多媒体虚拟现实及人工智能.ppt

1、3.3 3.3 网络多媒体技术及应用网络多媒体技术及应用计算机网络与多媒体技术计算机网络与多媒体技术网络多媒体技术及应用网络多媒体技术及应用多媒体关键技术多媒体关键技术1流媒体技术技术流媒体技术技术2多媒体关键技术多媒体关键技术数据压缩概述数据压缩概述1音频数据的压缩音频数据的压缩2静态图像的数据压缩静态图像的数据压缩3运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩41 数据压缩概述数据压缩概述由于多媒体数据量非常大，造成计算机的存储和网络传输负担若帧速率为25帧秒，则1s的数据量大约为25MB，一个640MB的光盘只能存放大约25s的动态图像一幅640480分辨率的24位真彩色图像的数据量约为900K

2、B；一个100MB的硬盘只能存储约100幅静止图像画面解决办法之一就是进行数据压缩，压缩后再进行存储和传输，到需要时再解压、还原。以目前常用的位图格式的图像存储方式为例，像素与像素之间无论是在行方向还是在列方向都具有很大的相关性，因而整体上数据的冗余度很大，在允许一定限度失真的前提下，能够对图像数据进行很大程度的压缩。数据压缩方法无损压缩：无损压缩：利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而不引入任何失真，但压缩率受到统计冗余度理论限制，不引入任何失真，但压缩率受到统计冗余度理论限制，一般为一般为2：1到到5：1。无损压缩所使用的编码技术常

3、使用熵编码，它把已压缩无损压缩所使用的编码技术常使用熵编码，它把已压缩的数据流看做是简单的数字序列，而忽略该数据的语义，的数据流看做是简单的数字序列，而忽略该数据的语义，适用于不必考虑其自身具体特点的媒体。适用于不必考虑其自身具体特点的媒体。常用工具：常用工具：WinRar、WinZip、ARC等等 1 数据压缩概述数据压缩概述行程编码行程编码多数无损压缩采用行程编码。行程编码又称“运行长度编码”或“游程编码”，是一种统计编码，该编码属于无损压缩编码。行程编码的基本原理是：用一个符号值或串长代替具有相同值的连续符号算法。连续符号构成了一段连续的连续符号构成了一段连续的“行程行程”。行程编码因此

4、而得名，使符号长度少于原始数据。行程编码因此而得名，使符号长度少于原始数据的长度。的长度。例如：例如：5555557777733322221llllll行程编码为：行程编码为：（5，6）（）（7，5）（）（3，3）（）（2，4）（）（l，7）。可见，）。可见，行程编码的位数远远少于原始字符串的位数。行程编码的位数远远少于原始字符串的位数。1 数据压缩概述数据压缩概述数据压缩方法有损压缩：有损压缩：利用了人类视觉和听觉器官对图像或声音中的某些频率利用了人类视觉和听觉器官对图像或声音中的某些频率成分不敏感的特性，允许在压缩过程中损失一定的信息；成分不敏感的特性，允许在压缩过程中损失一定的信息；虽然

5、不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像或声音的影响较小，却换来了大得多的压缩比。原始图像或声音的影响较小，却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩。有损压缩广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩。常用的有损压缩编码技术为源编码（考虑原始数据的语常用的有损压缩编码技术为源编码（考虑原始数据的语义）和混合编码（熵编码和源编码技术）。义）和混合编码（熵编码和源编码技术）。常用工具：常用工具：JPEG、MPEG等等 1 数据压缩概述数据压缩概述衡量一种数据压缩技术的好坏有三个重要的指标指标压缩比压缩比图像质量或音质

6、图像质量或音质压缩和解压的速度压缩和解压的速度数据压缩原理原始的多媒体信源数据原始的多媒体信源数据存在着客观上的大量冗余。存在着客观上的大量冗余。信信息理论认为：若信源编码的熵大于信源的实际熵，该息理论认为：若信源编码的熵大于信源的实际熵，该信源中一定存在冗余度。去掉冗余不会减少信息量，信源中一定存在冗余度。去掉冗余不会减少信息量，仍可原样恢复数据；但若减少了熵，数据则不能完全仍可原样恢复数据；但若减少了熵，数据则不能完全恢复。不过在允许的范围内损失一定的熵，数据仍然恢复。不过在允许的范围内损失一定的熵，数据仍然可以近似恢复。可以近似恢复。1 数据压缩概述数据压缩概述数据压缩原理因为人的感觉的

