7.1.3 多媒体信息处理的关键技术[共2页]
多媒体关键技术
多媒体信息处理的关键技术1)多媒体数据压缩技术2)多媒体数据存储技术3)集成电路制作技术4)多媒体数据库技术5)虚拟现实技术多媒体信息处理的关键技术1) 多媒体数据压缩技术为了快速传输数据、提高处理速度和节省存储空间，一些压缩算法和压缩手段已经标准化和模块化，被写入芯片中。
数据压缩的条件●数据冗余度(重复数据、可忽略数据)●人类不敏感因素例如：人类对某些频率的音频信号不敏感，人眼对亮度比较敏感，而对边缘的强烈变化并不敏感。
●信息传输与存储数据有损压缩数据无损压缩数据存储数据传输数据解压缩数据解压缩多媒体信息处理的关键技术数据压缩算法无损压缩有损压缩●无损压缩编码——压缩数据还原后，与原始数据一致，无损失。
●有损压缩编码——压缩后再还原的数据有损失。
多媒体信息处理的关键技术2) 多媒体数据存储技术存储技术逐步走向成熟，光盘存储器从单一品种的CD-ROM 存储器发展到CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW存储器等。
多媒体信息处理的关键技术3) 集成电路制作技术具有强大数据压缩运算能力的大规模集成电路是解决数据压缩等大量计算问题的硬件保证，为多媒体技术的发展创造了有利的条件。
多媒体信息处理的关键技术4) 多媒体数据库技术多媒体数据库、面向对象的数据库以及智能化多媒体数据库的发展越来越迅速，它们将进一步发展或取代传统的关系数据库。
多媒体信息处理的关键技术5) 虚拟现实技术虚拟现实技术是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，它利用计算机生成一种交互式的三维动态视景，其实体行为的仿真系统能够使用户沉浸到该环境中。
多媒体技术概述及其应用
2. 多媒体计算机软件系统
多媒体软件系统
多媒体驱动软件 多媒体系统软件
多媒体操作系统
多媒体工具软件
多媒体数据处理软件 程序设计语言
多媒体创作软件
多媒体硬件开发工具或函数
多媒体数据库系统 多媒体编辑软件
多媒体应用软件
7.3 多媒体信息的数字化
什么是数字化？
简单地说，多媒体信息的数字化就是把模 拟形式的数据转换为计算机可以读取的数字形 式。
无损压缩
无损压缩是对文件本身的压缩，和其它数 据文件的压缩一样，是对文件的数据存储方式 进行优化，对数据信息中重复的内容只存储一 次，文件可以完全还原，不会影响文件内容， 对于数码图像而言，也就不会使图像细节有任 何损失。
我们常用的WinRAR、WinZip等压缩软件 都是无损压缩软件。
有损压缩
多媒体技术的应用领域
1. 教育与培训 2. 多媒体信息发布 3. 多媒体电子出版物 4. 娱乐游戏 5. 电子商务 6. 虚拟现实
7.2. 多媒体计算机系统（MPC)
多媒体计算机的层次结构
1. 多媒体计算机的硬件结构
多媒体计算机关键设备
1.声卡 处理音频信息
2.视频卡 处理图像视频信息
3.光盘驱动器（CD-ROM、DVD等） 大容量的集成交互式信息存储介质
海量的数据对于数据的存储、传输以及加工均带来了巨 大的压力，因此必须对多媒体数据进行有效的压缩，去掉数 据中的冗余信息。
数据压缩的目的是便于存储、处理和传输。
7.4.2 数据压缩的可能性
数据冗余是指在数据中存在的多余成 分。多媒体数据，尤其是音频和图像信息 ，在数字化表示后存在着大量的重复数据 ，由于数据冗余的存在，这就为数据压缩 提供了可能性。
计算机基础题_答案
单选题第1题1.1 现代信息技术以微电子技术为基础，以_________为核心。
通信技术信息应用技术计算机技术自动控制技术 C1.2 信息可以通过声、图、文等信息传播媒体在空间传播是指信息的________性。
时效传递存储可识别 B1.3 信息资源的开发和利用已经成为独立的产业，即_______。
第二产业第三产业信息产业房地产业 C1.4 计算机网络能够提供共享的资源有________。
硬件资源和软件资源软件资源和信息信息硬件资源、软件资源和信息 A 第2题2.1 冯·诺依曼结构的计算机是将计算机划分为运算器、控制器、__________、输入设备和输出设备等五大部件。
存储器CPU 高速缓冲器硬盘 A2.2 目前制造计算机所采用的电子器件是_______。
晶体管超导体中小规模集成电路超大规模集成电路 D2.3 计算机主存由半导体存储器组成，按读写特性可以分为_______ 。
