01多媒体技术概要

1of34多媒体技术基础(第3版)目录第1章多媒体技术概要第一部分多媒体压缩和编码第2章数据无损压缩第3章数字声音编码第4章彩色数字图像基础第5章颜色的度量体系第6章颜色空间变换第7章小波与小波变换第8章小波图像编码第9章数字电视基础第10章MPEG概要第11章MPEG声音第12章MPEG视像第13章MPEG-4AVC/H.264视像第二部分多媒体的存储第14章光盘存储器第15章光盘存储格式第16章错误检测和校正第三部分多媒体的传输第17章多媒体网络应用与服务质量第18章因特网介绍第19章TCP/IP协议套第20章多媒体的传输第四部分多媒体内容处理语言第21章HTML语言第22章XML语言2of34主要内容多媒体压缩和编码多媒体的存储多媒体的传输多媒体内容处理语言声音、图象、数字电视的基础知识、压缩和编码方法各种光盘的存储原理和多媒体在光盘上的存储格式多媒体网络应用、服务质量、因特网、多媒体传输的基础知识超文本编辑语言、可扩展标记语言、可扩展超文本标记语言3of34第1章多媒体技术概要目录1.1多媒体的概念1.1.1多媒体是什么1.1.2超文本的概念1.1.3超媒体的概念1.1.4多媒体系统的结构1.2多媒体数据压缩与编码1.2.1为什么要压缩1.2.2两种类型的压缩1.2.3三种类型的编码1.2.4压缩与编码1.3多媒体与光盘1.4多媒体与网络1.4.1因特网是什么1.4.2万维网是什么1.5多媒体国际标准1.5.1国际电信联盟(ITU)标准1.5.2ISO/IEC标准1.5.3因特网技术标准1.5.4万维网协会(W3C)1.6多媒体内容处理1.6.1内容是什么1.6.2内容处理1.6.3内容标记语言1.6.4多媒体内容检索多媒体分类(补充)4of341.1多媒体的概念(1/4)多媒体(multimedia)融合两种或两种以上媒体的人-机互动的信息交流和传播媒体①多媒体是信息交流和传播媒体②多媒体是人－机交互媒体③多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④传播信息的媒体种类很多(文字、声音audio、视像video、图形、图像、动画等)5of341.1多媒体的概念(2/4)超文本(hypertext)包含指向其他文档或文档元素的指针的电子文档。传统文本以线性方式组织，超文本以非线性方式组织Fig1.1超文本是非线性的6of341.1多媒体的概念(3/4)超媒体(hypermedia)由文字、声音、图形、图像或电视等媒体元素组成相互关联的超文本系统，用户可方便地浏览与主题相关的内容；提供一种符合人类思维习惯的工作和学习环境不一定是基于文本的,可以包含其他媒体,如图形/图像.特别是具有连续性的媒体,如声音和视像TheWorldWideWeb()–超媒体应用的一个最好例子图形文件影视文件文本文件声音文件7of341.1多媒体的概念(4/4)多媒体系统的结构工具和应用(Tools&Applications)教学(Learning&Teaching)API设计(ProgrammingAPI)用户接口(userInterface)多媒体搜索引擎(MultimediaSearchEngine)内容处理(ContentProcessing)文档(Documents)安全(Security)同步(Synchronization)成组通信(GroupCommunications)语义(Semantics)多媒体数据库(MM-Database)程序设计(Programming)多媒体操作系统(MMOperatingSystem)媒体服务器(Media-Server)通信(Communication)光存储器(OpticalMemories)服务质量(QualityofService)网络(Networks)压缩(Compression)计算机结构(ComputeArchitectures)图像和图形(Image&Graphics)动画(Animation)视像(Video)声音(Audio)文本(Text)使用基础服务系统压缩(Compression)计算机结构ComputeArchitectures图像和图形Image&Graphics动画Animation视像Video声音Audio文本Text基础多媒体数据库(MM-Database)程序设计(Programming)多媒体操作系统MMOperatingSystem媒体服务器Media-Server)通信Communication光存储器OpticalMemories服务质量QualityofService网络Networks系统内容处理ContentProcessing文档Documents安全Security同步Synchronization成组通信GroupCommunicat-ions语义Semantics服务工具和应用Tools&Applications教学Learning&TeachingAPI设计ProgrammingAPI用户接口userInterface多媒体搜索引擎MultimediaSearchEngine使用8of34.多媒体分类(补充)感觉媒体表示媒体表现媒体存储媒体传输媒体信息被人们感知、加以表示、使之呈现、实现存储或进行传送的载体的不同，基本媒体分为以下五种能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。感知媒体帮助人类感知环境的信息。如语音、音乐、各种图像、动画、文本等。目前，人类主要靠视觉和听觉来感知环境的信息。触觉作为一种感知方式也慢慢引入到计算机中。（温度的）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、嗅觉和味觉获得为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。借助于此种媒体，便能更有效的存储或传送感觉媒体。如语言编码、电报码，图像JPEG编码、文本ASCII编码和乐谱等。