第2章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ)

第2章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)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(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩種含義：一種是指媒質(zhì)，即存儲(chǔ)信息的實(shí)體，如磁盤、光盤、磁帶、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等；二是指傳遞信息的載體，如數(shù)字、文字、聲音、圖形和圖像等。國際電話與電報(bào)咨詢委員會(huì)（CCITT）將媒體做如下分類。1.感覺媒體

2.表示媒體

3.表現(xiàn)媒體4.存儲(chǔ)媒體

5.傳輸媒體

2.1多媒體的基本概念在多媒體技術(shù)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(hào)、視頻、動(dòng)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(duì)象位置、大小、方向、方位、質(zhì)地等性質(zhì)。2.1多媒體的基本概念二、多媒體和多媒體技術(shù)1.多媒體技術(shù)的概念多媒體（multimedia）是指信息表示媒體的多樣化，它能夠同時(shí)獲取、處理、編輯、存儲(chǔ)和展示兩種以上不同類型信息媒體的技術(shù)。這些信息媒體包括文字、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫與視頻等。多媒體技術(shù)就是計(jì)算機(jī)綜合處理聲、文、圖信息的技術(shù)，具有集成性、實(shí)時(shí)性和交互性。2.多媒體技術(shù)的主要特征

集成性、實(shí)時(shí)性、數(shù)字化、交互性2.2多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一、多媒體硬件系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件、聲音/視頻處理器、多種媒體輸入/輸出設(shè)備及信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、通信傳輸設(shè)備及接口裝置等。其中，最重要的是根據(jù)多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而研制成的多媒體信息處理芯片和板卡、光盤驅(qū)動(dòng)器等。多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)MPC1和MPC3如表2-1和表2-2所示，圖2-1所示為多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.2多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.2多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.2多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)圖2-1多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2.2多媒體計(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度、多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和同步控制、對(duì)多媒體設(shè)備的驅(qū)動(dòng)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(fù)責(zé)多媒體環(huán)境下多任務(wù)的調(diào)度，保證音頻、視頻同步控制以及信息處理的實(shí)時(shí)性，提供多媒體信息的各種基本操作和管理；具有對(duì)設(shè)備的相對(duì)獨(dú)立性與可擴(kuò)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(duì)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)

四、用戶應(yīng)用軟件根據(jù)多媒體系統(tǒng)終端用戶要求而研制的應(yīng)用軟件或面向某一領(lǐng)域的用戶應(yīng)用軟件系統(tǒng)，它是面向大規(guī)模用戶的軟件產(chǎn)品（如視頻播放軟件Realplayer等)。2.2多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.3多媒體的類型多媒體是多種媒體元素的復(fù)雜組合。在計(jì)算機(jī)和通信領(lǐng)域內(nèi)，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(dòng)畫等。文本是指在屏幕上顯示的、以文字和各種專用符號(hào)表達(dá)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(shù)中的圖像是由掃描儀、攝像機(jī)等輸入設(shè)備捕捉實(shí)際的畫面產(chǎn)生的數(shù)字圖像，是由像素點(diǎn)陣構(gòu)成的位圖。圖形是指從點(diǎn)、線、面到三維空間的幾何圖形，一般指用計(jì)算機(jī)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(diǎn)（幾何圖形的大小、形狀及其位置、維數(shù)等），因此稱為矢量圖。2.3多媒體的類型

