第1章 数字媒体与数字媒体技术_ok

2010第一章数字媒体与数字媒体技术1数字媒体技术Instructor：聂烜SchoolofSoftwareNorthwesternPolytechnicalUniversity2010第一章数字媒体与数字媒体技术21，课程概述数字媒体是一个领域很宽广的新兴学科，也是一类产业，既是技术、也是艺术。（软件学院）数字媒体学科是以信息科学和数字技术为主导，以大众传媒为依据，多学科交叉、高度融合的学科。数字媒体产业是数字技术、网络技术、文化产业相融合的产物，正高速成长，成为经济发展的新引擎。我国中长期科技发展规划（2006-2020）将其列为重点发展领域。数字媒体包括：数字媒体内容、数字媒体技术（理论、方法、技术）。课程目的：了解数字媒体技术涉及的研究内容、领域及发展趋势，理解数字媒体技术的相关概念、原理、方法和应用方面的知识。2010第一章数字媒体与数字媒体技术3数字媒体内容数字媒体技术2010第一章数字媒体与数字媒体技术4课程内容及相关说明2，先修课程高等数学解析几何线性代数数据结构数字信号处理C程序设计数字图像处理计算机图形学游戏动漫多媒体数字传媒数字影视等等后修课程2010第一章数字媒体与数字媒体技术53，课程特点数字媒体是涉及到计算机软硬件与应用、电子、通信与广播技术，同时涉及到数字媒体内容管理、数字媒体的版权、传媒艺术与文化创意产业、消费电子等领域。本课程从数字媒体与数字媒体技术的基本概念、原理出发，重点介绍数字媒体技术的理论基础，包括数据压缩编码技术、数字音视频处理技术、媒体分析与检索、信息安全、数字媒体传输、移动流媒体等内容。课程内容及相关说明(续)2010第一章数字媒体与数字媒体技术6本课程的关注点（以图像为例）本课程不关心：承载图片的照相纸、磁带或存储器，那是物理系、化学系或电子系关心的事情图片的主观意义（是否美、传达什么理念），那是艺术系和传媒系的任务本课程关注的是：用比特表示任意图像的方法（编码问题）(客观上)图像中存在什么对象、什么场景（理解、识别问题）以及用计算机这个工具处理数字媒体的方法2010第一章数字媒体与数字媒体技术7第一部分主要介绍和讨论了数字媒体技术相关的基本概念、研究内容、理论、方法及关键技术技术，主要包括数字音频处理技术、数字图像处理技术、计算机图形技术、数字媒体信息输入输出和存储技术、数字媒体传播技术、数字媒体数据库、信息检索及安全等。第二部分则重点介绍和讨论了数字媒体技术的应用系统与行业领域，主要包括计算机动画、虚拟现实、数字影视、数字游戏、数字广播、数字出版和数字广告等。4，教学范围课程内容及相关说明(续)2010第一章数字媒体与数字媒体技术8课程内容及相关说明课程内容(共13部分48学时)第1章数字媒体与数字媒体技术1.1数字媒体的基本概念1.2数字媒体技术的研究内容及关键技术1.3数字媒体技术的应用第2章数字音频处理技术2.1数字音频基础2.2数字音频压缩技术2.3计算机音乐2.4数字语音处理技术第3章数字图像处理技术3.1数字图像基础3.2数字图像压缩技术3.3数字视频处理2010第一章数字媒体与数字媒体技术9第4章计算机图形技术4.1计算机图形概述4.2图形绘制4.3非真实感图形绘制第5章数字媒体信息的输入、存储与输出技术5.1数字媒体信息的输入技术5.2数字媒体信息存储技术5.3数字媒体信息输入技术第6章数字媒体传播技术6.1数字传播技术基础6.2通信与网络技术6.3流媒体技术课程内容(续)课程内容及相关说明(续)2010第一章数字媒体与数字媒体技术10课程内容(续)第7章数字媒体数据库、信息检索及安全7.1数字媒体数据库7.2数字媒体信息检索7.3数字媒体信息安全7.4数字水印技术第8章计算机动画第9章虚拟现实技术第10章数字影视第11章数字游戏第12章数字广播第13章数字出版与数字广告课程内容及相关说明(续)2010第一章数字媒体与数字媒体技术115，实验安排(共20学时)用相关软件包和C或C++语言(VC)编写上机实验题目，实验内容的安排如下音频视频图形图像综合课程内容及相关说明(续)2010第一章数字媒体与数字媒体技术12实验课时间地点安排第8，10，12，14，16周周六毅字楼311实验室课程内容及相关说明(续)2010第一章数字媒体与数字媒体技术13《数字媒体技术基础》，张文俊，上海大学出版社，2007。