《多媒體技術(shù)及應(yīng)用》課件第1章

第1章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)1.1多媒體技術(shù)概述1.2多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容1.3多媒體系統(tǒng)的組成1.4多媒體技術(shù)的應(yīng)用1.5多媒體技術(shù)的發(fā)展習(xí)題1

教學(xué)目標(biāo)

理解多媒體相關(guān)概念；

理解多媒體系統(tǒng)的組成；

了解多媒體技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的信息處理方式和表現(xiàn)手段已經(jīng)難以適應(yīng)社會的需要。多媒體技術(shù)是現(xiàn)代科技的最新成就之一，是計算機技術(shù)和社會需求的綜合產(chǎn)物，為媒體的集成和信息的傳播提供了豐富的手段。多媒體技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會生活的各個方面，成為未來計算機技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的一個主要方向之一。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Internet的發(fā)展，多媒體的功能還會得到更好的發(fā)揮。1.1多媒體技術(shù)概述1.1.1媒體及其分類眾所周知，信息是所有消息的總稱，而人類傳送信息，是通過各種信號來實現(xiàn)的。信號是傳送信息的載體。例如，通過聲音和語音信號刺激人的聽覺器官來得到各種信息，再進(jìn)一步，通過視頻圖像信號，尤其是動態(tài)視頻圖像信號，由人的視覺來得到更生動更真實的信息。當(dāng)然，僅有圖像是不夠的，還必須配合以聲音、文字等多種形式的信號。通過聽覺、視覺和其他感覺，使人類獲取信息的效果更好。人類通過感官，用多種形式的信號交換信息，這便是我們所要討論的多媒體技術(shù)。在多媒體技術(shù)中，媒體是一個重要的概念。媒體是Media的譯名，媒體也稱為媒質(zhì)或媒介，它是表示和傳播信息的載體。例如圖形、圖像、動畫、語言、文字、聲音等都可稱為媒體。國際電報電話咨詢委員會(CCITT)對媒體進(jìn)行了如下的分類：

(1)感覺媒體(PerceptionMedium)。直接作用于人的感官，產(chǎn)生感覺(視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺)的媒體稱為感覺媒體。例如語言、音樂、音響、圖形、動畫、數(shù)據(jù)、文字、文件等都是感覺媒體，也就是本書中討論的媒體。

(2)表示媒體(PresentationMedium)。為了對感覺媒體進(jìn)行有效的傳輸，以便于進(jìn)行加工和處理，而人為地構(gòu)造出的一種媒體稱為表示媒體。例如語言編碼、靜止和活動圖像編碼以及文本編碼等都稱為表示媒體。

(3)顯示媒體(DisplayMedium)。顯示媒體是顯示感覺媒體的設(shè)備。顯示媒體又分為兩類：一類是輸入顯示媒體，如話筒、攝像機、光筆以及鍵盤等；另一類為輸出顯示媒體，如揚聲器、顯示器以及打印機等。

(4)傳輸媒體(TransmissionMedium)。傳輸媒體是指傳輸信號的物理載體，例如同軸電纜、光纖、雙絞線以及電磁波等都是傳輸媒體。

(5)存儲媒體(StorageMedium)。用于存儲媒體數(shù)據(jù)，也即存放感覺媒體數(shù)字化后的代碼的媒體稱為存儲媒體。例如磁盤、光盤、磁帶、紙張等都是存儲媒體。通常所指的多媒體就是上述感覺媒體的組合，也就是聲音、圖像、圖形、動畫、文字、數(shù)據(jù)、文件等各種媒體的組合。多媒體技術(shù)就是對多種媒體上的信息和多種存儲媒體上的信息進(jìn)行處理和加工的技術(shù)。而多媒體系統(tǒng)是利用計算機網(wǎng)和數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)對多媒體信息進(jìn)行處理和控制的系統(tǒng)。1.1.2多媒體及多媒體技術(shù)多媒體(Multimedia)是一種全新的信息表現(xiàn)形式，誕生于20世紀(jì)90年代，是計算機技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它是一種將信息學(xué)、心理學(xué)、傳播學(xué)、美學(xué)融于一體的傳播媒體。多媒體集成了文字、圖像、動畫、影視、音樂等多種媒體的特點，結(jié)合計算機的交互功能，圖文并茂，生動活潑。優(yōu)雅的文字、生動的畫面、奇妙的動畫、優(yōu)美的解說、充滿動感和活力的表達(dá)方式能夠緊緊抓住客戶的目光，產(chǎn)生強烈的沖擊力。巨大的信息容量和交互式的閱讀方式可以滿足客戶的各種信息需求。它既具有平面廣告的特點，又能達(dá)到影視廣告的效果，還能同軟件一樣讓觀眾參與其中，是兼三者之長最為理想的整合媒體。從這個意義中可以看到，我們常說的“多媒體”最終被歸結(jié)為一種“技術(shù)”。事實上，也正是由于計算機技術(shù)和數(shù)字信息處理技術(shù)的實質(zhì)性進(jìn)展，使我們擁有了處理多媒體信息的能力，這才使得“多媒體”成為一種現(xiàn)實。所以，我們現(xiàn)在所說的“多媒體”，常常不是指多種媒體本身，而主要是指處理和應(yīng)用它的一整套技術(shù)，“多媒體”實際上就常常被當(dāng)作“多媒體技術(shù)”的同義語。另外還應(yīng)注意到，現(xiàn)在人們談?wù)摰亩嗝襟w技術(shù)往往與計算機聯(lián)系起來，這是由于計算機的數(shù)字化及交互式處理能力，極大地推動了多媒體技術(shù)的發(fā)展。通?？梢园讯嗝襟w看做先進(jìn)的計算機技術(shù)與視頻、音頻和通信等技術(shù)融為一體而形成的新技術(shù)或新產(chǎn)品。多媒體技術(shù)是通信、計算機和大眾傳媒等多種技術(shù)聯(lián)合發(fā)展的必然結(jié)果。美國麻省理工學(xué)院(MIT)媒體實驗室(MediaLab)創(chuàng)始人NichlasNegroponte教授曾經(jīng)指出，在1978年時，廣播影視和通信工業(yè)、印刷出版業(yè)、計算機應(yīng)用幾乎是各自獨立發(fā)展的三個領(lǐng)域；到2000年左右，預(yù)計這三個工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒂?0%以上的部分重疊在一起。事實確實如此，目前這三個領(lǐng)域相互融合，相互滲透。在大眾傳媒方面，先后發(fā)展了廣播、影視、錄像、有線電視、交互式光盤系統(tǒng)CD-I和高清晰度電視(HDTV)，印刷業(yè)也開始了電子化、數(shù)字化的過程。與此同時，計算機中的信息處理由最初二進(jìn)制的0、1表示，后來產(chǎn)生了ASCII碼的字符代碼，而后出現(xiàn)了中文標(biāo)準(zhǔn)代碼，計算機開始處理圖像、語音，直到近年來處理影像視頻，開發(fā)并推出多媒體個人計算機(MPC)等。與大眾傳媒及計算機的發(fā)展相適應(yīng)，通信技術(shù)從郵政、電報電話到計算機通信、電傳，直至綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)及寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)通信等，擴大了信息處理的范圍和質(zhì)量。通信、計算機和大眾傳媒業(yè)相互促進(jìn)，最終結(jié)合成多媒體信息系統(tǒng)。多媒體技術(shù)實質(zhì)上就是借助計算機以接近自然的方式來處理和交換信息。與真實的自然方式不同之處在于多媒體技術(shù)采用數(shù)字方式。數(shù)字化的多媒體系統(tǒng)將使得信息處理更加靈活，交互能力提高到新水平。計算機、通信和大眾傳媒等技術(shù)成果為媒體技術(shù)提供了堅實的基礎(chǔ)：

(1)大容量存儲設(shè)備。包括只讀存儲光盤(CD-ROM)和一次寫多次讀光盤(WORM)，每片光盤的存儲量可達(dá)650?MB，可存儲圖形、動畫、音頻和活動影像等多媒體信息。

