多媒体使用调查与研究类论文题目

我国现行学科分类是长期受计划经济模式影响的产物，既缺乏科学依据又层次混乱。1998年将装潢艺术设计、染织艺术设计、陶瓷艺术设计、室内与家具设计、装饰艺术设计、环境艺术设计、服装艺术设计等7种专业合并为"艺术设计"一个专业，是对设计教育发展的倒行逆施，如不抓紧纠正，必将产生更为严重的负面影响。高等教育应当着力培养日益细分的职场所需要的专业人才，视觉传达设计是紧随时代发展的，由多学科交叉融合而形成的多种细分专业所构成的学科类（也称二级类）。视觉传达设计的特殊性，该学科类各专业的相互关联性和学科归属性，决定了这种学科类的地位是不可替代的。关键词：视觉传达；学科；专业；艺术学；设计学 随着中国的开放改革和社会主义市场经济体制的构建，更加凸显出我国高校的设计教育明显滞后于社会经济发展的现实需要，也滞后于现代设计的实践活动。这个问题，长期以来没有能够得到根本解决，并且矛盾愈加突出。视觉传达设计的教育则表现得尤其明显。承认视觉传达设计的学科地位，尽快建立起适合中国传统文化与现代科学技术相结合的，形成有利于生产力高效益发展的视觉传达设计教育体系，是现阶段以及今后相当长的一段时期我们国家社会经济发展的需要。 1.前提：艺术学和设计学都有作为一级学科门类的必要条件和充分理由 教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》与此前一年的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》的学科分类基本一致，分设哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、军事学、管理学十二个学科门类。学科门类下设二级学科"类"，再下是"专业"若干种。这种分类是长期受计划经济模式影响，思想还没有得到解放的产物。既缺乏必要的科学依据，层次也是混乱的。居然把艺术学划在文学门类，把体育学划在教育学门类，显然是对这两个学科的独特性缺乏了解。著名设计教育家尹定邦1999年初对此就进行了尖锐的批评："设计学则是既有自然科学特征又有人文学科色彩的综合性的专门学科。就这一点而言，传统的学科划分规范就显得过于拘谨和迂腐。"① 完善社会主义市场经济体制是党的十六大提出的重要任务。中央还提出在十一五期间要深入实施科教兴国战略和人才强国战略，把增强自主创新能力作为科学技术发展的战略基点。科学发展观是符合客观规律、实事求是、切合实际的发展观，学科的再分类不能继续沿用计划模式的老路。社会主义市场经济体制下的学科分类，不应当是"指令性"的，而应该是"指导性"的。每个学校应当根据自身学科建设和市场情况，确定专业和院系的设置，不应受到学科分类的束缚。但是我们又不得不看到，学科分类在我国现阶段仍然有着特殊重要的作用。因为学科分类往往是计划的依据，对于院校、专业、学位的设置有着直接的影响。因此，教育改革首先必须触动学科分类这一敏感问题。著名经济学家钱颖一博士提出的学科分类改革思路，既具有科学性，也符合中国国情："我建议学科分类做如下改变，仍保留12个门类，但做重新划分。在基础学科层次分为3类：(1)自然科学(即目前分类中的理学)；(2)社会科学(包括目前分类中的经济学、法学中的政治学和社会学、教育学中的心理学等)；(3)人文(包括目前分类中的文学、历史和哲学)。在实用学科层次分为8类：(4)工学；(5)农学；(6)医学；(7)法学；(8)教育学；(9)管理学；(10)军事学；(11)艺术学；(12)体育学。"② 将艺术学确定为实用学科层次的一级学科门类，是科学地正视了艺术学学科的独特性，有利于学科发展和国际交流。 1998年的专业目录在十二个学科门类下设二级类71个，把专业种数由504种减少至249种，调减幅度为，艺术类中其他学科的专业种数也只是减少了一半。但是，却把随着改革开放而方兴未艾的我国产业发展急需的，"既有自然科学特征又有人文学科色彩的"，招生总量占艺术类60%以上的装潢艺术设计、染织艺术设计、陶瓷艺术设计、室内与家具设计（部分）、装饰艺术设计、环境艺术设计、服装艺术设计（部分）等7种专业，一股脑合并为"艺术设计"一个专业。 且不论随着我国改革开放，这些年这些专业的发展和社会的需求，就算与其他学科门类同步"调减"，也没有必要非把7个专业变为一个专业。使得各个学校都很无奈，不得不按"专业方向"招生和组织教学。这种"改革"完全是倒行逆施，是对世界现代设计100多年各专业形成发展状况的无知或漠视。