【正文】 與高速傳輸已成為一個(gè)國家技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。客戶不僅能通過多媒體的光盤，還可以通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)方式，對(duì)公司的產(chǎn)品和服務(wù)信息、產(chǎn)品開發(fā)速度、產(chǎn)品演示以及實(shí)時(shí)更新的多媒體目錄進(jìn)行交互式訪問。多媒體教學(xué)主要包括了多媒體計(jì)算機(jī)輔助 CAI 課程教學(xué)和遠(yuǎn)程交互式視像教學(xué)。 1） 信息管理 多媒體信息管理的內(nèi)容是多媒體與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，用計(jì)算機(jī)管理數(shù)據(jù)、文字、圖形、靜態(tài)圖像和聲音資料。語音視頻數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)因?qū)?shí)時(shí)性的要求不一樣，在處理方法是不一樣的，對(duì)于音視頻數(shù)據(jù)，因?qū)崟r(shí)性要求較高，因此在傳輸時(shí)可允許有少 許丟 幀錯(cuò)誤，但不允許出現(xiàn)任何延時(shí)，而對(duì)于文本數(shù)據(jù)而言，則可以 允許傳 輸延時(shí)，卻不可允許出現(xiàn)任何數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，因?yàn)榧?使是任何一個(gè)字節(jié)的錯(cuò)誤，都可能會(huì)改變文本數(shù)據(jù)的原來意義。比如，計(jì)算機(jī)屏幕上一幅 1024 768 24 位真彩色的圖像，如果不包括文件信息，文件不經(jīng)過壓縮的理論存儲(chǔ)量為 左右。 而不像單一文本空間只能對(duì)信息 “ 被動(dòng) ” 地使用，不能自由地控制和干預(yù)信息處理過程。 2）集成性 體現(xiàn)在信息集成性和技術(shù)集成性兩個(gè)方面。流媒體在播放前不需要下載整個(gè)文件，只需要將影音文件開始部分的內(nèi)容存入本地計(jì)算機(jī)內(nèi)存，然后 一 邊播放 一 邊傳輸，流媒體的數(shù)據(jù)流隨時(shí)傳送、隨時(shí)播放，僅是在開始時(shí)有一些延遲。計(jì)算機(jī)具有良好的交互 性，它能夠比較容易地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，從這個(gè)意義上說，多媒體和目前的模擬電視、報(bào)紙、廣播等媒體存在區(qū)別。然而這樣的理解是狹義的，實(shí)際上媒體的概念和范圍相當(dāng)廣泛，就媒體在計(jì)算機(jī)中而言，媒體有兩種含義：一種指的是存儲(chǔ)信息的物理實(shí)體，如磁盤、光盤和磁帶等介質(zhì)；另一種指的是信息的表 現(xiàn)形式，如大家所熟悉的文字、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫和視頻等。多媒體技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)以及計(jì)算機(jī)人機(jī)界面、計(jì)算機(jī)美術(shù)、 計(jì)算機(jī)音樂等多種計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)，它是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用中最為活躍的一個(gè)分支。 因此，我們可以將多媒體定義為：多媒體是利用計(jì)算機(jī)將文字、聲音、圖像、動(dòng)畫、視頻等多種媒體進(jìn)行綜合處理，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個(gè)具有交互性的系統(tǒng)。 3． 流媒體 多媒體文件 又 可以分為靜態(tài)多媒體文件和流媒體文件，靜態(tài)多媒體文件無法提供網(wǎng)絡(luò)在線播放功能，例如，用戶要觀看網(wǎng)上的某部電影，必須先將該電影的視頻文件下載到本機(jī)，然后進(jìn)行觀看，這種方式的缺點(diǎn)是用戶下載時(shí)占用了有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬，無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化利用。 1． 多媒體技術(shù)的主要特征 1）多樣性 所謂 “ 多樣性 ” 是指信息媒體多樣化，這是多媒體一個(gè)最基本的特征。 3）交互性 是指用戶可以對(duì)計(jì)算機(jī)的多種信息媒體進(jìn)行交互式操作，從而為用戶提供更加有效的控制和使用信息的手段。 5）數(shù)字化 多媒體信息都是以數(shù)字的形式而不是以模擬信號(hào)的形式存儲(chǔ)和傳輸?shù)?。例如，一?60 萬字的書，如果采用文本文件存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)的容量只有 。