7、某些不敏感性，多媒体数据中还存因为人的感觉的某些不敏感性，多媒体数据中还存在着在着从主观感受角度从主观感受角度看去的大量冗余，即：看去的大量冗余，即：在人眼在人眼允许的误差范围之内，压缩前后的图像如果不做非允许的误差范围之内，压缩前后的图像如果不做非常细致的对比是很难觉察出两者的差别的。常细致的对比是很难觉察出两者的差别的。1 数据压缩概述数据压缩概述数据压缩技术标准H.261：是为在综合业务数字网（：是为在综合业务数字网（ISDN）上开展双）上开展双向声像业务（可视电话、视频会议）而制定的，速向声像业务（可视电话、视频会议）而制定的，速率为率为64kb/s的整数倍。它使用两种类型的压缩：一的

8、整数倍。它使用两种类型的压缩：一帧中的有损压缩和帧间压缩的无损编码，并在此基帧中的有损压缩和帧间压缩的无损编码，并在此基础上使编码器采用带有运动估计的础上使编码器采用带有运动估计的DCT和和DPCM（差分脉冲编码调制）的混合方式，（差分脉冲编码调制）的混合方式，H.261是最早是最早的运动图像压缩标准。的运动图像压缩标准。音频信号压缩编码的主要依据是人耳的听音频信号压缩编码的主要依据是人耳的听觉特性，主要有两点：觉特性，主要有两点：1.1.人的听觉系统中存在一个人的听觉系统中存在一个听觉阈值电平听觉阈值电平，低，低于这个电平的声音信号人耳听不到于这个电平的声音信号人耳听不到 .次声、可听声和超

9、次声、可听声和超声声 2.2.人的听觉存在人的听觉存在屏蔽效应屏蔽效应。当几个强弱不同的。当几个强弱不同的声音同时存在时，强声使弱声难以听到，并且声音同时存在时，强声使弱声难以听到，并且两者之间的关系与其相对频率的大小有关两者之间的关系与其相对频率的大小有关 .声音编码算法就是通过这些特性来声音编码算法就是通过这些特性来去掉更去掉更多的冗余数据多的冗余数据，来达到压缩数据的目的。，来达到压缩数据的目的。2 音频数据的压缩音频数据的压缩在多媒体中，音频有很多压缩编码标准：在多媒体中，音频有很多压缩编码标准：（1 1）MP3MP3音频音频 MP3MP3的全名是的全名是MPEG Audio Laye

10、r-3MPEG Audio Layer-3，简单地，简单地说就是一种声音文件的压缩格式。是目前最普说就是一种声音文件的压缩格式。是目前最普及的音频压缩格式，是典型的有损压缩。及的音频压缩格式，是典型的有损压缩。MPEG-1MPEG-1音频压缩标准里包括了三个使用高性音频压缩标准里包括了三个使用高性能音频数据压缩方法的感知编码方案能音频数据压缩方法的感知编码方案 ，按照压，按照压缩质量缩质量(每每BitBit的声音效果的声音效果)和编码方案的复杂程和编码方案的复杂程度分别是度分别是Layer1Layer1、Layer2Layer2、Layer3Layer3。2 音频数据的压缩音频数据的压缩MPE

11、G-1音频的层次与压缩比率Layer1(相当于相当于384kbps立体声信号立体声信号)4:1Layer2(相当于相当于192256kbps立体声信号立体声信号)6:18:1Layer3(相当于相当于112154kbps立体声信号立体声信号)10:112:1 MP3MP3是利用是利用 MPEG Audio Layer 3 MPEG Audio Layer 3 的技术，将的技术，将音乐以音乐以1:10 1:10 甚至甚至 1:12 1:12 的压缩率，压缩成容量的压缩率，压缩成容量较小的文件，能够在音质丢失很小的情况下把较小的文件，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。文件压缩到更小