(2)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。已推出聯(lián)合圖像專家組(JPEG)和動態(tài)圖像專家組(MPEG)以及可視電話編碼特別組(H.261)制定的多媒體數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)，為多媒體信息的存儲和傳送提供了必要的基礎(chǔ)。經(jīng)數(shù)據(jù)壓縮，已可以做到在一張CD-ROM盤上存儲可播放70分鐘的電視圖像信息。

(3)高速處理器。英特爾(Intel)公司繼推出80486、80586微處理器后，又先后于1996年和2000年分別推出了80686和80786微處理器，集成5000～10?000萬個晶體管，單機運算速度達(dá)2億條指令/秒，主頻為250?MHz。近年來推出的新型處理器能力更是大幅提升，如采用了雙核及多核CPU技術(shù)，可滿足實現(xiàn)語音分析與識別、活動視頻和圖像識別等功能的要求。

(4)高速通信網(wǎng)。高速光纖網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)采用，其速率可達(dá)到1000?Mb/s，異步傳輸模式(ATM)等新技術(shù)也在開發(fā)中，通信網(wǎng)傳輸帶寬的擴大為多媒體系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了條件。

(5)人機交互方法及設(shè)備的改進(jìn)。例如，采用觸摸屏系統(tǒng)，用戶在觸摸屏上按要求觸摸便可實現(xiàn)與系統(tǒng)的交互。此外，并行處理、分布式處理技術(shù)、實時操作系統(tǒng)、面向?qū)ο蟮木幊桃约靶畔⒋鎯εc檢索技術(shù)的發(fā)展都為多媒體技術(shù)的發(fā)展提供了必要的條件。1.1.3多媒體的特征多媒體技術(shù)是利用計算機技術(shù)把聲音、文字、圖像等多種媒體集合成一體。它具有如下主要特征。

1．交互性交互性是指用戶對計算機應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行交互式操作，從而更加有效地控制和使用信息。從用戶角度而言，交互性是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征。它使用戶可以更有效地控制和使用信息，增強對信息的注意和理解。眾所周知，一般的電視機是聲像一體化的、把多種媒體集成在一起的設(shè)備。但它不具備交互性，因為用戶只能使用信息，而不能自由地控制和處理信息。例如在一般的電視機中，用戶不能介入，不能使屏幕上的圖像根據(jù)用戶需要配上不同的語言解說或文字說明，也不能對圖像進(jìn)行縮放、凍結(jié)等加工處理，以看到想看的電視節(jié)目。當(dāng)引入多媒體技術(shù)后，借助交互性，用戶可以獲得更多的信息。例如，在多媒體通信系統(tǒng)中，收發(fā)兩端可以相互控制對方，發(fā)送方可按照廣播方式發(fā)送多媒體信息，而另一方面又可以按照接收方面的要求向接收端發(fā)送所需要的多媒體信息，接收方可隨時要求發(fā)送方傳送所需的某種形式的多媒體信息。在多媒體遠(yuǎn)程計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)者可以人為地改變教學(xué)過程，研究感興趣的問題，從而得到新的體會，激發(fā)學(xué)習(xí)者的主動性、自覺性和積極性。利用多媒體的交互性，激發(fā)學(xué)生的想象力，可以獲得獨特的效果。再如在多媒體遠(yuǎn)程信息檢索系統(tǒng)中，初級交互性可提供給用戶所需的書籍，快速跳過不感興趣的部分，以及從數(shù)據(jù)庫中檢錄聲音、圖像或文字材料等。中級交互性則可使用戶介入到信息的提取和處理過程中，如對關(guān)心的內(nèi)容進(jìn)行編排、插入文字說明及解說等。當(dāng)采用虛擬技術(shù)時，多媒體系統(tǒng)可提供高級交互性。目前作為教學(xué)改革的一個重要方面就是開發(fā)和使用多媒體課件。除了能夠提高課堂教學(xué)效果外，多媒體課件還可以讓學(xué)生課后自學(xué)，每個學(xué)生都可以針對各自不同的情況有選擇地學(xué)習(xí)，從而變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

2．復(fù)合性

信息媒體的復(fù)合性是相對于計算機而言的，也可稱為媒體的多樣化或多維化，把計算機所能處理的信息媒體的種類或范圍擴大，不局限于原來的數(shù)據(jù)、文本或單一的語音、圖像。眾所周知，人類具有五大感覺，即視覺、聽覺、嗅覺、味覺與觸覺。前三種感覺信息占了總信息量的95%以上，而計算機遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到人類處理復(fù)合信息媒體的水平，它一般只能按照單一方式來加工處理信息，對人類接收的信息需經(jīng)過變換之后才能使用。而多媒體技術(shù)就是要把計算機處理的信息多樣化或多維化。信息的復(fù)合化或多樣化不僅是指輸入信息(這稱為信息的獲取(Capture))，而且還指輸出信息(這稱為表現(xiàn)(Presentation))。輸入和輸出并不一定相同，若輸入與輸出相同，就稱為記錄或重放。如果對輸入進(jìn)行加工、組合與變換，則稱為創(chuàng)作(Authoring)，可以更好地表現(xiàn)信息，豐富其表現(xiàn)力，使用戶更準(zhǔn)確更生動地接收信息。這種形式過去在影視制作過程中大量采用，在多媒體技術(shù)中也采用這種方法。

3．集成性多媒體的集成性包括兩方面，一方面是多媒體信息媒體的集成，另一方面是處理這些媒體的設(shè)備和系統(tǒng)的集成。在多媒體系統(tǒng)中，各種信息媒體不是像過去那樣，采用單一方式進(jìn)行采集與處理，而是由多通道同時統(tǒng)一采集、存儲與加工處理，更加強調(diào)各種媒體之間的協(xié)同關(guān)系及利用它所包含的大量信息。在硬件方面，多媒體系統(tǒng)應(yīng)該包括能處理多媒體信息的高速及并行的CPU，多通道的輸入/輸出接口及外設(shè)，寬帶通信網(wǎng)絡(luò)接口及大容量的存儲器等。在軟件方面，則應(yīng)有多媒體操作系統(tǒng)，滿足多媒體信息管理的軟件系統(tǒng)，高效的多媒體應(yīng)用軟件和創(chuàng)作工作等。這些多媒體系統(tǒng)的硬件和軟件在網(wǎng)絡(luò)的支持下，集成為處理各種復(fù)合信息媒體的信息系統(tǒng)。

4．實時性

多媒體系統(tǒng)需要處理各種復(fù)合的信息媒體，這就決定了多媒體技術(shù)必然要支持實時處理。接收到的各種信息媒體在時間上必須是同步的，其中語聲和活動的視頻圖像必須嚴(yán)格同步，因此要求實時性，甚至是強實時(HardRealTime)。例如電視會議系統(tǒng)的聲音和圖像不允許存在停頓，必須嚴(yán)格同步，包括“唇音同步”，否則傳輸?shù)穆曇艉蛨D像就失去了意義。

5．協(xié)同性每一種媒體都有其自身規(guī)律，各種媒體之間必須有機地配合才能協(xié)調(diào)一致。多種媒體之間的協(xié)調(diào)以及時間、空間和內(nèi)容方面的協(xié)調(diào)是多媒體的關(guān)鍵技術(shù)之一。正因為“多媒體計算機技術(shù)”具有以上所說的幾個特性，所以我們目前的家用電視系統(tǒng)就不能稱為一個多媒體系統(tǒng)。雖然現(xiàn)在的電視也具有“聲、圖、文”并茂的多種信息媒體，但是面對電視機，我們除了可以選擇不同的頻道外，其他什么也不能做，既不能干涉它，也不能改變它，只能被動地接收電視臺播放的節(jié)目，所以這個過程是單方向的，而不是雙向的。但是，在不遠(yuǎn)的將來，家用電視系統(tǒng)將會是一個多媒體的系統(tǒng)，它將集娛樂、教學(xué)、通信、咨詢等功能于一體。1.2多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容多媒體技術(shù)研究的內(nèi)容包括多媒體基礎(chǔ)技術(shù)和多媒體應(yīng)用技術(shù)。1.2.1多媒體基礎(chǔ)技術(shù)多媒體基礎(chǔ)技術(shù)包括多媒體操作系統(tǒng)技術(shù)、功能芯片技術(shù)、輸入/輸出技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、光存儲技術(shù)、人工智能技術(shù)等。

