【正文】 字化存儲(chǔ)方式。 5）數(shù)據(jù)輸入和輸出復(fù)雜 例如，聲音信號(hào)在話筒錄音輸入時(shí)，大多為模擬信號(hào)，輸入到計(jì)算機(jī)后必須將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)處理完成后，又必須將它們轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后輸出到音響設(shè)備。 4）數(shù)據(jù)處理方法不同 由于不同的媒體之間內(nèi)容和要求不同，相應(yīng)的內(nèi)容管理、處理方法也不盡相同。例如，一本 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 。因此必須采用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)它們進(jìn)行表示和編碼。在音頻 CD 上，一首 3 分鐘的立體聲歌曲，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 30MB 左右。 2．多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 1）數(shù)據(jù)量巨大 多媒體數(shù)據(jù)如果沒有經(jīng)過壓縮，數(shù)據(jù)量是非常巨大的。 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)?。接收到的各種信息媒體在時(shí)間上必須是同步的，比如語(yǔ)音和活動(dòng)的視頻圖像必須嚴(yán)格同步，因此要求實(shí)時(shí)性，甚至是強(qiáng)實(shí)時(shí)（ Hard Real Time）。交互性是計(jì)算機(jī)多媒體最突出 的特征。友好方便的交互可以增加用戶對(duì)信息的注意力理解，延長(zhǎng)信息保留的時(shí)間 。 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。 將輸入顯示媒體（鍵盤、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、攝像頭）輸出媒體（顯示器、打印機(jī)、視頻投影、音響）存儲(chǔ)媒體（硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)等）傳輸媒體（同軸電纜、光纖等）集成在一起，形成一個(gè)整體，這是多媒體技術(shù)的先決條 件。 信息集成性： 指的是多媒體把大量的、不同類型的、獨(dú)立的數(shù)字化內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合在一起，綜合地表現(xiàn)在人們的感官系統(tǒng)面前，通過圖、文、聲、像多種信息渠道向人們顯示信息內(nèi)容。將計(jì)算機(jī)處理信息空間范圍擴(kuò)展，不再局限于數(shù)值、文本和圖形、圖像，使得計(jì)算機(jī)更加人類化，使人類能得心應(yīng)手地處理各種信息，人類與計(jì)算機(jī)的交互具有更廣闊的、 更自由的空間。 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。 4． 超媒體 Hypermedia（超媒體）一詞由 Hypertext（超文本）引申而來，將超文本鏈接的含義擴(kuò)展為包含多媒體對(duì)象，比如音頻、視頻以及虛擬現(xiàn)實(shí)，過超媒體可以提供 比超文本鏈接層次更高的用戶 /網(wǎng)絡(luò)的雙向交流， 是超文本（ hypertext）和多媒體在信息瀏覽環(huán)境下的結(jié)合。實(shí)現(xiàn)流媒體的關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)據(jù)的流式傳輸， 流式傳輸定義很廣泛，現(xiàn)在主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻）的技術(shù)總稱。 流媒體是指在互聯(lián)網(wǎng)中采用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時(shí)基媒體，如音頻、視頻等多媒 體文件。 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。從字面上說，融合任何兩種以上的媒體就可以稱為多媒體，但通常認(rèn)為多媒體中的連續(xù)媒體（聲音和視頻）是人與機(jī)器交互的最自然的媒體，所以多媒體必須包含聲音與視頻。 3） 多媒體信息以數(shù)字信號(hào)形式而不是以模擬信號(hào)形式進(jìn)行存儲(chǔ)、處理。 2） 多媒體是一種人機(jī)交互式媒體，這里的“機(jī)”主要是指計(jì)算機(jī)或由微處理器控制的其它終端設(shè)備。 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)。 2． 多媒體 從字面意思來看，“多媒體”指的是信息表示媒體的多樣化，然而這是狹義上的多媒體，現(xiàn)在 人們普遍地認(rèn)為， “ 多媒體 ” 是指能夠同時(shí)獲取、處理、編輯、存儲(chǔ)和展示兩個(gè)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、視頻等 ， 從這個(gè)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) ”， 而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)。多媒體技術(shù)中的“媒體”一詞通常指的是后一種含義。我們知道，信息需要借助于媒體進(jìn)行傳播，因此我們可以理解為媒體是承載信息的載體。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。第 6章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 本章內(nèi)容概要 ? 多媒體技術(shù)的基本概念與基本特征 ? 多媒體技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景 ? 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成 ? 多媒體信息的數(shù)字化原理 ? 多媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)（數(shù)據(jù)壓縮）及其原理介紹 ? 