理和关键技术等。
02
增强现实技术在多媒体中的应用
互动广告、移动应用、智能家居、文化遗产保护等。
03
增强现实技术的优势与挑战
实时交互、信息增强、场景融合等优势，以及技术稳定性、应用场景限
制、用户隐私等方面的挑战。
混合现实技术及其在多媒体中的应用
02
介绍评价多媒体设备性能的主要指标，如分辨率、色彩深度、
声音质量等。
多媒体设备的互联方式，如蓝牙、Wi-Fi、
USB等。
多媒体设备的选购与使用
多媒体设备的选购原则
提供选购多媒体设备的原则和建议，如根据需求选择合适的设备 类型、品牌和型号等。
多媒体设备的安装与调试
混合现实技术概述
混合现实技术在多媒体中的 应用
远程协作、在线教育、虚拟试衣间、医疗培训等。
定义、发展历程、基本原理和关键技术等。
混合现实技术的优势与挑 战
虚实融合、自然交互、场景适应性强等优势， 以及设备成本、技术成熟度、用户体验等方面 的挑战。
未来多媒体技术的发展趋势与挑战
未来多媒体技术的发展趋势 全息投影、智能语音交互、情感计算等。
音乐制作
利用多媒体技术进行音乐创作和制作，为听众带来高质量的音乐作品。

9.1.1 多媒体技术的发展与定义
2.媒体的表现形式
媒体类型
媒体特点
媒体形式
媒体实现方式
感觉媒体
人类感知客观环境的信 息
视觉、听觉、触觉
文字、图形、声音、图 像、动画、视频等
表示媒体
信息的处理方式
计算机数据格式
ASCII编码、图像编码、 音频编码、视频编码等
显示媒体 存储媒体
信息的表达方式 信息的存储方式
1. ASCII（ASCII码） 计算机中常用的字符编码标准有ASCII（美国标准
信息交换编码），它用1个字节的低7位（最高位为0）表 示128个不同的字符。
2. GB2312-80（国标码） 我国在GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集基
本集》国家标准中规定: 一个汉字用两个字节表示，每个 字节只用低7位，最高位为0。
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大学计算机基础多媒体技术基础ppt 课件
9.2.2 图形信息的数字化
3.矢量图形文件格式 (1) CDR格式: 矢量图形设计软件CorelDRAW专用格式。 (2) IA格式: Adobe公司矢量图形设计软件Illustrator专用格 式。 (3) DWG格式: 计算机辅助设计软件Auto CAD专用格式。 (4) 3DS格式: 三维动画设计软件3DS MAX专用图形格式。 (5) FLA格式: Flash动画设计软件专用格式。 (6) VSD格式: 微软公司网络结构图设计软件Visio专用格式。 (7) WMF格式: Windows中的图元文件格式. (8) EMF格式: 微软公司开发的Windows 32位扩展图元文件 格式。
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9.2.2 图形信息的数字化

二、多媒体关键技术
1. 数据压缩和编码技术 P.199 2. 多媒体信息存储技术 3. 多媒体数据输入、输出技术 4. 多媒体通信网络技术 5. 多媒体信息同步技术 6. 多媒体专用芯片技术 7. 多媒体软件技术
4.2音频信号的处理
4.2.1 音频的数字化与MIDI合成音乐
1. 波形音频的数字化
多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算 机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件
4.2.2 声频文件的管理
音频的格式 P.208
WAV格式
文件体积较大，不适合在网上播放
MP3格式
高压缩率、文件小、音质好
MIDI格式
文件小，播放效果由软、硬件决定
CD格式
近似无损，忠于原声
二、多媒体软件系统 P.195
1.多媒体操作系统
多媒体操作系统是具有处理声音、 图形和影视功能的计算机操作系统。
常用的多媒体操作系统有： Windows 2000 Windows XP Windows Vista
1. 操作系统中的多媒体功能
支持多媒体功能的系统功能
具有管理大容量存储器的功能 虚拟内存技术 多任务 “即插即用”功能
RealAudio格式
适用网上在线音乐欣赏
WMA格式
支持音频流技术，适合在网络上在线播放
4.2.3 音频处理技术
声音的处理包括录音、剪辑、和效果设置 GoldWav是一个集音频录制、播放、编辑和格式转换
多功能于一体的数字音乐编辑器处理的基本工具 播放音频文件时显示正在播放的声音波形 从“编辑”菜单可进行声音文件的剪辑操作 从“效果”菜单可进行加快、放慢声音速度，加入
特色
多种媒体集成
集文字、声音、图像、视频、动画等媒体为一体

