1、多媒體技術與應用多媒體技術與應用 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算機而言的，即指信息媒體的多樣性。多媒體就是要把計算機處理的信息多樣化或多維化，從而改變計算機信息處理的單一模式，使人們能交互的處理多種信息。集成性是指以計算機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備的集成。信息媒體的集成包括信息的多通道統一獲取、多媒體信息的統一組織和存儲、多媒體信息表現合成等方面。多媒體設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算機的多種信息媒體進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內

2、容的文本，用戶可以很方便地瀏覽相關內容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，莫爾斯發明有爾斯發明有線通信機。線通信機。1876年，貝年，貝爾發明電話爾發明電話1900年，發年，發明收音機。明收音機。1925年，發年，發明電視機。明電視機。1877年，愛年，愛迪生發明留迪生發明留聲機。聲機。1982年發明激光年發明激光唱片唱片CD。19世紀，世界上世紀，世界上最早的照片出現。最早的照片出現。1893年愛迪生發年愛迪生發明無聲

3、電影。明無聲電影。1951年提出年提出Video構想。構想。1975年，家用錄年，家用錄像機開發成功。像機開發成功。15世紀發明世紀發明活頁印刷技活頁印刷技術。術。1562年年世界上最早世界上最早報紙發行。報紙發行。世界上最早世界上最早的雜志發行的雜志發行電腦通信電腦通信 可視電話可視電話 數字電視數字電視 數字音響數字音響 視頻點播視頻點播 電子出版物電子出版物進入多媒體時代進入多媒體時代 將來多媒體技術將向著以下六個方向發展；1).高分辨化，提高顯示質量；2).高速度化，縮短處理時間；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).標準化，便

4、于信息交換和資源共享。DevelopmentNAME: ZhaozijiangXENON PRO 50MB 研制MPC需要解決的關鍵問題之一是要使計算機能適時地綜合處理聲、文圖信息。選用合適的數據壓縮技術，有可能將字符數據量壓縮到原來的1/2左右，語音數據量壓縮到原來的1/2-1/10，圖像數據量壓縮到原來的1/2-1/60。如今已有壓縮編碼/解壓縮編碼的國際標準JPEG 和MPEG 。 虛擬現實的定義可歸納為：利用計算機技術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體進行交互考察。 虛擬現實技術是在眾多相關技術上發展起來的一個高度集成的技術，是

5、計算機軟硬件技術、傳感技術、機器人技術、人工智能及心理學等飛速發展的結晶。 編程語言Visual Basic、Visual C+、Java等多媒體創作工具基于卡片的洪圖、方正奧思、ToolBook基于圖標的Macromedia Authorware簡易型Microsoft PowerPoint基于時間的Macromedia Director圖形創作圖像處理三維動畫聲音編輯二維動畫影視編輯圖像數據表示中存在著大量的冗余，圖像數據壓縮技術就是利用圖像數據的冗余性來減少圖像數據量的方法。常見圖像數據冗余類型如下：一幅圖像表面上各采樣點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，達到減少數據量的目的。例如，在靜態圖像中有一塊表面顏色均勻的區域，在此區域中所有點的光強和色彩以及飽和度都是相同的，因此數據有很大的空間冗余。運動圖像一般為位于一時間軸區間的一組連續畫面，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，所以后一幀的數據與前一幀的數據有許多共同的地方，這種共同性是由于相鄰幀記錄了相鄰時刻的同一場景畫面，所以稱為時間冗余。同理，語音數據中也存在著時間冗余。人類的視覺系統對圖像場的敏感度是非均勻的。但是，在記錄原始的圖像數據時，通常假定視覺系統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

7、生比理想編碼（即把視覺敏感和不敏感的部分區分開來的編碼）更多的數據，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，即將原始數據經過編碼進行壓縮，以便存儲與傳輸；二是解碼過程，此過程對編碼數據進行解碼，還原為可以使用的數據。無損壓縮常用在原始數據的存檔，如文本數據、程序以及珍貴的圖片和圖像等。其原理是統計壓縮數據中的冗余(重復的數據)部分。常用的有：RLE (run length encoding)行程編碼Huffman 編碼算術編碼LZW (lempel-ziv-welch)編碼 RLE 編碼是將數據流中連續出現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 它是一種對統計獨立信源能達到最小平均碼長的編碼方法。 其原理是，先統計數據中各字符出現的概率后，再按字符出現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成的。 Huffman 編碼 其方法是將被編碼的信源消息表示成實數軸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制位數就越多。 該方法實現較為復雜，常與其

9、它有損壓縮結合使用，并在圖像數據壓縮標準(如JPEG)中扮演重要角色。算術編碼 LZW(Lempel-Ziv-Welch)壓縮使用字典庫查找方案。它讀入待壓縮的數據并與一個字典庫(庫開始是空的)中的字符串對比，如有匹配的字符串，則輸出該字符串數據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，換取了較高的壓縮比。 常用的有損壓縮方法有：PC

10、M(脈沖編碼調制)、預測編碼、變換編碼、插值與外推等。 新一代的數據壓縮方法有：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用，如JPEG 和MPEG 標準就采用了混合編碼的壓縮方法。國際標準化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)聯合成立的“聯合照片專家組“ JPEG (joint photographic experts group)于1991年提出的“多灰度靜止圖像的數字壓縮編碼“(簡稱JPEG標準)。這是一個適應于彩色和單色多灰度或連續色調靜止數字圖像的

11、壓縮標準。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用，如JPEG 和MPEG 標準就采用了混合編碼的壓縮方法。 JPEG標準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制(DPCM)的預測編碼。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準是MPEG (Moving Picture Experts Group)于1990年形成的一個標準草案(簡稱MPEG標準)。它兼顧了JPEG標準和CCITT專家組的H.261標準。 MPEG標準分成MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統三大部分。 MPEG算法除了對單幅圖像進行編碼外(幀內編碼)，還利用圖像序列的相關特性去除幀間圖像冗余，大大提高了視頻圖像的壓縮比。壓縮比可達到60-100倍。多媒體通信中的電視圖像編碼標準都采用H.261和