第2章 多媒體技術基礎

第2章多媒體技術基礎2.1多媒體的基本概念一、媒體的概念及類型

媒體（media）是信息表示和傳播的載體。媒體在計算機領域有兩種含義：一種是指媒質，即存儲信息的實體，如磁盤、光盤、磁帶、半導體存儲器等；二是指傳遞信息的載體，如數字、文字、聲音、圖形和圖像等。國際電話與電報咨詢委員會（CCITT）將媒體做如下分類。1.感覺媒體

2.表示媒體

3.表現媒體4.存儲媒體

5.傳輸媒體

2.1多媒體的基本概念在多媒體技術中所說的媒體，一般指感覺媒體。感覺媒體通常又分為3種。（1）視覺類媒體

視覺類媒體（visionmedia）包括圖像、圖形、符號、視頻、動畫等。（2）聽覺類媒體聽覺類媒體包括話音、音樂和音響。（3）觸覺類媒體觸覺類媒體通過直接或間接與人體接觸，使人能感覺到對象位置、大小、方向、方位、質地等性質。2.1多媒體的基本概念二、多媒體和多媒體技術1.多媒體技術的概念多媒體（multimedia）是指信息表示媒體的多樣化，它能夠同時獲取、處理、編輯、存儲和展示兩種以上不同類型信息媒體的技術。這些信息媒體包括文字、聲音、圖形、圖像、動畫與視頻等。多媒體技術就是計算機綜合處理聲、文、圖信息的技術，具有集成性、實時性和交互性。2.多媒體技術的主要特征

集成性、實時性、數字化、交互性2.2多媒體計算機系統(tǒng)一、多媒體硬件系統(tǒng)包括計算機硬件、聲音/視頻處理器、多種媒體輸入/輸出設備及信號轉換裝置、通信傳輸設備及接口裝置等。其中，最重要的是根據多媒體技術標準而研制成的多媒體信息處理芯片和板卡、光盤驅動器等。多媒體個人計算機標準MPC1和MPC3如表2-1和表2-2所示，圖2-1所示為多媒體個人計算機系統(tǒng)。2.2多媒體計算機系統(tǒng)2.2多媒體計算機系統(tǒng)2.2多媒體計算機系統(tǒng)圖2-1多媒體個人計算機系統(tǒng)

2.2多媒體計算機系統(tǒng)二、多媒體操作系統(tǒng)多媒體操作系統(tǒng)或稱為多媒體核心系統(tǒng)（Multimediakernelsystem），具有實時任務調度、多媒體數據轉換和同步控制、對多媒體設備的驅動和控制以及圖形用戶界面管理等。多媒體操作系統(tǒng)是多媒體軟件的核心。它負責多媒體環(huán)境下多任務的調度，保證音頻、視頻同步控制以及信息處理的實時性，提供多媒體信息的各種基本操作和管理；具有對設備的相對獨立性與可擴展性。典型的操作系統(tǒng)如Windows、OS/2和Macintosh操作系統(tǒng)都提供了對多媒體的支持，都是多媒體操作系統(tǒng)。三、媒體處理系統(tǒng)工具媒體處理系統(tǒng)工具或稱為多媒體系統(tǒng)開發(fā)工具軟件，是多媒體系統(tǒng)重要組成部分。如Adobe公司的Photoshop圖像處理軟件、Illustrator圖形處理軟件、GoldWave音頻處理軟件、Premier視頻處理軟件等都是典型的媒體處理軟件。2.2多媒體計算機系統(tǒng)

四、用戶應用軟件根據多媒體系統(tǒng)終端用戶要求而研制的應用軟件或面向某一領域的用戶應用軟件系統(tǒng)，它是面向大規(guī)模用戶的軟件產品（如視頻播放軟件Realplayer等)。2.2多媒體計算機系統(tǒng)2.3多媒體的類型多媒體是多種媒體元素的復雜組合。在計算機和通信領域內，多媒體的媒體元素主要是指信息的文本、圖形、聲音、圖像以及動畫等。文本是指在屏幕上顯示的、以文字和各種專用符號表達的信息形式。圖像原指在印刷制品上的圖形、圖畫等。多媒體技術中的圖像是由掃描儀、攝像機等輸入設備捕捉實際的畫面產生的數字圖像，是由像素點陣構成的位圖。圖形是指從點、線、面到三維空間的幾何圖形，一般指用計算機繪制的畫面。由于在圖形文件中只記錄生成圖的算法和圖上的某些特征點（幾何圖形的大小、形狀及其位置、維數等），因此稱為矢量圖。2.3多媒體的類型