不同的文件格式必須使用不同的播放、編輯軟件來播放或編輯，這此播放軟件按照特定的 算 法還原某種或多種特定格式的音頻、視頻文件。也使電視臺(tái)的片頭和各類廣告更加豐富多采，更加吸引人們觀看。 除學(xué)校外，各大單位、公司培訓(xùn)在職人員或新員工時(shí)，也可以通過多媒體進(jìn) 行教學(xué)培訓(xùn)、考核等，非常形象直觀，同時(shí)也可解決師資不足的問題 ,從某種意義上說，一張光盤可以替代一個(gè)甚至幾個(gè)頂尖的老師?？梢曤娫捑褪瞧渲械湫偷囊环N產(chǎn)品。與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類似，多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由多媒體硬件和多媒體軟件構(gòu)成 。 多媒體制作工具軟件可縮短多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)周期，降低對(duì)設(shè)計(jì)人員技術(shù)方面的要求。 這些接口卡有的可以集成在計(jì)算機(jī)的主板上（如顯卡、聲卡等），以節(jié)約計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)成本；有的需要做成獨(dú)立接口卡，以提高多媒體性能 。多媒體系統(tǒng)軟件主要包括多媒體操作系統(tǒng)、媒體素材制作軟件及多媒體函數(shù)庫、多媒體創(chuàng)作工具與開發(fā)環(huán)境、多媒體外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件和驅(qū)動(dòng)器接口程序等。這樣的數(shù)據(jù)量對(duì)系統(tǒng)處理、存儲(chǔ)和傳統(tǒng)能力都是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn) ， 可以說如此之大的數(shù)據(jù)量是無法承受的 ， 因此，對(duì)多媒體信息進(jìn)行壓縮是十分必 要的。 我們知道，多媒體技術(shù)是所有計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中信息量最大的領(lǐng)域，如何實(shí)現(xiàn)大容量信息的存儲(chǔ)必將是多媒體技術(shù)關(guān)鍵所在，實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)主要還是依靠數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮技術(shù)，利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，在一張 CDROM 光盤上能夠存取 70 多分鐘全運(yùn)動(dòng)的視頻圖像或者十幾個(gè)小時(shí)的語言信息或數(shù)千幅靜止圖像。媒體理解技術(shù)是對(duì)信息進(jìn)行更進(jìn)一步的分析處理和理解信息內(nèi)容，其中包括諸如：自然語 言理解、圖像理解、模式識(shí)別等技術(shù)。多媒體素材采集與制作主要包括采集并編輯多種媒體數(shù)據(jù)。這種技術(shù)是在眾多相關(guān)技術(shù)上發(fā)展起來的一個(gè)高度集成的技術(shù)，是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能及心理學(xué)等飛速發(fā)展的結(jié)晶。 （ 6）動(dòng)畫（ Animation）：由多幅靜態(tài)畫片組合而成，它們?cè)谛误w動(dòng)作方面有連續(xù)性，從而 產(chǎn)生動(dòng)態(tài)效果 ， 包括二維動(dòng)畫（ 2D、平面效果）、三維動(dòng)畫（ 3D、立體效果）。 圖形信息的數(shù)字化 1．矢量圖形及其特性 圖形一般指 的是矢量圖形文件， 矢量圖使用直線和曲線來描述圖形，這些圖形的元素是一些點(diǎn)、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等，它們都是通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算獲得的 。再用一個(gè)代數(shù)式來表達(dá)每個(gè)被分解出來的元素。如： AutoCAD、 CorelDraw、 Illustrator、 Freehand 等。 2．圖像的數(shù)字化過程 位圖圖像經(jīng)過采樣、量化和編碼三個(gè)過程完成數(shù) 字化的。所形成的小單元越多越密，圖像恢復(fù)時(shí)就越清晰，圖像水平方向和垂直方向的像素個(gè)數(shù)我們稱為圖像分辨率。分辨率的大小直接影響到圖像的質(zhì)量 ， 圖像分辨率越大，越能表現(xiàn)更豐富的細(xì)節(jié) ， 分辨率高的圖像就越清晰，文件也就越大 ，分辨率低的圖像就會(huì)顯得粗糙，但文件相對(duì)較小 。 1） BMP 格式 BMP 是一種與硬件設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式，使用非常廣 ，是 Windows 操作系統(tǒng)中最常見的圖像文件格式 。 