12、的程度。每分钟音乐的每分钟音乐的MP3格式只有格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有左右大小，这样每首歌的大小只有3-4兆字节。兆字节。而且还非常好的保持了原来的音质。使用而且还非常好的保持了原来的音质。使用MP3MP3播播放器对放器对MP3MP3文件进行实时的解压缩文件进行实时的解压缩(解码解码)，这样，这样，高品质的高品质的MP3MP3音乐就播放出来了。音乐就播放出来了。MP3MP3音频音频 （2 2）MP3PROMP3PRO MP3PROMP3PRO，它是，它是 Thomson MultimediaThomson Multimedia多媒体多媒体公司推出的一个公司推出的一个MP3M

13、P3格式的升级版本，格式的升级版本，MP3PROMP3PRO可可以把声音文件压缩到原有以把声音文件压缩到原有MP3MP3格式的一半大小，格式的一半大小，但却可以保持相同的音质。但却可以保持相同的音质。2 音频数据的压缩音频数据的压缩 2.MP3PRO2.MP3PROMP3PROMP3PRO文件在播放上完全与文件在播放上完全与MP3MP3兼容，兼容，经经过过mp3Promp3Pro压缩的文件，扩展名仍旧是压缩的文件，扩展名仍旧是.mp3.mp3 也就是说，老的也就是说，老的MP3MP3文件可以在新的文件可以在新的MP3PROMP3PRO播放播放器上进行播放，同时，新的器上进行播放，同时，新的MP

14、3PROMP3PRO可以在标准可以在标准的的MP3MP3软件和设备上播放，但效果可能较差，因软件和设备上播放，但效果可能较差，因为两者录制方式不同。为两者录制方式不同。mp3promp3pro在相应的播放软件中才能达到最高音质，在相应的播放软件中才能达到最高音质，而且而且mp3promp3pro的制作比较麻烦，目前还没有批量的制作比较麻烦，目前还没有批量压制的好方法。压制的好方法。2 音频数据的压缩音频数据的压缩音频数据的压缩音频数据的压缩mp3PROAudioPlayermp3PRO音乐文件的播放、制作功能 3.WMA 3.WMA WMA(Windows WMA(Windows MediaA

15、udioMediaAudio)格式是来自于微格式是来自于微软的重量级选手，后台强硬，音质要强于软的重量级选手，后台强硬，音质要强于MP3MP3格格式，更远胜于式，更远胜于RARA格式，它是以减少数据流量但格式，它是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比保持音质的方法来达到比MP3MP3压缩率更高的目的，压缩率更高的目的，WMAWMA的压缩率一般都可以达到的压缩率一般都可以达到1 1：1818左右左右.2 音频数据的压缩音频数据的压缩 4.WMA 4.WMA WMAWMA还支持音频流技术，适合在网络上在线还支持音频流技术，适合在网络上在线播放，更方便的是不用象播放，更方便的是不用象MP3MP3那

16、样需要安装额外那样需要安装额外的播放器，而的播放器，而WindowsWindows操作系统和操作系统和WindowsMediaPlayerWindowsMediaPlayer的无缝捆绑让你只要安装的无缝捆绑让你只要安装了了windowswindows操作系统就可以直接播放操作系统就可以直接播放WMAWMA音乐，音乐，新版本的新版本的WindowsMediaPlayer7.0WindowsMediaPlayer7.0更是增加了直更是增加了直接把接把CDCD光盘转换为光盘转换为WMAWMA声音格式的功能，在新出声音格式的功能，在新出品的操作系统品的操作系统WindowsXPWindowsXP中，中

17、，WMAWMA是默认的编码是默认的编码格式格式.音质好的可与音质好的可与CDCD媲美，压缩率较高媲美，压缩率较高,可用于网可用于网络广播。络广播。2 音频数据的压缩音频数据的压缩5.5.WAVE WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持。WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.1kHz的采样频率，16位量化位数，因此WAV的音质与CD相差无几，但WAV格式对存储空间需求太大不便于交流和传播 2 音频数据的压缩音频数据的压缩3 静态图像的数据压缩静态图像的数据压缩 静态图像压缩技术

