第1章 多媒體計(jì)算機(jī)概述.ppt

1、第 1 章多媒體計(jì)算機(jī)概述,多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)定義 多媒體計(jì)算機(jī)的分類 多媒體計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),媒體（Medium）在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中有兩種含義:,1. 用以存儲(chǔ)信息的實(shí)體，如磁帶、磁盤、光盤和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器；,2. 信息的載體，如數(shù)字、文字、聲音、圖形 和圖像。,多媒體技術(shù)中的媒體是指后者。,第 1 章多媒體計(jì)算機(jī)概述,多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)定義 多媒體計(jì)算機(jī)的分類 多媒體計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),計(jì)算機(jī)綜合處理多種媒體信息(文本、圖形、圖像、音頻、動(dòng)畫和視頻)，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個(gè)系統(tǒng)并具有交互性。,1、多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)定義,簡單地說： 計(jì)算機(jī)綜合處理聲、文、圖信息； 具有集成性和交互性；,第 1

2、 章多媒體計(jì)算機(jī)概述,多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)定義 多媒體計(jì)算機(jī)的分類 多媒體計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),2、多媒體計(jì)算機(jī)的分類,從開發(fā)和生產(chǎn)廠商以及應(yīng)用的角度出發(fā)可以分成兩大類： 電視計(jì)算機(jī)（ Teleputer ） 計(jì)算機(jī)電視（ Compuvision ）,電視計(jì)算機(jī)（ Teleputer ）,家電制造廠商研制的電視計(jì)算機(jī)，是把CPU放到家電中，通過編程控制管理電視機(jī)、音響，有人稱它為“靈巧/智能”電視Smart TV；,計(jì)算機(jī)電視（ Compuvision）,計(jì)算機(jī)制造廠商研制的計(jì)算機(jī)電視，采用微處理器（8086、68）作為CPU，其它設(shè)備還有VGA卡、CD-ROM、音響設(shè)備以及擴(kuò)展的多窗口系統(tǒng)，有人說它

3、的發(fā)展方向是TV-Killer。,計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展潮流,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)代: 無所不在的網(wǎng)(Internet) 眾多的用戶 浩瀚的信息,計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展潮流,后PC時(shí)代: 無所不在的計(jì)算 高性能,低價(jià)位,超小型的CPU 瘦終端對(duì)PC的沖擊 無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來臨: 筆記本PC,PDA,蜂窩電話需要更方便的聯(lián)結(jié) 各種智能設(shè)備滲入家庭,數(shù)字家電網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái),聯(lián)網(wǎng)功能 傻瓜計(jì)算機(jī)功能 接收數(shù)字電視 控制所有家電,藍(lán)牙（Blue tooth）在數(shù)字化信息家電中的應(yīng)用,隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的的發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、已融合到信息家電中，使之智能化并具有網(wǎng)絡(luò)信息終端的功能。,低功率、短距離的無線連接技

4、術(shù)的別稱。,第 1 章多媒體計(jì)算機(jī)概述,多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)定義 多媒體計(jì)算機(jī)的分類 多媒體計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),要把一臺(tái)普通的計(jì)算機(jī)變成多媒體計(jì)算機(jī)要解決的關(guān)鍵技術(shù)是： 視頻音頻信號(hào)獲取技術(shù)； 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù)； 視頻音頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理技術(shù)； 視頻音頻數(shù)據(jù)的輸出技術(shù)。,3、多媒體計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),過去計(jì)算機(jī)處理數(shù)和文字，現(xiàn)在要綜合處理聲、文、圖。 多媒體計(jì)算機(jī)要解決視頻音頻信號(hào)獲取問題。,視頻音頻信號(hào)獲取技術(shù),過去計(jì)算機(jī)企圖綜合處理聲、文、圖，但是不可以原因在于：,文件量過大,多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù),21世紀(jì)的人類社會(huì)將是信息化社會(huì)，數(shù)字化后的信息，尤其是數(shù)字化后的視頻和音頻信息具

