第一章数字出版概论

1多媒体及数字出版技术2课程目的较系统地介绍多媒体系统和数字出版的基本概念、基本原理、基本技术和典型应用从概念和原理的层面学习，为今后的科学研究、技术应用和产品开发打下基础参考《多媒体技术原理及应用》（第二版）,马华东编著,清华大学出版社,2008.7电子讲义(PPT)、Internet课程介绍3课程主要内容1.多媒体系统的基本概念和基本原理2.多媒体基本技术3.数字出版软件和开发工具4.数字出版信息组织与处理课程特点理论与实际应用相结合多媒体是一种技术，数字出版是一类应用课程介绍4课时安排32学时授课20，实验12考核方式成绩：作业＋实验＋期末大作业答疑安排教Ｂ４０８星期三下午课程介绍5第一章概论主要内容：多媒体技术的概念多媒体技术的发展历程多媒体技术的研究内容多媒体技术的应用及发展前景61.1媒体及特性1.1.1媒体概念媒体（medium）是信息表示和传输的载体信息发布和表示的形式人与人之间所赖以沟通及交流观念、思想或意见中介物medium来自于拉丁文“medius”一字，为中介、中间的意思，常用复数形式media传递信息的载体，称为媒介，是由人类发明创造的记录和表述信息的抽象载体，也称为逻辑载体，如文字、符号、图形、编码等存储信息的实体，称为媒质，如纸、磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等。载体包括实物载体、或由人类发明创造的承载信息的实体，也称为物理媒体7媒体的概念文字材料磁盘文字、图像、声音、视频、动画等包含着信息信息媒介媒质常常把媒介和媒质统统称为媒体，因为任何一种形式单方面存在是没有意义的8媒体分类CCITT分类感觉媒体（perceptionmedium）表示媒体（representationmedium)表现媒体（presentationmedium）存储媒体（storagemedium）传输媒体（transmissionmedium）CCITT为国际电报电话咨询委员会,后被国际电信联盟ITU取代9感觉媒体直接作用于感官，产生感觉语言、声音、图像、图形、文字等等视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉10表示媒体为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究构造出来的一种媒体各种编码方式，如文本编码、语言编码、图像编码感觉媒体的数字化代码11表现媒体将通信的电信号转换为感觉媒体与用于之间的媒体输入媒体，如键盘、话筒输出媒体，如显示器、扩音器、打印机12存储媒体存放表示媒体（编码数据）的媒体硬盘、磁带、光盘、RAM等等13传输媒体传送表示媒体的物理载体通信的信息载体电缆、双绞线、光纤、无线电波14媒体与计算机系统计算机主机（CPU、RAM）纸质图片声音视频远程计算机网络交换文本感觉媒体存储媒体表现媒体表示媒体表现媒体传输媒体纸质图片声音视频文本感觉媒体磁盘、光盘等输入设备输出设备15常见感觉媒体文本指各种文字，包括各种字体、尺寸、格式及色彩的文本音频音频包括音乐、语音和各种音响效果图形图形是指从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图图像图像是由像素点阵组成的画面视频是图像数据的一种，若干有联系的图像数据连续播放便形成了视频动画是利用了人眼的视觉暂留特性，快速播放一连串静态图像，在人的视觉上产生平滑流畅的动态效果就是动画161.1.2感觉媒体现在的媒体信息一般是集数据、文字、图形与图像等为一体的综合媒体信息（多媒体）17各类文字和符号文字多媒体多媒体多媒体18通过计算而描述的矢量图形文字图形19用像素点描述的自然影像文字图形图像20单画面矢量动画、多画面帧动画文字图形图像动画多画面帧动画单画面矢量动画FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME0721音频数字信号、压缩音频信号文字图形图像动画音频●midi音频●wav音频●mp3压缩音频22视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG文字图形图像动画音频视频音频+视频AudioVideoInformationEND23采用按钮、菜单实现媒体间的控制功能文字图形图像动画音频视频控制1.概述2.课程演示3.课间音乐4.课堂作业ButtonMenu24感觉媒体图形与图像图形——由外部轮廓线条构成的矢量图，即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。由几何图形构成的矢量图图像——是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际画面产生的数字图像。由像素点阵构成的位图图形图形图形252627感觉媒体动画与视频动画——每一帧图像是由人工或计算机生成的图形若每帧图像为计算机产生的具有真实感的图像，则称为三维真实感动画视频——每帧图像为实时获取的自然景物图像帧速在10～16帧/秒时会感到画面抖动电影：24帧/秒NTSC制式电视：30帧/秒PAL制式电视：25帧/秒281.1.3多媒体多媒体（multimedia）20世纪60～65年开始使用的词汇1）融合两种以上媒体的人机交互式信息交流与传播的媒体2）传统的计算媒体——文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的综合体29●多媒体多媒体技术是利用计算机对文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的产物。●““Multimedia”Multiple多重、复合medium的复数形式media介质、媒介和媒体1234多媒体30多媒体特性多样性：媒体信息的多样化，信息载体的多样化。不限于文字﹑图形、图像等静态数据，还包括音频、视频、动画等基于时间的数据，即计算机所能接受的各种信息。体现媒体信息的存在形态集成性：多种媒体不是独立存在，而是有机结合在一起。