ROM和RAM高速和低速Cache和RAM RAM和BIOS A2.4 CPU内包含有控制器和_________两部分。
运算器存储器BIOS 接口 A2.5 计算机的存储器呈现出一种层次结构，硬盘属于________。
主存辅存高速缓存内存 B2.6 计算机外存储技术不包括________。
直接连接存储高速缓存移动存储网络存储 B2.7 当前微机中，使用Cache提高了计算机运行速度，主要是因为________。
Cache增大了内存的容量Cache扩大了硬盘的容量Cache缩短了CPU的等待时间Cache可以存放程序和数据 C2.8 计算机中使用Cache的目的是_______。
为CPU访问硬盘提供暂存区缩短CPU等待慢速设备的时间扩大内存容量提高CPU的算术运算能力 B2.9 通常信息技术主体中的＂3C技术＂是指通讯技术、计算机技术和________。
控制技术微电子技术激光技术感测技术 A2.10 摩尔定律主要是说集成电路的集成度每________翻一番。
多媒体信息处理的关键技术
多媒体信息处理的关键技术7.1.3 多媒体信息处理的关键技术1．多媒体数据压缩/解压缩技术多媒体数据压缩技术是多媒体技术中的核心技术。
随着多媒体技术在计算机以及网络中的广泛应用，多媒体信息中的图像、视频、音频信号都必须进行数字化处理，才能应用到计算机和网络上。
但是这些多媒体信息数字化后的数据量非常庞大，给多媒体信息的存储、传输、处理带来了极大的压力。
因此，必须对数据进行压缩编码。
2．多媒体数据存储技术如何实现多媒体大容量信息的存储是多媒体技术的关键。
目前海量存储设备有磁带机、光盘机、硬盘机、存储卡等。
3．多媒体专用芯片技术专用芯片是多媒体计算机硬件的关键器件。
为了实现音频、视频信号的快速压缩、解压缩和播放处理，需要大量的快速计算，而且图像的绘制、生成、合并、特殊效果等处理也需要大量的计算。
多媒体计算机专用芯片可归纳为两种类型：一种是固定功能的芯片；另一种是可编程的数字信号处理器（DSP）芯片。
专用芯片可用于多媒体信息的综合处理，如图像的特效、图形的生成和绘制、提高音频信号处理速度等。
7.1.4 多媒体计算机系统的构成1. 多媒体计算机系统多媒体计算机系统是指能综合处理多媒体信息，使信息之间能建立联系，并具有交互性的完整的计算机系统。
多媒体计算机与其他具有声音、影像播放功能的电视机、录像机等家用电器的根本区别在于多媒体计算机具有信息集成、交互等特有的功能。
多媒体计算机系统一般由多媒体硬件系统和多媒体软件系统组成。
按照MPC的标准，多媒体计算机包含5个基本单元：主机、CD-ROM驱动器、声卡、音箱和Windows操作系统。
MPC4要求在普通微机的基础上增加以下四类软、硬件设备，以便将PC机升级成MPC。
2．多媒体计算机的硬件系统从处理的流程来看，一个功能较齐全的多媒体计算机系统包括输入设备、计算机主机、输出设备、存储设备几个部分（见图7.1）。
除了普通PC的部件之外，多媒体计算机最基本的硬件是音频卡（Audio Card，简称声卡）、CD-ROM和视频卡（Video Card）3．多媒体计算机的软件系统多媒体软件系统按功能可分为系统软件和应用软件。
多媒体的关键技术
多媒体数据库技术
多媒体信息是结构型的，致使传统 的关系数据库已不适用于多媒体的信息 管理，需要从下面四个方面研究数据库
1).多媒体数据模型 2).媒体数据压缩和解压缩的模式 3).多媒体数据管理及存取方法 4).用户界面
超文本/超媒体技术
超文本是一种新颖的文本信息管理 技术，它提供的方法是建立各种媒体信 息之间的网状链接结构，这种结构由节 点组成。
对超文本进行管理使用的系统称为 超文本系统。也即浏览器，或称为导航 图。
若超文本中的节点的数据不仅可以 是文本，还可以是图像、动画、音频、 视频，则称为超媒体。
多媒体应用开发技术
宽带综合业务数字网（B-ISDN）是 解决多媒体数据的传输问题的一个比较 完整的方法，其中ATM（异步传送模式） 是近年来在研究和开发上的一个重要成 果。
1.7 虚拟现实技术
虚拟现实的定义可归纳为：利用计 算机技术生成的一个逼真的视觉、听觉 触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可以用 人的自然技能对这个生成的虚拟实体进 行交互考察。
组网技术
多媒体的关键技术
1.1 视频音频数据压缩/解压缩技术 1.2 多媒体专用芯片技术 1.3 大容量信息存储技术 1.4 多媒体输入与输出技术 1.5 多媒体软件技术 1.6 多媒体通信技术 1.7 虚拟现实技术
