多媒體信息處理概述

1、多媒體信息 處理與應(yīng)用概述,CH1,1.1 基本概念,1.1.1信息與媒體,信息的含義：,音訊、消息 （西漢）,解釋、陳述 （拉丁文）,消除隨機(jī)不確定性（香農(nóng) 1948）,非物質(zhì)、非能量 （維納《控制論》）,,信息是關(guān)于事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其規(guī)律的表征（內(nèi)涵），它能夠消除人們認(rèn)識(shí)上的不確定性（功能）。,信息包括信息內(nèi)容和信息形式信息內(nèi)容：每個(gè)具體信息所指稱、蘊(yùn)涵的意思。 信息形式：信息內(nèi)容在現(xiàn)實(shí)世界物理時(shí)空中的

2、 存在與顯現(xiàn)方式及其樣式。,文本 圖形 圖像 音頻,動(dòng)畫(huà),視頻,信息在計(jì)算機(jī)中的表現(xiàn)形式：,媒體：信息在傳遞過(guò)程中，從信源到受傳者之間承載并傳遞信息的載體或工具。,媒體,,,,（電視傳播過(guò)程）,承載信息的載體：作用于人的感官的信息表現(xiàn)形式。如：文本、音頻、視頻等 。儲(chǔ)和傳遞信息的實(shí)體：實(shí)現(xiàn)信息從信源傳遞到受傳者的一切技術(shù)手段。,信息與媒體的關(guān)系：沒(méi)有不承載信息的媒體。

3、沒(méi)有不依附于媒體的信息。 信息與媒體統(tǒng)一于信息的表現(xiàn)形式 。,信息與媒體的統(tǒng)一,多媒體—多種（兩種或兩種以上）媒體的綜合。,1.1.2多媒體與多媒體技術(shù),在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，多媒體技術(shù)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)綜合處理多種媒體信息，使之建立邏輯連接，集成為一個(gè)系統(tǒng)并具有交互性的相關(guān)技術(shù)。,多媒體技術(shù)通常是多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)的簡(jiǎn)稱。多媒體的最直接特征是具有兩種或兩種以上的信息表現(xiàn)形式。多媒體技術(shù)將信息表現(xiàn)形式有機(jī)集成為一個(gè)信息系統(tǒng)。交互性是計(jì)算機(jī)領(lǐng)

4、域多媒體和多媒體技術(shù)的重要特征。,多媒體與多媒體技術(shù)的特征 ：,多樣性：處理對(duì)象、存儲(chǔ)介質(zhì)、媒體種類。交互性：通過(guò)媒體信息使參與的各方都可以對(duì)媒體信息進(jìn)行處理。集成性：多媒體是在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，各種媒體集成的應(yīng)用。實(shí)時(shí)性：用戶給出操作命令時(shí)，相應(yīng)的多媒體信息都能得到實(shí)時(shí)控制。,多媒體與多媒體技術(shù)的發(fā)展歷程： 多媒體技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段：（1）初步發(fā)展：（20世紀(jì)60年代—90年代）（2）標(biāo)準(zhǔn)化階段：（1990—1995年）

5、（3）蓬勃發(fā)展階段 ：（1996年起）,1.1.3超文本與超媒體,超文本：一種采用非線性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組織塊狀信息的信息管理技術(shù)。各信息塊按照信息的原始結(jié)構(gòu)或人們的“聯(lián)想”關(guān)系加以組織。 超文本是若干內(nèi)部互聯(lián)的文本塊組成，這些信息塊可以是計(jì)算機(jī)的若干窗口、若干文件或更小塊信息。這樣的一個(gè)單元就稱為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有若干指向其它節(jié)點(diǎn)或從其它節(jié)點(diǎn)指向該節(jié)點(diǎn)的指針，這些指針就稱為鏈。鏈連接著兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，通常是有方向的。通常，鏈連接的