18、主要是对空间信息进行压缩，静态图像压缩技术主要是对空间信息进行压缩，目的是在满足一定图像质量的条件下，缩小图像文件目的是在满足一定图像质量的条件下，缩小图像文件所占用的存储空间，从而减小存储容量和占用尽量小所占用的存储空间，从而减小存储容量和占用尽量小的网络带宽。的网络带宽。JPEGJPEG标准标准 国国际标准化组织际标准化组织(ISO)(ISO)和国际电报电话咨和国际电报电话咨询委员会询委员会(CCITT)(CCITT)联合成立的联合成立的“联合图像专家联合图像专家组组”JPEG(JointJPEG(Joint Photograph coding Experts Photograph cod

19、ing Experts Group)Group)于于19911991年提出的年提出的“多灰度静止图像的数多灰度静止图像的数字压缩编码字压缩编码”(简称简称JPEGJPEG标准标准)。这是一个适应于彩色和单色多灰度或连续这是一个适应于彩色和单色多灰度或连续色调静止数字图像的压缩标准，是最常用的图色调静止数字图像的压缩标准，是最常用的图像文件格式，是一种有损压缩，压缩比很大。像文件格式，是一种有损压缩，压缩比很大。3 静态图像的数据压缩静态图像的数据压缩4 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩 视频视频：运动图像即静止图像的连续播放状态压缩目标压缩目标：尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据率。压

20、缩比压缩比：压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。运动图像的数据压缩方法运动图像的数据压缩方法 有损和无损压缩有损和无损压缩 帧内和帧间压缩帧内和帧间压缩 对称和不对称压缩对称和不对称压缩MPEG(运动图像专家组Moving Pictures Experts Group)标准是一系列视频、音频、数据的压缩标准。分成MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统三大部分。MPEG算法除了对单幅图像进行编码外(帧内编码)，还利用图像序列的相关特性去除帧间图像冗余，大大提高了视频图像的压缩比。4 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩4 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩压缩的基本方法：在单位时间内采集并保

21、存第一帧压缩的基本方法：在单位时间内采集并保存第一帧信息，然后就只存储其余帧相对第一帧发生变化的部信息，然后就只存储其余帧相对第一帧发生变化的部分，以达到压缩的目的。分，以达到压缩的目的。MPEG压缩标准可实现帧之压缩标准可实现帧之间的压缩。间的压缩。压缩比可达到压缩比可达到50:1，同时图像和音频的质量也非常，同时图像和音频的质量也非常高。高。最初最初MPEGMPEG专家组的工作项目是专家组的工作项目是3 3个，即在个，即在1.5Mbps1.5Mbps，l0Mbpsl0Mbps，40Mbps40Mbps传输速率下对图像编码，传输速率下对图像编码，分别命名为分别命名为MPEG-1MPEG-1，

22、MPEG-2MPEG-2，MPEG-3MPEG-3。l992l992年，年，MPEG-2MPEG-2适用范围扩大到适用范围扩大到HDTVHDTV（高清晰数字电视输（高清晰数字电视输出技术出技术），能支持），能支持MPEG-3MPEG-3的所有功能，因而的所有功能，因而MFEG-3MFEG-3被被取消。取消。主要有：主要有：MPEG-1MPEG-1、MPEG-2MPEG-2、MPEG-4MPEG-4、MPEG-7MPEG-7、MPEG-21MPEG-214 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩MPEG-1 MPEG-1 标准标准MPEG-1即“用于数字存储媒体运动图像及其伴音速率为1.5Mbps

23、的压缩编码”,于1992年正式出版。MPEG-1MPEG-1提供提供每秒30帧352*240分辨率的图像，MPEG-1 是VCD视频的压缩标准。MPEG-1的任务主要是，将视频信号及其伴音以可接收的重建质量压缩到约1.5Mbps的码率，并复合成一个单一的MPEG位流，同时保证视频和音频的同步。4 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩 MPEG-2 MPEG-2标准标准 MPEG-2 MPEG-2标准于标准于19941994年公布，包括系统部分、视频部分、音年公布，包括系统部分、视频部分、音频部分及符合性测试部分。频部分及符合性测试部分。MPEG-2MPEG-2编码标准希望囊括数字电视、图象通信