因为混淆了专业特性，在业内外无论对刚刚从西方吸收引进本应快速发展的专业，还是对陶瓷、染织等富有中国悠久传统的专业，都产生了极为严重的负面影响，也极大地挫伤了专业教师的积极性。面对这种局面，居然还有"专业人士"闭着眼睛大唱赞歌，以至教育部从2001年起逐年批准新增目录外专业和部分院校试点专业，到现在专业种数已经超出"调减"之前了，惟独这7种专业未能够得以正名。 也正因为"艺术设计"只被视为一个专业，教育部近期制订的《普通高等教育十一五国家级教材规划申报指南》，对于艺术类"艺术设计"专业只有两门课程（艺术设计导论、现代艺术设计思潮）。而《展示设计》、《产品包装设计》都是历来被认为是视觉传达专业的学科方向课程，还有其他几门艺术设计专业的学科方向课程，却规划在工学门类里面。学科分类的不科学和设计专业合并带来的弊端展现在许多方面。 把业内外都能分辨的不应合并的7个专业合并了，却又批准设立了装潢设计与工艺教育、服装设计与工艺教育、会展艺术与技术等专业。难道培养教师的专业面"窄"可以，培养职业设计师的专业面则必须"拓宽"？"会展艺术与技术"，这种名称的专业为什么就没有人觉得"窄"了呢？多年来，装潢（视觉传达）设计"专业方向"的许多毕业生也在从事这项专门工作，为什么长期以来就不能在视觉传达设计学科开设这一专业或专业方向呢？设计类各个专业从一出现就是与相关的并且不断发展的工艺、技术密不可分的。西方从100年之前，视觉传达设计教育就是按专业所需知识结构（包括艺术与技术层面）对学生进行培养的。 诚然，刚刚过去的20世纪，除了自然科学还在向纵深发展，艺术设计及许多人文社会科学学科的发展，则更多的表现在与其它学科的交叉交融上。但是，艺术设计各个专业与其它学科的交叉交融发展，并不应当限制在学科内，这些专业的相互影响与相互促进是历史形成的。艺术设计各个专业的发展，应当也必然体现与各自相关联的其他学科专业的交叉交融，造就适应快速发展的各行各业对专门艺术设计所需要的人才。"服装设计与工程专业"、"包装工程与设计"等专业，就是符合当今和日后细分市场需要应运而生的。但是，目前这些专业依托在工学门类，是舍本逐末之举。中国本土产业进步的根本出路在于"中国设计"，仅仅满足于"Made in China"是不够的。"设计"是有别于"制造"概念的，前者是对未知领域的开拓和新的物象、形态、可能的创意发现，而后者只是对这些开拓和发现结果的批量加工复制。满足"中国设计"需要的设计师，对相关产业技术的了解和熟悉固然重要，但是对设计师的创造力培养仍然还是第一位的。 2.前景：日益细分的职场需要与产业技术进步结合的各种复合型专业人才 "拓宽专业面，增强适应性"是近年来的时髦论调，也有可能成为误人子弟者的托词。如今各行各业的发展日新月异，专业化分工愈来愈细，对专业能力的要求也愈来愈高，每个专业都在与相关领域知识的交叉交融中向纵深发展。学校应当对人才市场的需求有所预测。大学学制是固定的，学生即便再勤奋，精力也是有限的。针对每个专业，教育者应当明确哪些知识是学生毕业前必须熟练掌握的，哪些知识是熟悉了解就可以的。不应该以所谓的"宽口径"来不变应万变。更不应当对学生听之任之，个人兴趣不能代替专业知识的学习。否则，就是对世界观正在形成中的学生、对有限的教育资源的不负责任。"事实证明，拓宽后的新专业目录，还不能完全适应社会对专门人才的需求，因为社会仍按行业（即所谓的窄专业）招聘和使用人才。所以近年来又有近200多个目录外专业诞生。这些目录外专业绝大多数是口径较窄的专业针对性较强的优势和特色专业。实践的结果，说明这样做是正确的。"③《新京报》2005年4月30日的一篇报道很是耐人寻味：那些为适应新产业迅猛发展而诞生的纯粹"新专业"更吸引人的眼球。信用管理专业、知识产权专业、网络游戏专业、葡萄与葡萄酒工程专业，随着社会工种的日益细分和职场需求的不断变化，这些专业的人才也正逐渐成为社会中不可或缺的组成部分。 提出"拓宽专业面，增强适应性"的初衷，笔者不清楚,但认为关键在于是否正确理解和施行。搞好饮料的包装或广告设计，当然要对食品科学与工程专业的知识有所了解，著名设计教育家高中羽早在1990年之前就曾指出：视觉传达设计中的"视觉表现离不开一定的商业需要，所以了解有关市场背景至为重要。"④ 但是这样做是需要投入精力的，于是很多学生就近"拓宽"：从染织专业看到蜡染效果不错，就设计蜡染的包装、广告；从装饰专业看到壁挂好看，就给壁挂设计包装、广告；从陶瓷专业知道点景德镇、陶艺，就设计艺术陶瓷商品或展览的包装、广告。在作业中把"商品"描绘得可以乱真，你看专业面是不是"拓宽"了，专业之间是不是"渗透"了？这是"近亲结婚"。