1．多媒體操作系統(tǒng)技術(shù)多媒體操作系統(tǒng)是多媒體應(yīng)用程序的運行平臺。蘋果公司早在20世紀(jì)80年代就推出了專為處理多媒體數(shù)據(jù)而設(shè)計的操作系統(tǒng)。微軟公司吸收了蘋果機的多媒體功能特點，設(shè)計開發(fā)了在個人計算機上應(yīng)用的Windows多媒體操作系統(tǒng)，目前常用的版本有WindowsNT、Windows2000和WindowsXP、WindowsVista和Windows7.0。為使用戶享受到更出色的多媒體效果，WindowsXP和WindowsVista等支持MicrosoftDirectX技術(shù)、數(shù)字化視盤(DVD)以及高速IEEE1394接口，還有增強的色彩管理和多監(jiān)視器工作的能力。

2．多媒體功能芯片技術(shù)多媒體技術(shù)的發(fā)展和超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。由于多媒體數(shù)據(jù)量極大，要實現(xiàn)視頻、音頻信號的實時壓縮、解壓縮和多媒體信息的播放處理，需要對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速計算，因此必須具有多媒體功能的快速運算硬件支持。實現(xiàn)動態(tài)視頻的實時采集、變形、疊加和合成等特殊效果處理，也必須采用專用的視頻處理芯片才能取得滿意的效果。支持多媒體功能的CPU芯片(MMX)和專用的音頻、視頻處理芯片的研制都是在大規(guī)模集成電路技術(shù)的支持下實現(xiàn)的。

3．多媒體輸入/輸出技術(shù)輸入/輸出技術(shù)是處理多媒體信息傳輸接口的界面，主要包括媒體轉(zhuǎn)換技術(shù)、媒體識別與理解技術(shù)(如語音識別)等。其中既包括硬件技術(shù)，又包括軟件技術(shù)。

4．多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)壓縮是多媒體技術(shù)的主要特征。未經(jīng)壓縮的視頻和音頻數(shù)據(jù)占用大量的空間，例如未經(jīng)壓縮的影像和立體聲音樂數(shù)據(jù)量分別是1680?MB/min和10?MB/min，如此龐大的數(shù)據(jù)量不僅難于用普通計算機處理，而且存儲和傳輸都有問題。因此，視頻、音頻和圖像數(shù)據(jù)的編碼和壓縮算法在多媒體技術(shù)中占有非常重要的地位。

5．光存儲技術(shù)大量多媒體信息數(shù)據(jù)需要很大的存儲空間，因此，多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用必須有大容量存儲技術(shù)的支持。近幾年，光存儲技術(shù)得到迅速發(fā)展，目前存儲容量很大的CD、DVD光盤存儲器已廣泛使用。這些盤在形狀、尺寸、面積和重量等方面基本一樣，但DVD的存儲容量和帶寬大大高于CD。單面單層DVD盤片能夠存儲4.7?GB的數(shù)據(jù)，單面雙層盤片的容量為8.5?GB。

6．人工智能技術(shù)人工智能技術(shù)包括語音識別、語音合成、語音翻譯、圖像識別與理解、語音和文字之間的轉(zhuǎn)換、圖/文/表分離技術(shù)以及手寫筆輸入識別技術(shù)等。1.2.2多媒體應(yīng)用技術(shù)多媒體應(yīng)用技術(shù)包括多媒體素材采集和處理、多媒體程序設(shè)計、人機界面設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)通信和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

1．多媒體素材采集和處理技術(shù)在制作多媒體節(jié)目之前，首先需要對各種原始素材進(jìn)行采集和處理。只有具備內(nèi)容豐富、加工規(guī)范、效果精美的素材，才可能開發(fā)出優(yōu)秀的多媒體節(jié)目。素材采集主要包括圖像掃描(或數(shù)碼照相機拍攝導(dǎo)入)、視頻、音頻信號的采集以及壓縮存儲等。處理則指用專用工具軟件對圖像、音頻和視頻素材進(jìn)行各種編輯處理，如圖像修補、剪裁、縮放、特殊效果，聲音和音樂的合成、淡入淡出等特效，視頻的非線性編輯、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等。

2．多媒體程序設(shè)計技術(shù)多媒體應(yīng)用系統(tǒng)多采用面向?qū)ο蟮男畔⒐芾硇问皆O(shè)計。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是把欲解決的問題按自然邏輯劃分為若干“對象”，對象中包含對象本身的數(shù)據(jù)類型和這一數(shù)據(jù)類型上的特定算法，程序設(shè)計的過程表現(xiàn)為設(shè)計對象和操作對象的過程。應(yīng)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法，可使問題的邏輯結(jié)構(gòu)簡化，有利于編寫程序，提高軟件的可讀性、可靠性和可維護性，特別適用于多媒體應(yīng)用軟件開發(fā)。此外，多媒體程序設(shè)計中還使用對象鏈接技術(shù)(OLE技術(shù))和超文本超媒體鏈接技術(shù)。OLE技術(shù)使各種不同的多媒體元素作為對象鏈接到多媒體應(yīng)用軟件中，既避免軟件規(guī)模過大，同時又使編輯修改工作簡單、靈活、方便，為多媒體應(yīng)用軟件開發(fā)提供了有力的支持。

3．人機界面設(shè)計技術(shù)良好的人機界面是實現(xiàn)人機交互操作的關(guān)鍵。設(shè)計時應(yīng)按照多媒體作品的內(nèi)容和特點，選擇交互媒體的類型和交互方式，使用戶操作使用方便，以提高效率。

4．網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)多媒體信息的特征之一是多維性，即包括多種不同類型的媒體。由于不同類型媒體信息在傳輸中有不同的技術(shù)要求，因此給多媒體信息的傳輸提出了技術(shù)要求。如視頻、音頻數(shù)據(jù)的傳輸要求實時同步、延遲滯后時間短，但可以容忍小的數(shù)據(jù)錯誤；文本數(shù)據(jù)的傳輸內(nèi)容必須準(zhǔn)確無誤，但傳輸時間可寬容等。多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)就是充分考慮各種媒體的特點，解決數(shù)據(jù)傳輸中的所有問題。

