多媒体技术概述.pptVIP

专用芯片 NEC公司称其已开发出了一种用于图像识别的单芯片并行处理器。这种处理器每秒能处理50.2G(1G＝10亿)条指令。这一速度是3GHz的PC处理器的4倍，能耗却只有1/10 这个由3270万个晶体管构成的芯片由一个128个8位RISC处理单元和一个用于控制功能的16位处理器并行构成。每个处理单元只有100MHz的工作频率，从而大幅降低了能耗，其每个处理单元都拥有2KB的存储空间，用于存储图像数据 这个处理器的功耗相当于PDA的处理器、图形处理性能相当于4台PC，而尺寸却只有11×11毫米 返回 第三十页，共五十六页。 多核处理器 目前最快的PC处理器上晶体管的数目已经达到了5500万个，保守一点估计，到2007年一个处理器将集成10亿只晶体管（频率大约是6GHz）。 巨大的晶体管数量意味着巨大的能耗，随之而来的散热问题也日益凸显。 毫无疑问，工艺的提升有助于部分地解决散热问题，但生产工艺提升本身就是一个耗资巨大（一条0.18微米的生产线造价大约是20亿美元）的工程 第三十一页，共五十六页。 多核处理器 从理论上讲，由于将两个或多个运算核封装在一个芯片内部，首先节省了大量的晶体管和封装成本（CPU的核很小，将多个核封装在一起给外形尺寸带来的变化并不显著），同时还能显著提高处理器的性能。 多核处理器对外的“界面”还是统一的（有的多核产品甚至不会改变针脚数），所以整个计算机系统需要为此做出的改变就很有限，这意味着用户不会在主板、硬件体系方面做大的改变，从兼容性和系统升级成本方面来考虑有诸多的优势 第三十二页，共五十六页。 多核处理器 双核或多核处理器早已有之，SOC、多媒体、网络等一些嵌入式处理器中都采用了多核技术 IBM Power 4处理器一样，将两颗完全一样的处理器封装在一个芯片内，达到双倍或接近双倍的处理性能，由于共享了缓存和系统总线，因此这种做法的优点是能节省运算资源。而Sun公司明年即将发布的双核处理器Ultra SPARC IV则将两颗处理器集成在一个硅片上，这样封装面积更小，相对功耗也更低 第三十三页，共五十六页。 多核处理器 采用0.13微米工艺的Madison芯片面积将降低到200～300mm2之间；到2004年采用0.09微米工艺的第五代安腾处理器Montecito的产品面积可能会进一步降低到150mm2；直到2005年65纳米工艺诞生，IA64处理器的大小可能会降低到100mm2以下，届时，这些技术进展会为Intel多核处理器的诞生打下坚实的基础 返回 第三十四页，共五十六页。 数据压缩及编码技术 多媒体系统要求具有综合处理声、图、文的能力，面临的主要问题是巨大的数据量，尤其是对动态图形和视频图像 多媒体信源引起了“数据爆炸” 如果不进行数据压缩 传输和存储都难以实用化 多媒体 数据 第三十五页，共五十六页。 1分钟数字音频信号需要的存储空间 第三十六页，共五十六页。 分钟数字视频信号需要的存储空间 1 第三十七页，共五十六页。 时间域压缩──迅速传输媒体信源 频率域压缩──并行开通更多业务 空间域压缩──降低存储费用 能量域压缩──降低发射功率 数据压缩的好处 返回 第三十八页，共五十六页。 多媒体同步 多媒体信息本身的特点使得各种信息之间在时间上具有一定的相关性，最明显的例子是声音和图像，二者都是时间的函数 在对多媒体数据进行综合处理时，不仅要考虑到各种媒体的相对独立性，为了达到较好的信息表示效果，还要注意保持媒体之间在时间和空间上的相关性 返回 第三十九页，共五十六页。 多媒体网络与分布式处理技术 多媒体单机系统的研究目前已相对成熟，但对多媒体计算机网络的研究目前还不够成熟 数字化的网络集多媒体信息的获取、存储、处理、编辑、综合、传输于一体，并运行于网络上，网络的任意节点都可以共享网上的多媒体信息 多媒体技术要充分发展其对多媒体信息的处理能力，必须与网络技术相结合 运行于网络环境下多媒体系统，因为它能够不受时空限制地使多个用户透明地共享网上的数据，特别是多个用户同时共同对一个数据文件进行编辑，这使得多媒体技术有了更广泛的应用 返回 第四十页，共五十六页。 多媒体计算机技术 鲁宏伟 第一页，共五十六页。 第一章 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 多媒体信息处理的总目标 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 多核处理器 数据压缩及编码技术 多媒体同步 多媒体技术的应用 多媒体技术促进了计算机、通讯和大众媒体的融合 思考题 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 人机界