课程内容及相关说明(续)6，教材或参考书2010第一章数字媒体与数字媒体技术14扩展阅读：1=154092://://第一章数字媒体与数字媒体技术15课程内容及相关说明(续)7，成绩评定办法期末考试（闭卷）：70%内容主要选自课程讲述的内容，主要考察学生对数字媒体技术基本概念、理论和方法的掌握程度，内容不超出教学讲稿的范围实验：30%考勤：三次旷课取消考试2010第一章数字媒体与数字媒体技术16联系人主讲教师：聂烜Email:[e-mail]手机：[phone]Office：毅411助教：廖建手机：137725459452010第一章数字媒体与数字媒体技术17第1章数字媒体与数字媒体技术1.1数字媒体的基本概念1.2数字媒体技术的研究内容及关键技术1.3数字媒体技术的应用内容提要：2010第一章数字媒体与数字媒体技术18什么是媒体？信息形式媒体什么是数字媒体？模拟媒体数字媒体媒体信息的数字化1.1数字媒体的基本概念2010第一章数字媒体与数字媒体技术19媒体是指承载信息的载体。什么是媒体？2010第一章数字媒体与数字媒体技术20信息：以某种形式来表示的知识或消息。媒体：信息形式的承载体、特定形态或表达方式载体：石头、纸、光盘、无线电、有线网…感知：视觉、听觉、触觉…形态：平面、动态、立体…模式：文字、图像、视频、动画、VR…产业：报纸、广播、电视、游戏、互联网…载体本身通常不是关注的重点，重点是载体和信息的内容(意义)之间的那个部分（更准确地说是“媒介”）载体本身没有意义：石头、纸、磁盘…具体信息有具体意义：一个文本、一幅照片…载体和意义之间的部分是“表达模式和表达方法”媒体（media/medium）2010第一章数字媒体与数字媒体技术21信息分类信息信息视频信息音频信息音频信息超视音频信息超视音频信息其他信息其他信息静态静态动态动态超音频超音频超视频超视频触觉嗅觉味觉等触觉嗅觉味觉等文本文本图图数字文本数字文本图形图像图形图像语音音乐音效等语音音乐音效等亚声超声亚声超声红外紫外红外紫外。人类从外部世界获取信息的70%~80%是从视觉获得，10%从听觉获得，其余的10%从触觉、嗅觉和味觉获得2010第一章数字媒体与数字媒体技术22媒体分类根据ITU（国际电信联盟）的定义，媒体有五种类型：感觉媒体表示媒体显示媒体存储媒体传输媒体2010第一章数字媒体与数字媒体技术23媒体分类感知媒体（perceptionmedium）：指人的感觉器官（包括视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等）所能感觉到的信息的自然种类。如声音、图形、图像、动画、电影和文本等。目前，计算机主要传递视觉和听觉来信息，触觉作为一种感知方式也慢慢引入到计算机中。2010第一章数字媒体与数字媒体技术24媒体分类表现媒体（presentationmedium）：指进行信息输入和输出的媒体。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、扫描仪、话筒、摄像机等输入类表现媒体。2010第一章数字媒体与数字媒体技术25媒体分类表示媒体(representationmedium)：传输感觉媒体的中介媒体，是人为构造出来的一种媒体。如语音编码、图像编码、文本编码和乐谱等。2010第一章数字媒体与数字媒体技术26媒体分类存储媒体（storagemedium）：指存储数据的物理介质，如纸张、硬盘、光盘等。