5．虛擬現(xiàn)實技術(shù)用多媒體技術(shù)模擬現(xiàn)實世界稱為“虛擬現(xiàn)實”(VirtualReality)。虛擬現(xiàn)實是一種全息仿真技術(shù)，它采用多媒體技術(shù)結(jié)合外部設(shè)備模擬真實環(huán)境，給人以身臨其境的感覺，從而實現(xiàn)現(xiàn)場體驗、實地訓(xùn)練和模擬試驗的目的。目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在飛行仿真訓(xùn)練、仿真游戲以及機器人控制等方面均得到應(yīng)用。相信在“數(shù)字化地球”實現(xiàn)之際，人們可以坐在家里，通過與Internet連接的計算機周游整個世界。1.3多媒體系統(tǒng)的組成1.3.1多媒體計算機的定義和分類多媒體計算機(MultimediaComputing)是指具有綜合處理多種媒體信息(包括文本、圖形、圖像、音頻和視頻)，能使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性的計算機。簡單地說是指能綜合處理聲音、文字、圖形圖像信息，并具有集成性和交互性等特性的計算機?？傊嗝襟w計算機具有信息載體多樣性、集成性和交互性。把一臺普通的計算機變成多媒體計算機要解決的關(guān)鍵技術(shù)是視頻/音頻信號獲取技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù)、視頻/音頻數(shù)據(jù)的實時處理和特技、視頻/音頻數(shù)據(jù)的輸出技術(shù)。從上面的定義我們可以看到，所謂多媒體，從字面上理解就是“多種媒體的綜合”，相關(guān)的技術(shù)也就是“怎樣進(jìn)行多種媒體綜合的技術(shù)”。多媒體的定義或說法多種多樣，每個人從自己的角度出發(fā)可對多媒體給出不同的描述。多媒體最顯著的特點是：具有媒體的多樣性、交互性和集成性。判斷是否是“多媒體”，從這個角度就可以確定。目前的家用電視不是多媒體，因為在人與電視之間，人是被動者而電視是主動者，電視不具備像計算機一樣的交互性。從這一點來看，各種家電的組合也就不算是多媒體了。而那些采用計算機集成處理多種媒體的系統(tǒng)，如多媒體咨詢臺、交互式電視、交互式視頻游戲、計算機支持的多媒體會議系統(tǒng)、多媒體課件及展示系統(tǒng)等都屬于多媒體的范疇。上面我們了解了多媒體計算機的定義，那么，普通計算機和多媒體計算機的區(qū)別又在何處呢？普通的計算機只能處理數(shù)字和文字，而多媒體計算機能夠綜合處理聲音、文字、圖形圖像。過去，普通計算機也試圖綜合處理聲音、文字、圖形圖像，但是卻無法實現(xiàn)。為什么呢？原因是普通計算機不具備多媒體計算機的關(guān)鍵技術(shù)。把一臺普通的計算機變成多媒體計算機要解決的第一個關(guān)鍵技術(shù)是視頻/音頻信號獲取技術(shù)。過去，計算機只能處理數(shù)字和文字，現(xiàn)在則要綜合處理聲音、文字、圖形圖像等信息。只有將視頻/音頻信號獲取到計算機中，才能談綜合處理。可以自己設(shè)計聲音和視頻信號獲取器，也可以使用聲霸卡、視頻卡等解決視頻/音頻信號的獲取問題。把一臺普通的計算機變成多媒體計算機要解決的第二個關(guān)鍵技術(shù)是多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù)。過去，不能實現(xiàn)計算機綜合處理聲音、文字、圖形圖像等信息的一個重要原因就是文件量過大。

21世紀(jì)的人類社會將是信息化社會，數(shù)字化后的信息，尤其是數(shù)字化后的視頻和音頻信息具有數(shù)據(jù)海量性，它給信息的存儲和傳輸造成較大的困難，成為阻礙人類有效地獲取和使用信息的瓶頸問題之一。因此，研究和開發(fā)新型有效的多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼方法，以壓縮的形式存儲和傳輸這些數(shù)據(jù)將是最好的選擇。多媒體個人計算機(MultimediaPersonalComputer，MPC)指具有特定多媒體功能的PC機。實際上，MPC并不是全新的個人計算機，它是在現(xiàn)有PC機的基礎(chǔ)上加上一些硬件及其軟件，使其具有綜合處理聲音、文字、圖形圖像等信息的功能。對于多媒體計算機，要求能夠處理多種信息的媒體，一般包括文字、圖形圖像、聲音、動畫、活動影像，前三種稱為靜態(tài)媒體，后三種稱為動態(tài)媒體，而通常所說的多媒體計算機中至少包括一種動態(tài)媒體，并且各種媒體協(xié)同動作以達(dá)到同步的目的。比如，一個最簡單的兒童英語教學(xué)軟件，在屏幕上有一個老虎，當(dāng)鼠標(biāo)點擊老虎后，會出現(xiàn)tiger這個英文單詞和一個老虎的動畫鏡頭，同時從音箱里發(fā)出老虎的叫聲。一般來講，多媒體只有在計算機中才能實現(xiàn)，因為只有計算機技術(shù)可以將文字、圖形圖像、聲音、動畫、活動影像綜合處理，并且具有人機的交互性，而錄像機、電視機不能稱為多媒體。MPC是1990年11月由Microsoft公司聯(lián)合AT&T、NEC等全球十多家計算機廠商提出的一個新概念，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。MPC是未來高性能多媒體應(yīng)用的最佳機種，可用來作為電子圖書、地圖等的工作平臺，未來的Windows操作系統(tǒng)將具備TV/PC多任務(wù)功能等。多媒體計算機是一般都配備了聲卡、視頻卡等板卡的計算機。更確切地說，它是一種將數(shù)字聲音、數(shù)字圖像、數(shù)字視頻、計算機圖形和通用計算機集成在一起的人機交互系統(tǒng)。它有五個技術(shù)特征：

(1)具有對包括伴音在內(nèi)的活動圖像的處理、存儲和顯示的能力。

(2)解決了在時間上緊密相關(guān)的數(shù)字信號的同步問題。

(3)具有激光驅(qū)動器。

(4)輸入手段豐富，輸出種類多、質(zhì)量高。

(5)具有豐富的軟件資源。多媒體計算機的軟件資源必須非常豐富，以滿足多媒體素材的處理及其程序的編制需求。

MPC不僅含有“多媒體個人計算機”之意，而且還代表MPC的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。MPC標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容包括：

(1)對個人計算機增加多媒體功能所需的軟硬件進(jìn)行最低標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。

(2)規(guī)定多媒體個人計算機硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)等的量化指標(biāo)。

(3)制定高于MPC標(biāo)準(zhǔn)的計算機部件的升級規(guī)范。

(4)確定MPC的三級標(biāo)準(zhǔn)，即MPC1、MPC2和MPC3。一般來說，MPC的基本硬件結(jié)構(gòu)可以歸納為七部分：至少一個功能強大、速度快的中央處理器(CPU)；可管理、控制各種接口與設(shè)備的配置；具有一定容量(盡可能大)的存儲空間；高分辨率顯示接口與設(shè)備；可處理音響的接口與設(shè)備；可處理圖像的接口設(shè)備；可存放大量數(shù)據(jù)的配置等。這樣提供的配置是MPC最基本的硬件基礎(chǔ)，它們構(gòu)成了MPC的主機部分。除此以外，MPC能擴充的配置還可能包括如下幾個方面。

(1)光盤驅(qū)動器：包括可重寫光盤驅(qū)動器(CD-R)、WORM光盤驅(qū)動器和CD-ROM驅(qū)動器等。其中CD-ROM驅(qū)動器為MPC帶來了價格便宜的650?MB存儲設(shè)備，同時，存有圖形圖像、動畫、聲音、文本、數(shù)字音頻、程序等資源的CD-ROM早已廣泛使用。另外，DVD已出現(xiàn)在市場上，它的存儲量更大，雙面可達(dá)17?GB，是升級換代的理想產(chǎn)品。

(2)音頻卡：在音頻卡上連接的音頻輸入/輸出設(shè)備包括話筒、音頻播放設(shè)備、MIDI合成器、耳機、揚聲器等。數(shù)字音頻處理是多媒體計算機的重要方面，音頻卡具有A/D和D/A音頻信號的轉(zhuǎn)換功能，可以合成音樂、混合多種聲源，還可以外接MIDI電子音樂設(shè)備。

(3)圖形加速卡：圖文并茂的多媒體表現(xiàn)需要分辨率高，而且同屏顯示色彩豐富的顯示卡的支持，同時還要求具有Windows的顯示驅(qū)動程序，并在Windows下的像素運算速度要快。所以現(xiàn)在帶有圖形用戶接口GUI加速器的局部總線顯示適配器使得Windows的顯示速度大大加快。

(4)視頻卡：可細(xì)分為視頻捕捉卡、視頻處理卡、視頻播放卡以及TV編碼器等專用卡，其功能是連接攝像機、VCR影碟機、TV等設(shè)備，以便獲取、處理和表現(xiàn)各種動畫和數(shù)字化視頻媒體。

