【正文】 口與設(shè)備； (4) 可處理音響的接口與設(shè)備； (5) 可處理圖像的接口與設(shè)備； (6) 可存放大量數(shù)據(jù)的配置等。 觸摸屏n 觸摸屏最早出現(xiàn)于20 世紀(jì)70年代，90年代隨著多媒體應(yīng)用得到成熟和推廣。 n 顯示適配器由寄存器、視頻存儲(chǔ)器和控制電路三部分組成，其中視頻存儲(chǔ)器包括顯示幀緩存RAM和存放BIOS的ROM。n 它往往配置大量的管理和控制掃描過(guò)程軟件及文字識(shí)別、排版、圖文數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件，使掃描儀提供很強(qiáng)圖文信息獲取能力。 n 20世紀(jì)80年代中期出現(xiàn)的光機(jī)電一體化高科技產(chǎn)品 。n 對(duì)于照片和視頻圖像來(lái)說(shuō)，不管是從圖像信息的空間分布和亮度(顏色)分布都是連續(xù)的，這些連續(xù)的信息量必須離散化，離散化的過(guò)程即數(shù)字化處理過(guò)程，它應(yīng)該包括空間位置的離散和亮度電平的離散化。n 壓縮比可以從8：1到100：1之間任意選擇。音頻數(shù)據(jù)是8位或16位的PCM數(shù)據(jù)或壓縮格式ADPCM數(shù)據(jù)。 多媒體功能卡 n 包括視頻信號(hào)捕捉、壓縮、處理、播放的視頻卡，音頻卡，VGA與TV的轉(zhuǎn)換卡，圖形加速卡，光盤(pán)接口卡等。 教 學(xué) 內(nèi) 容批注 DVD光盤(pán)n 從外觀和尺寸上看，DVD盤(pán)和CDROM盤(pán)沒(méi)什么差別，直徑均為120mm，； 新的DVD播放機(jī)能夠播放已有的CD激光唱片和VCD。 (6) 體積光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的大小一般為41mm(H) 146mm(W)206mm(D)(7) 接口 采用SCSI接口、IDE接口和AT總線接口。它能使Video2. CDROM的性能指標(biāo) (1) 容量 約為650MB。CD節(jié)目能夠在CDI、CDROM/XA和Video CD播放機(jī)上播放。CDMO稱為磁光盤(pán)，可重寫(xiě)； CDWO又稱CDR，這種盤(pán)一旦用戶寫(xiě)入數(shù)據(jù)就不能抹掉。 CDROM n 1985年制定黃皮書(shū)，經(jīng)修訂，1988年正式作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9660，1991年又推出了ISO 9660Ⅱ。n 寫(xiě)過(guò)程是把記錄介質(zhì)的信息點(diǎn)從晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)。在盤(pán)的另一面上施加一個(gè)外磁場(chǎng)，使被照單元反向磁化，這樣該單元磁化方向與其他未照射單元方向相反，從而生產(chǎn)一個(gè)信息存儲(chǔ)狀態(tài)“1”，而其他未經(jīng)照射單元相當(dāng)于存儲(chǔ)信息“0”。n 它既可以記錄模擬信息(如Laser Vision系統(tǒng))，也可以記錄數(shù)字信號(hào)(如CDDA)。 光盤(pán)系統(tǒng)的特點(diǎn)n 與硬盤(pán)相比，具有可拆卸性； 容量相當(dāng)； 驅(qū)動(dòng)器較貴，但盤(pán)片便宜； 讀寫(xiě)速度慢。n 驅(qū)動(dòng)器讀寫(xiě)頭是用半導(dǎo)體激光器和光路系統(tǒng)組成的光頭，記錄介質(zhì)采用磁光材料。P=1或2時(shí)，僅能支持QCIF(176144)分辨率格式， 每秒幀數(shù)較低的可視電話；當(dāng)P≥6時(shí)，則可支持圖像分辨率格式為CIF(352288)的電視會(huì)議。因而用硬件實(shí)現(xiàn)MPEG算法時(shí)， 人們首先實(shí)現(xiàn)MPEG的解碼器，如CCube公司CL450解碼器系列。n 最初MPEG專家組的工作項(xiàng)目是3個(gè)， 10Mbps，40Mbps傳輸速率下對(duì)圖像編碼， 分別命名為MPEG1，MPEG2， MPEG3。