1、多媒體技術(shù)與應(yīng)用多媒體技術(shù)與應(yīng)用 信息載體的多樣性交互性集成性信息載體的多樣性是相對于計(jì)算機(jī)而言的，即指信息媒體的多樣性。多媒體就是要把計(jì)算機(jī)處理的信息多樣化或多維化，從而改變計(jì)算機(jī)信息處理的單一模式，使人們能交互的處理多種信息。集成性是指以計(jì)算機(jī)為中心綜合處理多種信息媒體，它包括信息媒體的集成和處理這些媒體的設(shè)備的集成。信息媒體的集成包括信息的多通道統(tǒng)一獲取、多媒體信息的統(tǒng)一組織和存儲、多媒體信息表現(xiàn)合成等方面。多媒體設(shè)備的集成包括硬件和軟件兩個方面。多媒體的交互性是指用戶可以與計(jì)算機(jī)的多種信息媒體進(jìn)行交互操作從而為用戶提供了更加有效地控制和使用信息的手段。的文本，用戶可以很方便地瀏覽相關(guān)內(nèi)

2、容的文本，用戶可以很方便地瀏覽相關(guān)內(nèi)容DevelopmentDevelopmentDevelopment1946年，世年，世界上第一臺界上第一臺電腦問世。電腦問世。1975年，世年，世界上第一臺界上第一臺個人電腦問個人電腦問世。世。1835年，莫年，莫爾斯發(fā)明有爾斯發(fā)明有線通信機(jī)。線通信機(jī)。1876年，貝年，貝爾發(fā)明電話爾發(fā)明電話1900年，發(fā)年，發(fā)明收音機(jī)。明收音機(jī)。1925年，發(fā)年，發(fā)明電視機(jī)。明電視機(jī)。1877年，愛年，愛迪生發(fā)明留迪生發(fā)明留聲機(jī)。聲機(jī)。1982年發(fā)明激光年發(fā)明激光唱片唱片CD。19世紀(jì)，世界上世紀(jì)，世界上最早的照片出現(xiàn)。最早的照片出現(xiàn)。1893年愛迪生發(fā)年愛迪生發(fā)明無聲

3、電影。明無聲電影。1951年提出年提出Video構(gòu)想。構(gòu)想。1975年，家用錄年，家用錄像機(jī)開發(fā)成功。像機(jī)開發(fā)成功。15世紀(jì)發(fā)明世紀(jì)發(fā)明活頁印刷技活頁印刷技術(shù)。術(shù)。1562年年世界上最早世界上最早報(bào)紙發(fā)行。報(bào)紙發(fā)行。世界上最早世界上最早的雜志發(fā)行的雜志發(fā)行電腦通信電腦通信 可視電話可視電話 數(shù)字電視數(shù)字電視 數(shù)字音響數(shù)字音響 視頻點(diǎn)播視頻點(diǎn)播 電子出版物電子出版物進(jìn)入多媒體時(shí)代進(jìn)入多媒體時(shí)代 將來多媒體技術(shù)將向著以下六個方向發(fā)展；1).高分辨化，提高顯示質(zhì)量；2).高速度化，縮短處理時(shí)間；3).簡單化，便于操作；4).高維化，三維、四維或更高維；5).智能化，提高信息識別能力；6).標(biāo)準(zhǔn)化，便

4、于信息交換和資源共享。DevelopmentNAME: ZhaozijiangXENON PRO 50MB 研制MPC需要解決的關(guān)鍵問題之一是要使計(jì)算機(jī)能適時(shí)地綜合處理聲、文圖信息。選用合適的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，有可能將字符數(shù)據(jù)量壓縮到原來的1/2左右，語音數(shù)據(jù)量壓縮到原來的1/2-1/10，圖像數(shù)據(jù)量壓縮到原來的1/2-1/60。如今已有壓縮編碼/解壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)JPEG 和MPEG 。 虛擬現(xiàn)實(shí)的定義可歸納為：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成的一個逼真的視覺、聽覺觸覺及嗅覺等的感覺世界，用戶可以用人的自然技能對這個生成的虛擬實(shí)體進(jìn)行交互考察。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在眾多相關(guān)技術(shù)上發(fā)展起來的一個高度集成的技術(shù)，是

5、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能及心理學(xué)等飛速發(fā)展的結(jié)晶。 編程語言Visual Basic、Visual C+、Java等多媒體創(chuàng)作工具基于卡片的洪圖、方正奧思、ToolBook基于圖標(biāo)的Macromedia Authorware簡易型Microsoft PowerPoint基于時(shí)間的Macromedia Director圖形創(chuàng)作圖像處理三維動畫聲音編輯二維動畫影視編輯圖像數(shù)據(jù)表示中存在著大量的冗余，圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)就是利用圖像數(shù)據(jù)的冗余性來減少圖像數(shù)據(jù)量的方法。常見圖像數(shù)據(jù)冗余類型如下：一幅圖像表面上各采樣點(diǎn)的顏色之間往往存在著空間連貫性，基于離散像素采樣來表示物體表面顏色

6、的像素存儲方式可利用空間連貫性，達(dá)到減少數(shù)據(jù)量的目的。例如，在靜態(tài)圖像中有一塊表面顏色均勻的區(qū)域，在此區(qū)域中所有點(diǎn)的光強(qiáng)和色彩以及飽和度都是相同的，因此數(shù)據(jù)有很大的空間冗余。運(yùn)動圖像一般為位于一時(shí)間軸區(qū)間的一組連續(xù)畫面，其中的相鄰幀往往包含相同的背景和移動物體，只不過移動物體所在的空間位置略有不同，所以后一幀的數(shù)據(jù)與前一幀的數(shù)據(jù)有許多共同的地方，這種共同性是由于相鄰幀記錄了相鄰時(shí)刻的同一場景畫面，所以稱為時(shí)間冗余。同理，語音數(shù)據(jù)中也存在著時(shí)間冗余。人類的視覺系統(tǒng)對圖像場的敏感度是非均勻的。但是，在記錄原始的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，通常假定視覺系統(tǒng)近似線性的和均勻的，對視覺敏感和不敏感的部分同等對待，從而產(chǎn)