6、只是節(jié)點(diǎn)中有關(guān)聯(lián)的詞或詞組，而不是整個(gè)節(jié)點(diǎn)。,節(jié)點(diǎn)和鏈組成的一個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)任意兩節(jié)點(diǎn)之間可以有若干條不同的路徑。,超媒體：在本質(zhì)上與超文本一樣，是一種非線性的信息管理方法和技術(shù)。 超文本技術(shù)的管理對(duì)象從純文本擴(kuò)展到多媒體。為強(qiáng)調(diào)管理對(duì)象的變化，就產(chǎn)生了超媒體。 超媒體系統(tǒng)：創(chuàng)作和關(guān)聯(lián)超媒體的系統(tǒng)。,1.2多媒體的關(guān)鍵技術(shù),多媒體硬件技術(shù) 多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)，是能夠輸入、輸出并綜合處理文字、圖形、圖像、音頻、視頻和動(dòng)畫(huà)

7、等多種媒體信息的計(jì)算機(jī)，即具有多媒體信息處理功能的個(gè)人計(jì)算機(jī)。,多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成,多媒體數(shù)據(jù)壓縮和編碼技術(shù),多媒體數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后數(shù)據(jù)量非常大，為了有效地保存和傳送海量數(shù)據(jù)，就需要對(duì)多媒體信息進(jìn)行有效的壓縮處理。 多媒體數(shù)據(jù)壓縮和編碼技術(shù)是指對(duì)多媒體信息的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，以除去原始數(shù)據(jù)中的冗余，以較小的數(shù)據(jù)量表示原始數(shù)據(jù)的技術(shù)。,數(shù)據(jù)的壓縮實(shí)際上是一個(gè)編碼過(guò)程，即把原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮。數(shù)據(jù)的解壓縮是

8、數(shù)據(jù)壓縮的逆過(guò)程，即把壓縮的編碼還原為原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)壓縮方法也稱為編碼方法。,數(shù)據(jù)壓縮的分類：,無(wú)損壓縮：壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)解壓縮還原后，得到的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)完全相同。有損壓縮：壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)解壓縮還原后，得到的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)不完全相同。因此有損壓縮是一種不可逆的編碼方法。 混合壓縮：利用各種單一壓縮的長(zhǎng)處，以求在壓縮比、壓縮效率及保真度之間取得最佳折中。,多媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索技術(shù),多媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索技術(shù)需要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題：存

9、儲(chǔ)介質(zhì) 當(dāng)前，多媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可采用的介質(zhì)有硬盤、光盤、U盤等。 管理和檢索,多媒體數(shù)據(jù)的管理的幾種方式：,LOB整個(gè)作為一個(gè)單一實(shí)體，很難交互地存取對(duì)象的各個(gè)部分,把多媒體數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、可存儲(chǔ)多種多媒體數(shù)據(jù),本身未提供關(guān)于多媒體數(shù)據(jù)的基本存儲(chǔ)和管理的新技術(shù)及方法,可以很好地了解多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)及其操作和行為,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式的改變將改變?cè)L問(wèn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序 、應(yīng)用程序決定存取方法、無(wú)法提供高級(jí)的同步性能,多個(gè)應(yīng)用程序可同時(shí)請(qǐng)求多

10、媒體數(shù)據(jù),不能共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置、大量數(shù)據(jù)重復(fù)、難以更新,簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、不存在嚴(yán)重的傳送問(wèn)題,,,,,,,多媒體數(shù)據(jù)檢索技術(shù)是把多種信息的傳播載體通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化加工處理而形成的一種綜合技術(shù)。 目前常用的檢索方式是基于內(nèi)容特征的檢索，即根據(jù)媒體和媒體對(duì)象的內(nèi)容及上下文語(yǔ)義環(huán)境在大規(guī)模多媒體中進(jìn)行檢索 。,基于內(nèi)容特征的檢索的特點(diǎn)：相似性檢索 從內(nèi)容中提取信息線索基于內(nèi)容檢索的方法 ：模式識(shí)別法：當(dāng)用戶以圖示法提出查詢