1.1 视频音频数据压缩/解压缩技术
研制MPC需要解决的关键问题之一 是要使计算机能适时地综合处理声、文 图信息。
选用合适的数据压缩技术，有可能 将字符数据量压缩到原来的1/2左右，语 音数据量压缩到原来的1/2-1/10，图像 数据量压缩到原来的1/2-1/60。
(重点)多媒体技术及应用 考试(1-4章)复习大纲
第1章多媒体技术基础1.1 多媒体技术概述1.1.1 多媒体技术的发展1.1.2 多媒体技术的基本概念1.1.1 多媒体技术的应用1.1.4 多媒体的关键技术1.2 多媒体硬件系统1.2.1 多媒体输入输出设备1.2.2 多媒体接口设备1.2.3 多媒体存储设备1.3 多媒体软件系统1.3.1 多媒体软件1.3.2 多媒体应用系统的设计流程1.1.1 多媒体技术的发展1.1.2 多媒体技术的基本概念1.媒体的含义⏹表示信息的载体：如文字、声音、图像、动画、视频、语言等。
⏹存储信息的实体：如磁盘、磁带、光盘、纸张等。
⏹传播信息的载体：如电视、电影、报纸、杂志、网络等。
2.媒体的类型¡ª¡ª CCITT（国际电报电话咨询委员会)⏹感觉媒体：指能直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉的一类媒体。
如语言、音乐，自然界的各种声音、图形、图像、文字、数据等。
⏹表示媒体：即感觉媒体的表示媒介。
如图像编码、文本编码和声音编码等。
⏹显示媒体：即输入输出媒体的设备，如键盘、显示器、话筒，喇叭和打印机等。
⏹存储媒体：用来存放表示媒体的物理载体，如磁盘、磁带、光盘等。
⏹传输媒体：传输媒体的物理载体。
如空气、电话线、电波、电缆和光缆等。
1.1.2 多媒体技术的基本概念3. 多媒体（Multimedia）主要包括文字、图形、图像、音频、动画和视频等多种信息载体。
⏹文字：指各种字母、数字和符号等文本信息；⏹图形：由描述点、线、面的大小、形状、维数和位置的图形指令生成的几何图形(矢量图形) ⏹图像：由许多的像素点构成，每个像素点用若干二进制位来表示颜色和亮度等信息(位图)⏹音频：包括语音、音乐和各种声音效果；⏹动画：通过计算机自动生成关键帧之间的连续图像，按照一定速度连续播放形成动画；⏹视频：若干静态图像画面的连续播放形成了视频，每一幅画面称为一帧；4. 多媒体技术利用计算机及相应的多媒体设备，采用数字化处理技术，将文字、声音、图形、图像、动画和视频等多种媒体有机结合起来进行处理的技术。
多媒体计算机技术概述
此外，还有一种比较流行的视频采集卡，我们称之为 IEEE1394数字视频采集卡。它主要的作用是将数码摄像机中 存放在数码摄像带上的视频数据传送到电脑硬盘中，和模拟 采集不同的是它在传送数据的过程中没有任何质量损失。
Apple计算机(1984)
7.1 多媒体计算机技术概述
7.1.3 多媒体技术的特点和关键技术
多媒体特点是： (1) 多样性：多媒体不只处理一种媒体，而是综合处理多 种媒体，包括图文声像信息。 (2) 集成性：多媒体不是多种媒体简单的收集，而是被有 机地集成为系统。 (3) 交互性：多种媒体系统可以实现人机互动，用户可以 根据需要来使用系统。
7.4.1 图像与图形的区别
根据国际电信联盟的定义，媒体可分为5种：
感觉媒体
表示媒体
显示媒体
存储媒体
传输媒体
7.1 多媒体计算机技术概述
2.为传送和表达感觉媒体而人为研 究出来的媒体 (如ASCII、汉字、 图像、声音、视频编码等)
4.存储表示媒体 的介质 (软盘、 硬盘、光盘等)
1.人类通过感观直接 感知的信息 (文字、 声音、图像等)
(5) MID文件格式：是一种通过电子乐器弹奏，数字
化合成的音频文件，占用空间很小。
(6) APE文件格式：是一种音频无损压缩格式，可压
缩到传统无损格式 WAV 文件的一半；而在音质上超越一般 的 MP3，达到和 CD 相同的音质。
(7) AIF文件格式：Apple计算机的音频文件格式。
7.4 图像信息的获取和处理
END
音频 + 视频
江苏开放大学计算机应用基础(本)第一次形考作业
江苏开放大学形成性考核作业学号: 2015050600170 ________________ 姓名: 邢跃华________________________ 课程代码: ____________ 020002 __________课程名称:计算机应用基础（本）评阅教师: _______________________________第1次形考作业共4次形考作业作业说明：1.做作业之前首先在封面填上自己的学号和姓名，做完作业后请写上作业完成时间。
