第四章多媒体技术及应用

4.1多媒体的概述4.2多媒体信息的计算机表示4.3多媒体信息的输入与处理4.4多媒体技术的应用4.1.1多媒体的定义4.1.2多媒体技术的特性多媒体(Multimedia)是融合两种或两种以上媒体的一种人—机交互式信息交流和传播媒体，是多种媒体的综合。在多媒体的定义中，有几点需要明确：(1)多媒体是信息交流和传播的媒体。(2)多媒体是人—机交互式媒体。(3)多媒体都是以数字的形式而不是以模拟信号的形式存储和传播的。(4)传播信息的媒体很多。1.MPC标准MPC标准是一组随计算机技术发展而不断更新的标准。从开始出现至今，一共制定了4个标准，分别为：MPC-1，MPC-2，MPC-3，MPC-4。从MPC标准可以看出，多媒体MPC只是在普通微型计算机的基础上增加了以下4类设备：(1)声/像输入设备：普通光驱、刻录光驱、音效卡、麦克风、扫描器、录音机、摄像机等。(2)声/像输出设备：普通光驱、刻录光驱、音效卡、视频输出卡、喇叭、耳机、录音录像机、打印机等。(3)功能卡：Modem卡、视频采集卡、特技编辑卡、视频输出卡、VCD、网卡、压缩卡等。(4)软件支持：音响信息、视频信息和通信信息，实时多任务处理软件。2.多媒体计算机的组成(1)多媒体硬件系统多媒体计算机系统是在普通计算机硬件的基础上，配以多媒体所必需的硬件和软件，即由多媒体硬件系统和多媒体软件系统两部分组成。多媒体硬件系统由计算机硬件设备、音频输入输出和处理设备、视频输入输出和处理设备等组成。多媒体软件系统包括多媒体操作系统、多媒体创作工具和多媒体应用软件。多媒体硬件系统的性能主要取决于以下几个关键部件：CPU,内存,图形显示器,音效卡,视频卡,CD-ROM驱动器,其他辅助输入/输出设备。(2)多媒体软件系统与多媒体计算机配套的软件有：多媒体操作系统，多媒体创作工具，多媒体应用软件。4.2.1多媒体技术的特点4.2.2多媒体系统的关键技术4.2.3多媒体的常见格式多媒体技术是指能同时捕捉、处理、编辑和展示多种媒体信息，实现人—机交互的技术，其核心是利用计算机中的数字化技术和交互式处理能力，综合处理文字、声音、图像、图形等信息。将文字、声音、图像、视频等多种媒体的系统与计算机系统集成而形成的系统称为多媒体系统，由计算机系统对多媒体信息进行输入、存储、加工和输出处理等。1.交互性多媒体技术为用户提供了更加有效的控制和使用信息的手段2.集成性一是多种信息媒体的集成，一是多种媒体信息处理设备的集成。3.实时性所谓实时是指在人的感官系统允许的情况下，进行多媒体的交互，就好像“面对面”一样，声音和图像是连续的。4.多样性P73多媒体系统的关键技术主要涉及多媒体信息的压缩、存储、传递、通信等技术的开发与应用。1.多媒体信息压缩及解压缩技术压缩多媒体信息的目的是为了减少存储容量和提高数据传输率，使得现有的微机能够满足声音与图像的处理要求。多媒体信息的压缩研究涉及两个方面，一是视频信号的压缩，一是音频信号的压缩。视频和音频的压缩原则都是根据人的视听感觉机理去除“冗余信息”，实现信息压缩，再经逆变换实现恢复。图像数据的压缩目前有三个标准：静态图像压缩标准JPEG，动态图像压缩标准MPEG和用于数字电视图像通信的PX64标准。2.多媒体信息存储与传输技术数字化的多媒体对存储技术提出了两方面的要求：一是大容量存储技术，一是足够的数据传送带宽和支持多媒体的实时处理能力。因此，必须继续开发新的存储器。3.多媒体通信技术媒体是信息的载体，计算机是信息加工处理的工具，通信则是信息传输的手段。多媒体应用将三者有机地结合起来。4.著作工具技术多媒体著作工具可分为两类：一类是通用软件开发工具，另一类是专为开发多媒体节目而设计的多媒体著作工具。多媒体著作工具一般要求具有如下的功能：良好的编程环境。