再则这几种产品对GDP的贡献并不多，而且因其商品的特点，包装广告起的作用并不大，至多也是美学方面的。只有市场竞争激烈的快速消费商品、同质化商品及企业，才更需要高水平的包装和广告等视觉传达设计。 视觉传达设计对于我国企业提高竞争能力的作用十分重要，在与众多学科交差交融中发展速度非常迅猛。不应当想当然地认为还与装饰、染织差不多。艺术设计各专业的区别也是显而易见的。横向比较一下，就可以得到立体的判断。但凡是个医生，对人的疾病都能大致诊断，但是医学学科门类分为二级学科就有7个，本科专业不完全统计就分了29个。人类健康固然是最重要的头等大事，怎样细化研究都是有必要的，看医生都愿意找专家，肯定不会有人愿意找个"拓宽专业面，增强适应性"的医生看病。视觉传达设计的工作也是很专业化的，不仅仅是完成一张没有油画大、更没有壁画大的设计稿，而是至少涉及印制几万张几十万张之后的效果，更是直接影响到客户的产品销售，企业的兴衰。 我们再看看同样在我国属于新兴学科的管理学类是怎样划分专业的，应该能够从中得到一些启示。管理学学科门类的二级学科倒不多，只有4个，但是本科的专业种数至少有30个，包括管理科学、信息管理与信息系统、工业工程、工程管理、工商管理、市场营销、会计学、财务管理、人力资源管理、旅游管理、行政管理、公共事业管理、劳动与社会保障、土地资源管理、农林经济管理、农村区域发展、工程造价、商品学、审计学、电子商务、物流管理、国际商务、公共关系学、公共政策学、城市管理、公共管理、信息资源管理、物流工程、海事管理、信用管理等等。你看分得细不细，怎么就没有人敢说这些专业的许多课程都一样，不能称其为专业，只能是专业方向呢？ 大学教育的主流到底应该是"专业教育"还是"通识教育"，一直还在争论着。其实，专业教育和通识教育并不是绝然对立的。专业教育要以通识教育为基础，都是为了使学生的专业能力更出色。一些高校的视觉传达专业连"视觉传达设计史"这类课程都不开，却热衷"通识教育"，岂不是本末倒置。将上手和后劲对立起来也是不符合实际的。"企业招聘首先选快手，上手慢了肯定不行。企业招聘人才不仅要面试，而且还要有试用期。只图上手快，后劲跟不上，职业位置也坐不稳。反过来，上手慢的后劲也不会大，连位置都抢不上，也就没有机会发挥后劲了。"⑤ 不断学习是追求上进者毕生的事情，不可能在有限的几年掌握一生使用的知识。大学教育的主流应该是培养学生毕业时"抢位置"的能力和追求上进的素质，也就是应当着力于培养日益细分的职场所需要的专业人才。 3.前程:视觉传达设计是由多学科交叉形成的多种专业所构成的学科类 毛泽东在《矛盾论》中曾指出"科学研究的区分，就是根据科学对象所具有的特殊的矛盾性。因此，对于某一现象的领域所特有的某一种矛盾的研究，就构成某一门科学的对象。"⑥ 20年前，中国的现代设计与本土现当代艺术同时登场，设计与美术的不同之处，人们也是逐渐认识到的。其实，早在200年前，康德（）就明确的指出：美有两种，即自由美和依存美，后者含有对象的合乎目的性。合乎目的是一个更有优先权的美学原则，它与功能相近。⑦ "纯粹绘画的使用就是鉴赏，而实用品的使用则在于按要求发挥效用时。"⑧ 设计即要符合审美性，又要具有实用性、替人设想、以人为本，视觉传达设计是一种需要而不仅仅是装饰、装潢。"对平面广告设计而言，最为重要的一点莫过于信息的传达。" ⑨ 1960年开始在西方流行的术语视觉传达设计（Visual Communication Design），是随着改革开放传入我国逐渐取代了表述极不准确的"装潢设计"。其实，从这时起视觉传达设计已经发展成为包含多个专业的学科类型，当时肯定没有人意识到其后影象和计算机等技术发展的这样快，只是觉得graphic design（平面设计）这个术语和其代表的设计内容已不能涵盖新出现的影象、电子读物、多媒体等一些新的信息传达媒体的设计。如今许多新专业的设立，就是基于这一体现出学科交叉与发展的原因。 虽然视觉传达设计各专业都是"给人看的设计"，"告知的设计"。⑩ 由于解决问题的差异性，解决问题的方式不同，要求具备有区别的知识结构，因而新的专业必然出现和发展。如同同是诊病，由于解决问题的差异性，就有了临床医学与口腔医学专业的区分，又有口腔医学与口腔修复工艺学的专业细分；因方式不同，临床医学与中医学就各自都是二级学科类，也有了放射医学与临床医学的专业不同。难道艺术类的学生就都是天才，同样的学制能样样精通？中国设计业和设计教育的整体水平一直徘徊，不能不说与艺术类相关专业特别是搞传统工艺美术的总是只看到各专业的共性有着直接的关系，因为一些人从表象上是理解不到视觉传达设计的发展，视觉传达设计早已不仅仅只是以造型基础、图案或视觉形式为学科基础了，与装饰艺术或各种绘画是有本质区别的，虽然都具有可视性，但是与传达功能相比，视觉传达设计的美化毕竟是第二位的、从属性的。