多媒体技术讲义
主讲人：张运林
多媒体技术讲义
目录
?第一章 --多媒体技术基础 （ 3 -34）
?第二章 --多媒体信息技术 （ 35-59）
?第三章 --多媒体关键技术 （ 60-73）
?第四章 --多媒体数据库 （ 74-79）
?第五章 --多媒体通信 （ 80-86）
?第六章 --多媒体新技术展望 （ 87-87）
多媒体技术讲义
第一章 多媒体技术基础
?重点内容：
? 1 按国际电信联盟的定义对媒体的分类。
? 2 多媒体及多媒体技术的定义。
? 3 多媒体技术特性。
? 4 多媒体技术的应用情况。
? 5 多媒体系统的组成。
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一 媒体及媒体的种类
?媒体是信息表示和传输的载体。
?媒体的种类：
? 1.感觉媒体：是指能直接作用于人的感官，使
人能产生感觉的一种媒体。
? 2.表示媒体：是为了加工、处理和传输感觉媒
体而人为地研究、构造出来的媒体。（语言
编码、文字编码）
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? 3.表现媒体：是指感觉媒体和用于通信的电
信号之间转换用的一类媒体，它又分输入 (摄
像机、扫描仪）和输出表现媒体。
? 4.存储媒体：用来存放表示媒体，以便使用
计算机对它们进行加工处理。
? 5.传输媒体：将表示媒体从一处传送到另一
处的物理载体。（双绞线，同轴电缆）
?五种媒体的核心是感觉媒体和表现媒体，即
信息的存在形式和表现形式。
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二 多媒体及多媒体技术
? 1 多媒体：通常是指信息感觉和表示媒体的多
样化，即包括文字、图形、声音、图象等的
多种信息媒体的综合。
? 2 多媒体技术：用计算机交互式综合处理多种
媒体信息（包括文本、图形、图象、声音以
及活动视频 ),在各种媒体间按某种方式建立
逻辑连接，使其成为具有交互能力的系统。
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? 3 多媒体技术特性：主要表现在媒体的多样性
和处理信息的集成性、交互性、实时性上。
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?（ 1） 信息媒体的多样性。
? 多媒体技术将计算机所能处理的信息空
间扩展和放大，不仅仅局限数字和文本，由
原来的无声世界到有声世界，由原来的静止
画面进入到动画画面乃至活动影像。
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? （ 2） 信息处理的集成性：以计算机为中心的综合处
理多种信息媒体的特性。它包括信息媒体的集成和
处理这些媒体的设备的集成两方面,
? 信息媒体的集成包括：信息的多通道统一获取、多
媒体信息的统一组织和存储、多媒体信息表现合成
等方面。即各种信息媒体不再是单独进行加工和处
理、相互分离，而是一个统一的整体。
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?媒体设备的集成：从硬件上来说应该具有能
够处理多媒体信息的高速并行的 CPU系统、
大容量内存和外存、具有多媒体信息输入输
出能力的外设、具有足够带宽的通信信道和
通信网络接口；从软件上来说应该具有集成
化的多媒体操作系统、适应于多媒体信息管
理的操作系统、创作工具和应用软件。
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?（ 3） 信息处理的交互性：所谓交互性就是把
人的活动作为一种媒体加入到信息传播过程
中，使信息交互的参与各方，不论是发送方
还是接收方都可以对信息进行编辑、控制和
传递的特性。交互性使我们在获取和使用信
息时变被动为主动，增加了对信息的注意和
理解，延长了信息的保留时间。
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?（ 4） 实时性：
?实时性：在人的感官系统能够接受的情况下
进行多媒体交互（无论交互者相距多远），
就好像面对面一样，图像和声音是连续的。
?多种媒体之间的协同性及时间、空间的协同
性是多媒体的关键技术之一。
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?三 多媒体技术的发展
?多媒体的研究始于 20世纪 80年代初，这项技
术迅速崛起和飞速发展。多媒体技术使现代
音像技术、计算机技术和通讯技术三大信息
处理技术紧密的结合起来从各自的角度，向
同一目标发展，专家预测 21世纪初多媒体会
无处不在它的发展和未来将改变人们的工作、
通讯和生活方式。
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? 四 多媒体技术的应用
? 1 多媒体会议系统：实现了处于不同地理位置上的人
们进行“面对面”交流之功能，体现了超越空间的
协同工作能力。
? 2 多媒体视频点播系统（ vod）：允许用户任意点播
系统中的资料，并可随意切换等。
? 由视频服务器、数字视频解码器 /接收器、宽带交换
网络和用户接收网络四部分组成。
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? 3 多媒体监控及监测系统
? 4支持协同工作（远程医疗）
? 5 教育与培训
? 6 咨询与演示
? 7多媒体数据库,支持文字、文本、图形、图像、视
频、声音等多种媒体的集中管理和综合描述。
? 娱乐与游戏
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五 多媒体技术的研究内容
? 1 多媒体数据压缩 /解压算法与标准
? 2 多媒体数据存储技术
? 3 多媒体计算机硬件平台
? 4 多媒体计算机软件平台
? 5 多媒体开发和编著工具
? 6 多媒体数据库与基于内容的检索技术
? 7 超文本与 Web技术
? 8 多媒体系统数据模型
? 9 多媒体通信与分布式多媒体系统
? 10基于 Internet的多媒体技术
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六 多媒体技术的发展前景
? 1 家庭教育和个人娱乐是目前国际多媒体市场
的主流
? 2 内容演示和管理信息系统是多媒体技术应用
的重要方面。
? 3 多媒体通信和分布式多媒体系统是多媒体技
术今后的发展方向。
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七 Windows多媒体功能
? 1录制与播放声音
? 2播放 CD音乐
? 3使用媒体 播放机
? 4画图工具
? 5通过抓屏获取图象
? 6对象的链接和嵌入
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?（ 1）播放波形文件（ *.WAV）
? 程序 —附件 —娱乐 —录音机
?（ 2）录制声音：可以录制麦克风的音频信号、
外接音频信号,MIDI音乐,CD音乐等。
? 通过控制面板选择多媒体属性对话框，在
录音选项组选取音源设备；在录音机文件菜
单中选择新建，单击录音按钮即可录音。
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?（ 3）删除声音片段
?（ 4）声音效果处理：改变音速、添加回响、
