多媒体计算机技术-1.ppt

第一讲 多媒体技术概述,多媒体技术基本概念 媒体的定义和分类 多媒体的定义和特征 多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势,媒体的定义和分类,什么是媒体 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类 感觉媒体（Perception Medium） 表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）,几种媒体的关系,感觉媒体,感觉媒体是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。感觉媒体有人类的各种语言 、音乐，自然界的各种声音 、图形、静止和运动的图像等。,图形,静止图像,运动图像,媒体的定义和分类,什么是媒体 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类 感觉媒体（Perception Medium） 表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）,表示媒体,表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一种媒体。其目的是能将感觉媒体从一个地方向另一个地方传送，以便于加工和处理。表示媒体有各种编码方式如语音编码、文本编码、静止和运动图像编码等。,表示媒体举例,时间属性/空间属性/生成属性,图象（image）,图形（graphics）,文本（text）,视频（video）,动画（animation）,合成语音,MIDI音乐MIDI,MP3音乐,波形声音wave,,,表示媒体的时间属性,time-independent discrete media（离散媒体，值不会随着时间而变化） text , graphics , static image, . time-dependent continuous media （连续媒体，值随着时间而变化） speech , music , video , animation, .,表示媒体的空间属性,1D媒体 单声道speech , music , 2D媒体 双声道music ; text , image , 2D graphics , 3D及多维媒体 3D graphics , 全景图像 , 空间立体声music ,,表示媒体的生成属性,自然媒体使用数字化方法从现实世界获取的媒体 取样声音 , image , video 合成媒体使用计算机创建的媒体 合成语音, MIDI , graphics , animation,自然媒体与合成媒体的区别,自然媒体 合成媒体 来源获取创建 表示方法取样表示符号表示 表现能力 真实感强 真实感有限 可编辑性有限全部 存储数据量很大数据量很小 检索困难容易 传输要求高要求低 展现处理容易处理复杂,语音编码,Goodmorning.wav 文件的编码,RIFF 资源交换文件格式（Resources lnterchange File at）,文本编码,Philosophy.txt 文件的编码,静止图象编码,Synthetic.bmp 文件的编码,运动图象编码,Skiing.avi 文件的编码,媒体的定义和分类,什么是媒体 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类 感觉媒体（Perception Medium） 表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）,显示媒体,显示媒体是指感觉媒体与用于通信的电信号之间转换用的一类媒体。 它包括输入显示媒体（如键盘、摄像机、话筒等）和输出显示媒体（如显示器、喇叭和打印机等）。,媒体的定义和分类,什么是媒体 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类 感觉媒体（Perception Medium） 表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）,目录,存储媒体,存储媒体是用来存放表示媒体，以方便计算机处理加工和调用，这类媒体主要是指与计算机相关的外部存储设备。,媒体的定义和分类,什么是媒体 媒体（Medium）在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；一是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形图像和视频等。 CCITT曾给媒体做了如下的分类 感觉媒体（Perception Medium） 表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium） 存储媒体（Storage Medium） 传输媒体（Transmission Medium）,传输媒体,传输媒体是用来将媒体从一个地方传送到另一个地方的物理载体。传输媒体是通信的信息载体，如双绞线、同轴电缆、光纤等。,第一讲 多媒体技术概述,多媒体技术基本概念 媒体的定义和分类 多媒体的定义和特征 多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势,多媒体的定义,“多媒体”译自20世纪80年代初产生的英文词“multimedia”，最早出现于美国麻省理工学院MIT递交给国防部的一个项目计划报告中。 