由于旧有学科分类的桎梏,大多数设计学研究者还无法横跨自然科学与社会科学之间的沟壑,对设计学进行立体的研究。 艺术领域接近达成共识，却在其他领域又产生设计是纯科学、纯技术的认识偏差。由初期把"设计"归于"美术"范畴的僵化，到发现了"设计"的技术性、科学性、实用性的另一面，而抛弃了同根生长的"艺术"。如今，工业设计专业拿工学士学位；服装设计与纺织工程联姻，其实染织设计与纺织工程的关系算起来更近；环境艺术设计紧抱建筑学的大腿；视觉传达设计专业衍生的包装设计专业方向投入到包装工程的怀抱，广告设计将由日益壮大的广告学科拉走；视觉传达设计专业，国际通称Graphic Design（译为平面设计），因其一直与印刷有极为密切的关系，也完全有理由并入到印刷工程学科里面；书籍设计也同样有理由在出版编辑学里开设……艺术设计将要变成了一个既"新"又"老"的"横断学科"了。我国正处于并将长期处于社会主义初级阶段，生产力还不发达，城乡区域发展不平衡。西方经济发达国家已经进入信息社会多年了，我们现在只是刚刚开始工业化和信息化的初期，设计教育还是应该在认真研究总结西方100多年的经验与教训的基础上，再图"创新"为好。 视觉传达设计不能作为工业设计专业的一部分，也不应作为广告学科的一部分，更不能等同于装饰艺术。尽管它们之间都有着千丝万缕的关系。确立视觉传达设计的二级学科地位和相应的专业定位，是设计事业少走弯路健康发展的需要。这也是"坚持以经济建设为中心，坚持用发展和改革的办法解决前进中的问题" 的具体行动。 欧美的现代视觉传达设计专业教育，已经有100年的历史。视觉传达设计"在现代设计中具有举足轻重的作用，对于现代物质文明的影响力可以与建筑设计、城市规划设计、工业产品设计相提并论，是组成现代设计范畴的一个极其重要的部分。" ⑾ 视传设计师历来受人尊重，法国海报设计家切列特（Jules Cheret）对当时的海报设计有很大的影响,法国政府于1890年授予他荣誉军团勋章（the Legion of Honor）。不能因为视觉传达设计主要是基于机械化大批量印刷生产的这个手段上，而将视觉传达设计视为传统的保守的。目前视觉传达设计的范围已经跨越了影视界限，在多媒体设计中产生非常积极和活跃的作用。与此同时，它的传统和范畴却依然存在，在电脑辅助设计的技术前提下，发展速度也非常惊人。当代印刷已经进入到数字化印刷技术时代，并且还在继续发展，平面设计只有紧密结合印刷技术的发展，才不会被历史淘汰。 视觉传达设计"在研究视觉造型、美学、传播学的同时，还要研究语言、社会、市场、心理、生理、物理、哲学等诸多学科。" ⑿ 一旦设计因为电脑和其他的现代设备得到简化之后，设计师的大部分时间就不用化在完稿工作上，观念的形成、市场的调查、设计战略的组织等等就成为设计师面临的主要问题。因此，人的精神因素、设计家本身的素质变成设计优劣的主要驱动因素。我们不得不重新注意设计家本身的素养，而不仅仅是他的手头工夫。这对于视觉传达设计和设计教育来说，都是一个重大的转折和挑战。 正因为视觉传达设计自身关系的特点产生了可以利用的设计元素的多样化，从而导致了设计上的不确定性。任何一门学科的特点都有自身的特殊性和不可替代性，即使在学科交叉发展的过程中，其他门类的学科的参与只是对其自身发展的强调和补充，这可以使其自身的特点更加突出与鲜明，而不是混淆与取代。"从长远看，视觉传达设计必定是更科学、严谨、合理的概念名称，蕴涵着未来设计的趋向。"⒀ 视觉传达已是一门多元素、多学科交叉的设计学科类。⒁ 视觉传达设计的专业细分设置的前提，在于每个专业的毕业生达到每个岗位对专业设计师的基本要求，在固定的学制内完成能够而又必须掌握、了解的知识和技能，也就是知识结构的完善。我们还是发展中国家，专业细分设置还必须考虑到便于国际对接。视觉传达设计学科目前可以包含6个专业：平面设计（Graphic Design）、包装设计（Package Design）、书籍设计（Book Design）、广告设计、电子视传设计（电影电视片头、影视广告等影象，电子读物、多媒体等的视觉传达设计）、会展设计。 会展设计，目前有的学校开设在工业设计专业。其实会展设计是以信息传达为目的的空间设计形式，是以视觉传达设计为主兼有产品设计和环境设计因素并与声、光、电等现代技术相结合的专业。 插图专业很有独立开办的必要。