預(yù)測(cè)編碼作為對(duì)圖像進(jìn)行無(wú)損編碼的成熟方法被集成在JPEG2000中；(3)漸進(jìn)傳輸。 n JPEG2000統(tǒng)一了面向靜態(tài)圖像和二值圖像的編碼方式， 是既支持低比率壓縮又支持高比率壓縮的通用編碼方式。如第一次掃描只取最高有效位的n位編碼、傳送， 然后對(duì)其余位進(jìn)行編碼、傳送。這樣不斷累進(jìn)， 直到滿意的圖像為止。 n 工作原理是對(duì)X的預(yù)測(cè)值X’，將XX’進(jìn)行無(wú)失真熵編碼。DCT方式 非可逆編碼， 包含基本系統(tǒng)(必須保證的功能)和擴(kuò)展系統(tǒng)(擴(kuò)充功能)基本系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)DCT編碼與解碼所需的最小功能集， 大多數(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)只要用此標(biāo)準(zhǔn)， 就能基本上滿足要求。(1) 在第一個(gè)字符e被編碼時(shí)， e的rangelow=， rangehigh=， 因此： 教 學(xué) 內(nèi) 容批注 low=0+1= high=0+1= range=highlow== 此時(shí)分配給e的范圍為［， )(2) 第二個(gè)字符a編碼時(shí)使用新生成范圍[，)， a的rangelow=0， rangehigh=， 因此： low=+0= high=+= range= 范圍變成[， )(3) 對(duì)下一個(gè)字符i編號(hào)， i的rangelow=，rangehigh=，range=， 則： low=+= high=+=結(jié)果：用[， )表示數(shù)據(jù)串eai，如果解碼器知道最后范圍是[， )，它馬上可解得一個(gè)字符為e， 然后依次得到惟一解a、i， 最終得到eai。n 上述編碼的平均碼字長(zhǎng)度： R=∑Piβi=1+3+3+4+4+4+5+5 =教 學(xué) 內(nèi) 容批注20世紀(jì)60年代初，Elias提出了算術(shù)編碼概念。如Huffman編碼、算術(shù)編碼。解碼時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息進(jìn)行合成，恢復(fù)出原圖像。最常見(jiàn)的方法如Huffman編碼、Shannon編碼以及算術(shù)編碼。時(shí)域空間有強(qiáng)相關(guān)的信號(hào)， 反映在頻域上是某些特定的區(qū)域內(nèi)能量常被集中在一起， 從而實(shí)現(xiàn)壓縮. 正交變換如離散余弦變換， 離散付立葉變換和WalshHadamard變換. 量化與向量量化編碼 為了使整體量化失真最小， 就必須依照統(tǒng)計(jì)的概率分布設(shè)計(jì)最優(yōu)的量化器。常用的有變換編碼和預(yù)測(cè)編碼。有些媒體之間的轉(zhuǎn)換則相對(duì)容易，幾乎不用做什么工作。這里Y是亮度， I和Q共同描述圖像的色調(diào)和飽和度。優(yōu)點(diǎn)是亮度和色差信號(hào)分離，容易使彩色電視系統(tǒng)與黑白電視信號(hào)兼容。T(1b) R(5b) G(5b) B(5b) RGB5：5：5方式RGB8：8：8方式 R、G、B三個(gè)分量各占一個(gè)字節(jié)。事實(shí)上人類視覺(jué)系統(tǒng)一般分辨能力約為26灰度等級(jí)，而一般圖像量化采用28灰度等級(jí)，這類冗余我們稱為視覺(jué)冗余。比如說(shuō)嘴的上方有鼻子， 鼻子的上方有眼睛， 鼻子位于正臉圖像的中線上等。信息熵冗余， 信息熵是指一組數(shù)據(jù)所攜帶的信息量，它定義為： 教 學(xué) 內(nèi) 容批注H=∑i=0N1Pilog2Pi N為數(shù)據(jù)類數(shù)或碼元個(gè)數(shù)， Pi為碼元yi發(fā)生的概率.為使信息編碼單位數(shù)據(jù)量d接近于或等于H，應(yīng)設(shè)：d=∑i=0N1Pib(yi) 其中b(yi)是分配給碼元yi的比特?cái)?shù)， 理論上應(yīng)取b(yi)=log2Pi. 