lecture01多媒体通信技术概述

《多媒体通信技术》://bighand.zxq.net/mediacom主讲：蒋志迪宁波大学信息科学与工程学院办公室：曹光彪信息楼424电话：665929email：[e-mail]计划课时：51课程情况及要求：本课程帮助学生了解多媒体通信的概念、特点，熟悉多媒体通信系统的基本构成以及相关的国际标准与协议，掌握多媒体体信息处理的原理和方法，理解多媒体通信中的关键技术，如音频数据压缩技术、视频数据压缩技术、组网技术、多点控制技术(MCU)，达到对多媒体通信理论和应用较为全面的综合理解，能掌握多媒体通信基本技术并了解其发展趋势。教学方法：课堂讲授为主，辅以完成作业，并阅读相关文献。课程讲授内容安排—共分21讲1.多媒体通信技术概述2.图像技术基础(视觉特性和电视技术)3.数据压缩的基本理论4.预测编码及变换编码5.子带编码及量化6.熵编码及压缩性能评价7.视频编码及速率控制8.视频压缩编码国际标准简介9.音频编码技术10.多媒体数据及时域特征课程讲授内容安排—共分21讲11.同步模型及分布式多媒体系统同步12.连续媒体内部同步及流间同步13.多媒体网络通信14.IP网络对多媒体传输的支持15.多媒体传输协议16.多媒体流式应用系统与终端17.流媒体技术18.视频数据的分组传输及QoS保障19.多媒体传输拥塞控制及传输层差错控制20.多媒体传输的编码层差错控制21.异构网络中的视频传输技术课程要求课堂：1.按时上课，不交头接耳2.有问题直接课堂讨论或课后反映3.有事，按规定请假作业：按时完成考核方式与成绩评定成绩总评＝平时×30％+期末考试×70％平时：包括上课情况及出勤、作业情况期末：闭卷考试第01讲多媒体通信技术概述多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity1-1概述1.原本各自独立的3个领域相互渗透、相互融合，形成多媒体技术2.多媒体技术的应用与发展，又反过来加速这3个领域的融合计算机通信广播电视多媒体技术计算机通信广播电视多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity1-2多媒体的概念和含义•“多媒体”概念难建立的原因：–3个领域技术复杂，融合后形成多媒体技术覆盖面更广、更复杂–有些商家追求经济、商业利益，乱用概念–新闻报道的不准确用词，起了误导作用•什么是媒体?–“媒体”(medium)一词本身来自于拉丁文“medius”，意为中介、中间的意思，是信息表示和传输的载体。–人类大脑中的信息90%是通过眼睛获取多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversityCCITT(目前已被ITU取代)对媒体分类：感觉媒体表示媒体表现媒体存储媒体传输媒体多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•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–气味、触觉、痛觉？？？多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•表现媒体–感觉媒体与用于通信的电信号之间转换用的媒体–输入媒体，如键盘、话筒–输出媒体，如显示器、扩音器、打印机多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•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–感觉媒体数字化的代码多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•存储媒体–用于存放表示媒体的媒体–硬盘、磁带、光盘、RAM等等多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•传输媒体–将媒体从一处传送到另一处的物理载体–通信的信息载体–电缆、双绞线、光纤、无线电波多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity常见感觉媒体•声音、文字、图形、图像、视频和动画文本指各种文字，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。多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•图形——是指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。图形与图像多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•存储方式的区别：-图形存储的是画图的函数；-图像存储的则是像素的位置信息和颜色信息以及灰度信息。•缩放的区别:-图形在进行缩放时不会失真，可以适应不同的分辨率；-图像放大时会失真，可以看到整个图像是由很多像素组合而成的。•处理方式的区别：-对图形，我们可以旋转、扭曲、拉伸等等；-而对图像，我们可以进行对比度增强、边缘检测等等。•算法的区别:-对图形，我们可以用几何算法来处理；-对图像，我们可以用滤波、统计的算法。•其他：-图形不是主观存在的，是我们根据客观事物而主观形成的；-图像则是对客观事物的真实描述。图形与图像的区别多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity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/秒动画与视频多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•多媒体是英文“multimedia”一词的译文，是由“multi”和“media”复合而成，直译即为多媒体。在多媒体技术中，媒体是指表达信息的手段。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多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity例:数字电视的数据量电视图像的数字化：数据量庞大我国彩电制式为PAL-D，场频50Hz(帧频25Hz)、625行，屏幕宽高比为4/3，采用隔行扫描。有效像素点为767×575，彩色像素点经过抽样量化为24位，则1幅静止画面的数据量为：767×575×24=10.6Mb这时传送数据的速度可高达10.6×25=265Mbps多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity1-3多媒体产生的技术背景多媒体技术是信息技术发展的必然结果。促进多媒体技术趋于成熟的技术很多，其中最关键的技术是：各种多媒体压缩算法使得多媒体信息巨大的数据量得有效的压缩、从而是多媒体的有效存储、传输、数据库管理成为可能.人机交互和分布式处理系统等使得多媒体系统的产生成为可能。CD-ROM解决了多媒体信息的存储问题；高速计算机网络可以传送多媒体信息；高速位处理技术、专用集成电路技术和亚微米集成电路技术的发展，为多媒体技术提供了高速处理的硬件环境；多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity1）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；2）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；3）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。多媒体技术的特点多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•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–等多媒体技术的特点多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity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。多媒体技术的特点多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•多媒体的研究开发途径：-电视计算机（teleputer）家电制造厂商研制的，把CPU放到家电中，通过编程控制管理电视机、音响，又称SmartTV-计算机电视（compuvision）计算机制造厂商研制的，采用微处理器作为CPU，其它设备还有VGA卡、CD-ROM、音响设备以及扩展的多窗口系统，其发展方向是TV-Killer家电希望有计算机的功能计算机具有综合处理声、文、图信息的能力代替电视多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•多媒体技术最简单的表现形式：多媒体计算机——增加了对活动图像（包括伴音）的处理、存储和显示。多媒体通信数据库用户多媒体计算机图像伴音通信网络多媒体通信多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity多媒体技术、计算机技术、通信技术和网络技术等相互结合和发展的产物。多媒体通信多媒体通信系统多媒体服务器多媒体通信终端多媒体通信终端多媒体通信终端同步性！！多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity多媒体技术的发展历程•启蒙发展阶段•标准化阶段多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•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。启蒙发展阶段多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•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。启蒙发展阶段多媒体通信技术：概述信息科学与工程学院宁波大学NingboUniversity•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