第三讲多媒体技术.ppt

第三章 多媒体技术 上海师范大学计算中心 第三章 多媒体技术 3.1 多媒体技术基本概念 3.2 多媒体信息的数字化 3.3 数字音频技术概述 3.4 图像处理 3.5 动画制作 3.6 视频信息的处理技术 3.7 多媒体技术的应用及前景 3.1 多媒体技术基本概念 3.1.1 多媒体定义 3.1.2 多媒体计算机技术的特性 3.1.3 多媒体关键技术 3.1.1 多媒体定义 媒体是信息的载体，是表达各种信息时所采用的介质或形式。它的作用是存储、表达及传送信息。 多媒体的两大特征是：一是多种媒体形式并存；二是强大的交互功能。 多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。 多媒体技术使信息传播技术、信息处理技术和信息存储技术的综合，它被看成是先进的计算机技术与视频、音频和通信技术融为一体的新技术。 3.1.2 多媒体计算机技术的特性 集成性 交互性 实时性 多样性。 3.1.3 多媒体关键技术---1 数据压缩和编码技术 多媒体数据压缩编码技术是解决大数据量存储与传输问题的行之有效的方法。 压缩方法根据不同的依据可产生不同的分类：根据压缩质量有无损失可分为有损压缩、无损压缩；根据是否自适应可分为自适应性编码、非适应性编码等。 超大规模集成(VLSI)电路制造技术 VLSI技术的进步使得生产低廉的数字信号处理器(DSP)芯片成为可能，进而为多媒体技术的普及带来了乐观的前景。 大容量的光盘存储技术 多媒体同步技术 多媒体同步技术可以理解为在时间空间上对多媒体对象的协调、规划和展示技术，此过程将体现在处理多媒体数据的全过程(包括采集，表示，传输，播放等)中，并将涉及多媒体对象的同步关系描述和同步控制机制两方面内容。 3.1.3 多媒体关键技术--2 多媒体网络技术 多媒体的发展必然要与计算机网络技术相结合，以便使丰富的多媒体信息得以共享。 多媒体信息检索技术 基于特征的多媒体信息检索技术有着广阔的应用前景，它将广泛用于远程教学、远程医疗、电子会议、电子图书馆、艺术收藏和博物馆管理、地理信息系统、遥感和地球资源管理、计算机支持协同工作等方面。 虚拟现实技术 虚拟现实(Virtual Reality，VR)是多媒体技术的最高境界，也是当今计算机科学中最尖端的课题。 虚拟现实是计算机硬件技术、软件技术、传感技术、人工智能及心理学等技术的综合。 3.2 多媒体信息的数字化 3.2.1 图形图像的数字化和存储 3.2.2 音频信息的数字化和存储 3.2.3 视频信息的数字化和存储 3.2.1 图形图像的数字化和存储 图像的采样 图像采样就是把图像分割成为一系列小区域，用特定的数值来表示每一个小区域的亮度、色彩等特征。 获取图像常用到数码相机、扫描仪或用专用软件创建图像等。 在进行采样时，采样频率是影响图像质量的重要指标。采样频率是指一秒钟内采样的次数 图像的量化 采样后得到的亮度值(或色彩值)在取值空间上仍然是连续值。把这些连续量表示的像素值离散化为整数值的操作叫量化。 图像的编码与压缩 图像的编码，就是按照一定的格式把图像经过采样和量化得到的离散数据记录下来。 压缩编码技术是实现图像传输与存储的关键，常用的图像压缩编码有预测编码和变换编码。 3.2.2 音频信息的数字化和存储 对模拟音频的数字化的过程涉及到音频的采样、量化和编码。 声音的采样 采样的过程是每隔一个时间间隔在模拟声音的波形上取一个幅度值，把时间上的连续信号变成时间上的离散信号。该时间间隔称为采样周期，其倒数为采样频率。 计算机获取声音的主要设备是声卡。 声音的量化 采样所得到的声波上的幅度值，影响音量的高低，该值的大小需要用某种数字化的方法来表示。通常把对声波波形幅度的数字化表示称之为量化(quantization)。采样信号的量化值采用二进制表示，表示样信号的幅度二进制的位数称量化位数。 声音的采样和量化工作都是由声卡完成的 声音的编码和存储 编码就是用相应位数的二进制符号来表示已经量化的采样值。 音频信号编码常用的是波形编码方法 3.2.3 视频信息的数字化和存储--1 视频的概念 视频(Video)是由一幅幅单独的画面序列组成的，每一幅画面称为一帧(frame) 视频的分类：模拟视频(Analog Video)、数字视频(Digital Video-DV)。 色彩的空间表示 各种模拟设备以及多媒体计算机由不同的色彩空间表示方法。其中常用的色彩空间表示由RGB、YUV、YIQ三种。 3.2.3 视频信息的数字化和存储---2 视频信息的采样 视频信号只有通过视频采集卡才能将静态或动态的模拟信号转换成数字信息。 视频信息的量化 采样是把模拟信号变成了时间上离散的脉冲信