字体设计专业也越来越显现出开办的可能和必要性，工学门类里的焊接专业能从本科到博士后都研究不完，而中文字体作为特殊技术产品早已经供不应求，却遭到学习视觉传达设计者的藐视。 视觉传达设计类各专业的专业课程，可由学科平台课程和各个专业的方向设计（含史论与设计思潮等）课程组成，尤其应当注意适度加强各个专业所涉及的自然科学、社会科学和人文科学以及相关应用技术的学习，加强传统认为是上下游专业工作的相关知识技能的了解和熟悉，使得学生毕业时在其专业领域内真正成为行家里手。职场是需要能够一进去就能创造业绩与效益的专业人才，也只有具备这样能力与素质的学生才具有继续深造培养的价值。 在现阶段，艺术学作为一级学科门类经过一些讨论是容易得到确认的，"设计学"能否被确认为一级学科门类肯定有争议的过程。但是，无论结果如何，视觉传达设计作为紧随时代发展的"既有自然科学特征又有人文学科色彩的综合性的"，由多学科交叉融合而形成的多种细分专业所构成的学科类，因其特殊性和所含专业的相互关联性以及学科归属性，这种二级学科类的地位是历史形成的，也是不可替代的。而且只会随着社会经济和产业进步而发展，这种趋势也是不可逆转的。制作多媒体交互动画的意义 上海是我国最大的商业、金融中心，也是西太平洋地区重要国际港口城市，内外联系广泛，交通、通讯比较发达。另外，上海旅游资源丰富，作为历史文化名城，有130余处国家级和市级文物保护单位、众多的园林、博物馆、宗教寺院及有世界建筑博览会之称的城市建筑群，吸引了大量的中外游客。豫园作为一座具有400多年历史的江南古典园林，也是上海十大景点之一，其秀丽的景色，众多的文物吸引了大批中外游客。 把上海的著名旅游景点与多媒体技术结合起来，不再拘泥于书本、图片，以更为直观的形式展现出来。这也充分体现了以多媒体和网络技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。（二） 多媒体交互动画的概念计算机多媒体与电视、电影媒体不同，它具有交互性，可以对多媒体进行控制。交互（Interactivity），简单地说，就是作者与用户之间一来一往，相互对话，相互协作。这样的过程使双方都能有所了解，正如商业中的信息反馈一样，会使用户更多的按自己的意愿行事。多媒体交互动画就是运用以计算机为核心的多媒体技术，融合所选主题的内容编制而成的交互软件。借助多媒体交互动画，用更直观生动的形式表现所选主题的内容，既能弥补书本、图片的单一和空间想象能力的不足，又能使所选主题更为突出，与观赏者产生互动。真正达到“交互”的主题思想。（三） 多媒体交互动画的开发过程1． 确定主题正如在“制作多媒体交互动画的意义”中写到的：豫园作为一座具有400多年历史的江南古典园林，也是上海十大景点之一，其秀丽的景色，众多的文物吸引了大批中外游客。选择豫园作为多媒体交互动画的主题，有其独特的历史性、代表性、教育意义

多媒体图像压缩技术姓名:Vencent Lee摘要：多媒体数据压缩技术是现代网络发展的关键性技术之一。由于图像和声音信号中存在各种各样的冗余，为数据压缩提供了可能。数据压缩技术有无损压和有损压缩两大类，这些压缩技术又各有不同的标准。一、多媒体数据压缩技术仙农(C．E．Shannon)在创立信息论时，提出把数据看作是信息和冗余度的组合。早期的数据压缩之所以成为信息论的一部分是因为它涉及冗余度问题。而数据之所以能够被压缩是因为其中存在各种各样的冗余；其中有时间冗余性、空间冗余性、信息熵冗余、先验知识冗余、其它冗余等。时间冗余是语音和序列图像中常见的冗余，运动图像中前后两帧间就存在很强的相关性，利用帧间运动补兴就可以将图像数据的速率大大压缩。语音也是这样。尤其是浊音段，在相当长的时间内(几到几十毫秒)语音信号都表现出很强的周期性，可以利用线性预测的方法得到较高的压缩比。空间冗余是用来表示图像数据中存在的某种空间上的规则性，如大面积的均匀背景中就有很大的空间冗余性。信息熵冗余是指在信源的符号表示过程中由于未遵循信息论意义下最优编码而造成的冗余性，这种冗余性可以通过熵编码来进行压缩，经常使用的如Huff-man编码。先验知识冗余是指数据的理解与先验知识有相当大的关系，如当收信方知道一个单词的前几个字母为administrato时，立刻就可以猜到最后一个字母为r，那么在这种情况下，最后一个字母就不带任何信息量了，这就是一种先验知识冗余。其它冗余是指那些主观无法感受到的信息等带来的冗余。通常数据压缩技术可分为无损压缩(又叫冗余压缩)和有损压缩(又叫熵压缩)两大类。无损压缩就是把数据中的冗余去掉或减少，但这些冗余量是可以重新插入到数据中的，因而不会产生失真。