圖像的優(yōu)點(diǎn)是：能表現(xiàn)出更多更復(fù)雜的細(xì)節(jié)，缺點(diǎn)是縮放后容易產(chǎn)生失真，通常占用存儲(chǔ)空間也較大。圖形的優(yōu)點(diǎn)是：縮放不會(huì)產(chǎn)生失真，占用存儲(chǔ)空間小，缺點(diǎn)是不能表現(xiàn)更多更復(fù)雜的細(xì)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(shù)字音頻，它指的是一個(gè)用來表示聲音強(qiáng)弱的數(shù)據(jù)序列，是由模擬聲音經(jīng)取樣（每隔一個(gè)時(shí)間間隔在模擬聲音波形上取一個(gè)幅度值）、量化和編碼（把聲音數(shù)據(jù)寫成計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)格式）后得到的。動(dòng)畫：計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是借助計(jì)算機(jī)生成一系列連續(xù)圖像的技術(shù)。視頻：視頻是由一幅幅單獨(dú)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(shù)目）連續(xù)地投射在屏幕上，使觀察者具有圖像連續(xù)運(yùn)動(dòng)的感覺。2.3多媒體的類型flash動(dòng)畫

中國網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)播放網(wǎng)絡(luò)視頻的畫面

七、流媒體簡介

流媒體是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上的多媒體文件必須完整下載到本地機(jī)器上才能播放觀看，通常用戶會(huì)有較長時(shí)間的等待。而流媒體應(yīng)用流技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)牧髅襟w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(gè)壓縮文件下載到本地機(jī)器上才能觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。如今網(wǎng)絡(luò)上可以實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.4多媒體技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用一、多媒體技術(shù)的發(fā)展歷史多媒體計(jì)算機(jī)是一個(gè)不斷發(fā)展、不斷完善的系統(tǒng)。多媒體技術(shù)最早起源于20世紀(jì)80年代中期。1990年，制定了多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（MPC-1）標(biāo)準(zhǔn)。1993年，推出了MPC-2標(biāo)準(zhǔn)。1995年6月，多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)規(guī)范MPC3.0發(fā)布。如今，隨著應(yīng)用要求的提高，多媒體技術(shù)的不斷改進(jìn)，多媒體功能已成為新型個(gè)人計(jì)算機(jī)的基本功能，MPC的新標(biāo)準(zhǔn)也無繼續(xù)發(fā)布的必要性。多媒體技術(shù)不僅是多學(xué)科交匯的技術(shù)，也是順應(yīng)信息時(shí)代的需要，它能促進(jìn)和帶動(dòng)新產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展，能在多領(lǐng)域應(yīng)用。多媒體技術(shù)發(fā)展方向是高分辨率化，提高顯示質(zhì)量；高速度化，縮短處理時(shí)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(shí)別能力；標(biāo)準(zhǔn)化，便于信息交換和資源共享；多媒體技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作環(huán)境（ComputerSupportedCollaborativeWork，CSCW）；增加計(jì)算機(jī)的智能，如文字和語音的識(shí)別和輸入、自然語言理解和機(jī)器翻譯、圖形的識(shí)別和理解、機(jī)器人視覺和計(jì)算機(jī)視覺、知識(shí)工程以及人工智能等；把多媒體和通信技術(shù)融合到CPU芯片中等。2.4多媒體技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用二、多媒體技術(shù)的發(fā)展方向（1）多媒體通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的研究和建立將使多媒體從單機(jī)單點(diǎn)向分布、協(xié)同多媒體環(huán)境發(fā)展，在世界范圍內(nèi)建立一個(gè)可全球自由交互的通信網(wǎng)。對(duì)該網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備的研究和網(wǎng)上分布應(yīng)用與信息服務(wù)研究將是熱點(diǎn)。（2）利用圖像理解、語音識(shí)別、全文檢索等技術(shù)，研究多媒體基于內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)仍是研究的重點(diǎn)：各類標(biāo)準(zhǔn)的研究將有利于產(chǎn)品規(guī)范化，應(yīng)用更方便。它是實(shí)現(xiàn)多媒體信息交換和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵所在。2.4多媒體技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用（4）多媒體技術(shù)與相鄰技術(shù)相結(jié)合，提供了完善的人機(jī)交互環(huán)境。多媒體仿真智能多媒體等新技術(shù)層出不窮，擴(kuò)大了原有技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)涵，并創(chuàng)造新的概念。（5）多媒體技術(shù)