反转声音。
?（ 5） CD音乐、使用媒体播放机
?（ 6）利用画图工具
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?（ 7）抓屏：屏幕任何时刻出现的画面，或者
在动态视频播放时出现的某一帧画面，均可
以捕捉并以文件的形式保存。
?整屏画面的捕捉：按 PrintScreen键
?捕捉活动窗口中的画面,Alt+PrintScreen
?把画面送入剪切板
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? (9)对象的链接和嵌入：链接和嵌入是将一个
对象放入到客户程序中的两种不同方法，无
论哪种方法，都可以在客户程序的适当位置
放置图标来表示对象，双击可以启动对象。
链接和嵌入的主要区别在于插入的数据存储
与何处，以及将数据放入目标文件后如何对
其更新。（与文件打包的关系）
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八, MPC系统设备：
?基本硬件结构：
?中央处理器 CPU；大容量存储器空间；高分
辨率显示设备与接口；音响设备与接口；图
象处理设备与接口；大容量的存储器。
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? MPC的各种功能卡配置：
?光盘驱动器；音频卡；视频卡；扫描卡；打
印机接口；交互控制接口；网络接口；图形
加速卡。多媒体计算机技术的发展趋势是这
些功能卡和接口逐步集成到芯片或主板上，
成为计算机的必备功能。
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? 一 声音卡
? （一）声音卡的功能和作用
? （ 1）声音的录制和播放
? 可以将外部的声音信号，通过声卡录入计算机，形
成数字音频文件进行存储。对数字音频文件可以进
行播放。数字音频文件有两种，一是 Windows系统
下的 WAVE,文件扩展名为 WAV,二是 DOS系统下的
VOC型，扩展名为 voc，声卡还可以和 CD-ROM驱
动器相连接，实现 CD音乐盘的直接播放。
? （ 2）编辑与合成功能
? （ 3） MIDI接口（数字乐器接口的国际标准，全双
共同信接口）
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?（二）声音卡的结构与组成
?由声音输入输出接口、参数设置跳线和语音
处理三部分组成。
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? （三）声音卡的主要技术指标
? （ 1） 采样频率：单位时间内对声音信号的采集次数，
通常有 11.025KHZ\22.05KHZ\44.1KHZ
? （ 2）量化位数,对采样点的信号用多少位数据进行
量化。有 8位,16位,32位 。
? 衡量声音卡录制和重放声音质量的主要参数是采样
频率和量化位数。采样频率和量化位数越大录制与
重放的声音质量与原始声音就越接近，数据量越大，
通常在 44.1千赫和 16位数字化录音即能达到良好的立
体声效果。
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?（ 4）兼容性：声音卡的兼容性是购买声音卡
是应该考虑的重点，兼容性好的声音卡可以
与各种操作系统和各种软件较好的配合。
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? 二 CD-ROM 驱动器
? （一）性能指标：
? （ 1）平均寻址时间：随机寻找光盘上任意位置上的
数据所需要的时间，单速为 800毫秒 -1000毫秒，双
速为 300毫秒 -400毫秒。
? （ 2）数据传输率：单位时间内向主机传送的数据量，
单速 —150KB/S，双速 —300KB/S，四倍速 —
600KB/S。
? （ 3）突发数据传输率：光盘驱动器瞬间最大数据吞
吐量，这个指标越高，占 CPU时间越少。
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九、多媒体信息获取与显示设
备
?静态图象获取设备：扫描仪、数字照相机
?动态图象获取设备：摄象机
?显示设备：显示器
? CGA-EGA-VGA-SVGA-TVGA
?扫描仪的分类：平板式；手持式；滚动式
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?离散：空间位置和亮度电平的离散。
?图象数字化：空间采样；量化；模数转换。
?空间采样：分成 M× N个网格，每一网格的亮
度用一亮度值表示
?量化：把连续的亮度值分为 k个区间，每一个
区间对应一个值（分为均匀量化和非均匀量
化）。上述量化过程称为模数变换。
×
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? 触摸屏：出现于 70年代,90年代更加成熟
? 组成：传感器；控制部件；驱动程序
? 触摸屏分辨率：合理选取
? 分类：按其工作原理来分可分为红外线、电阻式、
电容式、表面声波、矢量压力测力触摸屏。
? 软件支持,DOS设备驱动程序；仿真程序；软件辅
助开发工具。
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十,VCD与 DVD播放系统
? VCD的三个核心部件：
? 1,CD驱动器
? 2,MPEG解码器
? 3、微控制器
? DVD的核心部件
? 1,DVD读出部件 2,DVD-DSP（转换）
? 3、数字声音 /视频解码器 4、微处理器。
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?作业：
? 1 按国际电信联盟的定义对媒体的分类，可分
几类，都是什么？
? 2 多媒体及多媒体技术的定义。
? 3 多媒体技术特性。
? 4 多媒体技术的应用情况。
? 5 链接和嵌入的区别和联系。
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第二章 多媒体信息技术
?多媒体技术的核心是用计算机综合处理文本、
图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体
信息，所有这些信息的获取、储存、处理、
传输都是多媒体技术要解决的重要问题，本
章概述各种媒体信息在计算机中的表示方法
及其特性。
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? 重点内容：
? 1 采样频率与样本频率的关系
? 2 声音文件的格式
? 3 三基色原理，色彩空间
? 4矢量图与位图的区别
? 5 分辨率与颜色深度
? 6 动画的种类
? 7超文本和超媒体
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? 一,文字
? 1文字一直是计算机中主要的信息处理对象，是非
多媒体计算机主要的信息交流方式，处理字符和文
字是计算机应具备的基本功能。文字有其固有的特
点：占用空间少。
? 一般用 ASCII表示西文字母和字符的编码，每一
个字符占一个字节的存储空间，汉字通常采用国际
码来表示，占两个字节的存储空间。
? 汉字的输入通常用键盘，也有用写字板，扫描
仪，语音识别等技术用于文字输入，输出文字时需
要有供文字显示或打印用的字体库。
