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數(shù)字媒體導(dǎo)論PPT課件下載

素材大。
10.26 MB
素材授權(quán):
免費下載
素材格式:
.ppt
素材上傳:
ppt
上傳時間:
2018-05-25
素材編號:
121197
素材類別:
學(xué)校PPT

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數(shù)字媒體導(dǎo)論PPT課件

這是一個關(guān)于數(shù)字媒體導(dǎo)論PPT課件,主要介紹了數(shù)字媒體的基本概念、數(shù)字媒體技術(shù)的原理、數(shù)字媒體標(biāo)準(zhǔn)簡介、數(shù)字媒體的應(yīng)用等內(nèi)容。多媒體技術(shù)導(dǎo)論 引言課程概要課程資料課程內(nèi)容及安排考試方法課程概要授課目的深入理解數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ);掌握數(shù)字媒體信息的基本處理方法;了解數(shù)字媒體技術(shù)的前沿研究進展和發(fā)展方向,為開展更深入的科學(xué)研究打下扎實基礎(chǔ)。課程內(nèi)容數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論:概念、原理、應(yīng)用前景、最新技術(shù)、學(xué)科發(fā)展方向。數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ):數(shù)字圖像、視頻處理的基本方法和技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)專題:數(shù)字媒體編碼、媒體分析與檢索、數(shù)字版權(quán)管理、網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)等,歡迎點擊下載數(shù)字媒體導(dǎo)論PPT課件哦。

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多媒體技術(shù)導(dǎo)論 引言課程概要課程資料課程內(nèi)容及安排考試方法課程概要授課目的深入理解數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ);掌握數(shù)字媒體信息的基本處理方法;了解數(shù)字媒體技術(shù)的前沿研究進展和發(fā)展方向,為開展更深入的科學(xué)研究打下扎實基礎(chǔ)。課程內(nèi)容數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論:概念、原理、應(yīng)用前景、最新技術(shù)、學(xué)科發(fā)展方向。數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ):數(shù)字圖像、視頻處理的基本方法和技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)專題:數(shù)字媒體編碼、媒體分析與檢索、數(shù)字版權(quán)管理、網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)等。課程資料參考資料林福宗 ,《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版),清華大學(xué)出版社,2009年張文俊 等,《數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ)》,上海大學(xué)出版社,2007 北京大學(xué)數(shù)字媒體研究所《數(shù)字媒體技術(shù)基礎(chǔ)》課程, http://idm.pku.edu.cn/jiaoxue-MMF/2009/index.html 林福宗 ,《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)課件其他資料課程內(nèi)容及安排第一部分:數(shù)字媒體導(dǎo)論(4課時)第二部分:數(shù)字媒體基礎(chǔ)(8課時)數(shù)字彩色圖像基礎(chǔ)(2課時)圖像/視頻處理基礎(chǔ)(6課時)第三部分:數(shù)字媒體關(guān)鍵技術(shù)(新技術(shù)專題)多媒體壓縮編碼技術(shù)(6課時)多媒體分析與檢索技術(shù)(10課時)多媒體通信技術(shù)(自學(xué))數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)(自學(xué))第四部分:課程設(shè)計及復(fù)習(xí)(4課時)考試方法平時作業(yè)及課堂討論(50%)期末考試(50%) 第一講 Introduction to Digital Media 提綱數(shù)字媒體的基本概念數(shù)字媒體技術(shù)的原理數(shù)字媒體標(biāo)準(zhǔn)簡介數(shù)字媒體的應(yīng)用 一、數(shù)字媒體的基本概念什么是多媒體:定義什么是多媒體:A Big Picture 多媒體的特性什么是多媒體:分類復(fù)合媒體計算機科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的多媒體技術(shù)體系數(shù)字媒體技術(shù)的研究內(nèi)容數(shù)字媒體:編碼、理解、傳輸與安全為什么數(shù)字媒體很重要? 