TIFF 文件主要用于美術(shù)設(shè)計(jì)與印刷出版行業(yè)。由于它具有 節(jié) 省存儲(chǔ)空間及保持較好圖像質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用非常廣泛，目前，市場上的數(shù)碼設(shè)備所存儲(chǔ)的靜態(tài)圖像幾乎都是采用 JPG 格式，同時(shí) JPG 圖像格式也是網(wǎng)上的主流圖像格式。 6） PSD 格式 這是 ADOBE 中自建的標(biāo)準(zhǔn)文件格式，該格式保存了圖 像 在創(chuàng)建和編輯過程中的許多信息，比如層、通道、路徑信息等，所以修改起來非常方便。人耳的分辨率很有限 ,所以太高的頻率就分辨不出好壞來。如圖 710 中 CD 的采樣率比數(shù)字電話的采樣率高近 5 倍，量化標(biāo)尺高 200 多倍，其音質(zhì)也比電話好得多。 一個(gè) CD 音頻文件是一個(gè) *.cda 文件，這只是一個(gè)索引信息，并不是真正的包含聲音信息，所以不論 CD 音樂的長短，在電腦上看到的 “ *.cda 文件 ” 都是 44 字節(jié)長。 WMA 格式是以減少數(shù)據(jù)流量但保持音質(zhì)的方法來達(dá)到更高的壓縮率目的，其壓縮率一般可以達(dá)到 1:18，生成的文件大小只有相應(yīng) MP3 文件的一半。 MIDI 文件格式并不記載聲音本身的波形數(shù)據(jù)，而是將聲音的特征數(shù)據(jù)用數(shù)字形式記下來，在 MIDI 文件中，只包含產(chǎn)生某種聲音的指令，這些指令包括合用什么 MIDI 樂器、樂器的音色、聲音的強(qiáng)弱、聲音持續(xù)時(shí)間的長短等。 總之，如果有專業(yè)的音源設(shè)備，那么要聽同一首曲子的高保真程度依次是 : 原聲樂器演奏 MIDI CD 唱片 MOD 所謂聲卡上的 MIDI CMF，而 MP3及 RA 要看它的節(jié)目源是采用 MIDI、 CD 還是 MOD 了 。 另一種方式是使用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝實(shí)際景物而得。 QuickTime 文件格式支持 25 位彩色，支持 RLE、 JPEG 等領(lǐng)先的集成壓縮技術(shù)，提供 150 多中視頻效果，并配有提供了 200 多種 MIDI 兼容音響和設(shè)備的聲音裝置。 MPEG 的平均壓縮比為 50： 1，最高可達(dá) 200： 1， 壓縮效率非常高，同時(shí) 圖像 和音響的質(zhì)量也非常好，并且在計(jì)算機(jī)上有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式，兼容性好。 6） ASF 格式 ASF 的 英文 全稱 為 Advanced Streaming format ， 它是 微軟 為了 和現(xiàn) 在 的Real Player 競爭而推出的一種視頻格式，用戶可以直接使用 Windows 自帶的Windows Media Player 對(duì)其進(jìn)行播放。 1）幀動(dòng)畫 幀動(dòng)畫是由多幀內(nèi)容不同但又相互聯(lián)系的畫面，連續(xù)播放面形成的視覺效果。 常用的二維動(dòng)畫制作軟件有： Animator Studio 和 Flash。 圖 711 基于三角形面和四邊形面形成的立體模型 ? 材質(zhì) 在三維動(dòng)畫中，往往把物體的色彩、光澤和紋理稱為材質(zhì)，將材質(zhì)覆蓋在三維模型上，就可以表現(xiàn)物體的真實(shí)感。假定需要還原的模擬聲音頻率是 22050Hz，這個(gè)頻率已經(jīng)達(dá)到人耳聽覺的上 限，則數(shù)字采樣頻率取 44100Hz，采樣精度為 16bit，雙聲道立體聲模式， 1 分鐘所需的數(shù)據(jù)量為 : 44100Hz 2B(16bit 采樣 ) 2(雙聲道 ) 60S=10MB/min 按照一音樂曲或歌曲的長度為 4min 計(jì)算對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)量約 40MB。 2．冗余分類 對(duì)于多 媒體數(shù)據(jù)來說，有著很大的壓縮潛力，因?yàn)槎嗝襟w數(shù)據(jù)中存在著多種數(shù)據(jù)冗余。例如，電視中播放講座類節(jié)目時(shí)，背景在大部份時(shí)間內(nèi)是不發(fā)生變化的，只有人在動(dòng)，這種情況下視頻數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)冗余。圖像的理解與某些基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)。 1）無損壓縮 無損壓縮是為保留原始多媒體對(duì)象（包括圖像、語音和視頻）而設(shè)計(jì)的。 ? 哈夫曼 （ Huffman） 編碼 哈夫曼編碼較為復(fù)雜，它的編碼原理是：先統(tǒng)計(jì)數(shù)字中各字符出現(xiàn)的概率，再按字符出現(xiàn)概率的高低，分別賦予由長到短的代碼，從而保證了數(shù)據(jù)文件中大部分字符是由較短的編碼構(gòu)成。 