2.学习完第一、二、三单元知识后必须完成本次作业，并请在规定时间内通过学习平台提交Word 文档形式的电子作业，本次作业占形成性考核总成绩的30%。
评阅得分：评阅教师：评阅时间：年月日计算机应用基础》基础知识测试题一、单选题（30题，每题 2 分共60分）1．以下关于计算机的主要特点的叙述，错误的是（D ）。
A •具有自动控制能力B •具有高速运算的能力C.具有很高的计算精度D .具有创造能力2. 下列关于ROM的叙述中，错误的是（D ）。
A . ROM中的信息只能被CPU读取B．ROM 主要用来存放固定不变重复执行的程序及数据C.不能随时对ROM改写D .计算机一旦断电ROM中的信息就会丢失3．计算机软件系统包括（ B ）。
A ．程序、数据和相应的文档B ．系统软件和应用软件C ．数据库管理系统和数据库D ．编译系统和办公软件4．计算机能直接识别的语言是（ B ）。
A ．高级语言B ．机器语言C ．汇编语言D ．计算机语言5．微型计算机系统中最核心的部件是（ B ）。
A ．主板B．CPUC ．内存储器D ．I/O 设备6. 字长是CPU的主要性能指标之一，它表示（ A ）。
A. CPU 一次能处理二进制数据的位数B .最长的十进制整数位数C.最大的有效数字位数D .计算结果的有效数字长度7. 在下列一组数中，数值最小的是（ A ）。
A. (227)8B. (1FF)16C. (10100001)2D. (1789)108．下列说法中，正确的是（ A ）。
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2．数据、信息与多媒体
数据是记录描述客观世界的原始数字。
信息是经过加工后、并具有一定意义的数据。
信息是主观的，数据是客观的，单纯的数据本身并无实际意义，只有经过解释后才能成为有意义的信息。
多媒体（Multimedia）从字面上理解就是文字、声音、图形、图像、动画、视频等“多种媒体信息的集合”。
计算机处理的多媒体信息从时效上可分为两大类，一是静态媒体，包括文字、图形和图像；二是动态媒体，包括声音、动画和视频。
通常，多媒体并不仅仅指多媒体本身，而主要指处理和应用它的所有相关技术。
因此多媒体实际上常被看做多媒体技术的同义词。
7.1.2 多媒体技术的特性
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。
多媒体技术的主要特征包括：多样性、集成性、交互性、实时性和数字化等。
（1）多样性
信息载体的多样性是多媒体的主要特征之一，也是多媒体研究要解决的关键问题。
多媒体计算机技术改变了计算机信息处理的单一模式，使之能处理多种信息。
（2）集成性
以计算机为中心综合处理多种信息媒体，包括媒体的集成和处理这些媒体设备的集成。
一方面多媒体技术能将多种不同媒体信息有机地组合成一个完整的多媒体信息，另一方面它把不同的媒体设备集成在一起，形成多媒体系统。
从硬件的角度来讲，指能够处理多媒体信息的高速及并行CPU系统、并具有大容量的存储、适合多媒体、多通道的输入/输出能力及外设、宽带的通信网络接口。
从软件角度看，指集成一体化的多媒体操作系统、适应多媒体信息管理和使用的软件系统和创作工具以及高效的各类应用软件。
（3）交互性
用户可以与计算机进行交互操作，从而为用户提供控制和使用信息的手段，这种交互都要求实时处理。
如从数据库中检索信息量，参与对信息的处理等。
交互可分成3个层次：媒体信息的简单检索与显示，是多媒体的初级交互应用；通过交互特性使用户进入到信息的活动过程中，达到交互应用的中级；当用户完全进入一个与信息环境一体化的虚拟信息空间自由遨游时，才是交互应用的高级阶段。
（4）实时性
实时就是在人的感官系统允许下，进行多媒体交互，就好像面对面一样，图像和声音都是连续的。
声音、动画、视频等时基媒体信息要求实时处理。
（5）数字化
数字化是指各种媒体的信息都是以数字的形式，即0和1的形式进行存储和处理，而不是传统的模式信号形式。
数字化不仅易于进行加密、压缩处理，还可以提高信息的安全与处理速度，抗干扰能力强。
7.1.3 多媒体信息处理的关键技术
多媒体信息的处理和应用需要一系列相关技术的支持，关键技术包括以下几方面：。