7、生比理想編碼（即把視覺敏感和不敏感的部分區(qū)分開來的編碼）更多的數(shù)據(jù)，這就是視覺冗余。壓縮處理一般是由兩個過程組成：一是編碼過程，即將原始數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼進(jìn)行壓縮，以便存儲與傳輸；二是解碼過程，此過程對編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，還原為可以使用的數(shù)據(jù)。無損壓縮常用在原始數(shù)據(jù)的存檔，如文本數(shù)據(jù)、程序以及珍貴的圖片和圖像等。其原理是統(tǒng)計(jì)壓縮數(shù)據(jù)中的冗余(重復(fù)的數(shù)據(jù))部分。常用的有：RLE (run length encoding)行程編碼Huffman 編碼算術(shù)編碼LZW (lempel-ziv-welch)編碼 RLE 編碼是將數(shù)據(jù)流中連續(xù)出現(xiàn)的字符用單一記號表示。 例如,字符串AAABCDDDDDDDDBBB

8、BB可以壓縮為3ABC8D5B 。 RLE編碼簡單直觀，編碼/解碼速度快，因此許多圖形和視頻文件，如.BMP.TIFF及AVI等格式文件的壓縮均采用此方法. RLE (run length encoding)行程編碼 它是一種對統(tǒng)計(jì)獨(dú)立信源能達(dá)到最小平均碼長的編碼方法。 其原理是，先統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中各字符出現(xiàn)的概率后，再按字符出現(xiàn)頻率高低的順序分別賦以由短到長的代碼，從而保證了文件的整體的大部分字符是由較短的編碼構(gòu)成的。 Huffman 編碼 其方法是將被編碼的信源消息表示成實(shí)數(shù)軸0-1之間的一個間隔，消息越長，編碼表示它的間隔就越小，表示這一間隔所需的二進(jìn)制位數(shù)就越多。 該方法實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，常與其

9、它有損壓縮結(jié)合使用，并在圖像數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)(如JPEG)中扮演重要角色。算術(shù)編碼 LZW(Lempel-Ziv-Welch)壓縮使用字典庫查找方案。它讀入待壓縮的數(shù)據(jù)并與一個字典庫(庫開始是空的)中的字符串對比，如有匹配的字符串，則輸出該字符串?dāng)?shù)據(jù)在字典庫中的位置索引，否則將該字符串插入字典中。許多商品壓縮軟件如ARJ、PKZIR、ZOO、LHA等都采用了設(shè)方法。 另外，.GIF 和.TIF 格式的圖形文件也是按這一文件存儲的。 LZW編碼圖像或聲音的頻帶寬、信息豐富，人類視覺和聽覺器官對頻帶中某些頻率成分不大敏感，有損壓縮以犧牲這部分信息為代價(jià)，換取了較高的壓縮比。 常用的有損壓縮方法有：PC

10、M(脈沖編碼調(diào)制)、預(yù)測編碼、變換編碼、插值與外推等。 新一代的數(shù)據(jù)壓縮方法有：矢量量化和子帶編碼、基于模型的壓縮、分形壓縮及小波變換等。混合壓縮是利用了各種單一壓縮的長處，以求在壓縮比、壓縮效率及保真度之間取得最佳折衷。該方法在許多情況下被應(yīng)用，如JPEG 和MPEG 標(biāo)準(zhǔn)就采用了混合編碼的壓縮方法。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電報(bào)電話咨詢委員會(CCITT)聯(lián)合成立的“聯(lián)合照片專家組“ JPEG (joint photographic experts group)于1991年提出的“多灰度靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼“(簡稱JPEG標(biāo)準(zhǔn))。這是一個適應(yīng)于彩色和單色多灰度或連續(xù)色調(diào)靜止數(shù)字圖像的

11、壓縮標(biāo)準(zhǔn)。混合壓縮是利用了各種單一壓縮的長處，以求在壓縮比、壓縮效率及保真度之間取得最佳折衷。該方法在許多情況下被應(yīng)用，如JPEG 和MPEG 標(biāo)準(zhǔn)就采用了混合編碼的壓縮方法。 JPEG標(biāo)準(zhǔn)支持很高的圖像分辨率和量化精度。它包含兩部分：第一部分是無損壓縮，基于差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)的預(yù)測編碼。第二部分是有損壓縮，基于離散余弦變換(DCT)和Huffman編碼, 通常壓縮20-40倍。視頻圖像壓縮的一個重要標(biāo)準(zhǔn)是MPEG (Moving Picture Experts Group)于1990年形成的一個標(biāo)準(zhǔn)草案(簡稱MPEG標(biāo)準(zhǔn))。它兼顧了JPEG標(biāo)準(zhǔn)和CCITT專家組的H.261標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG標(biāo)準(zhǔn)分成MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)三大部分。 MPEG算法除了對單幅圖像進(jìn)行編碼外(幀內(nèi)編碼)，還利用圖像序列的相關(guān)特性去除幀間圖像冗余，大大提高了視頻圖像的壓縮比。壓縮比可達(dá)到60-100倍。多媒體通信中的電視圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)都采用H.261和