24、各领域的编编码标准希望囊括数字电视、图象通信各领域的编码标准，码标准，MPEG-2MPEG-2按压缩比大小的不同分成五个档次按压缩比大小的不同分成五个档次(profile)(profile)，每一个档次又按图象清晰度的不同分成四种图象格式，或，每一个档次又按图象清晰度的不同分成四种图象格式，或称为级别称为级别(level)(level)。五个档次四种级别共有。五个档次四种级别共有2020种组合，但实际种组合，但实际应用中有些组合不太可能出现，较常用的是应用中有些组合不太可能出现，较常用的是1111种组合。种组合。MPEG-2 MPEG-2 是是DVDDVD视频的压缩标准。视频的压缩标准。每秒3

25、0帧704*480的分辨率4 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩 MPEG-4 标准 MPEG-MPEG-4 4标准于标准于1991998 8年公布，是为了播放流式媒体的年公布，是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，采高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，采用了全新的压缩理念，通过帧重建技术，压缩和传输用了全新的压缩理念，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量，并数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量，并将之作为将之作为网络上传送网络上传送之用。之用。MPEG-4 MPEG-4 可把可把DVDDVD内内MPEG-2MPEG-2

26、的视频文件转换为体积更的视频文件转换为体积更小的文件。还包含了以前小的文件。还包含了以前MPEGMPEG压缩标准所不具备的比压缩标准所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。一些特殊功能。4 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩 RM/RMVBRM/RMVB RM(Real Media)是RealNetworks公司所制定的音频视频压缩规范，是一种流媒体格式。用户可以使用RealPlayer或RealOne Player对符合RealMedia技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播，并且RealMedia还可以根据不

27、同的网络传输速率制定出不同的压缩比率，从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使用RealPlayer播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。4 运动图像的数据压缩运动图像的数据压缩多媒体数据压缩编码小结多媒体数据压缩编码小结多媒体数据压缩的必要性和可能性多媒体数据压缩技术及其标准多媒体数据压缩的技术指标常用多媒体数据压缩标准流媒体技术及应用流媒体技术及应用1流媒体技术原理2流媒体制作3流媒体课件制作4流媒体技术网络教育应用方案流媒体基本概念流媒体基本概念流媒体基本概念流媒体指在internet/intranet中使用流式传输技术的连续时基媒

28、体，如：音频、视频或多媒体文件，它在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，其他的数据流随时传送随时播放，只是在开始时有一些延迟，其关键技术就是流式传输。关键技术压缩编码技术压缩编码的基本原理是采用一定的编码方式，将文件的数据结构进行重组。一方面，去掉一些重复或占而不用的空间，以达到减小文件尺寸的目的；另一方面，将文件分成压缩包，形成数据流，将原有的多媒体文件转化为具有流格式的流媒体。流媒体特点流媒体特点流媒体具有明显的优点:（1）由于不需要将全部数据下载，等待时间可以大大缩短；（2）由于流文件往往小于原始文件的数据量，并且用户也不需要将全部流文件下载到硬盘，节省了大量的磁盘空间；（

29、3）由于采用了rstp等实时传输协议，更加适合动画、视音频在网上的实时传输。流媒体技术原理流媒体技术原理流式传输时，声音、影像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机的连续、实时传送，用户只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。当声音等时基媒体在客户机上播放时，文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式传输不仅使启动延时大大缩短，而且不需要过多的缓存，从而避免了用户必须等待整个文件全部从internet上下载才能观看的缺点。流媒体技术原理流媒体技术原理流式传输的定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体（如视频、音频）的技术总称，其特定含义为通过internet将影视节目传送到pc机。实

30、现流式传输有两种方法：实时流式传输（realtimestreaming）和顺序流式传输（progressivestreaming）。一般说来，如视频为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用如rtsp的实时协议，即为实时流式传输。如使用http服务器，文件即通过顺序流发送。当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。流媒体技术原理流媒体技术原理顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看再线媒体，在给定时刻，用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的前头部分，顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的http服务器可发送这种形式的文件，

31、也不需要其他特殊协议，它经常被称作http流式传输。流媒体技术原理流媒体技术原理实时流式传输实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接配匹，使媒体可被实时观看到。实时流与http流式传输不同，需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输总是实时传送，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。理论上，实时流一经播放就可不停止，但实际上，可能发生周期暂停。流媒体技术原理流媒体技术原理实时流式传输必须配匹连接带宽，实时流式传输需要特定服务器，如quicktimestreamingserver、realserver与windowsmediaserver.这些服务器允许对