(5)掃描卡：用來連接各種圖形掃描儀，是常用的靜態(tài)照片、文字、工程圖輸入設(shè)備。

(6)打印機接口：用來連接各種打印機，包括普通打印機、激光打印機、彩色打印機等。打印機現(xiàn)在已經(jīng)是最常用的多媒體輸出設(shè)備之一。

(7)交互控制接口：用來連接觸摸屏、鼠標(biāo)、光筆等人機交互設(shè)備，這些設(shè)備將大大方便用戶對MPC的使用。

(8)網(wǎng)絡(luò)接口：是實現(xiàn)多媒體通信的重要MPC擴充部件。計算機和通信技術(shù)相結(jié)合的時代已經(jīng)來臨，這就需要專門的多媒體外部設(shè)備將數(shù)據(jù)量龐大的多媒體信息傳送出去或接收進(jìn)來，通過網(wǎng)絡(luò)接口相接的設(shè)備包括視頻電話機、傳真機、LAN和ISDN等。在多媒體技術(shù)發(fā)展的早期和中期，多媒體計算機的硬件性能和參數(shù)有嚴(yán)格的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以使多媒體計算機保持良好的兼容性和一致性。有關(guān)多媒體計算機的配置標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有三個，即MPC1.0、MPC2.0和MPC3.0。

1990年10月制定的MPC1.0標(biāo)準(zhǔn)要求CPU為80386X，時鐘頻率16?MHz，最小內(nèi)存2?MB，硬盤30?MB，16色VGA顯示，單倍速CD-ROM驅(qū)動器，8位音頻聲卡，操作系統(tǒng)為具有多媒體擴展功能的Windows操作系統(tǒng)。

1993年5月公布的MPC?2.0標(biāo)準(zhǔn)要求CPU為486SX，時鐘頻率25?MHz，最小內(nèi)存4?MB(推薦為8?MB)，硬盤至少160?MB，倍速CD-ROM驅(qū)動器，16位音頻DAC和ADC，顯示器分辨率至少640×480，64K彩色監(jiān)視器等。

1995年6月推出的MPC3.0標(biāo)準(zhǔn)與前兩級標(biāo)準(zhǔn)的最大差別是對CPU和外設(shè)作了較大幅度的提高。它要求最低的CPU是75?MHz的Pentium，四倍速的CD-ROM驅(qū)動器，配有視頻加速器、波形表MIDI合成器等，對動態(tài)視頻處理，要求具有MPEG的視頻解碼功能。目前，由于硬件性能的不斷提高，只要用戶自己愿意，幾乎所有的PC機都可以方便地配置成多媒體計算機，而且其性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MPC3.0標(biāo)準(zhǔn)。一般的多媒體系統(tǒng)包括多媒體操作系統(tǒng)、多媒體硬件系統(tǒng)、媒體處理系統(tǒng)工具和用戶應(yīng)用軟件。多媒體計算機除了需要較高配置的計算機主機硬件之外，通常還需要高質(zhì)量的音頻/視頻設(shè)備、圖像處理設(shè)備、大容量存儲器、光盤驅(qū)動器、各種媒體輸入/輸出設(shè)備等。多媒體計算機軟件系統(tǒng)除基本的操作系統(tǒng)外，還包括多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、多媒體壓縮/解壓縮軟件、多媒體聲像同步軟件、多媒體通信軟件和其他相關(guān)的多媒體編輯軟件等。多媒體系統(tǒng)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中還有多種開發(fā)工具，例如圖像處理軟件、圖形生成軟件、聲音編輯軟件、視頻處理軟件和合成軟件等。這些工具為多媒體系統(tǒng)開發(fā)提供了便捷的創(chuàng)作途徑。

1．多媒體系統(tǒng)的硬件組成多媒體系統(tǒng)是一個復(fù)雜的軟、硬件結(jié)合的綜合系統(tǒng)。多媒體系統(tǒng)把音頻、視頻等媒體與計算機系統(tǒng)集成在一起，組成一個有機的整體，并由計算機對各種媒體進(jìn)行數(shù)字化處理。由此可見，多媒體系統(tǒng)不是原系統(tǒng)的簡單疊加，而是有其自身結(jié)構(gòu)特點的系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)的硬件包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大組成部分。多媒體計算機在這五大組成的基礎(chǔ)上，又增加了以下設(shè)備和功能接口。

1)多媒體接口卡多媒體接口卡是多媒體系統(tǒng)獲取、編輯音頻或視頻的設(shè)備，需要接插在計算機主板功能擴展槽上，用以解決各種媒體數(shù)據(jù)的輸入/輸出問題。常用的接口卡有聲卡、顯示卡、視頻壓縮卡、視頻捕捉卡、視頻播放卡、光盤接口卡和網(wǎng)絡(luò)接口卡等。隨著計算機軟件的發(fā)展，各類壓縮卡、捕捉卡和播放卡等已經(jīng)逐漸被淘汰，相應(yīng)功能由多媒體軟件取代實現(xiàn)。

2)多媒體外部設(shè)備

(1)視頻、音頻輸入設(shè)備：包括CD-ROM、掃描儀、攝像機、錄像機、數(shù)碼照相機、激光唱盤和MIDI合成器等。

(2)視頻、音頻播放設(shè)備：包括電視機、投影儀和音響器材等。

(3)交互界面設(shè)備：包括鍵盤、鼠標(biāo)、高分辨率彩色顯示器、激光打印機、觸摸屏和光筆等。

(4)存儲設(shè)備：如大容量磁盤和可擦寫光盤(CD-RW)等。多媒體計算機是隨著計算機技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來的。現(xiàn)在幾乎所有的計算機都可以處理多媒體指令，個人計算機就是一臺功能齊全的多媒體計算機。

2．多媒體系統(tǒng)的軟件組成多媒體軟件按功能可劃分為以下五類。

1)多媒體驅(qū)動軟件多媒體軟件中直接與硬件打交道的軟件稱為多媒體驅(qū)動軟件。其作用是完成設(shè)備的初始化，各種設(shè)備的操作及設(shè)備的打開、關(guān)閉，基于硬件的壓縮和解壓，圖像的快速變換等基本硬件功能的調(diào)用。這種軟件一般由廠家隨硬件提供。

2)支持多媒體的操作系統(tǒng)支持多媒體的操作系統(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時性。它提供多媒體信息的各種基本操作和管理，具有對設(shè)備的相對獨立性與可擴展性。目前個人計算機上開發(fā)多媒體軟件使用最多的操作系統(tǒng)是微軟的Windows系統(tǒng)。

3)多媒體數(shù)據(jù)處理軟件多媒體數(shù)據(jù)處理軟件是用于采集多媒體數(shù)據(jù)的軟件，如聲音錄制與編輯軟件、圖像掃描及預(yù)處理軟件、全動態(tài)視頻采集軟件以及動畫生成編輯軟件等。

4)多媒體編輯創(chuàng)作軟件多媒體編輯創(chuàng)作軟件又稱多媒體創(chuàng)作工具，是多媒體專業(yè)人員在多媒體操作系統(tǒng)之上開發(fā)的，供特定應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)人員組織編排多媒體數(shù)據(jù)，并把它們連接成完整的多媒體應(yīng)用的系統(tǒng)工具。高檔的創(chuàng)作工具可用于影視系統(tǒng)的動畫創(chuàng)作，中檔的創(chuàng)作工具可用于創(chuàng)作教育和娛樂節(jié)目，低檔的多媒體工具可用于商業(yè)簡介的創(chuàng)作、家庭學(xué)習(xí)材料的編輯。

5)多媒體應(yīng)用軟件多媒體應(yīng)用軟件是在多媒體硬件平臺上設(shè)計開發(fā)的面向應(yīng)用的軟件系統(tǒng)，如多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、多媒體教育軟件和娛樂軟件等。1.3.2多媒體元素及其特征多媒體元素是指多媒體應(yīng)用中可以顯示給用戶的媒體組成元素，涉及大量不同類型、不同性質(zhì)的媒體元素。這些媒體元素數(shù)據(jù)量大，同一種元素數(shù)據(jù)格式繁多，數(shù)據(jù)類型之間的差別極大。