數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)是一個以創(chuàng)意為核心、以數(shù)字化為主要表現(xiàn)形式的新型產(chǎn)業(yè)群。是基于信息技術(shù),由內(nèi)容制作、內(nèi)容服務(wù)、內(nèi)容渠道等行業(yè)中的企業(yè)協(xié)作實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價值的綜合性產(chǎn)業(yè)群體,是服務(wù)業(yè)中最具活力和創(chuàng)造力的部分,具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈,同時又具有較強的增長帶動性。因此,重點發(fā)展數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)是一個國家級的戰(zhàn)略決策。 在數(shù)字信息技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展推動下,以網(wǎng)絡(luò)游戲、數(shù)字動漫、數(shù)字出版、數(shù)字學(xué)習(xí)、移動內(nèi)容、數(shù)字視聽、其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、內(nèi)容軟件為代表的數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)(Digital Content Industry)快速發(fā)展,已經(jīng)引起了國家的高度重視和積極推動。目前,中國數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持快速增長,其市場規(guī)模已經(jīng)超過了2000億元。未來幾年,中國數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)仍將保持30%以上的高速增長態(tài)勢。 數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)作為智力密集型、高附加值的新興產(chǎn)業(yè),已列入國家《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》、《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》、《文化建設(shè)“十一五”規(guī)劃》。我國《“十一五”規(guī)劃綱要》明確提出,鼓勵數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)發(fā)展,積極發(fā)展信息服務(wù)業(yè)。 所有設(shè)備和內(nèi)容數(shù)字化…… Mega Trend 1:海量的多媒體數(shù)字圖書館 Mega Trend 2:從2C到4C 計算、通信、內(nèi)容、消費電子融合(4C) Mega Trend 3:虛擬媒體世界與自我展示平臺 Mega Trend 3:虛擬媒體世界與自我展示平臺 Mega Trend 4:虛擬混合現(xiàn)實真實世界與虛幻世界的融合 Mega Trend 4:虛擬混合現(xiàn)實 www.mxrcorp.com 夢想人 Mega Trend 4:虛擬混合現(xiàn)實清明上河圖作業(yè)1 在混合現(xiàn)實應(yīng)用中(www.mxrcorp.com),用到了哪些相關(guān)技術(shù)(計算機視覺、圖形學(xué)、3D建模)?請結(jié)合mxr盡可能詳細的列舉并描述。課程回顧—數(shù)字媒體導(dǎo)論數(shù)字媒體的基本概念多媒體的定義、特性、分類、技術(shù)體系、研究內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)等數(shù)字媒體技術(shù)的原理媒體數(shù)字化(Digitalization) 媒體描述(Representation) 媒體傳輸(Communication / Delivery) 媒體管理與消費(Management & Consumption) 數(shù)字媒體標(biāo)準(zhǔn)簡介數(shù)字媒體應(yīng)用 二、數(shù)字媒體技術(shù)的原理 多媒體技術(shù)媒體生產(chǎn)-消費鏈媒體數(shù)字化為什么要數(shù)字化?媒體數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)采樣(Sampling)壓縮(Compression)編碼(Coding)為什么要采用數(shù)字形式?通用的存儲和傳輸格式適用于光盤存儲和 遠距離傳輸準(zhǔn)確可靠,沒有累計失真,屬于無損傳輸和存儲數(shù)字化后處理更方便,易于編輯 數(shù)字化過程三步驟采樣(Sampling)量化(Quantizing)壓縮(Compression)與編碼(Coding) Step 1: 采樣與失真通過某種頻率的采樣脈沖將模擬信息的值取出,變連續(xù)的模擬信息為離散信號。