多媒体是指信息表示媒体的多样化，常见的多媒体有文字、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 多媒体技术是利用计算机技术把文本、声音、视频、动画、图形和图像等多种媒体进行综合处理，使多种信息之间建立逻辑连接，集成为一个完整的系统。,多媒体技术,单一媒体文本 声音 视频 动画 图形 图像 ,集成的多媒体系统,综合处理各种媒体，建立信息间的逻辑链接,多媒体的特征,多媒体从本质上来说具有四个最重要的特征 -- 多维化 -- 集成性 -- 交互性 -- 实时性,多维化,多维化是指信息媒体的多样化。它使人们思想的表达不再限于顺序的、单调的、狭小的范围内，而有充分自由的余地。 多媒体信息多维化不仅是指输入，而且还指输出，目前主要包括听觉和视觉两个方面。,集成性,这不仅是指多媒体设备集成，而且也包含多媒体信息集成或表现集成。 早期的各项技术都可以单一使用和应用，但很难有大的作为，因为它们是单一的、零散的，如声音、图像和交互式技术等。 信息空间的不完整（例如，仅有静态图像而无动态视频、仅有声音而无图形等）都限制了信息空间中的信息组织，也就限制了信息的有效使用。,交互性,这是人们获取和使信息变被动为主动的最为重要的特征。 多媒体信息空间中的交互性向用户提供更加有效地控制和使用信息的手段，同时也为应用开辟了更广阔的领域，交互可以增加对信息的注意和理解，延长保留的时间。,实时性,实时性又称为动态性，是指多媒体技术中涉及的一些媒体，例如，音频和视频信息具有很强的时间特性，会随着时间的变化而变化。,第一讲 多媒体技术概述,多媒体技术基本概念 媒体的定义和分类 多媒体的定义和特征 多媒体计算机技术及其发展历史 多媒体技术的主要内容 多媒体的软硬件平台 专用芯片 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体网络与分布式处理技术 信息的组织与管理 多媒体数据存储 虚拟现实技术 多媒体技术的应用 多媒体技术的发展趋势,多媒体计算机技术及其发展历史,19411945美国政府为了准确计算导弹的弹道，秘密地进行全电子计算机PX计划的开发 1945 美国罗斯福总统的科学顾问Bush 1894 1974 在大西洋月刊上发表的“As we may think”的著名论文，提出了采用设备或技术来帮助科学家检索、记录、分析及传输各种信息的新思路和名为“Memex”的一种工作站构想，影响着一大批最著名计算机科学家 1946美国宾夕法尼亚大学电机工程系科学家研制超过首部电子计算机ENIACElectronic Numerical Integrator And Computer，它采用18 000个电子管，体积达3 000ft3 1947 发明晶体管，为计算机的微型化打通道路,多媒体计算机技术及其发展历史,1951美国RemingtonRand公司首次使用磁带来存储IBM商用计算机的资料，这种磁带一直使用到20世纪60年代初期 1959 发明集成电路 1960-1970 美国空军研究部门与IBM合作，研究中文处理方法，耗资6000多万美元，但没有成功 1963 美国麻省理工学院Sutherland 开创了计算机图形学的新领域，并获1988年ACM 图灵奖。他还在1968年开发了头盔式立体显示器，奠定了现代虚拟现实技术的重要基础,多媒体计算机技术及其发展历史,1963 美国斯坦福研究所的Engelbart发明了鼠标，当时它的外壳是用木头做的。1968年12月9日，鼠标的使用在旧金山一次计算机展上得以示范；其后，施乐在其操作系统中加入了鼠标操作的设计 1965 Ted Nelson提出Hypertext概念，它日后成为WWW的理论基础 1968 Gordon Moore、Robert Noyce和葛罗夫成立Intel公司。“Intel”这个字是由“Integrated Electronics”集成电子两个英文单词组合成的 1969-05-01 AMD公司成立,多媒体计算机技术及其发展历史,1971-11-13 Intel工程师成功开发出首枚微处理器，即4位的4004，它包含2 300个晶体管 1972 Intel推出8位的微处理器8008 1972-09 PHILIPS展示了长时间播放电视节目的光盘系统，光盘上记录的是模拟信号 1975-07 盖茨和爱伦成立了微软公司 1976 首部超级计算机问世。同年制成了没有声音、图像、键盘和外壳的计算机Apple。 1978-06-08 Intel推出16位的8086处理器，集成2 900个晶体管，主频为5MHz、8MHz和10MHz 1979-06 Intel推出8088处理器，主频为5MHz和8MHz,多媒体计算机技术及其发展历史,1981-08-12 IBM推出首部PC，采用DOS 1.0操作系统。从此，与PC兼容的计算机铺天盖地地发展起来 1982 Intel推出16位的80286处理器，集成134 000个晶体管，主频为8MHz、10MHz、12MHz 1982 SONY推出了世界上第一台CD播放机CDP-101，并生产了第一张CD 1983-11 微软推出Windows操作系统，只预装在计算机里，不作零售。1985年11月，又推出1.0零售版 1985-10-17 Intel推出首枚32位处理器80385DX，集成275 000个晶体管，主频16MHz、20MHz、25MHz和30MHz 1985 PHILIPS和SONY定义了CD-ROM标准。,多媒体计算机技术及其发展历史,1986 PHILIPS和SONY公司联合推出了交互式紧凑光盘系统，能够将声音、文字、图形、图像等数字化信息存储到光盘上 1989 Tim Berners-Lee在日内瓦的CERN用HTML及HTTP开发了WWW网，,随后出现了各种浏览器网络用户界面，使互联网飞速发展起来 1989-04-10 Intel推出80486处理器，集成120万个晶体管，并首次内置浮点运算器和8KB缓存，其速度比8088快50倍以上。 