1．文本文本(Text)即文字的集合，包括字體(Font)、字形(Style)、字號(Size)、顏色(Color)和修飾(Effect)等屬性，是使用最悠久、最廣泛的媒體元素，也是信息的最基本的呈現(xiàn)形式。其最大優(yōu)點是存儲空間小，但形式呆板，僅能利用視覺獲取，靠人的思維進(jìn)行理解，難于描述對象的形態(tài)、運動等特征。在人機交互中，文本主要有兩種形式，即格式化文本和非格式化文本。格式化文本可以進(jìn)行格式編排，包括各種字體、尺寸、顏色、格式及段落等屬性設(shè)置，如?.doc文件；非格式化文本的字符大小是固定的，僅能以一種形式和類型使用，不具備排版功能，如?.txt文件。

2．圖形圖形(Graphics)也稱矢量圖形(VectorGraphic)，是計算機根據(jù)數(shù)學(xué)模型計算而生成的幾何圖形。圖形是由直線、曲線、圓或曲面等幾何形狀形成的從點、線、面到三維空間的黑白或彩色幾何圖。構(gòu)成圖形的點、線和圖片由坐標(biāo)及相關(guān)參數(shù)定義，如用CorelDraw繪制的圖形。矢量圖形的優(yōu)點是可以不失真縮放、占用計算機存儲空間小。但矢量圖形僅能表現(xiàn)對象結(jié)構(gòu)，在表現(xiàn)對象質(zhì)感方面的能力較弱。

3．圖像圖像(Image)是指由輸入設(shè)備捕獲的實際場景畫面或以數(shù)字化形式存儲的畫面，是真實物體的影像。對圖片逐行、逐列進(jìn)行采樣(取樣點)，并用許多點(稱為像素點)表示并存儲，即為數(shù)字圖像，通常稱之為位圖。圖像主要用于表現(xiàn)自然景色、人物等，能表現(xiàn)對象的顏色細(xì)節(jié)和質(zhì)感，具有形象、直觀和信息量大的優(yōu)點。但圖像文件的數(shù)據(jù)量很大，需要對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，即利用視覺特征，去除人眼不敏感的冗余數(shù)據(jù)。目前最為流行且壓縮效果好的位圖壓縮格式為JPEG，其壓縮比高達(dá)30∶1以上，而且圖像失真較小。

4．聲音和音樂聲音(Sound)包括人說話的聲音、動物鳴叫聲和自然界的各種聲音；音樂(Music)是有節(jié)奏、旋律或和聲的人聲或樂器音響等配合所構(gòu)成的一種藝術(shù)。聲音和音樂在本質(zhì)上是相同的，都是具有振幅和頻率的聲波。聲波的幅度表示聲音的強弱，頻率表示聲音音調(diào)的高低。在多媒體項目中加入聲音元素，可以給人多感官刺激，不僅能欣賞到優(yōu)美的音樂，也可傾聽詳細(xì)、生動的解說，增強對文字、圖像等媒體信息的理解。聲音和音樂(音頻)的缺點是數(shù)據(jù)量龐大。如存儲1秒的CD雙聲道立體聲音樂，需要的存儲空間與存儲9萬個漢字所需的空間相同，因此也必須進(jìn)行壓縮處理。

5．動畫動畫(Animation)就是運動的圖畫，實質(zhì)是若干幅時間和內(nèi)容連續(xù)的靜態(tài)圖像的順序播放。用計算機實現(xiàn)的動畫有兩種，一種叫造型動畫，另一種叫幀動畫。造型動畫每幀由圖形、聲音、文字和色彩等造型元素組成，由腳本控制角色的表演和行為。幀動畫是由一幅幅連續(xù)的畫面組成的圖像序列，這是產(chǎn)生各種動畫的基本方法。為什么一幅幅靜態(tài)的畫面連續(xù)播放，就可看到動態(tài)的圖像畫面？這是由于人的眼睛具有視覺暫留現(xiàn)象，在亮度信號消失之后亮度感覺仍然可以保持1/20～1/10?s的時間。動態(tài)圖像(動畫)就是根據(jù)這個特性而產(chǎn)生的。從物理意義上看，任何動態(tài)圖像都是由多幅連續(xù)的圖像序列構(gòu)成的，沿著時間軸，每一幅圖像保持一個很小的時間間隔，按順序在人眼感覺不到的速度(25～30幀/秒)下?lián)Q成另一幅圖像，連續(xù)不斷轉(zhuǎn)換就形成了運動的感覺。電影和計算機中的動畫都是如此。

6．視頻若干幅內(nèi)容相互聯(lián)系的圖像連續(xù)播放就形成了視頻(Video)。視頻主要來源于攝像機拍攝的連續(xù)自然場景畫面。視頻與動畫一樣是由連續(xù)的畫面組成的，只是畫面圖像是自然景物的圖像。計算機處理的視頻信息必須是全數(shù)字化的信號，但在處理過程中要受到電視技術(shù)的影響。視頻有如下幾個重要技術(shù)參數(shù)。

(1)幀速：每秒鐘播放的靜止畫面數(shù)(幀/秒)。為了減少數(shù)據(jù)量，可適當(dāng)降低幀速。若幀速在16幀/秒以上，在人的視覺上便可達(dá)到一定的滿意程度。

(2)數(shù)據(jù)量：沒有經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)量為幀速乘以每幅圖像數(shù)據(jù)量。假設(shè)一幅圖像為1?MB，則每秒的數(shù)據(jù)量將達(dá)到25?MB(PAL制式)，經(jīng)過壓縮之后將減少為原來的幾十分之一甚至更小。

(3)畫面質(zhì)量：它除了與原始圖像質(zhì)量有關(guān)外，還與視頻數(shù)據(jù)的壓縮比有關(guān)。壓縮比小時對畫面質(zhì)量不會有太大影響，而壓縮比如果超過一定值，畫面質(zhì)量將明顯下降。1.3.3多媒體系統(tǒng)的分類多媒體系統(tǒng)可從應(yīng)用對象和應(yīng)用角度來進(jìn)行分類。

1．從應(yīng)用對象的角度分類從多媒體系統(tǒng)所面向的對象來看，多媒體系統(tǒng)可分為以下四類。

1)多媒體開發(fā)系統(tǒng)多媒體開發(fā)系統(tǒng)需要較完善的硬件環(huán)境和軟件支持，主要目標(biāo)是為多媒體專業(yè)人員開發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)提供應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境和多媒體文件綜合管理能力。

2)多媒體演示系統(tǒng)多媒體演示系統(tǒng)是一個功能齊全、完善的桌面系統(tǒng)，用于管理用戶的聲音、圖像資源，提供專業(yè)化的多媒體演示，使觀眾有強烈的現(xiàn)場感受。多媒體演示系統(tǒng)常用于企業(yè)產(chǎn)品展示、科學(xué)研究成果發(fā)布等。

3)家庭應(yīng)用系統(tǒng)只要在計算機上配置CD-ROM、聲卡、音箱和話筒，就可以構(gòu)成一個家用多媒體系統(tǒng)，用于家庭中的學(xué)習(xí)、娛樂等。

4)多媒體教育/培訓(xùn)系統(tǒng)多媒體可以在計算機輔助教學(xué)(CAI)中大顯身手。教育/培訓(xùn)系統(tǒng)中融入多媒體技術(shù)，可以做到聲、圖、文并茂，界面色彩豐富多彩，具有形象性和交互性，提高學(xué)習(xí)的興趣，大大改善教學(xué)效果，可用于不同層次的教學(xué)環(huán)境，如學(xué)校教學(xué)、企事業(yè)培訓(xùn)和家庭學(xué)習(xí)等。這種系統(tǒng)一般不具備制作演示程序的能力。

2．從應(yīng)用的角度分類從多媒體技術(shù)應(yīng)用來看，多媒體系統(tǒng)可分為以下五類。

1)多媒體出版系統(tǒng)以CD-ROM光盤形式出版的各類出版物，已經(jīng)開始大量出現(xiàn)并替代傳統(tǒng)的出版物，特別對于容量大、要求迅速查找的文獻(xiàn)資料等，使用CD-ROM光盤十分方便。