實(shí)際一般取b(y0)=b(y1)=…=b(yK1).例如， 英文字母編碼碼元長(zhǎng)為7bit， 即b(y0)=b(y1)= … =b(yK1)=7， 這樣d必然大于H， 由此帶來(lái)的冗余稱為信息熵冗余或編碼冗余。在同一幅圖像中，規(guī)則物體和規(guī)則背景的表面物理特性具有相關(guān)性，這些相關(guān)性的光成象結(jié)構(gòu)在數(shù)字化其他中就表現(xiàn)為數(shù)據(jù)冗余。n 人說(shuō)話的音頻一般在20Hz~4kHz， 即人類語(yǔ)音的帶寬為4kHz。n 采用8bit數(shù)字化。 教 學(xué) 內(nèi) 容批注第2章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 信息表示與編碼 概述n 傳統(tǒng)上用模擬方式表示聲音和圖像信息。它具有3種工作模式即64kbps， 56kbps和48kbps。3). 32kbps 。該方案確定于1988年，是一面向可視電話和電視會(huì)議的視頻壓縮算法的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其中P是可變參數(shù)。MPEG4(甚低速率)。 MPEG標(biāo)準(zhǔn)為了制定有關(guān)運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)， ISO建立一個(gè)專家組MPEG(Moving Picture Experts Group)， 它從1990年開(kāi)始工作。1995年6月， 。教 學(xué) 內(nèi) 容批注1986年，荷蘭Philips公司和日本Sony公司聯(lián)合出CDI，同時(shí)公布了該系統(tǒng)所采用的CDROM光盤(pán)的數(shù)據(jù)格式，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)大容量存儲(chǔ)設(shè)備光盤(pán)發(fā)展起著巨大的影響，并經(jīng)ISO認(rèn)可成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。1985年，Microsoft公司推出了Windows，它是一個(gè)多任務(wù)的圖形操作環(huán)境。教 學(xué) 內(nèi) 容批注 多媒體技術(shù)的研究意義 多媒體技術(shù)不僅是時(shí)代的產(chǎn)物，也是人類歷史發(fā)展的必然。 多媒體技術(shù)是綜合的高新技術(shù)，它是多個(gè)相關(guān)學(xué)科綜合發(fā)展的產(chǎn)物。多媒體技術(shù)的定義： 多媒體技術(shù)(multimedia puting)就是計(jì)算機(jī)交互式綜合處理多種媒體信息──文本、圖形、圖像和聲音，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。CCITT(目前已被ITU取代)對(duì)媒體分類：感覺(jué)媒體、表示媒體、表現(xiàn)媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體。 c交互性 多媒體計(jì)算機(jī)與其他家用聲像電器有所差別的關(guān)鍵特征，普通家用聲像電器無(wú)交互性，即用戶只能被動(dòng)收看，而不能介入到媒體的加工和處理之中。將計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)字化聲像技術(shù)和高速通信網(wǎng)技術(shù)集成為一個(gè)整體，把多種媒體信息的獲取、加工、處理、傳輸、存儲(chǔ)、表現(xiàn)于一體。1984年，Apple公司在研制Macintosh計(jì)算機(jī)時(shí)，為了改善人機(jī)交互界面， 創(chuàng)造性地使用了位映射(bitmap)、窗口(window)、圖符(icon)等技術(shù)， 所帶來(lái)的圖形用戶界面(GUI)， 同時(shí)鼠標(biāo)作為交互設(shè)備配合GUI使用， 大大方便了用戶的操作。