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? 计算机中文字编辑的软件很多，在 DOS
环境下较常用的是 WPS，在 WINDOWS环境
下较常用的是 WORD。
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? 二 声音和音乐
? 在多媒体系统中，语音和音乐是不可以缺少的。
音频同步是视频图像具有更逼真的效果。
? 1 描述声音的方式有两种：
? （ 1）对外部音源进行录制和播放，称数字音频，
可获得高质量的声音，并能保留原音的音色
? （ 2）声音合成技术（语音合成和音乐合成）
? 2 声音卡在多媒体计算机中起着声音通道的作用，
计算机接受和发送任何声音信息都必须通过它来进
行。
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? 3 描述声波的两个参数
? 频率和振幅
? 频率：声音信号每秒钟变化的次数
? 周期：每次震动所需要的时间
? 振幅：波形的最高点或最低点与时间轴之
间的距离。它反映了声音信号的强弱程度，
一般用分贝来表示。
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? 4 声音按其频率的不同分次声、可听声和超声，
（ 20HZ –20000HZ），音频信号通常指的是可听生
? 计算机中的音频信号主要有三种；语音、音乐和效
果声。
? 语音：主要用于说明、回答、叙述和命令。
? 音乐：起到提示和加强效果的作用。
? 效果声：是指自然界的各种声音。
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? 5 音频信号的采样与量化：
? （ 1）声音的数字化：把模拟的声音信号变
为数字信号的过程。它是通过对声音信号采
样、量化和编码来实现的。
?采样：以固定的时间间隔对当前的声音波形
幅度进行测量，
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?样本频率：声音信号自身的最高频率,
?采样频率：采样时每秒钟所抽取声波幅度的
次数。根据奈奎斯特采样定理，为了重构原
信号采样频率至少要为样本频率的两倍。
?采样频率一般为 44.1KHz。
?可用的几种采样频率,44.1KHz(高保真效果 )、
22.05KHz(音乐效果 ),11.025KHz(语音效果）。
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? （ 2）量化就是把采样所得的值加以数字化，即用二
进制表示。量化时采用的二进制位数称为量化精度。
? 声道数：就是每一次生成的声波数据，产生一个数
为单声道，产生两个数为双声道或立体声）
? 6 数字音频信号的数据量：
? S=R*D*（ r/8） *C
? R—采样频率 D—录音时间 r—量化精度 C—声道数
? S=44100*60*（ 16/8） *2=10584000字节
? 音频数字化占用大量存储空间，必须进行压缩。
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? 7 声音文件的存储格式：
?多媒体声音技术中几种常见的存储格式是波
形文件,WAV,声音文件,VOC、
MIDI文件,MID(文件信息量小,30分钟立体声
音乐的文件只有 200KB，而波形文件得数据量
有 300MB。
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? 三 数字图象编码技术
? 1 彩色可用色调、饱和度、和亮度来描述，人们所看
到的任何彩色光都是这三个特性的综合效果，亮度
是光作用于人眼所引起的明亮程度的感觉，它与被
观察物体的发光强度有关；色调是当人眼看到一种
或多种波长的光是所产生的彩色感觉，它反映颜色
的种类；饱和度是指颜色的纯度，是指颜色的深浅
程度，通常把色调和饱和度统称为色度。自然界常
见的各种常见光可以由红（ R）、绿 (G)、蓝 (B)三种
颜色按不同比例相配而成 ---三基色原理。
? （ RGB5,5,5：方式方式 RGB8,8,8）
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? 2 色彩空间：
?（ 1） RGB色彩空间 F=r[R]+g[G]+b[B]
?（ 2） YUV彩色空间（电视信号）
?变换公式
? Y=0.3R+0.59G+0.11B
? U=B-Y
? V=R-Y
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? 3 数字图象在计算机中通常有图形和图像两种
?（ 1）图形是各种绘图工具绘制的，由线、形、
体和文字等图元构成。
?（ 2）图像：是呈现给人们的一幅幅的画面，
他一般是由图像输入设备捕获，以数字的形
式存储在计算机中,是以像素为单位。
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? 4 分辨率与颜色深度
? （ 1）决定数字图象的质量因素有分辨率和颜色深度
两个指标。
? （ 2）分辨率分显示器分辨率和图像分辨率，显示器
分辨率是指屏幕的最大的显示区域，即水平方向和
竖直方向的像素个数；图像分辨率是之一幅图水平
方向和垂直方向所包含的像素个数。
? （ 3）颜色深度：屏幕上的每一个像素的颜色信息用
若干位数据来表示，这个数据的位数就是图像的颜
色深度。例：求分辨率为 640*480的 256色屏幕的
? 帧存储器的容量。
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? 5 数字图象的获取和处理
?（ 1）用绘图程序绘制（画笔）
?（ 2）用屏幕抓图程序从屏幕上直接抓取
?（ 3）用扫描仪或数字化视频图像抓取设备从
照片、画片或或动态视频图像中抓取 。
?（ 4）图象库
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? 6 动画,一系列静止画面按一定的顺序排列而
成,静态的画面称为帧，相邻帧略有不同，当
帧面按一定的速度连续播放时，就产生了动
态的效果。
?根据动画画面形成的规则和形式，动画可分
为过程动画（指令）、运动动画（数学公
式）、变形动画（颜色插值和路径变化）。
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?过程动画：根据程序员或用户提供的指令进
行运动的动画。
?运动动画：物体的运动一般由运动物体的物
理规律进行描述。
?变形动画：通过连续地颜色插值和路径变化，
可将一幅画面渐变为另一种画面。
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?影响动画质量的硬件因素：
? CPU速度、内存容量、屏幕分辨率、颜色深
度。
?几种实现动画技术
?帧动画、位块动画、实时动画,调色板动画。
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? 7 超文本和超媒体：以往组织信息是线性的和顺序的，
这不适应多媒体信息的处理要求，而更符合人类记
忆的联想方式的非线性网状结构来组织信息并实行
快速检索，则就是超文本和超媒体技术。
? 超文本技术是一种信息管理技术，它以信息快为基
本信息单位每一个信息块成为一个节点，节点用链
连接形成网状结构,快间无固定的顺序，从一个节
点可以跳到另一个节点继续查询，这样的信息网络
称超文本。