多媒體常用處理軟件介紹 ? 多媒體技術(shù)應(yīng)用實(shí)例 — 圖像處理與動(dòng)畫制作 學(xué)習(xí)要求 多媒體技術(shù)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。由于近年來計(jì)算機(jī)硬件（尤其 PC機(jī)）技術(shù)的迅猛發(fā)展，多媒體技術(shù)從理論迅速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。 多媒體技術(shù)的基本概念 1． 媒體 我們?cè)谌粘Ｉ詈凸ぷ髦谐Ｂ牭矫襟w這個(gè)詞，如人們通常將報(bào)紙、廣播、電視等機(jī)構(gòu)稱為新聞媒體，報(bào)紙通過文字，廣播通過聲音、電視通過聲音和圖像將信息進(jìn)行傳送。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。 根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ ITUT），媒體可以分為感覺毀體、表示媒體、顯示媒體、存儲(chǔ)媒體和傳輸媒體 5 大類。 “ 多媒體 ” 實(shí)際上就常常被當(dāng)作 “ 多媒體技術(shù) ” 的同義語(yǔ)。 從以上的定義我們可以看出 ： 1） 多媒體是信息交流和傳播的工具，在這一點(diǎn)上，多媒體和報(bào)紙、雜志、廣播、電視等媒體的功能相同。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。 4） 傳播信息的媒體類型很多，如文字、聲音、圖片、電影、電視等都是信息交換和傳播的媒體。 5） 要對(duì)文本、聲音、圖形、圖像、視頻等感覺媒體進(jìn)行輸入與輸出，就必須對(duì)這些媒體進(jìn)行采樣、量化、編碼等處理，而這 時(shí)需要處理的數(shù)據(jù)量就非常大，因此，多媒體技術(shù)中目前最主要的研究和解決的問題是表示媒體，即數(shù)據(jù)的編碼、壓縮與解壓縮。目前，影音文件在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸已經(jīng)成為阻礙網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸。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。其特定含義為通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)將影視節(jié)目傳送到計(jì)算機(jī)。因此，超媒體是以 Web 系統(tǒng)為基礎(chǔ)的通過超鏈接組織在一起的全球多媒體信息系統(tǒng)。這些信息媒體包括文字、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫、活動(dòng)影像等。 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。 技術(shù)集成性： 則是指以計(jì)算機(jī)為中心，綜合處理聲音、文字、圖形、圖像等多種信息媒體。一個(gè)好的多媒體系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電視機(jī)、錄像機(jī)、放像機(jī)、影碟機(jī)、聲音合成器等多種不同的功能，還可實(shí)現(xiàn)傳真、通信、印刷等功能。 多媒體技術(shù)的 “ 交互性 ” 向用戶提供更加有效控制和使用信息的手段，同時(shí)也為多媒體技術(shù)的應(yīng)用開辟了更加廣闊的領(lǐng)域。 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。 4）實(shí)時(shí)性 由于多媒體系統(tǒng)需要處理各種復(fù)合的信息媒體，決定了多媒體技術(shù)必然要支持實(shí)時(shí)處理。例如電視會(huì)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像就失去意義。 6）以計(jì)算機(jī)為中心 信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、傳輸和展示都是在計(jì)算機(jī)控制下完成的。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。 2）數(shù)據(jù)類型較多 多媒體數(shù)據(jù)包括文本、聲音、圖形、圖像和視頻、動(dòng)畫等，就算是同類圖像還有黑白、彩色、分辨率高低之分。 3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量差別大 不同媒體的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)容量差別很大。而一部 90 分鐘的 DVD 電影，如果采用 MPEG2 格式進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，存儲(chǔ)容量將達(dá)到 4GB 左右。語(yǔ)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。這些模擬信號(hào)在輸入和輸出時(shí)，往往有實(shí)時(shí)性的要求。多媒體文件的存儲(chǔ)格式是按照一定的算法，對(duì)音頻、視頻信息進(jìn)行壓縮或解壓縮形成的一種文件，多媒體文件夾一般包含有文件頭和數(shù)據(jù)兩部分（如圖 71 所示），其中文件頭記錄 了文件的名稱、大小、采用的壓縮算法、文件的存儲(chǔ)格式等信息，它只占文件很小的一部分，數(shù)據(jù)是多媒體文件的主要組成部分，它往往有特定的存儲(chǔ)格式。 1．多媒體技術(shù)的應(yīng)用 隨著社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的普及，多媒體已逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域，社會(huì)對(duì)多媒體的需求越來越大，對(duì)多媒體相關(guān)技術(shù)的要求也越來越高，是社會(huì)的進(jìn)步推動(dòng)了多媒 體的發(fā)展 。 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(kù)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。