32、媒体发送进行更多级别的控制，因而系统设置、管理比标准http服务器更复杂。实时流式传输还需要特殊网络协议，如：rtsp（realtimestreamingprotocol）或mms（microsoftmediaserver）。流媒体的系统组成及网络环境流媒体的系统组成及网络环境流媒体的系统组成编码工具：用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式，这可以由带视音频硬件接口的计算机和运行其上的制作软件共同完成。流媒体数据。服务器：存放和控制流媒体的数据。网络：适合多媒体传输协议或实时传输协议的网络。播放器：供客户端浏览流媒体文件。支持流媒体传输的网络协议支持流媒体传输的网络协议流式传输的实现需

33、要合适的传输协议。由于tcp需要较多的开销，故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中，一般采用http/tcp来传输控制信息，而用rtp/udp来传输实时声音数据。支持流媒体传输的网络协议支持流媒体传输的网络协议实时传输协议rtp与实时传输控制协议rtcp实时传输协议rtp（real-timetransportprotocol）是用于internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。rtp通常使用udp来传送数据，但rtp也可以在tcp或atm等其他协议之上工作。支持流媒体传输的网络协议支持流媒体传输的网络协议实时传输控制协议rtcp（real-timetransportcontrolp

34、rotocol）rtp一起提供流量控制和拥塞控制服务。在rtp会话期间，各参与者周期性地传送rtcp包。rtcp包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料，因此，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。rtp和rtcp配合使用，它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。支持流媒体传输的网络协议支持流媒体传输的网络协议资源预订协议rsvp由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感，要在网络中传输高质量的音频、视频信息，除带宽要求之外，还需其他更多的条件。rsvp（resourcereserveprotocol）是

35、正在开发的internet上的资源预订协议，使用rsvp预留一部分网络资源（即带宽），能在一定程度上为流媒体的传输提供qos.在某些试验性的系统如网络视频会议工具vic中就集成了rsvp.2流媒体制作流媒体制作（1）realproducer_plus_111_windows_setup（2）Microsoft_Producer_20033流媒体课件制作流媒体课件制作视频转换大师(WinMPGVideoConvert）狸窝流媒体技术的网络教育应用方案流媒体技术的网络教育应用方案（1）实时同步教学方式的实现实时网络教学系统教师授课部分信号控制传输部分：学生听课部分计算机摄像机录像机DVD视频展示台

36、无线麦克风投影机电视机功放与音箱无线麦克风多通道信号控制器调音台视音频信号网络传输功率放大流媒体技术的网络教育应用方案流媒体技术的网络教育应用方案（2）异步教学方式的实现异步教学方式的实现需要将制作好的流媒体课件放在网上供学生随时浏览学习。以时间流程的实现和过程控制见长。声画同步。5.2 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术虚拟现实VirtualReality，VR，是20世纪80年代末90年代初崛起的一种实用技术虚拟现实是多媒体技术发展的更高境界在Internet、军事、医学、教育、商业、建筑设计、娱乐甚至农业领域得到应用http:/ 基本工作原理基本工作原理用文本信息描述三维场景,在Int

37、ernet网上传输,在本地机上由VRML的浏览器解释生成三维场景,解释生成的标准规范即是VRML规范。VRML的基本特性的基本特性平台无关性；网络传输高速性；实时性；可扩充性VRML的建模的建模VRML语言具有的基本物体有:球体、锥体、柱体、立方体和文本等,这些基本物体为创建景像提供了方便。VRML的语法虽然并不复杂,但比较烦琐,如果需要设计房间内的装饰不仅需要设置各种器材的材质,还需要设置相应的位置,因此其代码量是相当可观的,因而目前有许多创建VRML文件模型的软件,可以把其它三维格式的文件转换成VRML文件,如3DSMAX、RAW等。但是若采用上述软件完成的三维模型都是手工在各个视图中绘制

38、出来的,费时费力,而且不够真实准确,对于那些需要采用大量数据来准确描述构造物时,或者被描述的这些物体非常不规则,则很难用手工精确创制。虚拟现实开发工具虚拟现实开发工具Vrml PadVrmlPad是一种功能强大且简单好用的VRML开发设计专业软件，通过VrmlPad可以对VRML文件进行浏览编辑，对资源文件进行有效的管理，并且提供了VRML文件发布向导，可以帮助开发人员编写和发布自己的VRML虚拟现实作品。另外，它提供的插件功能也能方便地完成VRML模型创建。下面举一个用VRML创建一红色球体的例子：#VRMLV2.0utf8#VRML文件的标准头TransformchildrenNaviga