? 超媒体：用超文本的方式组织和处理多媒体信息。
多媒体技术讲义
? 超文本和超媒体的主要区别为超媒体的节点内容更
丰富。
? 超媒体包括节点、链和网络三个要素
? 节点：是表达信息的基本单位，是围绕一个特殊主
题组织起来得数据集合。可由文本等多媒体信息组
成。
? 链：按一定方式将节点连接起来表示被链接节点的
关系。一个链由链源、链宿和链的属性组成，链的
属性决定链的类型，以及链的版本、权限等
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?网络：超媒体中的节点和链构成的一个有向
图。
?导航技术就是通过导航工具为读者提供一个
支持环境，使读者能够访问和注释超媒体中
的信息，创建它们自己通过的超媒体路径，
勾画出它们所要去的地方。
多媒体技术讲义
?超媒体系统的体系结构：可分为三个层次，
为：用户界面层、超媒体实现层和数据库层。
?超媒体系统开发：包括数据信息采集和系统
开发两部分。
?数据采集实际上是为超媒体系统准备各种媒
体素材。
多媒体技术讲义
? 系统开发包括：
? （ 1）数据库的设计。包括数据结构、数据类型、检
索方法；
? （ 2）超媒体实现层的设计。包括定义节点信息、构
造节点之间的信息流程、定义链、实现链的功能、
导航工具的设计；
? （ 3）用户界面的设计。包括节点内容的显示、链源
的显示、用户操作的控制等。
多媒体技术讲义
?作业：
? 1 采样频率与样品频率的关系
? 2 三基色原理
? 3 矢量图与位图的区别
? 4 分辨率与颜色深度
? 5 超文本和超媒体
多媒体技术讲义
第三章 多媒体关键技术
?多媒体是当今计算机界研究和生产中最热门
的领域之一,目前在多媒体领域的研究热点有
数据压缩与编码技术、大容量存储技术、多
媒体网络与通讯技术、多媒体数据库技术、
多媒体信息检索技术，这些也就是多媒体发
展的关键技术。
多媒体技术讲义
?重点内容：
? 1 光盘的分类及容量。
? 2 数据压缩的必要性和可能性。
? 3 数据压缩方法及主要指标。
? 4 多媒体通信的特性及主要技术问题。
? 5 现有通信网络。
多媒体技术讲义
?多媒体信息存储的特点
? 1、多媒体信息的存在和表现有多种形式。
?图元组成的向量图形；位图图象；数字化声
音和高保真音响；数字化视频。
? 2、多媒体信息量大。
多媒体技术讲义
? 一 光盘存储技术
? 1 光盘存储系统：由光盘和光盘驱动器组成
? 2 光盘的分类；按读写功能分为可写光盘系统和只读
光盘 (CD-ROM)系统，可写光盘又分一次写光盘
(WORM)和可重写光盘 (Rewritable)，可重写光盘有
相变和磁光两种。
? 3 光盘刻录机：与 CD-ROM 驱动器一样安装在计算
机中作为逻辑驱动器，在 Windows98环境下对光盘
进行读写。
多媒体技术讲义
? 4 CD-ROM光盘的结构：上下分三层压制而成，上层
为保护层，印由光盘内容的标题，第二层为铝反射
层，提高反射率，下层用聚碳酸脂压制出来的透明
衬底，用来记录信息。
? 光盘容量,CD-ROM:5寸 (700MB);
? 3寸（ 210MB）
? DVD,双层双面（ 17GB）
?,单层单面（ 4.7GB）
多媒体技术讲义
?光盘系统的特点：
?与硬盘相比具有可拆卸性，容量相当；驱动
器贵，盘片便宜，读写速度慢。
?激光头与介质不接触，不受环境影响而退磁，
信息保存时间长，可达 30年以上。
多媒体技术讲义
?二 数据压缩技术及其标准
? 1 数据压缩的必要性,
? 2 数据压缩的可能性
? (1)空域数据冗余量
? (2)时域数据冗余量
? (3)编码、结构、知识冗余。
? (4)人的视觉和听觉特性,
多媒体技术讲义
? 3 数据压缩方法
? (1)无损压缩又称无失真压缩
? 压缩比一般为 2:1到 5:1,实用于文本、程序等要求数
据完整性较高的情况，压缩可还原（算术编码）。
? (2)有损压缩
? 压缩后不能完全恢复原始数据,实用于语音、图象和
视频的压缩，根据人的视听特性影响不大，压缩比
可达百倍以上（变换、预测编码）。
多媒体技术讲义
? 4 数据压缩的主要指标
?（ 1）压缩比
?（ 2）信息质量
?（ 3）压缩与解压缩的速度
?（ 4）需要的软硬件的支持
多媒体技术讲义
? 5数据压缩编码
?（ 1）预测编码
?（ 2）变换编码
?（ 3）量化和向量量化编码
?（ 4）信息熵编码。
?（ 5）子带编码
?（ 6）模型编码
多媒体技术讲义
? 6 多媒体通信与分布式多媒体系统
? (1)多媒体信息通信的特点,交互性、实时性、
延时敏感性、数据量大、时间相关、同步性、
需要较长的持续时间、广播服务、弹性的带
宽和服务质量。
?（ 2）多媒体通信的主要技术问题：高速带宽
的多媒体网络、综合的网络能力、高效的数
据压缩编码标准、信息同步标准。
多媒体技术讲义
? （ 3）分布式多媒体系统：分布式多媒体系统从宏观
上讲是多媒体信息系统和多媒体通讯系统的集成。
分布式多媒体系统把多媒体信息的获取、表示、传
输、存储、加工处理为一体，运行在一个分布式计
算机网络环境中，它把多媒体信息的综合性、实时
性、交互性和分布式计算机系统资源的分散性，工
作并行性和系统透明性融为一体，开拓了多媒体系
统的新天地，它突破了计算机、电话、电视等传统
产业的界限，向人们提供全新的信息服务。
多媒体技术讲义
?（ 4）现有多媒体网络：
?电话交换网、以太网、分组交换远程网,
FDDI网、综合业务数字网、宽带综合业务数
字网（ B-ISDN）、异步传输模式（ ATM）、
Internet。
? Internet具备了多媒体信息传输功能，是唯一
覆盖全球的计算机网络，前景非常乐观。
多媒体技术讲义
?作业：
? 1 光盘的分类及容量。
? 2 数据压缩的必要性和可能性。
? 3 数据压缩方法及主要指标。
多媒体技术讲义
第四章 多媒体数据库
? 一、多媒体数据管理环境：包括存储环境、传输环
境和软件环境。
? 1、存储环境：对于多媒体数据的存储环境总的要求
是：容量大、质量好、存取速度快、价格合适。主
要有如下四种存储介质 （ 1）可更换的硬盘；（ 2）
磁带备份介质（容量一般为 1.2—3GB，平均存取时
间小于 1分钟），（ 3）光盘介质，（是目前的流行
介质）（ 4）磁盘阵列，（海量介质，支持多用户并
发读写，是大容量多媒体数据库采用的工作介质。
多媒体技术讲义
? 2、传输环境：多媒体数据一般需要在不同硬件结构
和不兼容的操作系统之间进行传输，有三种传输介
质。
? （ 1）可更换的介质进行人工传输。易用适合小范围
? （ 2）使用串行接口实行点对点传输。用一根电缆线
连接两台计算机，难以实现多台连接。
? （ 3）使用网络系统，实现计算机之间的连接，是理
想的传输环境。
多媒体技术讲义
? 3、多媒体数据管理的软件环境：文件管理系
统；建立特定的逻辑目录；多媒体数据管理
系统；超文本和超媒体
多媒体技术讲义
? 二、多媒体数据库管理系统：
? 多媒体数据库：长期储存在计算机内有组织可共享
的相关数据的集合。
? 数据库中的数据独立性：物理独立性与逻辑独立性。
? 物理模式（内模式） --模式 —外模式
? MDBMS的组织结构：分三种类型，集中型；主从型；
协作型。
多媒体技术讲义
? MDBMS的数据模型：
? 数据模型是数据库管理系统中用于提供信息数据表
示和操作手段的形式构架。通常由数据结构，数据
操作及完整性约束构成。
? 分类：层次模型，网状模型，关系模型，面向对象
模型。 ----解释模型。
? 数据操作是数据库系统动态特性的描述（检索和更
新）；数据的约束条件是实现数据库完整性规则的
集合，保证数据的正确性、有效性和相容性。
多媒体技术讲义
? 扩充的关系模型