圖像的優(yōu)點是：能表現出更多更復雜的細節(jié)，缺點是縮放后容易產生失真，通常占用存儲空間也較大。圖形的優(yōu)點是：縮放不會產生失真，占用存儲空間小，缺點是不能表現更多更復雜的細節(jié)。位圖圖像

矢量圖

2.3多媒體的類型

聲音：多媒體中的聲音通常是數字音頻，它指的是一個用來表示聲音強弱的數據序列，是由模擬聲音經取樣（每隔一個時間間隔在模擬聲音波形上取一個幅度值）、量化和編碼（把聲音數據寫成計算機的數據格式）后得到的。動畫：計算機動畫是借助計算機生成一系列連續(xù)圖像的技術。視頻：視頻是由一幅幅單獨的畫面（稱為幀）序列組成。這些畫面以一定的速率（幀率fps，即每秒播放幀的數目）連續(xù)地投射在屏幕上，使觀察者具有圖像連續(xù)運動的感覺。2.3多媒體的類型flash動畫

中國網絡電視臺播放網絡視頻的畫面

七、流媒體簡介

流媒體是網絡技術和多媒體技術結合的產物，傳統(tǒng)的網絡上的多媒體文件必須完整下載到本地機器上才能播放觀看，通常用戶會有較長時間的等待。而流媒體應用流技術在網絡上傳輸的流媒體格式的多媒體文件，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮文件下載到本地機器上才能觀看的網絡傳輸技術。如今網絡上可以實時收聽的音樂、收看的視頻都是流媒體格式。常見的流媒體音樂格式有mp3、wma、rm。常見的視頻格式有rmvb、asf、mov、swf及flv。2.2多媒體計算機系統(tǒng)2.4多媒體技術的發(fā)展及應用一、多媒體技術的發(fā)展歷史多媒體計算機是一個不斷發(fā)展、不斷完善的系統(tǒng)。多媒體技術最早起源于20世紀80年代中期。1990年，制定了多媒體個人計算機（MPC-1）標準。1993年，推出了MPC-2標準。1995年6月，多媒體計算機技術規(guī)范MPC3.0發(fā)布。如今，隨著應用要求的提高，多媒體技術的不斷改進，多媒體功能已成為新型個人計算機的基本功能，MPC的新標準也無繼續(xù)發(fā)布的必要性。多媒體技術不僅是多學科交匯的技術，也是順應信息時代的需要，它能促進和帶動新產業(yè)的形成和發(fā)展，能在多領域應用。多媒體技術發(fā)展方向是高分辨率化，提高顯示質量；高速度化，縮短處理時間；簡單化，便于操作；高維化，三維、四維或更高維；智能化，提高信息識別能力；標準化，便于信息交換和資源共享；多媒體技術的發(fā)展趨勢是計算機支持的協(xié)同工作環(huán)境（ComputerSupportedCollaborativeWork，CSCW）；增加計算機的智能，如文字和語音的識別和輸入、自然語言理解和機器翻譯、圖形的識別和理解、機器人視覺和計算機視覺、知識工程以及人工智能等；把多媒體和通信技術融合到CPU芯片中等。2.4多媒體技術的發(fā)展及應用二、多媒體技術的發(fā)展方向（1）多媒體通信網絡環(huán)境的研究和建立將使多媒體從單機單點向分布、協(xié)同多媒體環(huán)境發(fā)展，在世界范圍內建立一個可全球自由交互的通信網。對該網絡及其設備的研究和網上分布應用與信息服務研究將是熱點。（2）利用圖像理解、語音識別、全文檢索等技術，研究多媒體基于內容的處理、開發(fā)的處理系統(tǒng)是多媒體信息管理的重要方向。（3）多媒體標準仍是研究的重點：各類標準的研究將有利于產品規(guī)范化，應用更方便。它是實現多媒體信息交換和大規(guī)模產業(yè)化的關鍵所在。2.4多媒體技術的發(fā)展及應用（4）多媒體技術與相鄰技術相結合，提供了完善的人機交互環(huán)境。多媒體仿真智能多媒體等新技術層出不窮，擴大了原有技術領域的內涵，并創(chuàng)造新的概念。（5）多媒體技術