2)多媒體信息咨詢系統(tǒng)例如圖書情報檢索系統(tǒng)、證券交易咨詢系統(tǒng)等，用戶只需要按幾個鍵，多媒體系統(tǒng)就能以聲音、圖像和文字等方式給出信息。

3)多媒體娛樂系統(tǒng)多媒體系統(tǒng)提供的交互播放功能、高質(zhì)量的數(shù)字音響、圖文并茂的顯示特征，受到了廣大消費者的歡迎，給文化娛樂帶來了新的活力。

4)多媒體通信系統(tǒng)例如，可視電話、視頻會議等增強了人們身臨其境、如同面對面交流一樣的感覺。

5)多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合，在普通數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上增加了聲音、圖像和視頻數(shù)據(jù)類型，對各種多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的組織和管理，如檔案、名片管理系統(tǒng)等。1.4多媒體技術(shù)的應(yīng)用多媒體技術(shù)具有多維性、集成性和交互性的特點，為計算機應(yīng)用開拓了廣闊的前景。目前多媒體技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域中，如教育與培訓(xùn)、商業(yè)文化娛樂、多媒體通信、智能辦公與信息管理等。

1．教育與培訓(xùn)計算機輔助教學(xué)(ComputerAssistedInstruction，CAI)是一種以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式，是對以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式的革命。在多媒體技術(shù)應(yīng)用之前，CAI只能靠文字和簡單圖形來進(jìn)行人機對話，沒有語音、影像，界面單調(diào)，不夠生動形象，限制了CAI優(yōu)越性的發(fā)揮。多媒體技術(shù)將聲、文、圖集成于一體，使傳遞的信息更豐富、更直觀，這是一種合乎自然的交流環(huán)境和方式，人們在這種環(huán)境中通過多種感官來接受信息，加速了理解和接受信息的學(xué)習(xí)過程，并有助于接受者的聯(lián)想和推理等思維活動。將多媒體技術(shù)引入CAI中稱為多媒體計算機輔助教學(xué)(MultimediaComputerAssistedInstruction，MCAI)，它是多媒體技術(shù)與CAI技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種全新的現(xiàn)代化教學(xué)系統(tǒng)。隨著多媒體技術(shù)的日益成熟，多媒體技術(shù)在教育與培訓(xùn)中的應(yīng)用也越來越普遍，多媒體計算機輔助教學(xué)是當(dāng)前國內(nèi)外教育技術(shù)發(fā)展的新趨勢。多媒體作品通過對人體多感官的刺激，更能加深人們對新鮮事物的印象，取得更好的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練效果，如幼兒語言學(xué)習(xí)、中小學(xué)生課程學(xué)習(xí)、知識性光盤以及實用技術(shù)培訓(xùn)光盤等。

2．商業(yè)多媒體在商業(yè)上的應(yīng)用具有非常廣闊的前景，能夠為企業(yè)帶來豐厚的利潤。

1)企業(yè)形象設(shè)計企業(yè)的形象對一個企業(yè)的成功起著不可估量的作用，現(xiàn)代化的知名企業(yè)十分重視形象設(shè)計，利用多媒體網(wǎng)站、多媒體光盤作為媒介，通過生動的圖、文、聲、形并茂的多媒體課件，使客戶了解企業(yè)的產(chǎn)品、服務(wù)和獨特的文化等內(nèi)容，樹立良好的企業(yè)形象，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品的銷售。

2)商業(yè)廣告利用多媒體技術(shù)制作商業(yè)廣告是擴大銷售范圍的有效途徑，目前應(yīng)用普遍。

3)商場導(dǎo)購系統(tǒng)利用多媒體商場購物導(dǎo)購系統(tǒng)，顧客可以用電子觸摸屏向計算機咨詢，不僅方便快捷，而且可以節(jié)省人力，降低企業(yè)成本。

4)觀光旅游多媒體給旅游業(yè)帶來了耀眼的光彩。多媒體向人們展現(xiàn)世界各地的名勝古跡、自然風(fēng)景、風(fēng)土人情和娛樂設(shè)施，并詳細(xì)介紹旅行、住宿和游覽等旅游活動的安排，人們足不出戶就可以領(lǐng)略美好的自然風(fēng)光，了解各地的風(fēng)土人情，增長知識。

5)多媒體網(wǎng)上購物系統(tǒng)利用多媒體網(wǎng)絡(luò)介紹自己的商品種類、價格和服務(wù)方式，同時還可以進(jìn)行電子商務(wù)，使人們通過網(wǎng)絡(luò)，足不出戶就可以選購到自己滿意的商品。

6)效果圖設(shè)計在建筑、裝飾、家具和園林設(shè)計等行業(yè)，多媒體將設(shè)計方案變成完整的模型，讓客戶事先從各個角度觀看和欣賞效果，根據(jù)客戶的意見進(jìn)行修改，直到效果滿意后再行施工，可避免不必要的浪費。

3．文化娛樂

1)娛樂游戲娛樂游戲始終是多媒體技術(shù)應(yīng)用的前沿。CD版電子游戲以其具有真實質(zhì)感的流暢動畫、悅耳的聲音，深受成人和兒童的喜愛。

2)電子影集電子影集將大量生活照片按時間順序一一記錄下來，配上優(yōu)美的音樂和解說，存儲在光盤中，為自己留下美好的回憶。用光盤可以長期保存電子影集數(shù)據(jù)，避免了普通彩色照片保存褪色的遺憾。

4．多媒體通信利用先進(jìn)的電視會議技術(shù)，可使分布在不同地理位置的人們就有關(guān)問題進(jìn)行實時對話和實時討論。

1)視聽會議多媒體視聽會議使與會者不僅可以共享圖像信息，還可共享已存儲的數(shù)據(jù)、圖形和圖像以及動畫和聲音文件。在網(wǎng)上的每一會場，都可以通過窗口建立共享的工作空間，互相通報和傳遞各種信息，同時也可對接收的信息進(jìn)行過濾，并可在會談中動態(tài)地斷開和恢復(fù)彼此的聯(lián)系。電視會議已成為當(dāng)今最流行的協(xié)同多媒體策略，它節(jié)約了大量財力，極大地提高了辦公效率和勞動生產(chǎn)率。

2)遠(yuǎn)程醫(yī)療遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用是以多媒體為主體的綜合醫(yī)療信息系統(tǒng)，醫(yī)生遠(yuǎn)在千里之外就可以為病人看病。病人不僅可以接受醫(yī)生的詢問和診斷，還可以從計算機中及時得到處理方案。對于疑難病例，各路專家還可以聯(lián)合會診。

5．智能辦公與信息管理

1)智能辦公采用先進(jìn)的數(shù)字影像和多媒體技術(shù)，把文件掃描儀、圖文傳真機以及文件處理系統(tǒng)綜合到一起，以影像代替紙張，用計算機代替人工操作，組成全新的辦公自動化系統(tǒng)。

2)信息管理將多媒體技術(shù)引入管理信息系統(tǒng)(MIS)，人們就可以管理多媒體信息了。其功能、效果和應(yīng)用都在原MIS系統(tǒng)基礎(chǔ)上有進(jìn)一步提高。信息咨詢系統(tǒng)在引入多媒體技術(shù)后，使得人們查詢信息更加方便快捷，所獲得的信息更加生動、豐富。目前在飯店、旅游、交通等許多行業(yè)，這種多媒體信息咨詢系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用。1.5多媒體技術(shù)的發(fā)展1.5.1多媒體技術(shù)的發(fā)展特點多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展導(dǎo)致了計算機應(yīng)用領(lǐng)域的一場革命，把信息社會推向了一個新的歷史時期，使人類生活進(jìn)入一個嶄新的世界，對人類社會產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。多媒體技術(shù)的發(fā)展，顯示出以下幾個特點。