(A/D) 采樣定理:采樣頻率>=原始信號頻率的2倍時, 采樣信號才可以保真地恢復(fù)為原始信號。 Step 2:量化與失真將采樣樣本的幅度按照量化級別決定其取值的過程。目的是將采樣樣本的幅度值離散化。量化之前需要規(guī)定量化級,比如8級,16級等。量化是一個對一的映射。 Step 3:編碼與壓縮編碼用相應(yīng)位數(shù)的二進制代碼表示量化后的采樣樣本的量級。如果有N個量化級位,那么對應(yīng)的二進制位數(shù)就為log2N。當(dāng)N=16,二進制需要4位。經(jīng)過編碼之后,每個樣本都表示為相應(yīng)的二進制代碼。脈沖編碼調(diào)制(PCM,Pulse Code Modulation),完成模擬信號的數(shù)字化(A/D) 為什么需要數(shù)據(jù)壓縮? 數(shù)據(jù)壓縮壓縮策略數(shù)據(jù)壓縮的性能指標(biāo)衡量壓縮算法的三個主要性能指標(biāo) (1)壓縮比; (2)壓縮質(zhì)量(失真); (3)壓縮與解壓縮的速度。不能兼得時,要綜合考慮。壓縮質(zhì)量評價主觀評價 :平均意見得分(MOS)、五分制(優(yōu)良中差劣)客觀評價:均方誤差、加權(quán)均方誤差、信噪比、峰值信噪比(圖像)、分段信噪比(音頻)、似然比、譜失真測度 編碼方式舉例:哈夫曼編碼(Huffman Coding) Huffman編碼屬于信息熵編碼的方法之一,是根據(jù)信源符號出現(xiàn)概率的分布特性而進行的壓縮編碼。也稱為最佳編碼,平均碼長最短。編碼過程: 1. 初始化:將信源符號按頻率遞減順序排列,輸入L; 2. 重復(fù)如下操作直至L中只有1個結(jié)點: (a)從L中取得兩個具有最低頻率的結(jié)點,為它們創(chuàng)建一個父結(jié)點; (b)將它們的頻率和賦給父結(jié)點,并將其插入L; (c) 將樹的左右孩子結(jié)點賦符號“0”和“1”,并從L中刪除。哈夫曼編碼(Huffman Coding)示例輸入: “ALOHA HAWAII” 頻率: 4A, 2H, 2I, 1L, 1O, 1 space, 1W 96 bits (8 bits * 12 characters) to 32 bits: 多媒體技術(shù)原理媒體數(shù)字化(Digitalization) 媒體描述(Representation) 媒體傳輸(Communication / Delivery) 媒體管理與消費(Management & Consumption) 媒體描述顏色模型顏色科學(xué) RGB顏色模型:最基本的表示模型 YUV顏色模型:用于PAL電視信號傳輸,中國采用 YCbCr色彩模型:數(shù)字視頻常用的顏色模型。圖形和圖像的表示視頻的表示數(shù)字音頻表示視頻的概念視頻:動態(tài)圖像,是一組圖像按時間順序的連續(xù)展示。利用人眼視覺暫留的原理,通過播放一系列的圖片,使人眼產(chǎn)生運動的感覺。視頻的三要素:空間分辨率(即屏幕上的點數(shù))顏色分辨率(即每個點的顏色位數(shù))時間分辨率(即每秒的幀數(shù))按信號組成和存儲方式的不同:模擬視頻:是由連續(xù)的模擬信號組成的圖像序列,像電影、電視和錄像的畫面;數(shù)字視頻:是一系列連續(xù)的數(shù)字圖像序列;靖拍顜阂欢我曨l中的每一幅圖像稱為一幀。根據(jù)視覺暫留原理,要使人的視覺產(chǎn)生連續(xù)的動態(tài)感覺,每秒鐘圖像的播放幀數(shù)要在24~30幀頻(每秒播放的幀數(shù))。掃描:傳送電視圖像時,將每幅圖像分解成很多像素,按照一個一個像素、一行一行的方式順序傳送或接收。掃描行數(shù)(掃描分辨率)越多,電視清晰度越高。分隔行掃描(常用)和逐行掃描。 采用隔行掃描技術(shù):先掃奇數(shù)行,后掃描偶數(shù)行模擬視頻制式 NTSC(美國、日本)30幀/秒,525行/幀 PAL (西歐、中國)25幀/秒, 625行/幀 SECAM(俄、法)注:電影是24幀/秒數(shù)字視頻數(shù)字視頻的優(yōu)點便于存儲和傳輸,適合于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用抗干擾能力強,再現(xiàn)性好便于計算機編輯處理增加交互性常見的數(shù)字視頻文件格式 MPG: 采用MPEG組織制定的視頻壓縮編碼算法生成的視頻文件。平均壓縮比為50∶1,最高可達200∶1。 VCD、SVCD、DVD均采用MPEG視頻標(biāo)準(zhǔn)。 AVI:微軟公司推出的一種音頻視像交插記錄的數(shù)字視頻文件格式。 MOV: Apple公司在其生產(chǎn)的Macintosh機(后移植于PC/Windows環(huán)境)推出的視頻格式,可以采用不壓縮或壓縮的方式。 RM: RealNetworks公司所制定的音頻視頻壓縮文件格式,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的不同制定了不同的壓縮比率,能用于流媒體播放。 WMV: Microsoft公司出品的視頻格式文件,具有本地或網(wǎng)絡(luò)回放、可伸縮的媒體類型、流的優(yōu)先級化等特點。 ASM:AVS的視頻文件格式。數(shù)字視頻的應(yīng)用廣播電視 ,包括地面、衛(wèi)星電視廣播、有線電視 (CATV)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、交互式電視(ITV)、高清晰度電視(HDTV)。