多媒体技术之第二章

第二章多媒体计算机系统通过本章学习，了解多媒体系统的硬件、软件以及多媒体计算机系统的层次结构。

重点是学会CD-ROM光盘信息的读取、扫描仪和数码相机的使用，了解多媒体系统软件的种类和多媒体计算机的性能。

对多媒体计算机体系结构有一个初步的认识。

2.1多媒体系统硬件多媒体设备包括所有可以处理多媒体数据的设备。

例如，多媒体数据的输入、编辑、输出、存储等设备。

多媒体计算机系统是指能对文本、图形、图像、音频、动画和视频等多媒体信息，进行逻辑互连、获取、编辑、存储和播放等功能的一个计算机系统。

通常多媒体系统由多媒体硬件系统、多媒体操作系统、多媒体创作工具和多媒体应用系统等四部分组成。

一、多媒体系统硬件由计算机传统硬件设备（CPU、存储器等）、光盘存储器、音频输入／输出和处理设备、视频输入／输出和处理设备、多媒体通信传输设备等选择性地组合起来，构成多媒体硬件系统。

二、光盘驱动器光盘存储器是由光盘驱动器和盘片组成的，它可以存储声、文、图等多媒体信息。

光盘驱动器是读取CD-ROM盘片中信息的设备。

1．CD-ROM的特点⑴标准化⑵存储容量大⑶只读属性⑷播放CD音乐⑸交叉平台兼容性⑹快速的检索方法⑺多种媒体融合⑻价格低廉2．光盘驱动器与计算机的接口光盘驱动器与计算机常用的接口有SCSI接口、专用接口、IDE接口和AT接口等。

⑴SCSI接口⑵专用接口⑶IDE接口⑷AT接口3．数据传输速率数据传输速率是指光盘驱动器随机读取数据到计算机的内存的速度。

数据传输速率在很大程度上取决于光盘驱动器中的CD-ROM盘片的转速。

4．光盘驱动器光盘驱动器可以分为内置式光盘驱动器和外置式光盘驱动器。

光盘驱动器硬件通常包括三个部件：CD-ROM驱动器、电缆和控制卡。

三、音频卡音频卡是处理和播放多媒体声音的关键部件，它通过插入主板扩展槽中与主机相连。

音频卡从声源获取声音后，进行模拟／数字转换或压缩等处理，然后存入计算机中进行处理。

音频卡还可以把经过计算机处理的数字化声音通过解压缩、数字／模拟转换后，送到输出设备进行播放或录制。

多媒体技术与通信第二章多媒体信息处理的必要性和可行性第二章多媒体信处理的息要必和可行性性2. 多1媒体信的息点特2.2信息缩压的要性必.2 3信压息缩的可行性24 信息压.技缩的术能指标性2.1媒多体息的特信点数量庞据码率大可变突发性强、复合信性息多同，步性实、性时要高求22 .信息压缩必的要以性般彩色一电视号信例，设为表代强光、彩和色色和度的饱IQ 空Y中各间分的量宽带分别4为MHz1、.MHz3和05MHz.。

2.2 信压息的必缩要根据性采定样，理仅采样当率频于大等或于倍2的原始信的频率号，才能保证采样时后信号可能的被失真无恢复地为始信号原。

设各样点均再被数字8b化ti从而，秒1 的电钟信号的视据数为量( +1.3+405).××2b8t i=9 2.M8bit。

各种信号的特和性压未缩率速23 信息.压缩可的行性前条件提: I=D - r 其中I,、D、r分为别信量息数据、量与余量冗。

2.3 信息缩压的行可性图在数像据，一中存般以在下一些数冗据余类型。

间冗空余：任何在一图像幅中均，有多许灰度颜色都相和同邻近的像组素成的局区部域它，们形了成一个质性相的同合块集，在图像就表现为中空间余冗。

2.3信息缩的可压性行2.3信息压缩的行性可空对冗余的间压方法就是把缩这种集合块做一当整个体用极，的少数据来表量示，它从而省节存了空储间。

种压这缩法叫方间空压缩或内帧压缩，它的基本在于减点少邻近像素间的之间相关性。

空2.3 息压缩的信行性可时冗间：活动图余中像的两幅邻相的图像有较大的关相性这，反映为时冗余间。

P1F T P2F时间压缩/帧间压缩2.3信息压缩的可行性信熵息冗余编(码冗)所余谓信息，是熵指数据所带信的量。

息信息熵数学的表式达为H: P blP i ii 0 k 1式中Pi为任，一个码元意出现的i概，率k为数据码元的总个数。

2.3信息压缩的可行性H单的是位itb码/。

如果对码元元采用进制编二码并，且第i码元y个所i分配比的特数b为(iy),么那元的码均平度长(即含的包平比特数均或均信息平量)为:d Pb y (i )0 ii k 123 .息信压的可缩性行了使为码后的信息不损失编，应使当d接近，理H上论应取(byi=-)bli P。