Amiga機(jī)具有自己專用的操作系統(tǒng)， 能夠處理多任務(wù)， 并具有下拉菜單、多窗口、圖符等功能。1993年由IBM， Intel等數(shù)十家軟硬件公司組成的多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)協(xié)會(huì)(MPMC)。該標(biāo)準(zhǔn)在1991年通過(guò)為ISO/IEC 10918標(biāo)準(zhǔn)，全稱為“多灰度靜態(tài)圖像的數(shù)字壓縮編碼”標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG2()。教 學(xué) 內(nèi) 容批注ITU “64kbps視聲服務(wù)用視象編碼方式” (P64kbps)。數(shù)字化音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)1). MPEG1,2,4音頻標(biāo)準(zhǔn)2). 16kbps ITU 準(zhǔn)備用在64kbps的ISDN線路的可視電話， 帶寬分配為語(yǔ)音16kbps， 圖像48kbps。4)64kbps 該標(biāo)準(zhǔn)是面向7kHz帶寬以語(yǔ)音和音樂(lè)為對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化音響編碼方案，應(yīng)用領(lǐng)域是面向高質(zhì)量語(yǔ)音通信會(huì)議的。基于Internet網(wǎng)的多媒體系統(tǒng)是多媒體技術(shù)今后發(fā)展方向。n 采樣定理： 僅當(dāng)采樣頻率≥2倍的原始信號(hào)頻率時(shí)，才能保證采樣后信號(hào)可被保真地恢復(fù)為原始信號(hào)。若HDTV()， 一張CDROM還存不下6秒鐘的HDTV圖像。n 數(shù)字化處理的關(guān)鍵問(wèn)題－數(shù)據(jù)壓縮n 壓縮的基礎(chǔ)－數(shù)據(jù)冗余 空間冗余，這是圖像數(shù)據(jù)中經(jīng)常存在的一種冗余。在語(yǔ)言中，由于人在說(shuō)話時(shí)發(fā)音的音頻是一連續(xù)的漸變過(guò)程，而不是一個(gè)完全時(shí)間上獨(dú)立的過(guò)程，因而存在時(shí)間冗余。例如，人臉的圖像有固定的結(jié)構(gòu)。例如，對(duì)于圖像的編碼處理時(shí)，由于壓縮或量化截?cái)嘁肓嗽肼暥箞D像發(fā)生了一些變化，如果這些變化不能為視覺(jué)所感知，仍認(rèn)為圖像足夠好。RGB5：5：5方式 用2個(gè)字節(jié)表示一個(gè)像素。 PAL制式彩色空間即為YUV。NTSC制式彩色空間即為YIQ。有些媒體之間的轉(zhuǎn)換是非常困難的事情，需要研究人類本身對(duì)各種媒體理解原理和解釋過(guò)程。教 學(xué) 內(nèi) 容批注不可逆編碼(有失真編碼) 還原圖像與原始圖像存在一定的誤差，但視覺(jué)效果一般可以接受，壓縮比可以從幾倍到上百倍來(lái)調(diào)節(jié)。 變換編碼 將圖像時(shí)域信號(hào)變換到頻域空間上處理。 信息熵編碼 根據(jù)信息熵原理，讓出現(xiàn)概率大的用短的碼字表達(dá)，反之用長(zhǎng)的碼字表示。 模型編碼 編碼時(shí)首先將圖像中邊界、輪廓、紋理等結(jié)構(gòu)特征找出來(lái)，保存這些參數(shù)信息。基本思想： 在信源符號(hào)和碼字之間建立明確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便在恢復(fù)時(shí)能準(zhǔn)確地再現(xiàn)原信號(hào)，同時(shí)要使平均碼長(zhǎng)或碼率盡量小。Huffman定理是Huffman編碼的理論基礎(chǔ) 實(shí)現(xiàn)步驟 (1) 將信源符號(hào)按概率遞減順序排列；(2) 把二個(gè)最小概率相加作為新符號(hào)的概率， 并按(1) 重排；(3) 重復(fù)(1)、(2)， 直到概率為1；(4) 在每次合并信源時(shí)， 將合并的信源分別賦“0”和“1