通信,包括可視電話(Videophone)、視頻會議(Videoconferencing)、視頻點播(VOD) 等。個人娛樂:錄象節(jié)目、VCD 、DVD 、電視購物、家庭攝像、視頻游戲等。數(shù)字電視數(shù)字電視(DTV)的定義:指從電視節(jié)目采集、錄制、播出到發(fā)射、接收全部采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)的新一代電視技術(shù)。它可以劃分為 3大部分:信源部分(發(fā)送端)、信道部分(傳輸/存儲過程)和信宿部分(接收端)。數(shù)字電視分類:根據(jù)圖像比特率的大小標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電 視(SDTV)高清晰度數(shù)字電視(HDTV)數(shù)字電視的優(yōu)點: 高清晰度的電視畫面:可以可與DVD相媲美(最低:1280×720,最高:1920×1080)。 優(yōu)質(zhì)的音響效果:伴音可以達到CD質(zhì)量。 豐富的節(jié)目內(nèi)容,有線網(wǎng)的帶寬利用率更高。 抗干擾功能力強,畫面更穩(wěn)定。 擴展功能多:機頂盒除了一些基本功能外,還有許多擴展功能如上網(wǎng)、點播、股票查詢、在線交易、遠程教育等。 HDTV:由它所能提供的畫面質(zhì)量定義的。分辨率:HDTV畫面水平和垂直的像素目都差不多是常規(guī)系統(tǒng)的2倍。垂直方向的高清晰度是由1000多行的掃描線獲得的。需要大約為傳統(tǒng)5~8倍的視頻帶寬。寬高比:HDTV畫面的指定寬高比為16:9=1.777。數(shù)字音頻的概念其他數(shù)字媒體動畫利用人的視覺殘留特性使連續(xù)的靜態(tài)播放的靜態(tài)畫面相互銜接而形成的動態(tài)效果。動畫性質(zhì)幀動畫:構(gòu)成動畫的基本單位是幀,一部動畫由許多幀組成。借鑒傳統(tǒng)動畫的概念,每幀的內(nèi)容不同,當(dāng)連續(xù)播放時,形成動畫視覺效果。矢量動畫:是經(jīng)過計算機計算而生成的動畫,畫面只有一幀;通常采用編程方式制作,及某些工具軟件。動畫制作如 Flash (二維動畫) 擴展名為.swf 閃客如 3D MAX, Maya(三維動畫)數(shù)字游戲采用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)的電子游戲,包括 視頻游戲、網(wǎng)絡(luò)游戲和移動游戲等。虛擬現(xiàn)實利用計算機生成的虛擬環(huán)境,具有 沉浸感、交互性和構(gòu)想性(I3)特性。 多媒體技術(shù)原理媒體數(shù)字化(Digitalization) 媒體描述(Representation) 媒體傳輸(Communication / Delivery) 媒體管理與消費(Management & Consumption) 媒體分發(fā)和傳輸為什么需要研究媒體傳輸(而不是僅僅采用傳統(tǒng)的文件傳輸方法)?與其他數(shù)據(jù)一樣,多媒體數(shù)據(jù)存儲在文件系統(tǒng)中。但多媒體數(shù)據(jù)的訪問有特別的時限要求。例如,視頻必須以每秒24-30幀的幀率來顯示,而視頻的傳輸和分發(fā)必須確保此幀率。即視頻傳輸有QoS(服務(wù)質(zhì)量)要求。媒體流化/流媒體 Streaming is delivering a multimedia file from a server to a client such that it can be processed as a steady and continuous stream - typically the deliver occurs over a network connection. 流媒體(可流化媒體):Video、Audio、PowerPoint、Flash/Shockwave、VR、3D 流化方式分類持續(xù)下載(Progressive download):當(dāng)多媒體文件分發(fā)并存儲到客戶端后才支持媒體重放;實時流化(Real-time streaming):多媒體文件由流媒體服務(wù)器向客戶端連續(xù)、實時傳送,客戶不必等到整個文件全部下載完畢。媒體分發(fā)和傳輸媒體分發(fā)方式單播(unicast):源(服務(wù)器)和目的地(客戶端)之間進行一對一的傳輸。如果目的地量太大,源和網(wǎng)絡(luò)的負載能力有限,會超負荷造成播放質(zhì)量下降。多播流(Multicast):源和目的地之間進行多對一的傳輸,網(wǎng)絡(luò)中的同一多播組中的目的地共享同一信息流,可以有效的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。廣播(Broadcast):流媒體從一個源(服務(wù)器端的應(yīng)用)發(fā)送出去后,同一網(wǎng)段上的所有目的地(客戶端應(yīng)用)均可以接收到,廣播可以看作組播的一個特例。 流媒體傳輸協(xié)議實時傳輸協(xié)議(RealTime Transportation Protocol, RTP) 實時流協(xié)議(RealTime Streaming Protocol, RTSP) 實時傳輸控制協(xié)議(RealTime Transportation Control Protocol, RTCP) 資源預(yù)約協(xié)議(Resource Reservation Protocol, RSVP) 詳細內(nèi)容將在“多媒體通信技術(shù)”進一步講述。