超级连接能力。动画处理能力。应用程序的动态连接能力。中西文处理能力。分布式资源共享能力。5.虚拟现实技术虚拟现实是一种可以创建并让用户体验虚拟世界的计算机系统，是一项包括计算机图形学、图像处理与模式识别、人工智能、语音识别处理的综合技术，是对物理现实的仿真。常见的多媒体格式有RM/RAM、AVI、RMVB、WMV、ASF、ASX、DAT、MPG、MPGE等。RM/RAM：这种格式的文件最为常见，它的优点是大比例的压缩，可以把较大的电影压缩成比较小的文件，这样可以节约网络空间，方便用户下载。常用播放软件Realplayer。AVI：清晰度和音乐效果非常的棒，恐怕这样格式的文件是网络上最为清晰的了，但是它的缺点是，文件很大，存放需要占用较大的空间。用WindowsMediaPlayer就可以播放，当然如果你的WindowsMediaPlayer版本较低你需要安装avi解码器。WMVASFASX：这些格式的文件中，WMV格式的文件经常被一些网站进行了加密，也许下载后无法观看，而且这三种格式的文件清晰度和音乐效果也不是很理想，所以不值得收藏，可以用WindowsMediaPlayer播放。DAT：这种格式就是我们平时看的VCD文件了，普通vcd播放软件就可以播放，如豪杰等。MPG/MPEG：此格式的文件在大多数情况下类同AVI文件，可以用WindowsMediaPlayer播放。RMVB：这种格式是最具有收藏价值的，它的来源一般通过几个环节：DVD-AVI-RMVB，转换后基本上可以保留DVD大片的效果，声音效果也很不错，如果您的播放软件不支持的话，你可以直接把RMVB的VB去了改成RM就可以播放了。Realplayer播放器的较高版本都是支持这种播放格式的。AVI解码器与Divx/xvid解码器：用于播放高版本avi视频文件及用于播放采用DivX编码器的影音多媒体文件进行解码。全能播放插件：MyMPC系列暴风影音，这个软件提供了系统对常见数码影音文件和流的支持，包括RealMedia、QuickTime、MPEG-4(DivX、XviD、3ivx、H263+、MP4...)、MPEG-2、VP3/VP6、AC3/DTS、字幕、OGG/OGM、MKA/MKV、APE、FLAC、AAC、MPC、FLC等。配合WindowsMediaPlayer9即可完成当前流行影音文件、流媒体、影碟等的播放。其它格式见书本4.3.1多媒体技术的应用4.3.2多媒体技术的发展趋势1.多媒体在教育中的应用多媒体技术最有发展前景的应用领域之一就是教育培训领域。多媒体丰富的表现形式和传播信息的巨大能力赋予了现代教育培训崭新的面貌。计算机辅助教学利用多媒体计算机综合处理文字、声音、图像、图形、动画等多种媒体的能力，利用计算机系统的大容量存储、高速度处理及交互式等特点，用最优化的教学方式和教学手段来实现教学目标。可以预见，多媒体技术必将越来越多地应用于现代教学实践中，并将推动整个教育事业的发展。2.多媒体在工业、商业领域中的应用现代化企业综合信息管理、生产过程自动化的目的是为了提高效率，减少人员开销，实现无人管理，这些都离不开对多媒体信息的采集、监控、存储、传输以及综合分析处理和管理。利用多媒体技术综合处理多种信息，可以做到信息处理综合化、智能化，提高工业生产和管理的自动化水平，如电力部门对电厂、变电站的管理等。在生产现场故障诊断和生产过程检测等方面，多媒体技术也有着十分重要的实用价值。3.多媒体在电子出版领域中的应用电子出版物是以数字代码方式将声、文、图、像等信息存储在磁、光、电介质上，通过计算机或其他类似设备来阅读、复制、发行的大众传播媒体，包括软盘、CD-ROM、视频光盘、集成电路卡等。4.