39、tionInfoheadlightFALSE#加入自己的灯光DirectionalLight#灯光direction00-1Transform#定义字节点translation301childrenShapeappearanceAppearance#球体外观定义materialMaterialdiffuseColor100geometrySphereradius2.3#球体#Transform节点结束#VRML世界的子节点定义结束#整个VRML文件结束5.3 Agent 技技 术术 1什么是什么是Agent 2 Agent的类型的类型3 Agent的结构的结构4 多多Agent系统系统5 Ag

40、ent的实现工具的实现工具6 Agent技术的发展与应用技术的发展与应用7 智能机器人简介智能机器人简介什么是什么是Agent Agent一词的主要意思是“代理（人）”，但我们这里的Agent还具有更多的含义。简单来说，Agent是一种实体，而且是一种具有智能的实体。Agent技术来源于分布式人工智能DAI领域。也有人将其翻为智能主体或智能体。什么是什么是AgentHewitt认为Agent技术是一种处于一定环境下包装的计算机系统，为实现设计目的，能在该环境下灵活的，自主的活动。在1995年Wooldrige给出了Agent的两中定义：（弱定义）Agent用以最一般的说明一个软硬件系统，它具有

41、这样的特性：自治性，社会性，反映性，能动性；（强定义）Agent除了具备弱定义中的所有特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识，信念，义务，意图等。什么是什么是AgentAgent除了具备弱定义中的所有特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识，信念，义务，意图等。Agent产生背景产生背景Agent技术在90年代成为热门话题,甚至被一些文献称为软件领域下一个意义深远的突破,其重要原因之一在于,该技术在基于网络的分布计算这一当今计算机主流技术领域中,正发挥着越来越重要的作用。一方面,Agent技术为解决新的分布式应用问题提供了有效途径;另一方面,Agent技术为全面准确地研究分布计算系统

42、的特点提供了合理的概念模型。Agent产生背景产生背景常规的分布计算技术是基于经典的客户/服务器计算模型的,即将分布式应用分解为客户和服务器两大部分,服务器只有在接到客户的请求后方能提供服务。这些技术是在共享分布资源的应用背景下形成的,在解决新的分布式应用方面存在诸多局限性。Agent产生背景产生背景1.从人找信息到信息找人“2.客户/服务器计算模型使得通过Internet进行信息分布和查找的应用存在以下问题:一方面,信息提供者不能适时地将信息主动提供给最需要的用户;另一方面,信息使用者不知道到哪里能够找到急需的信息。3.2.并行工程4.各环节之间仍存在着数据共享和部门协同的沟痕,影响了产品设

43、计制造的整体进度和质量。5.3.分布式交互仿真6.单一仿真器的应用局限性很大Agent产生背景产生背景常规的分布计算技术的局限源于经典的客户/服务器计算模型的局限,即:将分布式应用中的自主行为实体简单地划分为客户和服务器两类;客户与服务器之间的交互关系仅限于客户主动请求/服务器被动响应的非对等关系。Agent产生背景产生背景1.利用Agent技术改善Internet应用例如,研制“信息找人”的Agent。2.利用Agent技术实现并行工程的思想例如,利用Agent技术开发工作流管理者。3.利用Agent技术开发分布式交互仿真环境将飞行训练仿真器与计算机网络上的若干工作站连接起来,在工作站上实现

44、多个模拟飞机的Agent,与仿真器构成可交互的空战仿真环境。受训人员操作这种置于交互仿真环境中的仿真器,不仅能够体验各种操纵飞机的技能,而且能够通过与智能化的自主模拟战机的交互,实践各种空战战术行为Agent基本特性基本特性Agent的抽象模型是具有传感器和效应器，处于某一环境中的实体。它通过传感器感知环境；通过效应器作用于环境；它能运用自己所拥有知识进行问题求解；它还能与其它Agent进行信息交流并协同工作。因此，Agent应具有如下基本特性：(1)自主性亦称自治性，即能够在没有人或别的Agent的干预下，主动地自发地控制自身的行为和内部状态，并且还有自己的目标或意图。(2)反应性即能够感知