? 传统的关系模型结构简单，是单一的二维表，只支
持格式化数据，不支持非格式化数据，需要做相应
的扩充。有三种扩充策略。
? （ 1）传统的关系数据库管理技术和操作系统中文件
系统相结合，实现对非格式化数据的管理。
? （ 2）将关系元组中格式化数据和非格式化数据装在
一起形成一个完整的元组，存放在数据页面或数据
页面组中。
? （ 3）将非格式化数据分成两部分，格式化数据和非
格式化数据的引用。
多媒体技术讲义
第五章 多媒体通信
? 多媒体通信是多媒体技术与通信技术的完美结合，
它突破了计算机、通信、电子等传统领域的界限，
把计算机的交互性、通信网络的分布性和多媒体信
息的综合性容为一体，提供了全新的服务。 21世纪
人类社会进入信息时代，人类由冷战期间的以空间
竞争为主转入到以经济竞争为主，其核心是信息技
术的竞争，包括信息的获取、占用、利用等能力。
多媒体技术讲义
?一、多媒体通信的特点
?（ 1）多媒体数据量大（尤其是音频、视频和
图象）存储容量大，传输带宽要求高。
?（ 2）多媒体实时性要求高
?（ 3）多媒体时空约束
?（ 4）多媒体交互性
?（ 5）分布式处理和协同工作
多媒体技术讲义
?二、多媒体通信的实现途径及关键技术
?途径：话路 +视频；网路 +视频；有线电视 +交
互功能。
?关键技术：声音、视频、动画等的传输技术；
?数据压缩和解压缩技术；多媒体实时同步；
?协议和标准化。
多媒体技术讲义
?三、可视电话系统：
?可视电话：在模拟通信网上传输静态图象的
电话。
?电视电话：可以在模拟通信网上和数字网传
输动态和准动态图象的可视可视电话。
?组成：语音处理部分；图象输入部分；图象
输出部分；图象信号处理部分。
多媒体技术讲义
?四、视频会议系统：是一种在位于两个或多
个地点的一群用户之间提供语音和运动彩色
画面的双向实时传送的视听会话型电信会话
业务。在军事、政府、商贸、医疗等部门广
泛的应用。
多媒体技术讲义
?五、多媒体计算机网络：将多个地理上分散
的具有处理多媒体功能的计算机和终端通过
高速通信线路互连起来，能够进行多媒体信
息通信和共享多媒体资源的网络。
多媒体技术讲义
? 六、多媒体通信网的性能要求
? 1、吞吐量：网络传输二进制信息的速率。
? 2、传输延时：从信源发出第一个比特到信宿接收到
第一个比特之间的时间，网络的单程传输延时应在
100—500MS，一般为 250MS。
? 3、延时抖动：网络传输延时的变化，一般人耳对声
音抖动比较敏感，对视频抖动不敏感，不同传输媒
体对延时抖动有不同的要求。
? 4、错误率：
多媒体技术讲义
第六章 多媒体新技术展望
? 1、数据压缩新技术
? 2,MPEG-21标准化方案
? 3、智能交互技术
? 4、虚拟现实技术
主讲人：张运林
多媒体技术讲义
目录
?第一章 --多媒体技术基础 （ 3 -34）
?第二章 --多媒体信息技术 （ 35-59）
?第三章 --多媒体关键技术 （ 60-73）
?第四章 --多媒体数据库 （ 74-79）
?第五章 --多媒体通信 （ 80-86）
?第六章 --多媒体新技术展望 （ 87-87）
多媒体技术讲义
第一章 多媒体技术基础
?重点内容：
? 1 按国际电信联盟的定义对媒体的分类。
? 2 多媒体及多媒体技术的定义。
? 3 多媒体技术特性。
? 4 多媒体技术的应用情况。
? 5 多媒体系统的组成。
多媒体技术讲义
一 媒体及媒体的种类
?媒体是信息表示和传输的载体。
?媒体的种类：
? 1.感觉媒体：是指能直接作用于人的感官，使
人能产生感觉的一种媒体。
? 2.表示媒体：是为了加工、处理和传输感觉媒
体而人为地研究、构造出来的媒体。（语言
编码、文字编码）
多媒体技术讲义
? 3.表现媒体：是指感觉媒体和用于通信的电
信号之间转换用的一类媒体，它又分输入 (摄
像机、扫描仪）和输出表现媒体。
? 4.存储媒体：用来存放表示媒体，以便使用
计算机对它们进行加工处理。
? 5.传输媒体：将表示媒体从一处传送到另一
处的物理载体。（双绞线，同轴电缆）
?五种媒体的核心是感觉媒体和表现媒体，即
信息的存在形式和表现形式。
多媒体技术讲义
二 多媒体及多媒体技术
? 1 多媒体：通常是指信息感觉和表示媒体的多
样化，即包括文字、图形、声音、图象等的
多种信息媒体的综合。
? 2 多媒体技术：用计算机交互式综合处理多种
媒体信息（包括文本、图形、图象、声音以
及活动视频 ),在各种媒体间按某种方式建立
逻辑连接，使其成为具有交互能力的系统。
多媒体技术讲义
? 3 多媒体技术特性：主要表现在媒体的多样性
和处理信息的集成性、交互性、实时性上。
多媒体技术讲义
?（ 1） 信息媒体的多样性。
? 多媒体技术将计算机所能处理的信息空
间扩展和放大，不仅仅局限数字和文本，由
原来的无声世界到有声世界，由原来的静止
画面进入到动画画面乃至活动影像。
多媒体技术讲义
? （ 2） 信息处理的集成性：以计算机为中心的综合处
理多种信息媒体的特性。它包括信息媒体的集成和
处理这些媒体的设备的集成两方面,
? 信息媒体的集成包括：信息的多通道统一获取、多
媒体信息的统一组织和存储、多媒体信息表现合成
等方面。即各种信息媒体不再是单独进行加工和处
理、相互分离，而是一个统一的整体。
多媒体技术讲义
?媒体设备的集成：从硬件上来说应该具有能
够处理多媒体信息的高速并行的 CPU系统、
大容量内存和外存、具有多媒体信息输入输
出能力的外设、具有足够带宽的通信信道和
通信网络接口；从软件上来说应该具有集成
化的多媒体操作系统、适应于多媒体信息管
理的操作系统、创作工具和应用软件。
多媒体技术讲义
?（ 3） 信息处理的交互性：所谓交互性就是把
人的活动作为一种媒体加入到信息传播过程
中，使信息交互的参与各方，不论是发送方
还是接收方都可以对信息进行编辑、控制和
传递的特性。交互性使我们在获取和使用信
息时变被动为主动，增加了对信息的注意和
理解，延长了信息的保留时间。
多媒体技术讲义
?（ 4） 实时性：
?实时性：在人的感官系统能够接受的情况下
进行多媒体交互（无论交互者相距多远），
就好像面对面一样，图像和声音是连续的。
?多种媒体之间的协同性及时间、空间的协同
性是多媒体的关键技术之一。
多媒体技术讲义
?三 多媒体技术的发展
?多媒体的研究始于 20世纪 80年代初，这项技
术迅速崛起和飞速发展。多媒体技术使现代
音像技术、计算机技术和通讯技术三大信息
处理技术紧密的结合起来从各自的角度，向
同一目标发展，专家预测 21世纪初多媒体会
无处不在它的发展和未来将改变人们的工作、
通讯和生活方式。
多媒体技术讲义
? 四 多媒体技术的应用
? 1 多媒体会议系统：实现了处于不同地理位置上的人
们进行“面对面”交流之功能，体现了超越空间的
协同工作能力。
? 2 多媒体视频点播系统（ vod）：允许用户任意点播
系统中的资料，并可随意切换等。
? 由视频服务器、数字视频解码器 /接收器、宽带交换
网络和用户接收网络四部分组成。
多媒体技术讲义
? 3 多媒体监控及监测系统
? 4支持协同工作（远程医疗）
? 5 教育与培训
? 6 咨询与演示
? 7多媒体数据库,支持文字、文本、图形、图像、视
频、声音等多种媒体的集中管理和综合描述。
? 娱乐与游戏
多媒体技术讲义
五 多媒体技术的研究内容
? 1 多媒体数据压缩 /解压算法与标准
? 2 多媒体数据存储技术
? 3 多媒体计算机硬件平台
? 4 多媒体计算机软件平台
? 5 多媒体开发和编著工具
? 6 多媒体数据库与基于内容的检索技术
? 7 超文本与 Web技术
? 8 多媒体系统数据模型
? 9 多媒体通信与分布式多媒体系统
? 10基于 Internet的多媒体技术