多媒體技術(shù)原理媒體數(shù)字化(Digitalization) 媒體描述(Representation) 媒體傳輸(Communication / Delivery) 媒體管理與消費(Management & Consumption) 媒體分析與檢索媒體檢索方面存在的挑戰(zhàn)不能直接進行基于文本的查詢和檢索;怎樣分析或描述媒體(圖像/視頻/音頻)內(nèi)容和語義;如何索引圖像/視頻/音頻;快速檢索處理和準(zhǔn)確的檢索結(jié)果;基于內(nèi)容的媒體分析與檢索(CBR) 特征提。禾崛》从硤D像/視頻/音頻內(nèi)容的顏色、紋理等視覺特征和音頻特征;語義提。禾崛》从硤D像/視頻/音頻語義的描述信息;索引組織與描述:對提取的特征和描述信息進行高效索引;檢索模型:支持不同類型的媒體查詢與檢索模式。媒體檢索系統(tǒng)框架 基于內(nèi)容的圖像檢索 (CBIR) 基于草圖(Scratch)的圖像檢索基于語音識別的視頻檢索音頻檢索:哼唱找歌音頻檢索數(shù)字版權(quán)管理(DRM) 數(shù)字媒體:技術(shù)對媒體的挑戰(zhàn)使用戶能夠更加方便而且完美地體驗內(nèi)容成本的降低載體價值:可以逼近零成本復(fù)制成本:幾乎為零分發(fā)成本:邊際成本逼近零版權(quán)控制的挑戰(zhàn):DRM DRM原理使用技術(shù)手段,對數(shù)字產(chǎn)品在分發(fā)、傳輸和使用等各個環(huán)節(jié)進行控制,使得數(shù)字產(chǎn)品只能被授權(quán)使用的人,按照授權(quán)的方式,在授權(quán)使用的期限內(nèi)使用。目前應(yīng)用領(lǐng)域電子書領(lǐng)域(標(biāo)準(zhǔn)OEBPS)移動通訊領(lǐng)域(一般遵循OMA的DRM規(guī)范)多媒體領(lǐng)域(標(biāo)準(zhǔn): MPEG IPMP/ DMP/ AVS DRM ) DRM的主要技術(shù)手段加密對多媒體的內(nèi)容進行加密以防止非授權(quán)訪問 水印在媒體內(nèi)容中嵌入無法移除的“標(biāo)記”,以進行內(nèi)容鑒別和追蹤嵌入內(nèi)容擁有者相關(guān)的信息:Logo或者唯一性信息(例如簽名) 指紋在原產(chǎn)品中嵌入與用戶有關(guān)的信息,產(chǎn)品提供者(也稱發(fā)行商)能夠根據(jù)該信息對非法用戶進行跟蹤 詳細內(nèi)容將在“數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)”進一步講述。 為什么需要媒體標(biāo)準(zhǔn)?數(shù)字媒體標(biāo)準(zhǔn)是相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)之基礎(chǔ)!技術(shù)基礎(chǔ):采用不同標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字媒體,其壓縮、編碼、傳輸、內(nèi)容管理等技術(shù)有所不同產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ):五環(huán)相扣——技術(shù)、專利、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用例子:全球電視競爭的轉(zhuǎn)折點在MPEG-2 (1996) 數(shù)字媒體領(lǐng)域的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JPEG MPEG系列: MPEG-1/2/4/7/21 H.26x系列:H.261/3/4 AVS 數(shù)字媒體技術(shù)的應(yīng)用家庭娛樂數(shù)字影視(有線電視、IPTV、地面數(shù)字電視) 數(shù)字游戲數(shù)字廣播數(shù)字廣告…… 教育培訓(xùn)視頻會議遠程醫(yī)療移動通信移動多媒體廣播、手機電視、移動電視…… …… 應(yīng)用示例1:高清視頻應(yīng)用示例2: 手機電視 Intel IMPlayer—嵌入式AVS播放器可在Pocket PC和Smart Phone上運行支持全屏播放和窗口方式播放。應(yīng)用示例3:數(shù)字動漫數(shù)字動漫:藝術(shù)與科學(xué)的完美結(jié)合總結(jié)數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論數(shù)字媒體的基本概念概念、原理、應(yīng)用前景、最新技術(shù)、學(xué)科發(fā)展方向數(shù)字媒體技術(shù)的原理媒體數(shù)字化(A/D)、媒體描述、媒體傳輸(流媒體)、檢索、數(shù)字版權(quán)管理… 數(shù)字媒體標(biāo)準(zhǔn)簡介標(biāo)準(zhǔn)的重要性,主要的音視頻標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字媒體的應(yīng)用hM2紅軟基地

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