多媒体在通信系统中的应用多媒体通信技术使计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性融为一体，形成了许多新的应用领域，如可视电话、视频会议、视频点播、电子商务、远程教学、远程医疗等。5.多媒体在医疗系统中的应用现代先进医疗诊断技术的共同特点是借助于计算机技术，对医疗影像进行数字化和重建处理。6.多媒体在军事领域中的应用(1)作战指挥与作战模拟。(2)军事教育与训练。(3)军事信息管理系统。(4)武器装备的研制及应用。(1)进一步完善计算机支持的协同工作环境CSCW。(2)智能多媒体技术包括以下几个方面：文字的识别和输入汉语语音的识别和输入自然语言理解和机器翻译图形的识别和理解机器人视觉和计算机视觉知识工程和人工智能(3)把通信功能集成到CPU芯片中这种集成芯片可分为两类：一类是以多媒体和通信功能为主，融合CPU的计算功能，其设计目标是用在多媒体专用设备、家电和宽带通信中；另一类是以通用CPU计算功能为主，融合多媒体通信功能，其设计目标是与现有计算机系统兼容，同时具有多媒体和通信功能，主要用在多媒体计算机中。(4)多媒体融合“多媒体融合”是国际传媒大整合之下的新作业模式，简单地说，就是将电视台、电台和互联网站的采编作业结合起来，资源共享，集中处理，衍生出不同形式的信息产品，然后通过不同的平台，传播给受众。(5)融合多媒体的新业务•融合多媒体的新业务(ConvergedMultimedia)将通过提供涵盖接入和网络域的业务来进一步延续SMS的发展。这些业务可分类为：演示(Presence)、信息处理和通知、协作和Web页面驱动(WebPush)业务以及丰富的话音和视频业务。•新的融合多媒体业务可以部署在GPRS、UMTS、xDSL、WLAN等与接入独立的域中，•这些业务将需要以个性化和集成的方式在多个接入域上提供。从运营商的角度来看，他们需要迅速创建这些新业务，并在计费和设置领域提供最大的灵活性。(6)3C融合3C是指计算机（Computer）、通讯（Communication）和消费电子产品（ConsumerElectronic）的简称。通讯、IT、家电都开始从各自的角度趋于“3C融合”。多媒体电脑、可上网电视、可拍照手机、可打电话的PDA（PersonalDigitalAssistant）等数字融合产品已经越来越受到消费者的关注。多功能、高集成的数字终端技术将是未来的趋势，IT产品也必将紧随这一潮流。多媒体应用的集成开发环境软件分析工具系统建模工具硬件仿真工具代码自动生成调试工具安全机制通信多媒体应用认证机制电子助理WAP浏览器J2ME彩信……融合的构件运行环境文件系统网络系统图形系统设备驱动专用系统构件库操作系统内核硬件平台动态链接构件库媒体是信息的载体，多媒体是多种媒体的综合。多媒体计算机是集声、文、图、像为一体的具有多媒体功能的计算机。MPC标准对多媒体PC机及相应的多媒体硬件规定了必需的技术规格，所有使用MPC标准的多媒体产品都必须符合该标准的要求。多媒体技术是指能同时捕捉、处理、编辑和展示多种媒体信息，实现人—机交互的技术。其关键技术主要涉及五个方面：多媒体信息压缩及解压缩技术、多媒体信息存储与传输技术、多媒体通信技术、多媒体著作工具技术和虚拟现实技术。音效卡、视频卡、图形显示器、CD-ROM驱动器是多媒体计算机的主要硬件。多媒体操作系统是在传统操作系统的基础上，增加了同时处理多种媒体的功能。(1)什么是媒体？什么是多媒体？什么是多媒体技术？(2)多媒体技术的关键特征是什么？实现多媒体技术要解决的关键问题是什么？(3)什么是多媒体计算机？为什么要制定统一的多媒体计算机标准？(4)多媒体计算机硬件系统由哪几个关键部件组成？(5)JPEG标准和MPEG标准的主要区别是什么？