45、环境，并通过行为改变环境。(3)适应性即能根据目标、环境等的要求和制约作出行动计划，并根据环境的变化，修改自己的目标和计划。(4)社会性，一个Agent一般不能在环境中单独存在，而要与其它Agent在同一环境中协同工作。而协作就要协商，要协商就要进行信息交流，信息交流的方式是相互通信。Agent的概念由Minsky在其1986年出版的思维的社会一书中提出。Minsky认为社会中的某些个体经过协商之后可求得问题的解，这些个体就是Agent。他还认为Agent应具有社会交互性和智能性。从此，Agent的概念便被引入人工智能和计算机领域，并迅速成为研究热点。教育的教育的Agent的一般构成的一般构成

46、教学Agent：教学策略Agent，学生建模，教学内容，测验和评价，协调。接口Agent：负责学习者与系统内部的信息交流以及和其他系统的接口Agent的交流。过程管理Agent：监控学习过程，收集分析数据，为教学决策Agent采取策略。Agent的类型的类型 从Agent理论模型角度来看，Agent可分为反应型、思考型（或认知型）和两者复合型。从特性来看，Agent可分为以下几种类型：(1)反应式Agent。这种Agent能够对环境主动进行监视，并能做出必要的反应。反应式Agent最典型的应用是机器人，特别是Brookes类型的机器昆虫。(2)BDI型Agent。即有信念（Belief，即知识

47、）、愿望（Desire，即任务）和意图（Intention，即为实现愿望而想做的事情）的Agent。它也被称为理性Agent。这是目前关于Agent的研究中最典型的智能型Agent，或自治Agent。BDIAgent的典型应用是在Internet网上为主人收集信息的软件Agent。比较高级的智能机器人也是BDIAgent。(3)社会Agent是处在由多个Agent构成的一个Agent社会中的Agent。各Agent有时有共同的利益（共同完成一项任务），有时利益互相矛盾（争夺一项任务）。因此，这类Agent的功能包括协作和竞争。办公自动化Agent是协作的典型例子，多个运输（或电信）公司Agen

48、t争夺任务承包权是竞争的典型例子。(4)演化Agent具有学习和提高自己能力的Agent。单个Agent可以在同环境的交互中总结经验教训，提高自己的能力。但更多的学习是在多Agent系统，即社会Agent之间进行的。模拟生物社会（如蜜蜂和蚂蚁）的多Agent系统是演化Agent的典型例子。(5)人格化Agent不但有思想，而且有情感的Agent。这类Agent研究得比较少，但是有发展前景。在故事理解研究中的故事人物Agent是典型的人格化Agent。Agent的结构的结构 由于Agent的多样性，很难给出一个统一的结构模型。下面仅给出思考型Agent的一个简单结构模型（见图1）。图1思考型Ag

49、ent结构模型示意图多多Agent系统系统 从Agent的特性可以看出，Agent的一个显著特点就是它的社会性。所以，Agent的应用主要是以多个Agent协作的形式出现。因而多Agent系统（简称MAS）就成为Agent技术的一个重点研究课题。另一方面，MAS又与分布式系统密切相关，所以，MAS也是分布式人工智能（DAI）的基本内容之一。1.多Agent系统的特征多Agent系统是一个松散耦合的Agent网络，这些Agent通过交互、协作进行问题求解（所解问题一般是单个Agent能力或知识所不及的）。其中的每一个Agent都是自主的，它们可以由不同的设计方法和语言开发而成的，因而可能是完全异

50、质的。多Agent系统具有如下特征：(1)每个Agent拥有解决问题的不完全的信息或能力；(2)没有系统全局控制；(3)数据是分散的；(4)计算是异步的。2.多Agent系统的研究内容多Agent系统的理论研究是以单Agent理论研究为基础的，所以，除单Agent理论研究所涉及的内容外，多Agent系统的理论研究还包括一些和多Agent系统有关的基本规范，主要有以下几点：(1)多Agent系统的定义；(2)多Agent系统中Agent心智状态包括与交互有关的心智状态的选择与描述；(3)多Agent系统的特性以及这些特性之间的关系；(4)在形式上应如何描述这些特性及其关系；(5)如何描述多Age