1990-05-22 Windows 3.0推出； 1992年4月6日，经过改进的Windows 3.1推出，年销量2 700万套，席卷全球。由微软公司联合一些主要PC厂商和多媒体产品开发商组成了MPC联盟。并制定了第一代多媒体计算机标准--MPC1标准 1991在日内瓦确定HTML格式，为WWW发展奠定了基础 1992-08 Intel推出486DX2-66处理器,多媒体计算机技术及其发展历史,1993-04 美国伊利诺州大学推出首个WWW浏览器Mosaic；次年，浏览器的主要设计员Marcandreessen和Silicon Graphics的创办人James H. Clark合作创办Netscape公司，同年10月14日推出Navigator浏览器测试版，12月推出正式版，到1995年，Navigator浏览器市场占有率达90 1993-05 Intel推出其第五代处理器，集成310万个晶体管，并首次放弃以数字命名的方式，取名Pentium。同年，IBM、Motorola和苹果公司合作开发PowerPC处理器，次年3月14日，苹果公司推出的Power Macintosh首次采用PowerPC处理器 1993-05 MPC联盟制定了第二代多媒体计算机标准--MPC2标准，该标准提高了基本部件的性能指标,多媒体计算机技术及其发展历史,1994-10 IBM推出OS/2 WARP 3.0操作系统，1996年10月，又推出WARP 4版本，但仍无法扭转微软在PC操作系统的优势 1995 Internet热潮兴起 1995-06 MPC联盟制定了第三代多媒体计算机标准--MPC3标准。该标准在进一步提高对基本部件的要求的基础上，增加了全屏幕、全动态（30帧/秒）视频及增强版的CD音质的视频和音频硬件标准。MPC3指定了一个更新的操作平台可以执行增强的多媒体功能，首次将视频播放的功能纳入MPC标准,多媒体计算机技术及其发展历史,1995-08-24 Windows 95推出；微软调动500名程序员开发的Internet Explorer（简称IE）浏览器推出1.0版本，1996年8月推出3.0版本，直接对Netscape公司造成威胁；IE不仅可以免费下载，更免费供应ISP，1998年则内置在Windows 98中，蚕食Navigator浏览器的市场 1995-09SONY和其他8家公司共同建立了DVD格式的统一标准 1995-11-01 Intel推出其第六代处理器Pentium PRO，集成550万个晶体管，出世一年半即被Pentium II取代 1997Intel推出Pentium II，集成750万个晶体管。5月，国际象棋大师卡斯帕罗夫被IBM深蓝击败，在前一年2月，他曾战胜过深蓝，有人怀疑人类制造的机器是否会将人击败；8月6日，苹果公司宣布，微软入股苹果公司1.5亿美元,多媒体计算机技术及其发展历史,1999 Intel推出Pentium III CPU，其中集成了2400万个晶体管 1999ICQ和免费电子邮件的浪潮势不可挡，吸引了数以千万的用户登记 2000Intel推出Pentium4CPU，其中集成了4200万个晶体管 2002-11-14Intel发布3.06GHz Pentium4。这款具有创新意义的含超线程技术新款英特尔奔腾Pentium4处理器，主频为3.06GHz，是世界上第一款采用业界最先进的0.13m制造工艺、每秒计算速度超过30亿次的量产微处理器 2003-03-12 Intel正式发布名为迅驰（Centrino）的移动计算技术。迅驰是一项移动计算技术，它具有集成的无线局域网连接能力；突破性的移动计算性能；延长的电池使用时间；更轻、更薄的外形设计,多媒体计算机技术及其发展历史,2004年6月21日，Intel发布新的i915/925芯片组，i915/925芯片组带给我们更多的思考，以前，我们习惯了说处理器有多少多少针，接口是SocketXXX，但是现在，随着LGA775封装的Prescott处理器发布，我们的认识被全部推翻在地，处理器变得没有了“脚”，取而代之的是一个一个的触点。我们以前习惯的AGP总线标准也在这一系列的芯片组中消失了，取代它的是PCI Express总线标准，这也意味着升级可以保留原有显卡的认识也必须抛弃，从使用AGP总线标准的主板升级到使用PCI Express总线标准的主板，原有的显卡可能必须被舍弃 2005年来自IBM的蓝色基因Blue Gene/L，每秒可进行70.7万亿次计算，一度称霸世界的最快超级计算机 2006年，苹果推出基于Intel Core Duo处理器的笔记本，每秒运算次数可达20亿次，其售价约为2000美元,中国计算机发展史,1956年，周总理将计算机发展列入国家科学技术重 1956年，周总理亲自主持制定的十二年科学技术发展规划中，就把计算机列为发展科学技术的重点之一，并筹建了中国第一个计算技术研究所。根据中央的指示，以华罗庚教授和钱三强教授为首的科学前辈们便开始了共和国计算机的研究工作，并首次派出一批科技人员赴苏联实习和考察。同年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了我国第一本电子计算机原理讲义,中国计算机发展史,1959年，中国研制成功第一台大型数字电子计算机104型，运算速度每秒1万次；1960年，中国第一台大型通用电子计算机107型通用电子数字计算机研制成功，都是不小的突破。 1964年，中科院计算技术研究所吴几康、范新弼领导的自行设计119机（通用浮点44二进制位、每秒 5万次）也交付使用，这是中国第一台自行设计的电子管大型通用计算机，也是