多媒体技术讲义
六 多媒体技术的发展前景
? 1 家庭教育和个人娱乐是目前国际多媒体市场
的主流
? 2 内容演示和管理信息系统是多媒体技术应用
的重要方面。
? 3 多媒体通信和分布式多媒体系统是多媒体技
术今后的发展方向。
多媒体技术讲义
七 Windows多媒体功能
? 1录制与播放声音
? 2播放 CD音乐
? 3使用媒体 播放机
? 4画图工具
? 5通过抓屏获取图象
? 6对象的链接和嵌入
多媒体技术讲义
?（ 1）播放波形文件（ *.WAV）
? 程序 —附件 —娱乐 —录音机
?（ 2）录制声音：可以录制麦克风的音频信号、
外接音频信号,MIDI音乐,CD音乐等。
? 通过控制面板选择多媒体属性对话框，在
录音选项组选取音源设备；在录音机文件菜
单中选择新建，单击录音按钮即可录音。
多媒体技术讲义
?（ 3）删除声音片段
?（ 4）声音效果处理：改变音速、添加回响、
反转声音。
?（ 5） CD音乐、使用媒体播放机
?（ 6）利用画图工具
多媒体技术讲义
?（ 7）抓屏：屏幕任何时刻出现的画面，或者
在动态视频播放时出现的某一帧画面，均可
以捕捉并以文件的形式保存。
?整屏画面的捕捉：按 PrintScreen键
?捕捉活动窗口中的画面,Alt+PrintScreen
?把画面送入剪切板
多媒体技术讲义
? (9)对象的链接和嵌入：链接和嵌入是将一个
对象放入到客户程序中的两种不同方法，无
论哪种方法，都可以在客户程序的适当位置
放置图标来表示对象，双击可以启动对象。
链接和嵌入的主要区别在于插入的数据存储
与何处，以及将数据放入目标文件后如何对
其更新。（与文件打包的关系）
多媒体技术讲义
八, MPC系统设备：
?基本硬件结构：
?中央处理器 CPU；大容量存储器空间；高分
辨率显示设备与接口；音响设备与接口；图
象处理设备与接口；大容量的存储器。
多媒体技术讲义
? MPC的各种功能卡配置：
?光盘驱动器；音频卡；视频卡；扫描卡；打
印机接口；交互控制接口；网络接口；图形
加速卡。多媒体计算机技术的发展趋势是这
些功能卡和接口逐步集成到芯片或主板上，
成为计算机的必备功能。
多媒体技术讲义
? 一 声音卡
? （一）声音卡的功能和作用
? （ 1）声音的录制和播放
? 可以将外部的声音信号，通过声卡录入计算机，形
成数字音频文件进行存储。对数字音频文件可以进
行播放。数字音频文件有两种，一是 Windows系统
下的 WAVE,文件扩展名为 WAV,二是 DOS系统下的
VOC型，扩展名为 voc，声卡还可以和 CD-ROM驱
动器相连接，实现 CD音乐盘的直接播放。
? （ 2）编辑与合成功能
? （ 3） MIDI接口（数字乐器接口的国际标准，全双
共同信接口）
多媒体技术讲义
?（二）声音卡的结构与组成
?由声音输入输出接口、参数设置跳线和语音
处理三部分组成。
多媒体技术讲义
? （三）声音卡的主要技术指标
? （ 1） 采样频率：单位时间内对声音信号的采集次数，
通常有 11.025KHZ\22.05KHZ\44.1KHZ
? （ 2）量化位数,对采样点的信号用多少位数据进行
量化。有 8位,16位,32位 。
? 衡量声音卡录制和重放声音质量的主要参数是采样
频率和量化位数。采样频率和量化位数越大录制与
重放的声音质量与原始声音就越接近，数据量越大，
通常在 44.1千赫和 16位数字化录音即能达到良好的立
体声效果。
多媒体技术讲义
?（ 4）兼容性：声音卡的兼容性是购买声音卡
是应该考虑的重点，兼容性好的声音卡可以
与各种操作系统和各种软件较好的配合。
多媒体技术讲义
? 二 CD-ROM 驱动器
? （一）性能指标：
? （ 1）平均寻址时间：随机寻找光盘上任意位置上的
数据所需要的时间，单速为 800毫秒 -1000毫秒，双
速为 300毫秒 -400毫秒。
? （ 2）数据传输率：单位时间内向主机传送的数据量，
单速 —150KB/S，双速 —300KB/S，四倍速 —
600KB/S。
? （ 3）突发数据传输率：光盘驱动器瞬间最大数据吞
吐量，这个指标越高，占 CPU时间越少。
多媒体技术讲义
九、多媒体信息获取与显示设
备
?静态图象获取设备：扫描仪、数字照相机
?动态图象获取设备：摄象机
?显示设备：显示器
? CGA-EGA-VGA-SVGA-TVGA
?扫描仪的分类：平板式；手持式；滚动式
多媒体技术讲义
?离散：空间位置和亮度电平的离散。
?图象数字化：空间采样；量化；模数转换。
?空间采样：分成 M× N个网格，每一网格的亮
度用一亮度值表示
?量化：把连续的亮度值分为 k个区间，每一个
区间对应一个值（分为均匀量化和非均匀量
化）。上述量化过程称为模数变换。
×
多媒体技术讲义
? 触摸屏：出现于 70年代,90年代更加成熟
? 组成：传感器；控制部件；驱动程序
? 触摸屏分辨率：合理选取
? 分类：按其工作原理来分可分为红外线、电阻式、
电容式、表面声波、矢量压力测力触摸屏。
? 软件支持,DOS设备驱动程序；仿真程序；软件辅
助开发工具。
多媒体技术讲义
十,VCD与 DVD播放系统
? VCD的三个核心部件：
? 1,CD驱动器
? 2,MPEG解码器
? 3、微控制器
? DVD的核心部件
? 1,DVD读出部件 2,DVD-DSP（转换）
? 3、数字声音 /视频解码器 4、微处理器。
多媒体技术讲义
?作业：
? 1 按国际电信联盟的定义对媒体的分类，可分
几类，都是什么？
? 2 多媒体及多媒体技术的定义。
? 3 多媒体技术特性。
? 4 多媒体技术的应用情况。
? 5 链接和嵌入的区别和联系。
多媒体技术讲义
第二章 多媒体信息技术
?多媒体技术的核心是用计算机综合处理文本、
图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体
信息，所有这些信息的获取、储存、处理、
传输都是多媒体技术要解决的重要问题，本
章概述各种媒体信息在计算机中的表示方法
及其特性。
多媒体技术讲义
? 重点内容：
? 1 采样频率与样本频率的关系
? 2 声音文件的格式
? 3 三基色原理，色彩空间
? 4矢量图与位图的区别
? 5 分辨率与颜色深度
? 6 动画的种类
? 7超文本和超媒体
多媒体技术讲义
? 一,文字
? 1文字一直是计算机中主要的信息处理对象，是非
多媒体计算机主要的信息交流方式，处理字符和文
字是计算机应具备的基本功能。文字有其固有的特
点：占用空间少。
? 一般用 ASCII表示西文字母和字符的编码，每一
个字符占一个字节的存储空间，汉字通常采用国际
码来表示，占两个字节的存储空间。
? 汉字的输入通常用键盘，也有用写字板，扫描
仪，语音识别等技术用于文字输入，输出文字时需
要有供文字显示或打印用的字体库。
多媒体技术讲义
? 计算机中文字编辑的软件很多，在 DOS
环境下较常用的是 WPS，在 WINDOWS环境
下较常用的是 WORD。
多媒体技术讲义
? 二 声音和音乐
? 在多媒体系统中，语音和音乐是不可以缺少的。
音频同步是视频图像具有更逼真的效果。
? 1 描述声音的方式有两种：
? （ 1）对外部音源进行录制和播放，称数字音频，
可获得高质量的声音，并能保留原音的音色
? （ 2）声音合成技术（语音合成和音乐合成）
? 2 声音卡在多媒体计算机中起着声音通道的作用，
计算机接受和发送任何声音信息都必须通过它来进
行。
多媒体技术讲义
? 3 描述声波的两个参数
? 频率和振幅
? 频率：声音信号每秒钟变化的次数
? 周期：每次震动所需要的时间
? 振幅：波形的最高点或最低点与时间轴之
间的距离。它反映了声音信号的强弱程度，
一般用分贝来表示。
多媒体技术讲义