该方法一般用于文本数据的压缩，它可以保证完全地恢复原始数据；其缺点是压缩比小(其压缩比一般为2：1至5：1)。有损压缩是对熵进行压缩，因而存在一定程度的失真；它主要用于对声音、图像、动态视频等数据进行压缩，压缩比较高(其压缩比一般高达20：1以上。最新被称为“E—igen—ID”的压缩技术可将基因数据压缩1．5亿倍)。对于多媒体图像采用的有损压缩的标准有静态图像压缩标准(JPEG标准，即‘JointPhotographicExpertGroup’标准)和动态图像压缩标准(MPEG标准，即‘MovingPictureExpertGroup’标准)。JPEG利用了人眼的心理和生理特征及其局限性来对彩色的、单色的和多灰度连续色调的、静态图像的、数字图像的压缩，因此它非常适合不太复杂的以及一般来源于真实景物的图像。它定义了两种基本的压缩算法：一种是基于有失真的压缩算法，另一种是基于空间线性预测技术(DPCM)无失真的压缩算法。为了满足各种需要，它制定了四种工作模式：无失真压缩、基于DCT的顺序工作方式、累进工作方式和分层工作方式。MPEG用于活动影像的压缩。MPEG标准具体包三部分内容：(1)MPEG视频、(2)MPEG音频、(3)MP系统(视频和音频的同步)。MPEG视频是标准的核心分，它采用了帧内和帧间相结合的压缩方法，以离散余变换(DCT)和运动补偿两项技术为基础，在图像质量基不变的情况下，MPEG可把图像压缩至1／100或更MPEG音频压缩算法则是根据人耳屏蔽滤波功能。利用音响心理学的基本原理，即“某些频率的音响在重放其频率的音频时听不到”这样一个特性，将那些人耳完全不到或基本上听到的多余音频信号压缩掉，最后使音频号的压缩比达到8：1或更高，音质逼真，与CD唱片可媲美。按照MPEG标准，MPEG数据流包含系统层和压层数据。系统层含有定时信号，图像和声音的同步、多分配等信息。压缩层包含经压缩后的实际的图像和声数据，该数据流将视频、音频信号复合及同步后，其数据输率为1．5MB／s。其中压缩图像数据传输率为1．2M压缩声音传输率为0．2MB／s。MPEG标准的发展经历了MPEG—I,MPEG一2、MPEG一4、MPEG-7、MPEG一21等不同层次。在MPEG的不同标准中，每—个标准都是建立在前面的标准之上的，并与前面的标准向后的兼容。目前在图像压缩中，应用得较多的是MPEG一4标准，MPEG-是在MPEG-2基础上作了很大的扩充，主要目标是多媒体应用。在MPEG一2标准中，我们的观念是单幅图像，而且包含了一幅图像的全部元素。在MPEG一4标准下，我们的观念变为多图像元素，其中的每—个多图像元素都是独立编码处理的。该标准包含了为接收器所用的指令，告诉接收器如何构成最终的图像。上图既表示了MPEG一4解码器的概念，又比较清楚地描绘了每个部件的用途。这里不是使用单一的视频或音频解码器，而是使用若干个解码器，其中的每一个解码器只接收某个特定的图像(或声音)元素，并完成解码操作。每个解码缓冲器只接收属于它自己的灵敏据流，并转送给解码器。复合存储器完成图像元素的存储，并将它们送到显示器的恰当位置。音频的情况也是这样，但显然不同点是要求同时提供所有的元素。数据上的时间标记保证这些元素在时间上能正确同步。MPEG一4标准对自然元素(实物图像)和合成元素进行区分和规定，计算机生成的动画是合成元素的一个例子。比如，一幅完整的图像可以包含一幅实际的背景图，并在前面有一幅动画或者有另外一幅自然图像。这样的每一幅图像都可以作最佳压缩，并互相独立地传送到接收器，接收器知道如何把这些元素组合在一起。在MPEG一2标准中，图像被看作一个整体来压缩；而在MPEG一4标准下，对图像中的每一个元素进行优化压缩。静止的背景不必压缩到以后的I帧之中去，否则会使带宽的使用变得很紧张。而如果这个背景图像静止10秒钟，就只要传送一次(假设我们不必担心有人在该时间内切人此频道)，需要不断传送的仅是前台的比较小的图像元素。对有些节目类型，这样做会节省大量的带宽。MPEG一4标准对音频的处理也是相同的。例如，有一位独唱演员，伴随有电子合成器，在MPEG一2标准下，我们必须先把独唱和合成器作混合，然后再对合成的音频信号进行压缩与传送。在MPEG一4标准下，我们可以对独唱作单独压缩，然后再传送乐器数字接口的声轨信号，就可以使接收器重建伴音。当然，接收器必须能支持MIDI放音。与传送合成的信号相比，分别传送独唱信号和MIDI数据要节省大量的带宽。其它的节目类型同样可以作类似的规定。MPEG一7标准又叫多媒体内容描述接口标准。图像可以用色彩、纹理、形状、运动等参数来描述，MPEG一7标准是依靠众多的参数对图像与声音实现分类，并对它们的数据库实现查询。