11、要求時(shí)，系統(tǒng)用模式識(shí)別技術(shù)，把該媒體對(duì)象與多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的同類媒體對(duì)象進(jìn)行逐個(gè)匹配。,特征描述法：當(dāng)用戶以查詢語(yǔ)言方式提出查詢要求時(shí)，對(duì)多媒體內(nèi)容的搜索轉(zhuǎn)化為對(duì)特征描述數(shù)據(jù)的內(nèi)容搜索。 特征矢量法：將圖像分解成碎片對(duì)象、幾何對(duì)象等的集合，并作為索引矢量建立索引，系統(tǒng)進(jìn)行圖像內(nèi)容搜索。,多媒體數(shù)據(jù)通信技術(shù),多媒體數(shù)據(jù)通信是通過(guò)現(xiàn)有的各種通訊網(wǎng)來(lái)傳輸、轉(zhuǎn)儲(chǔ)和接收多媒體信息的通信方式，其關(guān)鍵技術(shù)是多媒體信息的高效傳輸和交互處理。,多媒體

12、通信網(wǎng)絡(luò)的主要要求：多媒體的多樣化，能同時(shí)支持音頻、視頻和數(shù)據(jù)傳輸。交換節(jié)點(diǎn)的高吞吐量。有足夠的可靠帶寬。具有良好的傳輸性能。具備呼叫連接控制、擁塞控制、服務(wù)質(zhì)量控制和網(wǎng)絡(luò)管理功能。,1.3多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域,多媒體在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用:多媒體在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用突出表現(xiàn)為多媒體教室綜合演示平臺(tái)和相關(guān)教育軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。,A.多媒體教室綜合演示平臺(tái): 多媒體教室綜合演示平臺(tái)又稱多媒體教學(xué)系統(tǒng)，核心設(shè)備是多媒體計(jì)算機(jī)。,多

13、媒體教室綜合演示平臺(tái):,多媒體教室綜合演示平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)的功能：,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行多媒體教學(xué)，呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。播放視頻信號(hào)，播放錄像帶、DVD等音像內(nèi)容。利用實(shí)物展臺(tái)可以將書(shū)稿、圖片、照片、文字資料、實(shí)物以及教師實(shí)時(shí)書(shū)寫(xiě)的文字投影到銀幕上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物講解。,可以連接校園網(wǎng)，進(jìn)行網(wǎng)上聯(lián)機(jī)教學(xué)，方便教師利用網(wǎng)絡(luò)查詢、播放自己需要的教學(xué)資料。 通過(guò)多媒體中央控制器，完成電動(dòng)屏幕、窗簾、燈光、設(shè)備電源的控制。,B.多媒體教育軟件:多媒體教育軟件通

14、常又被人們稱為多媒體課件,簡(jiǎn)稱課件。,課件的兩個(gè)基本特點(diǎn)：其作用的領(lǐng)域應(yīng)該是教學(xué)領(lǐng)域；其成品是軟件。課件的功能： 充分利用多媒體計(jì)算機(jī)的各種資源實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)的教學(xué)。,多媒體課件的分類（教學(xué)方式的不同）：,個(gè)別指導(dǎo)類型訓(xùn)練和操作類型咨詢對(duì)話類型游戲類型模擬類型問(wèn)題求解類型,多媒體課件與傳統(tǒng)教學(xué)方式的比較：,,可傳遞海量的信息,可傳遞的信息量非常有限,信息量,生動(dòng)有趣、變抽象為具體,學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥乏味,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,對(duì)學(xué)

15、生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行跟蹤，及時(shí)反饋,有一定的延遲,學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)和反饋,學(xué)生可自由、重復(fù)利用資源,教師不能因材施教、教育信息傳播過(guò)程就不可能重現(xiàn),教師教學(xué)量,各種形式有機(jī)結(jié)合,信息形式單一,信息形式,多媒體課件,傳統(tǒng)教學(xué),比較方面,,,,,,,,,,,,多媒體在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,1.多媒體技術(shù)的直觀性應(yīng)用。2.多媒體技術(shù)的互動(dòng)性應(yīng)用。,多媒體在大眾娛樂(lè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,數(shù)字化音樂(lè)欣賞、影視作品點(diǎn)播、電腦游戲互動(dòng)等。,醫(yī)療、軍事、電子出版、辦公自動(dòng)化