2010第一章数字媒体与数字媒体技术27媒体分类传输媒体（transimissionmedium）：指传输数据的物理媒介，如双绞线、同轴电缆、光缆、无线电链路等传输媒体。2010第一章数字媒体与数字媒体技术28数字媒体与数字媒体技术数字媒体：数字媒体是指以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体，这些载体包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体，和表示这些感觉媒体的表示媒体（编码）等，通称为逻辑媒体，以及存储、传输、显示逻辑媒体的实物媒体。但通常意义下所称的数字媒体常常指感觉媒体。数字媒体已经成为继语言、文字和电子技术之后的最新的信息载体。数字媒体技术：实现数字媒体的表示、记录、处理、存储、传输、显示、管理等各个环节的硬件和软件技术。《2005中国数字媒体技术发展白皮书》将数字媒体技术定义为：数字媒体是数字化的内容作品，以现代网络为主要传播载体，通过完善的服务体系，分发到终端和用户进行消费的全过程。数字媒体技术是以信息科学和数字技术为主导，以大众传播理论为依据，以现代艺术为指导，将信息传播技术应用到文化、艺术、商业、教育和管理领域的科学与艺术高度融合的综合交叉学科。2010第一章数字媒体与数字媒体技术29数字媒体技术研究内容数字媒体技术主要研究数字媒体信息的获取、处理、存储、传播、管理、安全、输出等相关的理论、方法、技术与系统。包括计算机技术、通信技术和信息处理技术等各类IT综合应用技术。其所涉及的关键技术及内容主要包括数字信息的获取与输出技术、数字信息存储技术、数字信息处理技术、数字传播技术、数字信息管理与安全等。其他还包括在这些关键技术基础上综合的技术。比如，基于数字传输技术和数字压缩处理技术的广泛应用于数字媒体网络传输的流媒体技术，基于计算机图形技术的广泛应用于数字娱乐产业的计算机动画技术，以及基于人机交互、计算机图形和显示等技术的且广泛应用于娱乐、广播、展示与教育等领域的虚拟现实技术等。2010第一章数字媒体与数字媒体技术30数字媒体特点数字化：媒体信息都是以数字的形式而不是以模拟信号的形式存储和传输的。以计算机为中心：信息的获取、处理、存储、传输和展示都是在计算机控制下完成的。集成性：多种信息媒体的集成、处理这些媒体的设备的集成。交互性：人的活动（activity）本身能作为一种媒体介入到信息转变为知识的过程。2010第一章数字媒体与数字媒体技术31数字媒体特点传播特性：媒介与媒介技术的进步对社会发展起着重要的推动作用。因此，数字媒体的发展将以传播者为中心转向以受众为中心，数字媒体将成为集公共传播、信息、服务、文化娱乐、交流互动于一体的多媒体信息终端。1.传播者多样化：由于数字方式不像模拟方式需要占用相当大的电磁频谱空间，传统模拟方式因频道“稀缺”导致的垄断将会被打破。2.传播内容海量化3.传播渠道交互化4.受传者个性化5.传播效果智能化：比如借助类似于POS（销售数据系统）的计算机系统，数字媒体能够对观众的收视行为及收视效果进行更为精确的跟踪和分析。2010第一章数字媒体与数字媒体技术32数字媒体特点精确化特性：准确把握目标受众的商业需求。1.精确化传播是大众传播和分众传播（有效区分受众人群）极端化的产物。2.数字媒体的精确化传播（1）传播内容个性化。（2）传播者服务个性化。（3）传播受众个性化。（4）传播形式个性化。2010第一章数字媒体与数字媒体技术33数字媒体分类按照组成元素：单一媒体（siglemedia），多媒体（multimedia）从人类感知角度划分：媒体可以分成听觉媒体、视觉媒体、触觉媒体、嗅觉媒体和味觉媒体等五大类。按来源属性：自然媒体（Naturalmedia）和合成媒体（Syntheticmedia）。自然媒体是指客观世界存在的景物，声音等，经过专门的设备进行数