1．多學(xué)科交匯

多媒體技術(shù)的發(fā)展融合了計算機科學(xué)、微電子科學(xué)、聲像技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)和人工智能等多門學(xué)科，而且有與其他科學(xué)聯(lián)合的趨勢。

2．順應(yīng)信息時代發(fā)展的需要

現(xiàn)代人類文明的發(fā)展與進(jìn)步，要求提供全方位的綜合信息處理技術(shù)，提供信息表示和顯示的全新工具。多媒體技術(shù)改善了人機之間的界面，使計算機應(yīng)用更有效，更接近于人類習(xí)慣的信息交流方式。信息空間走向多維化，使人們思想的表達(dá)不再局限于順序的、單調(diào)的、狹窄的范圍，而有了一個充分自由的空間，多媒體技術(shù)為這種自由提供了多維化空間的交互能力，人與信息、人與系統(tǒng)、信息與系統(tǒng)之間的交互方法發(fā)生了變革，順應(yīng)了信息時代的需要，必將推動信息社會的進(jìn)一步發(fā)展。

3．多領(lǐng)域應(yīng)用多媒體技術(shù)已經(jīng)在我們的生活中得到了應(yīng)用，用多媒體計算機進(jìn)行的家庭教育和個人娛樂已成時尚，多媒體應(yīng)用逐漸進(jìn)入千家萬戶。這一新興的技術(shù)，必然會在社會上形式一支新興的產(chǎn)業(yè)大軍，必將滲入到我們生活、工作的各個方面。多媒體技術(shù)為計算機應(yīng)用開拓了更廣闊的領(lǐng)域，不僅涉及到計算機的各個應(yīng)用領(lǐng)域，也涉及到電子產(chǎn)品、通信、傳播、出版、商業(yè)廣告及購物、文化娛樂等領(lǐng)域，并進(jìn)入到人們的家庭生活和娛樂中。今后多媒體的發(fā)展主要在以下技術(shù)領(lǐng)域：視頻的硬件與軟件技術(shù)；音頻的硬件與軟件技術(shù)；多媒體演示系統(tǒng)的制作工具；支持多媒體的數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)；支持多媒體的操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)壓縮與還原技術(shù)；支持多媒體的外部設(shè)備；支持多媒體A/V功能的芯片；多媒體信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸；多媒體計算機的體系結(jié)構(gòu)；動畫、廣告與可視化技術(shù)。對多媒體信息的處理已經(jīng)深入到媒體內(nèi)部，利用已經(jīng)基本成熟的圖像理解、語音識別、全文檢索等技術(shù)研究多媒體基于內(nèi)容的處理，開發(fā)能夠進(jìn)行基于內(nèi)容處理的系統(tǒng)，包括編碼、創(chuàng)作、表現(xiàn)及應(yīng)用，已成為多媒體信息管理的重要方向。多媒體的各類標(biāo)準(zhǔn)更是研究的重點。成熟的標(biāo)準(zhǔn)在不斷修訂、頒布，而新的方法和技術(shù)的出現(xiàn)又帶來了新的標(biāo)準(zhǔn)體制。各類標(biāo)準(zhǔn)的研究將有利于產(chǎn)品規(guī)范化，使得用戶的使用更加方便。多媒體的技術(shù)繼續(xù)向其他領(lǐng)域擴展，使其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴大。多媒體并行工程平臺、多媒體仿真、智能多媒體等新的技術(shù)和應(yīng)用層出不窮，擴大了原有技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)涵，改善了其性能，創(chuàng)造出了新的概念。雖然也存在一些現(xiàn)象，比如只在名稱上做文章，并未真正做多少工作，但這不是主流。多媒體的研究人員已開始充分注意虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，有相當(dāng)多的研究已開始針對其基本技術(shù)和外圍技術(shù)等進(jìn)行，并取得了很大的進(jìn)展。利用頭盔顯示器等特別設(shè)備創(chuàng)造沉浸式的環(huán)境、開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用，是在該方向上的主要工作。也有一些研究把重點放在了通過超媒體數(shù)據(jù)庫提供具有空間和時間合成信息形式的虛擬空間的上面。應(yīng)用及市場研究中面向大規(guī)模用戶和高檔次應(yīng)用的趨勢十分明顯，包括家用多媒體終端、點播電視服務(wù)(VOD)、教育和娛樂用多媒體軟件、多媒體會議系統(tǒng)等。醫(yī)學(xué)、家用及軍用等已成為多媒體應(yīng)用領(lǐng)域最重要的組成部分。1.5.2多媒體技術(shù)的發(fā)展方向

目前，多媒體技術(shù)主要向以下幾個方向發(fā)展。

1．多媒體通信網(wǎng)絡(luò)的研究和建立多媒體通信網(wǎng)絡(luò)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(nèi)建立一個可全球自由交互的通信網(wǎng)。對該網(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。未來的多媒體通信將朝著不受時間、空間和通信對象等方面的任何約束和限制的方向發(fā)展，其目標(biāo)是“任何人，在任何時刻，與任何地點的任何人，進(jìn)行任何形式的通信”。人們將通過多媒體通信迅速獲取大量信息，反過來又以最有效的方式為社會創(chuàng)造更大的社會效益。

2．智能處理利用圖像理解、語音識別、全文檢索等技術(shù)，研究多媒體基于內(nèi)容的處理，開發(fā)能進(jìn)行基于內(nèi)容處理的系統(tǒng)，是多媒體信息管理的重要方向。

3．多媒體標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范各類標(biāo)準(zhǔn)的研究建立將有利于產(chǎn)品規(guī)范化。以多媒體為核心的信息產(chǎn)業(yè)突破了單一行業(yè)的限制，涉及到諸多行業(yè)，而多媒體系統(tǒng)集成特性對標(biāo)準(zhǔn)化提出了更高的要求，所以必須開展標(biāo)準(zhǔn)化研究，它是實現(xiàn)多媒體信息交換和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵所在。

4．多學(xué)科交互多媒體技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合，提供了完善的人機交互環(huán)境。同時多媒體技術(shù)將繼續(xù)向其他領(lǐng)域擴展，其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴大。多媒體仿真、智能多媒體等新技術(shù)層出不窮，擴大了原有技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)涵，并不斷創(chuàng)造出新的概念。多媒體技術(shù)與外圍技術(shù)構(gòu)造的虛擬現(xiàn)實研究仍在繼續(xù)進(jìn)展。多媒體虛擬現(xiàn)實與可視化技術(shù)需要相互補充，并與語音、圖像識別和智能接口等技術(shù)相結(jié)合，建立高層次虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。未來多媒體技術(shù)將向著以下幾個方向發(fā)展：●高分辨化，以提高顯示質(zhì)量。●高速度化，以縮短處理時間?！窈唵位?，便于使用操作?！窀呔S化，向三維、四維或更高維發(fā)展?！裰悄芑?，進(jìn)一步提高信息識別能力?！駱?biāo)準(zhǔn)化，便于信息交換和資源共享。多媒體技術(shù)正在向自動控制系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)以及仿真系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域滲透，所有具有人機界面的技術(shù)領(lǐng)域都離不開多媒體技術(shù)的支持。這些相關(guān)技術(shù)在發(fā)展過程中創(chuàng)造出許多新的概念，產(chǎn)生了許多新的觀點，正在被人們所接受，并成為研究課題之一。以多媒體數(shù)據(jù)庫為例，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在處理結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，如文字、數(shù)值等信息方面取得了很大成功。然而在很多應(yīng)用領(lǐng)域，如CAI課件、辦公室自動化、診斷醫(yī)療管理系統(tǒng)、博物館管理系統(tǒng)、計算機輔助設(shè)計及地理信息系統(tǒng)等，由于這些應(yīng)用包含了多種媒體數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)很難實現(xiàn)，因此需要建立多媒體數(shù)據(jù)庫。目前多媒體數(shù)據(jù)庫的研究主要有以下三條途徑：在現(xiàn)有商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加接口，以滿足多媒