二、多媒体数据压缩技术的实现方法目前多媒体压缩技术的实现方法已有近百种，其中基于信源理论编码的压缩方法、离散余弦变换(DCT)和小波分解技术压缩算法的研究更具有代表性。小波技术突破了传统压缩方法的局限性，引入了局部和全局相关去冗余的新思想，具有较大的潜力，因此近几年来吸引了众多的研究者。在小波压缩技术中，一幅图像可以被分解为若干个叫做“小片”的区域；在每个小片中，图像经滤波后被分解成若干个低频与高频分量。低频分量可以用不同的分辨率进行量化，即图像的低频部分需要许多的二进制位，以改善图像重构时的信噪比。低频元素采用精细量化，高频分量可以量化得比较粗糙，因为你不太容易看到变化区域的噪声与误差。此外，碎片技术已经作为一种压缩方法被提出，这种技术依靠实际图形的重复特性。用碎片技术压缩图像时需要占用大量的计算机资源，但可以获得很好的结果。借助于从DNA序列研究中发展出来的模式识别技术，能减少通过WAN链路的流量，最多时的压缩比率能达到90％，从而为网络传送图像和声音提供更大的压缩比，减轻风络负荷，更好地实现网络信息传播。三、压缩原理由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数据看作是信息和冗余度（redundancy）的组合。所谓冗余度，是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而达到减少冗余压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模型。图像的冗余包括以下几种：(1) 空间冗余：像素点之间的相关性。(2) 时间冗余：活动图像的两个连续帧之间的冗余。(3) 信息熵冗余：单位信息量大于其熵。(4) 结构冗余：图像的区域上存在非常强的纹理结构。(5) 知识冗余：有固定的结构，如人的头像。(6) 视觉冗余：某些图像的失真是人眼不易觉察的。对数字图像进行压缩通常利用两个基本原理：(1) 数字图像的相关性。在图像的同一行相邻像素之间、活动图像的相邻帧的对应像素之间往往存在很强的相关性，去除或减少这些相关性，也就去除或减少图像信息中的冗余度，即实现了对数字图像的压缩。(2) 人的视觉心理特征。人的视觉对于边缘急剧变化不敏感(视觉掩盖效应)，对颜色分辨力弱，利用这些特征可以在相应部分适当降低编码精度，而使人从视觉上并不感觉到图像质量的下降，从而达到对数字图像压缩的目的。编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，比如从信息论角度出发可分 为两大类：(1)冗余度压缩方法，也称无损压缩，信息保持编码或熵编码。具体讲就是解码图像和压缩 编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。(2)信息量压缩方法，也称有损压缩，失真度编码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分类为：(1)无损压缩编码种类 •哈夫曼编码 •算术编码 •行程编码 •Lempel zev编码(2)有损压缩编码种类 •预测编码：DPCM，运动补偿 •频率域方法：正文变换编码(如DCT)，子带编码 •空间域方法：统计分块编码 •模型方法：分形编码，模型基编码 •基于重要性：滤波，子采样，比特分配，矢量量化(3)混合编码 •JBIG，H261，JPEG，MPEG等技术标准衡量一个压缩编码方法优劣的重要指标(1)压缩比要高，有几倍、几十倍，也有几百乃至几千倍；(2)压缩与解压缩要快，算法要简单，硬件实现容易；(3)解压缩的图像质量要好。四、JPEG图像压缩算法1．.JPEG压缩过程JPEG压缩分四个步骤实现：1.颜色模式转换及采样；变换；3.量化；4.编码。2．1．颜色模式转换及采样RGB色彩系统是我们最常用的表示颜色的方式。JPEG采用的是YCbCr色彩系统。想要用JPEG基本压缩法处理全彩色图像，得先把RGB颜色模式图像数据，转换为YCbCr颜色模式的数据。Y代表亮度，Cb和Cr则代表色度、饱和度。通过下列计算公式可完成数据转换。Y=＋128人类的眼晴对低频的数据比对高频的数据具有更高的敏感度，事实上，人类的眼睛对亮度的改变也比对色彩的改变要敏感得多，也就是说Y成份的数据是比较重要的。既然Cb成份和Cr成份的数据比较相对不重要，就可以只取部分数据来处理。以增加压缩的比例。JPEG通常有两种采样方式：YUV411和YUV422，它们所代表的意义是Y、Cb和Cr三个成份的资料取样比例。