? 4 声音按其频率的不同分次声、可听声和超声，
（ 20HZ –20000HZ），音频信号通常指的是可听生
? 计算机中的音频信号主要有三种；语音、音乐和效
果声。
? 语音：主要用于说明、回答、叙述和命令。
? 音乐：起到提示和加强效果的作用。
? 效果声：是指自然界的各种声音。
多媒体技术讲义
? 5 音频信号的采样与量化：
? （ 1）声音的数字化：把模拟的声音信号变
为数字信号的过程。它是通过对声音信号采
样、量化和编码来实现的。
?采样：以固定的时间间隔对当前的声音波形
幅度进行测量，
多媒体技术讲义
?样本频率：声音信号自身的最高频率,
?采样频率：采样时每秒钟所抽取声波幅度的
次数。根据奈奎斯特采样定理，为了重构原
信号采样频率至少要为样本频率的两倍。
?采样频率一般为 44.1KHz。
?可用的几种采样频率,44.1KHz(高保真效果 )、
22.05KHz(音乐效果 ),11.025KHz(语音效果）。
多媒体技术讲义
? （ 2）量化就是把采样所得的值加以数字化，即用二
进制表示。量化时采用的二进制位数称为量化精度。
? 声道数：就是每一次生成的声波数据，产生一个数
为单声道，产生两个数为双声道或立体声）
? 6 数字音频信号的数据量：
? S=R*D*（ r/8） *C
? R—采样频率 D—录音时间 r—量化精度 C—声道数
? S=44100*60*（ 16/8） *2=10584000字节
? 音频数字化占用大量存储空间，必须进行压缩。
多媒体技术讲义
? 7 声音文件的存储格式：
?多媒体声音技术中几种常见的存储格式是波
形文件,WAV,声音文件,VOC、
MIDI文件,MID(文件信息量小,30分钟立体声
音乐的文件只有 200KB，而波形文件得数据量
有 300MB。
多媒体技术讲义
? 三 数字图象编码技术
? 1 彩色可用色调、饱和度、和亮度来描述，人们所看
到的任何彩色光都是这三个特性的综合效果，亮度
是光作用于人眼所引起的明亮程度的感觉，它与被
观察物体的发光强度有关；色调是当人眼看到一种
或多种波长的光是所产生的彩色感觉，它反映颜色
的种类；饱和度是指颜色的纯度，是指颜色的深浅
程度，通常把色调和饱和度统称为色度。自然界常
见的各种常见光可以由红（ R）、绿 (G)、蓝 (B)三种
颜色按不同比例相配而成 ---三基色原理。
? （ RGB5,5,5：方式方式 RGB8,8,8）
多媒体技术讲义
? 2 色彩空间：
?（ 1） RGB色彩空间 F=r[R]+g[G]+b[B]
?（ 2） YUV彩色空间（电视信号）
?变换公式
? Y=0.3R+0.59G+0.11B
? U=B-Y
? V=R-Y
多媒体技术讲义
? 3 数字图象在计算机中通常有图形和图像两种
?（ 1）图形是各种绘图工具绘制的，由线、形、
体和文字等图元构成。
?（ 2）图像：是呈现给人们的一幅幅的画面，
他一般是由图像输入设备捕获，以数字的形
式存储在计算机中,是以像素为单位。
多媒体技术讲义
? 4 分辨率与颜色深度
? （ 1）决定数字图象的质量因素有分辨率和颜色深度
两个指标。
? （ 2）分辨率分显示器分辨率和图像分辨率，显示器
分辨率是指屏幕的最大的显示区域，即水平方向和
竖直方向的像素个数；图像分辨率是之一幅图水平
方向和垂直方向所包含的像素个数。
? （ 3）颜色深度：屏幕上的每一个像素的颜色信息用
若干位数据来表示，这个数据的位数就是图像的颜
色深度。例：求分辨率为 640*480的 256色屏幕的
? 帧存储器的容量。
多媒体技术讲义
? 5 数字图象的获取和处理
?（ 1）用绘图程序绘制（画笔）
?（ 2）用屏幕抓图程序从屏幕上直接抓取
?（ 3）用扫描仪或数字化视频图像抓取设备从
照片、画片或或动态视频图像中抓取 。
?（ 4）图象库
多媒体技术讲义
? 6 动画,一系列静止画面按一定的顺序排列而
成,静态的画面称为帧，相邻帧略有不同，当
帧面按一定的速度连续播放时，就产生了动
态的效果。
?根据动画画面形成的规则和形式，动画可分
为过程动画（指令）、运动动画（数学公
式）、变形动画（颜色插值和路径变化）。
多媒体技术讲义
?过程动画：根据程序员或用户提供的指令进
行运动的动画。
?运动动画：物体的运动一般由运动物体的物
理规律进行描述。
?变形动画：通过连续地颜色插值和路径变化，
可将一幅画面渐变为另一种画面。
多媒体技术讲义
?影响动画质量的硬件因素：
? CPU速度、内存容量、屏幕分辨率、颜色深
度。
?几种实现动画技术
?帧动画、位块动画、实时动画,调色板动画。
多媒体技术讲义
? 7 超文本和超媒体：以往组织信息是线性的和顺序的，
这不适应多媒体信息的处理要求，而更符合人类记
忆的联想方式的非线性网状结构来组织信息并实行
快速检索，则就是超文本和超媒体技术。
? 超文本技术是一种信息管理技术，它以信息快为基
本信息单位每一个信息块成为一个节点，节点用链
连接形成网状结构,快间无固定的顺序，从一个节
点可以跳到另一个节点继续查询，这样的信息网络
称超文本。
? 超媒体：用超文本的方式组织和处理多媒体信息。
多媒体技术讲义
? 超文本和超媒体的主要区别为超媒体的节点内容更
丰富。
? 超媒体包括节点、链和网络三个要素
? 节点：是表达信息的基本单位，是围绕一个特殊主
题组织起来得数据集合。可由文本等多媒体信息组
成。
? 链：按一定方式将节点连接起来表示被链接节点的
关系。一个链由链源、链宿和链的属性组成，链的
属性决定链的类型，以及链的版本、权限等
多媒体技术讲义
?网络：超媒体中的节点和链构成的一个有向
图。
?导航技术就是通过导航工具为读者提供一个
支持环境，使读者能够访问和注释超媒体中
的信息，创建它们自己通过的超媒体路径，
勾画出它们所要去的地方。
多媒体技术讲义
?超媒体系统的体系结构：可分为三个层次，
为：用户界面层、超媒体实现层和数据库层。
?超媒体系统开发：包括数据信息采集和系统
开发两部分。
?数据采集实际上是为超媒体系统准备各种媒
体素材。
多媒体技术讲义
? 系统开发包括：
? （ 1）数据库的设计。包括数据结构、数据类型、检
索方法；
? （ 2）超媒体实现层的设计。包括定义节点信息、构
造节点之间的信息流程、定义链、实现链的功能、
导航工具的设计；
? （ 3）用户界面的设计。包括节点内容的显示、链源
的显示、用户操作的控制等。
多媒体技术讲义
?作业：
? 1 采样频率与样品频率的关系
? 2 三基色原理
? 3 矢量图与位图的区别
? 4 分辨率与颜色深度
? 5 超文本和超媒体
多媒体技术讲义
第三章 多媒体关键技术
?多媒体是当今计算机界研究和生产中最热门
的领域之一,目前在多媒体领域的研究热点有
数据压缩与编码技术、大容量存储技术、多
媒体网络与通讯技术、多媒体数据库技术、
多媒体信息检索技术，这些也就是多媒体发
展的关键技术。
多媒体技术讲义
?重点内容：
? 1 光盘的分类及容量。
? 2 数据压缩的必要性和可能性。
? 3 数据压缩方法及主要指标。
? 4 多媒体通信的特性及主要技术问题。
? 5 现有通信网络。
多媒体技术讲义
?多媒体信息存储的特点
? 1、多媒体信息的存在和表现有多种形式。
?图元组成的向量图形；位图图象；数字化声
音和高保真音响；数字化视频。
? 2、多媒体信息量大。
多媒体技术讲义
? 一 光盘存储技术
? 1 光盘存储系统：由光盘和光盘驱动器组成
? 2 光盘的分类；按读写功能分为可写光盘系统和只读
光盘 (CD-ROM)系统，可写光盘又分一次写光盘
(WORM)和可重写光盘 (Rewritable)，可重写光盘有
相变和磁光两种。
? 3 光盘刻录机：与 CD-ROM 驱动器一样安装在计算