多媒体计算机技术试题及答案多媒体计算机技术试题及答案
第一章：概述
1.1 多媒体计算机技术的定义及作用
1.2 多媒体计算机系统的组成及结构
1.3 多媒体数据的类型及特点
1.4 多媒体计算机技术的发展历程
第二章：多媒体数据处理
2.1 图像处理及压缩算法
2.2 音频处理及压缩算法
2.3 视频处理及压缩算法
2.4 数据流同步及传输
第三章：多媒体编码与解码
3.1 图像编码与解码技术
3.2 音频编码与解码技术
3.3 视频编码与解码技术
3.4 数据流解封装与同步
第四章：多媒体网络传输
4.1 多媒体数据传输的网络体系结构4.2 数据传输协议及流媒体技术
4.3 码流控制及质量保证技术
4.4 实时多媒体数据传输的安全性第五章：多媒体应用与系统
5.1 多媒体教育与培训系统
5.2 多媒体娱乐与游戏
5.3 多媒体医疗与健康
5.4 多媒体广告与营销
第六章：多媒体技术的未来发展趋势6.1 虚拟现实与增强现实技术
6.2 与多媒体技术的结合
6.3 区块链与多媒体技术的应用
6.4 多媒体技术在智能家居中的应用附件：
附件1：示例图像压缩算法源代码
附件2：示例音频编码算法源代码
附件3：示例视频解码算法源代码
法律名词及注释：
1、著作权：指作者对其创作的作品享有的权利，包括发表权、署名权、修改权等。

2、版权：指著作权法对著作所规定的权利与义务的集合。

3、数据保护：指个人数据的收集、处理和使用应受法律保护，并受到个人隐私权的限制。

第一章多媒体技术概论1.媒体是指承载或传递信息的载体。

2.1984年，苹果公司推出Bitmap的位图概念，1985年，世上第一台多媒体计算机Amiga诞生，同年CD—ROM诞生，1986年3月，菲利普与索尼共同制定CD-I交互式光盘系统。

1987年，教会数数字视频系统dvi技术，微软结合DVI技术在windows中添加了对DVI的支持。

3.在信息领域中，多媒体是指文本、图形、图像、声音、影响等这些“单”媒体和计算机程序融合在一起形成的信息媒体。

4.不属于多媒体技术：存储信息的实体。

5.媒体类型：感觉媒体，作用于人的感官使人能直接产生感觉的一类媒体，如视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等。

表示媒体，比如文字、图形、图像、音频、动画和视频等信息的数字化编码表示。

显示媒体，是指媒体传输中的电信号与媒体之间转换所使用的一类媒体，它又分两种：输入显示媒体，如键盘、鼠标器、话筒和扫描仪等：另一种是输出显示媒体，如显示器、打印机、音箱和投影仪等。

存储媒体，又称存储介质。

传输媒体，如双绞线、同轴电缆、光纤盒无线传输介质。

（硬盘不属于传输媒介）6.多媒体技术的基本特征：（不含可靠性）多样性：集成性：1.多通道同意获得媒体信息2.多种媒体信息分别存储组织3.能够处理各种媒体组织高速和并行计算机系统交互性：1.提高人对信息表现形式的选择能力 2. 提高人对信息表现形式的控制能力3. 提高人对信息表现形式与人的逻辑和创造力结合的程度。

应用：1.计算机播放有声图书2.交互特征使用户介入信息过程中3.交互式视频游戏。

（彩电不体现交互性）实时性：7.多媒体拓展卡：显示卡、音频卡、视频卡，其中无线网卡不是多媒体拓展卡8.多媒体创造工具能对多媒体信息进行控制、管理和编辑，能按用户要求生成多媒体应用程序9.最简单的多媒体创作工具和开发环境：audition、ppt、ps、illustrator10.CD-ROM激光存储器主要性能指标：数据传输率（单倍：150KB\s）、平均访问时间、CPU占用时间等11.CD-DA为激光唱盘制定的规格，是CD标注的第一种格式，类型DAT，数据音频压缩光盘。

《多媒体技术》教学大纲第一章概论本章首先介绍多媒体技术的基本概念，包括媒体与多媒体技术的定义，以及多媒体技术的重要特征；然后回顾多媒体技术的发展历程，简要介绍多媒体技术的几个重要标准；最后简述多媒体技术的主要研究内容，说明本课程的内容和结构。