有損壓縮編碼 算法有：預(yù)測編碼、 PCM 編碼、量化與向量量化編碼、頻段劃分編碼、變換編碼、分形壓縮、小波變換等 3）混合壓縮 混合壓縮利用了各種單一壓縮方法的長處，在壓縮比、壓縮效率及保真度之間取得最佳折衷。利用其廣泛的作圖工具，可以更有效的進(jìn)行圖片編輯工作。 其具有以下特點(diǎn)： ? 方便的繪圖工具：提供許多全新的設(shè)計(jì)工具方便美術(shù)設(shè)計(jì)師使用。 Flash 前身是 Future Wave 公司開發(fā)的 FutureSplash Animator，是一個(gè)基于。通過利用這些工具，可以很快繪畫出一些比較復(fù)雜的圖形。對(duì)各種濾鏡的支持更我們能夠輕松的創(chuàng)造出各種奇幻的效果。 壓縮技術(shù)的性能指標(biāo) 衡量 一種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的好壞有三個(gè)重要的指標(biāo)： ? 壓縮比要大。它讀入待壓縮的數(shù)據(jù)，并 與一個(gè)字典庫中的字符串相對(duì)比，如有匹配的字符串，則輸出該字符串在字典庫中的位置索引，否則將該字符串插入到字典中。無損壓縮的壓縮率受到冗余理論的限制，一般能達(dá)到 2:1到 5:1 之間， 無 損壓縮廣泛應(yīng)用于文本數(shù)據(jù)、程序和特殊應(yīng)用的圖像數(shù)據(jù)的壓縮。二是解碼過程，該過程將壓縮編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，還原成原始數(shù)據(jù)，提供使用。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，往往采用統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)概率的辦法來鑒別空間冗余和時(shí)間冗余，因此空間冗余和時(shí)間冗 余具有統(tǒng)計(jì)特性。 1）空間冗余 規(guī)則物體的表面具有物理相關(guān)性，將其表面數(shù)字化后表現(xiàn)為數(shù)據(jù)冗余。 多媒體數(shù)據(jù)的冗余 1．冗余的基本概念 冗余是指信息所具有的各種性質(zhì)中多余的無用空間，其多余的程度叫做“冗余度”，一般而言，圖像和語音的數(shù)據(jù)冗余度很大。 ? 動(dòng)畫 動(dòng)畫是三維創(chuàng)作中最難的部分。三維動(dòng)畫是一種矢量動(dòng)畫形式，但是它融合了變形動(dòng)畫和幀動(dòng)畫的優(yōu)點(diǎn)，可以說三維動(dòng)畫是真正的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。 2）矢量動(dòng)畫 矢量動(dòng)畫就中一種純粹的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫形式，矢量動(dòng)畫可以對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)對(duì)象的屬性特征，如大小、形狀、顏色等進(jìn)行設(shè)置，然后由這些對(duì)象構(gòu)成完整的幀畫面。 7） WMV 格式 WMV 的英文全稱為 Windows Media Video，也是微軟推出的一種采用獨(dú)立編碼方式并且可以直接 在網(wǎng)上實(shí)時(shí)觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式。 RealVideo 除了可以以普通的視頻文件形式播放之外，還可以與 RealServer 服務(wù)器相配合，在數(shù)據(jù)傳輸過程中邊下載播放視頻 影像 ，而不必像大多數(shù)視頻文件那樣，必須先下載然后才能播放。此外， QuickTime還采用了一種稱為 QuickTime VR（簡稱 QTVR）技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在多媒體節(jié)目中的動(dòng)態(tài)視頻最具有代表性的是 AVI 數(shù)字視頻格式、 MPEG數(shù)字視頻格式及 RM 數(shù)字視頻格式。 視頻是多媒體的重要組成部分，是人們最容易接受的信息媒體。 MIDI 音樂可以模擬上千種常見樂器的發(fā)音，唯獨(dú)不能模擬人們的歌聲，這是它最大的缺陷。 目前， 網(wǎng)上的許多音樂紛紛轉(zhuǎn)向 WMA，許多播放器軟件也紛紛開發(fā)出支持 WMA 格式的插件程序來， WMA 今后將 成為網(wǎng)絡(luò)音頻的主要格式 5） RA格式 ra 格式是 Real Networks 公司所開發(fā)的一種新型流式音頻 Real Audio 文件格式。 WAV 格式是 目前 PC 機(jī)上廣為流行的聲音文件格式，幾乎所有的音頻編輯軟件都 “ 認(rèn)識(shí) ” WAV 格式。 3．音頻的文件大小 音頻文件可以分為波形文件（如 WAV、 MP3 音樂）和音樂文件（如手機(jī)的 MIDI 音樂）兩大類，由于他們對(duì)自然聲音記錄方式不同，文件大小與音