000100100011010001010110011110001001……用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。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、扫描器等输入类表现媒体。用于存放某种媒体的媒体如纸张、磁带、磁盘、光盘等传输数据的物理媒介，如双绞线、同轴电缆、光缆感觉媒体感觉媒体传输媒体CPUOutputDeviceStorageInputDevice表示媒体存储媒体显示媒体显示媒体表示媒体计算机与五种媒体9END第1章多媒体技术概要10of341.2多媒体数据压缩与编码为什么要压缩降低多媒体数据对存储器容量的要求降低多媒体数据对传输带宽的要求两种类型的数据压缩无损压缩:经过压缩和解压缩后的数据与压缩前的原始数据完全一样的数据压缩技术。文本、代码和数字数据文件必须用无损压缩方法压缩。可把普通文件大小压缩到原来的25～50%；常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。有损压缩：经过压缩和解压缩后的数据与压缩前的原数据不完全一样，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。电视和声音文件经常包括多于呈现给观众和听众的信息，因此可用有损压缩方法去掉这些信息，使压缩后的数据减少到原来的5%11of341.2多媒体数据压缩与编码(续1)三种类型的编码熵编码：不考虑数据源的无损数据压缩技术。其核心思想是按照符号出现的概率大小给符号分配长度合适的代码，对常用的符号给它分配长度较短(即位数较少)的代码，对不常用的符号给它分配长度较长(即位数较多)的代码。最常见的熵编码技术是霍夫曼编码和算术编码源编码：考虑数据源特性的数据压缩技术。编码时考虑信号源的特性和信号的内容，因此也称“基于语义的编码(semantic-basedcoding)”。例如，图像编码考虑相邻像素的值可能完全相同或相近，视像相邻帧之间的变化不大，也可能完全相同。为获得比较大的压缩比，通常采用有损数据编码技术。混合编码：组合源编码和熵编码的数据有损压缩技术。影视、图像和声音媒体几乎都采用这种编码方式，如JPEG，MPEG-Video和MPEG-Audio。12of341.2多媒体数据压缩与编码(续2)压缩与编码13of341.3多媒体与光盘光盘存储器在多媒体发展史上起了重要作用下列盘统称为光盘存储器或光盘CD(compactdisc)DVD(DigitalVersatileDisc)HDDVD(HighDefinitionDVD)BD(Blu-rayDisc)MOdisk(magneto-opticaldisk)——磁光盘光盘的存储容量14of341.3多媒体与光盘(续)每种光盘都有很多成员，包括-ROM，-Audio，-Video,-R(Recordable)，-RAM……不同的成员用于存储不同的数据，见表1-315of341.4多媒体与网络计算机网络从20世纪90年代开始，计算机网络对多媒体的发展起着巨大的推动作用，多媒体的传输越来越多地依靠网络因特网(Internet)通过网络设备把世界各国使用TCP/IP协议的计算机相互连接在一起的计算机网络世界上规模最大、用户最多的计算机网络互联网(internet,internetwork)泛指由多种网络通过网络互连设备互连而成的网络在世界上，因特网只有一个，而互联网却数不胜数万维网(WorldWideWeb，，Web，W3)全球性分布式多媒体信息系统因特网上的最典型应用16of341.4多媒体与网络(续)万维网的三项核心技术统一资源地址(URL)：指定网上信息资源地址的统一命名方法通过它可指定访问资源时所用的协议(如HTTP，FTP)、资源所在服务机的名称、资源的路径和资源名称超文本传输协议(HTTP)：在服务机和客户机之间传送超文本文档的通信协议用于建立与Web服务器的连接和给客户浏览器传送HTML网页超链接(HyperLink)：用于在资源之间建立定向逻辑链接，实际上是一个单元指向另一个单元的指针例如，文档中的某个元素(单词、短语、符号或图像)指向同一个文档或不同文档中的另一元素、同一个Web站点或不同Web站点上的另一个文档、程序或其他对象的指针17of341.4多媒体与网络(续)因特网:万维网：两者关系：W3C列出的三个目标:网络资源的普遍访问（任何人任何地点）对信息的有效浏览.对已发布内容的可靠使用.一个通过网络设备把世界各国的计算机相互连接在一起的计算机网络。WorldWideWeb,，因特网上运行的全球性分布式信息系统,支持文本，图像，声音,影视等数据类型，而且使用超文本，超链接技术把全球范围里的信息链接在一起，也称为超媒体环球信息系统。如同计算机的硬件平台和软件环境之间的关系18of341.5多媒体国际标准19of341.6多媒体内容处理DCIKW是什么data(数据)以数字、字符或图像等可读语言或其他记录方法表示的事实、概念或计算机指令适用于人或自动装置进行通信、解释或处理数据本身没有意义，通常需要在一定的语义环境中才有意义Content(内容)内容是对数据的描述information(信息)信息是对内容的解释，也就是数据的含义出现在上下文中并能给人传达某种含义时，数据就成为信息从广义上说，信息就是消息knowledge(知识)在某个感兴趣领域中的事实、概念和关系wisdom(智慧)知识累积后产生的洞察力、判断力和发明创造能力20of341.6多媒体内容处理(续1)DCIKW的结构过去将来经验数据内容信息新思想前后关系理解内容知识信息智慧数据信息处理内容处理数据处理分层结构金字塔状结构知识智慧21of341.6多媒体内容处理(续2)多媒体内容是什么“多媒体内容是对多媒体数据的描述，多媒体信息是对多媒体内容的描述，多媒体内容不都是多媒体信息，多媒体信息不一定包含全部多媒体内容”多媒体内容处理(multimediacontentprocessing