集成性体现媒体信息的系统属性交互性：可以通过计算机更加自由地控制和干预信息，而不仅仅只是获取信息。交互性体现媒体信息的行为特征31多媒体特性目前，多媒体大多只利用了人的视觉、听觉、触觉。味觉、嗅觉尚未进入应用阶段，对于视觉也主要在可见光部分，随着技术的进步，多媒体的涵义和范围还将扩展视觉、听觉，可远距离传达，传统多媒体领域触觉，近年来各种体感传感器普及带来的活跃的技术应用领域嗅觉，空气中弥漫的持续性与混合特征味觉，何种途径传达到器官321.1.4多媒体技术定义（Lippincott,Robinson,《Byte》,1990）计算机交互式综合处理多种媒体信息──文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性简言之,多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图信息的技术,具有集成性、实时性和交互性33多媒体技术特征集成性一方面是媒体信息的集成，另一方面是显示或表现媒体设备的集成实时性声音、视频、动画等媒体是强实时的，多媒体系统提供了对这些时基媒体实时处理的能力交互性多媒体计算机与其它家用声像电器有所差别的关键特征，普通家用声像电器无交互性，即用户只能被动收看，而不能介入到媒体的加工和处理之中34多媒体技术多媒体技术是一门综合的高新技术,是多个相关学科综合发展的产物微电子技术计算机技术通信技术等……351.1.5多媒体系统多媒体由多种表示媒体按照特定的时空同步关系组合在一起多媒体系统由计算机控制，对独立信息进行产生、操作、表现、存储和通信的集成，它至少通过一种连续媒体（时间依赖）和一种离散媒体（时间无关）进行编码36多媒体系统从应用角度来看,人们对多媒体系统的认识一是来自电视,一是来自计算机It’saPC,It’saTV,It’saMultimedia。【电视】20世界20年代的发明，一直沿着模拟信号处理技术的方向发展，70年代才开发数字电视【计算机】20世界40年代的发明，60年代文字进入计算机，70年代图像、声音进入计算机，80年代电视进入计算机，90年代已经能够实时处理大量的声音和影视图像信息到了改变电视的时候了37多媒体系统多媒体技术的研究意义不仅是时代的产物,也是人类历史发展的必然从人类交流的手段看声音语言文字图形图像视频多媒体（丰富了人类信息交流手段）从计算机人机交互的角度看穿孔纸带键盘鼠标图形界面语音输入手写输入计算机视觉（丰富了人机交互方式）381.2多媒体技术的发展1.启蒙发展阶段2.标准化阶段3.普及应用391、启蒙发展阶段起源于八十年代中期1984，AppleMacintosh，使用了位映射(bitmap)、窗口(window)、图符(icon)等技术,构成图形用户界面(GUI),同时鼠标作为交互设备配合GUI使用1985，Microsoft推出Windows，多任务的图形操作环境，使用鼠标驱动的图形菜单1985，美国Commodore公司首先推出世界上第一台多媒体计算机Amiga系统，多任务的，能处理图形音响视频，具有下拉菜单、多窗口、图符等40启蒙发展阶段1986，荷兰Philips和日本Sony联合推出CD-I（compactdiscinteractive,交互式紧凑光盘系统），公布了所采用的CD-ROM光盘的数据格式1989，Intel将DVI（DigitalVideoInteractive，交互式数字视频系统）技术开发成一种可普及的商品1989，Intel与IBM合作，在Comdex/Fall’89上推出ActionMedia750多媒体开发平台。1991改进为ActionMediaⅡ,在扩展性、可移植性、视频处理能力等方面有大的改善412、标准化阶段20世纪90年代逐渐成熟，由研究开发转向应用1990年10月，在微软公司召开多媒体开发工作者会议上提出MPC1.0标准（基于286～386）1993年由IBM，Intel等数十家软硬件公司组成的多媒体个人计算机市场协会(MPMC)发布了多媒体个人机的性能标准MPC2.0（486）1995年6月，MPMC又宣布了新的多媒体个人机技术规范MPC3.0（奔腾）1996年以后,新的个人机均支持基本多媒体功能42标准化阶段技术的标准化关键技术——多媒体数据的压缩与解压缩静态图像运动图像音频（语音）国际标准化组织ISO国际电信联盟ITU43标准化阶段数字化图像压缩标准JPEG标准MPEG标准ITUH.26X标准数字化音频压缩标准MPEG-1,2,4音频标准16KbpsITU标准化方案G.72832KbpsITU标准化方案G.721标准64KbpsITU标准化方案G.72244标准化阶段光盘存储系统的标准CD-ROMCD-DACD-IVCDDVD45主要的多媒体国际标准国际标准对应的国标主要功能开发组织SGML(ISO8879:1986)HyTime（ISO/IEC10744）ODA/HyperODA(ISO/IEC8613)GB/T14814GB/T16965GB/T15936超媒体文献结构超媒体/时基结构化语言开放文件体系结构ISO/IECJTC1/SC18AVIS音视频交互脚本语义ISO/IECJTC1/SC29H.261/H.263/H.264媒体格式（视频编解码）ITU-TG.711/G.721/G.722/G.723/G.728媒体格式（音频编解码）ITU-TJPEG（ISO/IEC10918）JPEG-LS（ISO/IEC14495）JPEG2000（ISO/IEC15444）GB/T17235-1998媒体格式（静止图像编解码）JointPhotographicExpertGroupJBIG（ISO/IEC11544，ITU-TT.82）媒体格式（二值图像编解码）JointBi-levelImageExpertsGroupMPEG-1(ISO/IEC11172)MPEG-2(ISO/IEC13818)MPEG-4(ISO/IEC14496)MPEG-7（ISO/IEC15938）MPEG-21（ISO/IEC21000）GB/T17191GB/T179751.5Mbit/s运动图像及音频编解码运动图像及其伴音信息的通用编码音-视频对象编码多媒体内容描述接口多媒体框架MotionPi