5、有數(shù)據(jù)海量性，它給信息的存儲(chǔ)和傳輸造成較大的困難，成為阻礙人類有效地獲取和使用信息的瓶頸問題之一。,以一幅彩色靜態(tài)圖像(RGB)為例：,設(shè)分辨率為512512 每一種顏色用8bit表示 R用8bit 256級(jí)別表示 G用8bit 256級(jí)別表示 B用8bit 256級(jí)別表示,以一幅彩色靜態(tài)圖像(RGB)為例：,則一幅彩色靜態(tài)圖像 的數(shù)據(jù)量為： 512512 3 8 bit,PAL（Phase Alternation Line） 稱為逐行倒相正交平衡調(diào)幅制。是通用于中國大陸、香港、日本與西歐（除去法國）等地的彩色電視訊號(hào)格式，以交錯(cuò)方式掃描，每秒鐘出25格畫面，每格畫面含625條水平掃描線。,N

6、TSC（National Television Standards Committee） 是國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)。它是美國一個(gè)專門制訂彩色電視標(biāo)準(zhǔn)的組織，它制訂的NTSC制式，每秒鐘出30格畫面，每格畫面含525條水平掃描線。,PAL制式 25幀/秒 NTSC制式 30幀/秒,以PAL制25幀/秒為例，視頻每秒鐘的數(shù)據(jù)量 512512 3 825=180Mbps,過去計(jì)算機(jī)的總線為ISA ISA總線的傳輸率為150KB/s 變成bit為1508=1.2Mbps 把180Mbps的視頻流經(jīng)過傳輸率為150KB/s的ISA總線送到計(jì)算機(jī)的硬盤幾乎是不可能的。,差不多要壓縮近似200倍,現(xiàn)在VCD的標(biāo)

7、準(zhǔn)MPEG-1的固定傳輸率為1.5Mbps 通過MPEG-1可以把這個(gè)視頻流傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并存儲(chǔ)。 如何壓縮數(shù)據(jù)？,幀內(nèi)壓縮 幀間壓縮,例如1988年Barnsley采用分形（Fractor）的迭代函數(shù)系統(tǒng)IFS和遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)RIFS方法，對(duì)幾幅圖像進(jìn)行壓縮編碼，獲得了高達(dá)10000:1的壓縮比。以壓縮形式存儲(chǔ)和傳輸信息，既節(jié)省了壓縮空間，又提高了通信干線的傳輸率，同時(shí)也便于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理視頻和音頻，高質(zhì)量播放視頻和音頻節(jié)目成為可能。,幀內(nèi)壓縮,圖Bitmap存儲(chǔ)器顏色相同的塊幀內(nèi)壓縮,幀間壓縮,不變化的只傳送一次，傳送一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量,實(shí)時(shí)處理 Real time,視頻音頻的實(shí)時(shí)處理技術(shù),電視

8、信號(hào)的掃描光柵掃描一行的時(shí)間為64s,其中正程為52.2 s 逆程為11.8 s,如果分辨率為512512 則處理每個(gè)象素的時(shí)間近似為0.1s。,實(shí)時(shí)的概念是： 512512 處理一個(gè)象素的時(shí)間為0.1s 256256 處理一個(gè)象素的時(shí)間為0.2s,抽取某圖像的邊緣,512512,抽邊算子,-1 0 1 -2 0 2 -1 0 1,對(duì)每一個(gè)點(diǎn)做相應(yīng)的運(yùn)算，每次9個(gè)點(diǎn)。,實(shí)時(shí)：要求在0.1 s內(nèi)做9個(gè)加法和9個(gè)乘法運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果再放到中間的點(diǎn)上。,解決的方法：,DSP 數(shù)字信號(hào)處理器 LUT（Look Up Table）查找表,過去計(jì)算機(jī)處理數(shù)和文字，現(xiàn)在要綜合處理聲、文、圖。就要解決視頻音頻的輸出問題。,視頻音頻的輸出技術(shù),視頻會(huì)議 畫中畫電視,視頻：,環(huán)繞立體聲 Dube Ac-3,音頻：,總結(jié),定義：綜