机中作为逻辑驱动器，在 Windows98环境下对光盘
进行读写。
多媒体技术讲义
? 4 CD-ROM光盘的结构：上下分三层压制而成，上层
为保护层，印由光盘内容的标题，第二层为铝反射
层，提高反射率，下层用聚碳酸脂压制出来的透明
衬底，用来记录信息。
? 光盘容量,CD-ROM:5寸 (700MB);
? 3寸（ 210MB）
? DVD,双层双面（ 17GB）
?,单层单面（ 4.7GB）
多媒体技术讲义
?光盘系统的特点：
?与硬盘相比具有可拆卸性，容量相当；驱动
器贵，盘片便宜，读写速度慢。
?激光头与介质不接触，不受环境影响而退磁，
信息保存时间长，可达 30年以上。
多媒体技术讲义
?二 数据压缩技术及其标准
? 1 数据压缩的必要性,
? 2 数据压缩的可能性
? (1)空域数据冗余量
? (2)时域数据冗余量
? (3)编码、结构、知识冗余。
? (4)人的视觉和听觉特性,
多媒体技术讲义
? 3 数据压缩方法
? (1)无损压缩又称无失真压缩
? 压缩比一般为 2:1到 5:1,实用于文本、程序等要求数
据完整性较高的情况，压缩可还原（算术编码）。
? (2)有损压缩
? 压缩后不能完全恢复原始数据,实用于语音、图象和
视频的压缩，根据人的视听特性影响不大，压缩比
可达百倍以上（变换、预测编码）。
多媒体技术讲义
? 4 数据压缩的主要指标
?（ 1）压缩比
?（ 2）信息质量
?（ 3）压缩与解压缩的速度
?（ 4）需要的软硬件的支持
多媒体技术讲义
? 5数据压缩编码
?（ 1）预测编码
?（ 2）变换编码
?（ 3）量化和向量量化编码
?（ 4）信息熵编码。
?（ 5）子带编码
?（ 6）模型编码
多媒体技术讲义
? 6 多媒体通信与分布式多媒体系统
? (1)多媒体信息通信的特点,交互性、实时性、
延时敏感性、数据量大、时间相关、同步性、
需要较长的持续时间、广播服务、弹性的带
宽和服务质量。
?（ 2）多媒体通信的主要技术问题：高速带宽
的多媒体网络、综合的网络能力、高效的数
据压缩编码标准、信息同步标准。
多媒体技术讲义
? （ 3）分布式多媒体系统：分布式多媒体系统从宏观
上讲是多媒体信息系统和多媒体通讯系统的集成。
分布式多媒体系统把多媒体信息的获取、表示、传
输、存储、加工处理为一体，运行在一个分布式计
算机网络环境中，它把多媒体信息的综合性、实时
性、交互性和分布式计算机系统资源的分散性，工
作并行性和系统透明性融为一体，开拓了多媒体系
统的新天地，它突破了计算机、电话、电视等传统
产业的界限，向人们提供全新的信息服务。
多媒体技术讲义
?（ 4）现有多媒体网络：
?电话交换网、以太网、分组交换远程网,
FDDI网、综合业务数字网、宽带综合业务数
字网（ B-ISDN）、异步传输模式（ ATM）、
Internet。
? Internet具备了多媒体信息传输功能，是唯一
覆盖全球的计算机网络，前景非常乐观。
多媒体技术讲义
?作业：
? 1 光盘的分类及容量。
? 2 数据压缩的必要性和可能性。
? 3 数据压缩方法及主要指标。
多媒体技术讲义
第四章 多媒体数据库
? 一、多媒体数据管理环境：包括存储环境、传输环
境和软件环境。
? 1、存储环境：对于多媒体数据的存储环境总的要求
是：容量大、质量好、存取速度快、价格合适。主
要有如下四种存储介质 （ 1）可更换的硬盘；（ 2）
磁带备份介质（容量一般为 1.2—3GB，平均存取时
间小于 1分钟），（ 3）光盘介质，（是目前的流行
介质）（ 4）磁盘阵列，（海量介质，支持多用户并
发读写，是大容量多媒体数据库采用的工作介质。
多媒体技术讲义
? 2、传输环境：多媒体数据一般需要在不同硬件结构
和不兼容的操作系统之间进行传输，有三种传输介
质。
? （ 1）可更换的介质进行人工传输。易用适合小范围
? （ 2）使用串行接口实行点对点传输。用一根电缆线
连接两台计算机，难以实现多台连接。
? （ 3）使用网络系统，实现计算机之间的连接，是理
想的传输环境。
多媒体技术讲义
? 3、多媒体数据管理的软件环境：文件管理系
统；建立特定的逻辑目录；多媒体数据管理
系统；超文本和超媒体
多媒体技术讲义
? 二、多媒体数据库管理系统：
? 多媒体数据库：长期储存在计算机内有组织可共享
的相关数据的集合。
? 数据库中的数据独立性：物理独立性与逻辑独立性。
? 物理模式（内模式） --模式 —外模式
? MDBMS的组织结构：分三种类型，集中型；主从型；
协作型。
多媒体技术讲义
? MDBMS的数据模型：
? 数据模型是数据库管理系统中用于提供信息数据表
示和操作手段的形式构架。通常由数据结构，数据
操作及完整性约束构成。
? 分类：层次模型，网状模型，关系模型，面向对象
模型。 ----解释模型。
? 数据操作是数据库系统动态特性的描述（检索和更
新）；数据的约束条件是实现数据库完整性规则的
集合，保证数据的正确性、有效性和相容性。
多媒体技术讲义
? 扩充的关系模型
? 传统的关系模型结构简单，是单一的二维表，只支
持格式化数据，不支持非格式化数据，需要做相应
的扩充。有三种扩充策略。
? （ 1）传统的关系数据库管理技术和操作系统中文件
系统相结合，实现对非格式化数据的管理。
? （ 2）将关系元组中格式化数据和非格式化数据装在
一起形成一个完整的元组，存放在数据页面或数据
页面组中。
? （ 3）将非格式化数据分成两部分，格式化数据和非
格式化数据的引用。
多媒体技术讲义
第五章 多媒体通信
? 多媒体通信是多媒体技术与通信技术的完美结合，
它突破了计算机、通信、电子等传统领域的界限，
把计算机的交互性、通信网络的分布性和多媒体信
息的综合性容为一体，提供了全新的服务。 21世纪
人类社会进入信息时代，人类由冷战期间的以空间
竞争为主转入到以经济竞争为主，其核心是信息技
术的竞争，包括信息的获取、占用、利用等能力。
多媒体技术讲义
?一、多媒体通信的特点
?（ 1）多媒体数据量大（尤其是音频、视频和
图象）存储容量大，传输带宽要求高。
?（ 2）多媒体实时性要求高
?（ 3）多媒体时空约束
?（ 4）多媒体交互性
?（ 5）分布式处理和协同工作
多媒体技术讲义
?二、多媒体通信的实现途径及关键技术
?途径：话路 +视频；网路 +视频；有线电视 +交
互功能。
?关键技术：声音、视频、动画等的传输技术；
?数据压缩和解压缩技术；多媒体实时同步；
?协议和标准化。
多媒体技术讲义
?三、可视电话系统：
?可视电话：在模拟通信网上传输静态图象的
电话。
?电视电话：可以在模拟通信网上和数字网传
输动态和准动态图象的可视可视电话。
?组成：语音处理部分；图象输入部分；图象
输出部分；图象信号处理部分。
多媒体技术讲义
?四、视频会议系统：是一种在位于两个或多
个地点的一群用户之间提供语音和运动彩色
画面的双向实时传送的视听会话型电信会话
业务。在军事、政府、商贸、医疗等部门广
泛的应用。
多媒体技术讲义
?五、多媒体计算机网络：将多个地理上分散
的具有处理多媒体功能的计算机和终端通过
高速通信线路互连起来，能够进行多媒体信
息通信和共享多媒体资源的网络。
多媒体技术讲义
? 六、多媒体通信网的性能要求
? 1、吞吐量：网络传输二进制信息的速率。
? 2、传输延时：从信源发出第一个比特到信宿接收到
第一个比特之间的时间，网络的单程传输延时应在
100—500MS，一般为 250MS。
? 3、延时抖动：网络传输延时的变化，一般人耳对声
音抖动比较敏感，对视频抖动不敏感，不同传输媒
体对延时抖动有不同的要求。
? 4、错误率：
多媒体技术讲义
第六章 多媒体新技术展望
? 1、数据压缩新技术
? 2,MPEG-21标准化方案
? 3、智能交互技术
? 4、虚拟现实技术