第一节多媒体技术的基本概念主要掌握：多媒体的定义，多媒体的基本概念重点：多媒体技术的组成及其特点，其在计算机、通信领域中的应用第二节多媒体技术的发展历程主要掌握：信息技术的融合走向多媒体的方法，了解多媒体技术的发展历史重点：无第三节多媒体技术的研究内容主要掌握：多媒体技术研究中所包括的主要内容重点：无第四节多媒体技术的应用与发展前景主要掌握：多媒体技术的应用范围，涉及的领域，了解其发展的前景重点：多媒体技术的应用范围3.试从一两个应用实例出发，谈谈多媒体技术的应用对人类社会的影响。

第二章数字信息处理基础本章简述数字信息处理的基础知识，内容包括数字信号的基本概念、数字音频处理基础、数字视频处理基础。

第一节数字信号的基本概念主要掌握：信号及其分类，信号及其频谱原理，滤波方法重点：信号及其分类第二节数字音频处理基础主要掌握：模拟音频与数字音频，数字音频的采样和量化，音频信号的特点重点：模拟音频与数字音频信号的区别，采样和量化的特点第三节数字视频处理基础主要掌握：有关色彩的基本知识，彩色空间表示，彩色空间的转换重点：无3.对RGB、YUV、YIQ与HSI 彩色空间进行比较，简述各自的特点。

第三章多媒体数据压缩技术本章讨论的多媒体数据压缩技术与标准是多媒体计算机系统的重要基础。

首先介绍多媒体技术中常用的数据压缩方法，然后讨论几个重要的图像压缩标准和声音压缩标准。

第一节概述主要掌握：数据压缩的必要性与可能性，数据压缩的理论基础重点为：数据压缩的必要性与常用方法第二节数据压缩的基本原理和方法主要掌握：预测编码，变换编码，统计编码，模型编码，其它编码重点为：各种编码的方法，基本原理第三节图像与声音压缩标准主要掌握：静态图像压缩标准JPEG，动态图像压缩标准MPEG，声音压缩标准重点：JPEG，MPEG的方法7.简述声音压缩常用的标准及其压缩算法原理。

第一章绪论多媒体的定义：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。

5种媒体：感觉媒体，表示媒体，显示媒体，存储媒体，传输媒体多媒体的关键特性：多维化：计算机处理媒体信息的多样化，使人与计算机之间的交互不再局限于顺序的、单调的、狭小的范围，而有充分自由的余地。

交互性：人、机对话，是多媒体技术的关键特征。

在多媒体系统中，除了操作上控制自如之外，在媒体的综合处理上也可以随心所欲。

集成性：将各种不同的媒体信息有机地进行同步组合，形成一个完整的多媒体信息；把不同的媒体设备集成在一起，形成多媒体系统。

多媒体是技术与应用发展的必然产物多媒体改善了人类的交流：使得人类的信息处理手段得到加强：计算能力；存储；高速通信网计算机的工作方式：无法自由收集信息和表达信息；交互过程中信息的转换人机交互形式：计算机—计算机；人—人（通过计算机）；人—计算机；计算机—人多媒体：使计算机理解信息的含义；用户接口工作：人的思维－>机器指令多媒体缩短了人类传递信息的路径： 1、强大数据组织和构造能力 2、高效的算法和高速的网络通信 3、“量体裁衣”多媒体技术的研究：一、多媒体技术：基本技术层面的内容二、多媒体系统：多媒体系统的构成与实现多媒体技术：包括多媒体技术基础：媒体研究、数据压缩多媒体软硬件平台技术多媒体操作系统技术多媒体信息管理与处理技术多媒体通信与分布应用技术MATLAB (Matrix Laboratory):用一个简单命令求解线性系统3x1+ x2 - x3 = 3.6x1+2x2+4x3 = 2.1-x1+4x2+5x3 = -1.4 Code: A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5]; b=[3.6;2.1;-1.4]; x=A\bx = 1.4818 -0.4606 0.3848用简短命令计算并绘制在0≤x≤6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2xx=linspace(0,6)y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;plot(x,y1,x, y2,x, y3)第二章媒体与媒体技术2.1 媒体的种类和特点常见的媒体元素：文本：非格式化文本：只有文字信息，没有其他任何有关格式的信息格式化文本：带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件ASCII: American Standard Code for Information Interchange图形(Graphic)：特征：图形是对图象进行抽象的结果（人工或自动）图形的矢量化使得有可能对图中的各个部分分别进行控制（放大、缩小、旋转、变形、扭曲、移位等）图形的产生需要计算时间图像(Image)：用数字点阵方式表示的场景画面分辨率：屏幕分辨率，图像分辨率，像素分辨率图像灰度：每个图像的最大颜色数，屏幕上每个像素都用一位或多位描述其颜色信息。