在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)支持下，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行放音、放像和顯示等，實(shí)現(xiàn)資料的查詢。多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，在影視業(yè)中使用數(shù)碼編輯、圖像變形等技術(shù)，使得影視效果得到了極大的加強(qiáng)，出現(xiàn)了 像 “侏羅紀(jì)公園”、“終杰者 3”等這樣優(yōu)秀的影視佳作。同樣，逼真的動(dòng)態(tài)三維圖像和音響效果的多媒體游戲，也受到了孩子們的歡迎。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)。使“虛擬學(xué)校”和“全球?qū)W?！钡慕⒊蔀榭赡堋＿@使得距離相隔較遠(yuǎn)的學(xué)生可以在一起學(xué)習(xí)了。 4）演示和介紹 在銷售、導(dǎo)游、導(dǎo)購(gòu)、宣傳活動(dòng)中，利用多媒體技術(shù)圖文并茂，生動(dòng)形象的特點(diǎn)，制作文件頭 多媒體數(shù)據(jù) 圖 71 多媒體文件格式 多媒體軟件來展示產(chǎn)品、介紹景點(diǎn)等?？蛻舨粌H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。 6） 多媒體電子出版物 多媒體出版物通常都以大容量的光盤（ CDROM 或 DVDROM）的形式發(fā)行，不但可以存儲(chǔ)大量的資料，而且便于使用和查找，如各種手冊(cè)、年鑒、百科全書、音像詞典等。 隨著多媒體通信和視頻圖像傳輸數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，視頻會(huì)議系統(tǒng)成為一個(gè)最受關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域，與電話會(huì)議系統(tǒng)相比，視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠傳輸實(shí)時(shí)圖像使與會(huì)者具有身臨其境的感覺。它能夠使人們?cè)谕ㄔ挄r(shí)看到對(duì)方影像，不僅適用于家庭生活，而且還可以廣泛應(yīng)用于各項(xiàng)商務(wù)活動(dòng)、遠(yuǎn)程教學(xué)、保密監(jiān)控、醫(yī)院護(hù)理、醫(yī)療診斷、科學(xué)考察等不同行業(yè)的多種領(lǐng)域，因而有著極為廣闊的市場(chǎng)前景。 （ 參考資料： （ 參考資料： 2．多媒體技術(shù)的發(fā)展前景 多媒體技術(shù)把電視式的視聽信息傳播能力與計(jì)算機(jī)交互控制功能結(jié)合起來， 創(chuàng)造出集文、圖、聲、像于一體的新型信息處理模型，使計(jì)算機(jī)具有數(shù)字化全動(dòng)態(tài)、全視頻的播放、編輯和創(chuàng)作多媒體信息功能，具有控制和傳輸多媒體電子郵件、電視會(huì)議等視頻傳輸功能，將使計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)用化則是這場(chǎng)新技術(shù)革命的重大課題 ， 數(shù)字聲、像數(shù)據(jù)的使用與高速傳輸已成為一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。 從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來看 ， 進(jìn)一步提高多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智能性是不變的主題 ， 發(fā)展智能多媒體技術(shù)包括很多方面 ， 如文字的識(shí)別和輸入 ， 漢語(yǔ)語(yǔ)音識(shí)別和輸入 ， 自然語(yǔ)言的理解和機(jī)器翻譯 ， 知識(shí)工程和人工智能等 。它把音頻、視頻等媒體與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)融合起來，并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各種媒體進(jìn)行數(shù)字化處理。 其中一至四層分別為多媒體計(jì)算機(jī)主機(jī)（ Multimedia PC， MPC）、音頻、視頻處理設(shè)備與光盤驅(qū)動(dòng)器、各種媒體輸入 /輸出設(shè)備和各種多媒體外部設(shè)備。 第五層為多媒體操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)多媒體計(jì)算機(jī)的硬件、軟件的控制與管理。設(shè)計(jì)者可利用該層提供的接口和工具采集、制作媒體數(shù)據(jù)。 第七層為多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)，即多媒體播放系統(tǒng)。 第五至第七層稱為多媒體計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)。 1．主機(jī) 多媒體計(jì)算機(jī)的主機(jī)可以是大 /中型計(jì)算機(jī)，也可以是工作站，用的最多的還是微機(jī)。常用的有聲圖 72 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次 多媒體編輯與寫作工具 多媒體系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)的多媒體擴(kuò)充 音頻 / 視頻信息的壓縮、還原設(shè)備 多媒體硬件設(shè)備 多媒體設(shè)備的 I/O 控制 多媒體應(yīng)用軟件 卡、 語(yǔ)音卡、電視卡、 視頻壓縮卡、 VGA/TV 轉(zhuǎn)換卡、視頻捕捉卡、視頻播放卡 、非線性編輯卡 和光盤接口卡等。 3．外部設(shè)備 多媒體外部設(shè)備十分豐富，按功能分為視頻 /音頻輸入設(shè)備、視頻 /音頻輸出設(shè)備、人機(jī)交互設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備四類。 ? 視頻 /音頻輸出設(shè)備 常見 視頻 /音頻輸出設(shè) 備 包括顯示器、電視機(jī)、投影