2．变换DCT变换的全称是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform)，是指将一组光强数据转换成频率数据，以便得知强度变化的情形。若对高频的数据做些修饰，再转回原来形式的数据时，显然与原始数据有些差异，但是人类的眼睛却是不容易辨认出来。压缩时，将原始图像数据分成8*8数据单元矩阵，例如亮度值的第一个矩阵内容如下：JPEG将整个亮度矩阵与色度Cb矩阵，饱和度Cr矩阵，视为一个基本单元称作MCU。每个MCU所包含的矩阵数量不得超过10个。例如，行和列采样的比例皆为4:2:2，则每个MCU将包含四个亮度矩阵，一个色度矩阵及一个饱和度矩阵。当图像数据分成一个8*8矩阵后，还必须将每个数值减去128，然后一一代入DCT变换公式中，即可达到DCT变换的目的。图像数据值必须减去128，是因为DCT转换公式所接受的数字范围是在-128到+127之间。DCT变换公式：x,y代表图像数据矩阵内某个数值的坐标位置f(x,y)代表图像数据矩阵内的数个数值u,v代表DCT变换后矩阵内某个数值的坐标位置F(u,v)代表DCT变换后矩阵内的某个数值u=0 且 v=0 c(u)c(v)=1/>0 或 v>0 c(u)c(v)=1经过DCT变换后的矩阵数据自然数为频率系数，这些系数以F（0，0）的值最大，称为DC，其余的63个频率系数则多半是一些接近于0的正负浮点数，一概称之为AC。3．3、量化图像数据转换为频率系数后，还得接受一项量化程序，才能进入编码阶段。量化阶段需要两个8*8矩阵数据，一个是专门处理亮度的频率系数，另一个则是针对色度的频率系数，将频率系数除以量化矩阵的值，取得与商数最近的整数，即完成量化。当频率系数经过量化后，将频率系数由浮点数转变为整数，这才便于执行最后的编码。不过，经过量化阶段后，所有数据只保留整数近似值，也就再度损失了一些数据内容，JPEG提供的量化表如下：2．4、编码Huffman编码无专利权问题，成为JPEG最常用的编码方式，Huffman编码通常是以完整的MCU来进行的。编码时，每个矩阵数据的DC值与63个AC值，将分别使用不同的Huffman编码表，而亮度与色度也需要不同的Huffman编码表，所以一共需要四个编码表，才能顺利地完成JPEG编码工作。DC编码DC是彩采用差值脉冲编码调制的差值编码法，也就是在同一个图像分量中取得每个DC值与前一个DC值的差值来编码。DC采用差值脉冲编码的主要原因是由于在连续色调的图像中，其差值多半比原值小，对差值进行编码所需的位数，会比对原值进行编码所需的位数少许多。例如差值为5，它的二进制表示值为101，如果差值为-5，则先改为正整数5，再将其二进制转换成1的补码即可。所谓1的补码，就是将每个Bit若值为0，便改成1；Bit为1，则变成0。差值5应保留的位数为3，下表即列出差值所应保留的Bit数与差值内容的对照。在差值前端另外加入一些差值的霍夫曼码值，例如亮度差值为5（101）的位数为3，则霍夫曼码值应该是100，两者连接在一起即为100101。下列两份表格分别是亮度和色度DC差值的编码表。根据这两份表格内容，即可为DC差值加上霍夫曼码值，完成DC的编码工作。AC编码AC编码方式与DC略有不同，在AC编码之前，首先得将63个AC值按Zig-zag排序，即按照下图箭头所指示的顺序串联起来。63个AC值排列好的，将AC系数转换成中间符号，中间符号表示为RRRR/SSSS，RRRR是指第非零的AC之前，其值为0的AC个数，SSSS是指AC值所需的位数，AC系数的范围与SSSS的对应关系与DC差值Bits数与差值内容对照表相似。如果连续为0的AC个数大于15，则用15/0来表示连续的16个0，15/0称为ZRL（Zero Rum Length），而（0/0）称为EOB（Enel of Block）用来表示其后所剩余的AC系数皆等于0，以中间符号值作为索引值，从相应的AC编码表中找出适当的霍夫曼码值，再与AC值相连即可。例如某一组亮度的中间符为5/3，AC值为4，首先以5/3为索引值，从亮度AC的Huffman编码表中找到1111111110011110霍夫曼码值，于是加上原来100（4）即是用来取[5，4]的Huffman编码1111111110011110100，[5，4]表示AC值为4的前面有5个零。由于亮度AC，色度AC霍夫曼编码表比较长，在此省略去，有兴趣者可参阅相关书籍。实现上述四个步骤，即完成一幅图像的JPEG压缩。

试论现代设计的内涵与多媒体技术的关系