常用光盘存储器类型
• CD-R和CD-RW
• CD-R（Compact Disc-Recordable，可记录光盘），
又称“光盘刻录机” • 刻录光盘时，光盘中数据不可更改，但可追加写入，
具有“有限次写，多次读”的特点。 • CD-R盘有金盘、银盘和蓝盘之分。
• CD-RW（Compact Disc-Rewriteable可重写光盘），
• CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory） 只读型光盘存储器
• 流行的CD-ROM盘片主要有 • 音频光盘（CD-DA） • VCD影碟（CD-Video） • CD-ROM数据光盘 存储容量一般在650MB-700MB
• 数据传输率：最大56倍速，单倍速150KB/S • 制作成本低
声卡是录制和播放多媒体音频的部件。声卡与其他音
频设备的连接如下图所示。
录音机、CD唱机等
LINE IN
线性输出
MIC IN
话筒
SPK OUT
扬声器
LINE OUT
线性输入 立体声放大器
MIDI
MIDI设备
声卡的结构与功能
声卡一般由Wave和MIDI合成器、 DSP数 字信号处理器、混音器和音频输入/输出接 口组成。
视频卡的连接
➢ VGA
VGA显示卡
VGA回路线
视频采集卡 显示器
视
音
频
输 入
信 号 线
电视 视音频信号线
➢ VGA
➢ S端子 输 出
视
录像机
音
频
信
号
线
摄像机
3 光盘存储器
光盘（Compact disc，CD）意为高密 度盘，是一种大容量信息存储介质，它通 过光学方式来记录和读取二进制信息。由 于它的存储量大、易保存、耐用，有效地 解决了多媒体数据存储和发行的问题，在 多媒体的发展史上起了相当重要的作用。 现在光盘被广泛用于计算软件、多媒体出 版物、计算机游戏、电影等电子出版物。

6. 超媒体（Hypermedia） 超媒体（Hypermedia） 随着多媒体应用的出现和发展，文 本这种组织管理信息的方式自然被引入 到对多媒体信息的管理中。这种系统就 被称为超媒媒体技术促进了通讯、娱乐 和计算机的融合 计算机制造厂商研制多媒体计 算机，可以作为可视电话、视频会 议系统终端、卡拉OK机、电视机、 录象机、VCD机、游戏机等。
4. 多媒体技术具有的三个特性： 多媒体技术具有的三个特性：
• 多样化 • 集成化 • 交互性
其中最重要的特性是：交互性
5. 超文本/超媒体技术概念
超文本（Hypertext） 对信息进行表示和管理的一种方 法。它以节点（知识点或信息块）为基 本单位。节点之间用链来连接。节点和 链形成一种非线性网状结构，这个网状 结构就是超文本的信息组织方式。 超文本结构类似于人类的联想记 忆结构，它采用一种非线性的网状结构 组织块状信息，没有固定顺序。
3、分辨率
返回
• 显示分辨率 显示分辨率：显示屏上能够显示出的象素 数目
一样大小屏幕能够显示的象素越多，说明设 备的分辨率越高，显示的图象质量也就越高！
• 图像分辨率 图像分辨率：组成一幅图象的象素密度的 度量方法
对同样大小的一幅图，如果组成该图的图象 象素数目越多，则说明图象的分辨率越高，看 起来就越逼真。相反，图象显得越粗糙。
位图图像
• 位图是通过保存图像中的每一个像素点 保存图像。 • 位图图像是在空间和亮度上已经离散化 了的图像。
(2) 真彩色和伪彩色
真彩色是指在组成一幅彩色图象的 每个象素值中，有R、G、B三个基色分 量，每个基色分量直接决定显示设备的 基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。 如果用RGB 8:8:8方式表示一幅彩色图 象，就是R、G、B都用8比特来表示，每 个基色分量占一个字节，共3个字节，可 生成的颜色数就是2^24 ＝16777216种。 在许多场合，真彩色图通常是指RGB 8:8:8，也常称为全彩色(full color)图象。