多媒体应用技术的研究----lunwen

多媒体应用技术的研究一、多媒体的定义“多媒体”一词译自英文“Multimedia”，而该词又是由mutiple和media复合而成的。媒体（medium）原有两重含义，一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中文译作媒介。所以与多媒体对应的一词是单媒体（Monomedia），从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成。多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。比如有人定义“多媒体计算机是一组硬件和软件设备；结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源”。还有人定义多媒体是“传统的计算媒体----文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。概括起来就是:多媒体技术，即是计算机交互式综合处理多媒体信息----文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术（这句话的三性可是精髓哦！）。多媒体在我国也有自己的定义，一般认为多媒体技术指的就是能对多种载体(媒介)上的信息和多种存储体(媒介)上的信息进行处理的技术。二、多媒体技术简介于多媒体系统需要将不同的媒体数据表示成统一的结构码流，然后对其进行变换、重组和分析处理，以进行进一步的存储、传送、输出和交互控制。所以，多媒体的传统关键技术主要集中在以下四类中：数据压缩技术、大规模集成电路（VLSI）制造技术、大容量的光盘存储器（CD-ROM）、实时多任务操作系统。因为这些技术取得了突破性的进展，多媒体技术才得以迅速的发展，而成为像今天这样具有强大的处理声音、文字、图像等媒体信息的能力的高科技技术。但说到当前要用于互联网络的多媒体关键技术，有些专家却认为可以按层次分为媒体处理与编码技术、多媒体系统技术、多媒体信息组织与管理技术、多媒体通信网络技术、多媒体人机接口与虚拟现实技术，以及多媒体应用技术这六个方面。而且还应该包括多媒体同步技术、多媒体操作系统技术、多媒体中间件技术、多媒体交换技术、多媒体数据库技术、超媒体技术、基于内容检索技术、多媒体通信中的QoS管理技术、多媒体会议系统技术、多媒体视频点播与交互电视技术、虚拟实景空间技术等等。三、一般多媒体系统的组成部分一般的多媒体系统由如下四个部分的内容组成:多媒体硬件系统、多媒体操作系统、媒体处理系统工具和用户应用软件。★多媒体硬件系统：包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。其中，最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡、光盘驱动器等。★多媒体操作系统：或称为多媒体核心系统（Multimediakernelsystem），具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制，以及图形用户界面管理等。★媒体处理系统工具：或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统重要组成部分。★用户应用软件：根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品。四、多媒体硬件系统1.多媒体个人机的解释在多媒体计算机之前，传统的微机或个人机处理的信息往往仅限于文字和数字，只能算是计算机应用的初级阶段，同时，由于人机之间的交互只能通过键盘和显示器，故交流信息的途径缺乏多样性。为了改换人机交互的接口，使计算机能够集声、文、图、像处理于一体，人类发明了有多媒体处理能力的计算机。我们这里重点谈谈个人机（就是现在说的PC啦）。所以现在你该明白，所谓多媒体个人机（MultimediaPersonalComputer,MPC）无非就是具有了多媒体处理功能的个人计算机（如早期的586机型），它的硬件结构与一般所用的个人机并无太大的差别，只不过是多了一些软硬件配置而已。一般用户如果要拥有MPC大概有两种途径：一是直接够买具有多媒体功能的PC机；二是在基本的PC机上增加多媒体套件而构成MPC。到奔Ⅱ横行的今天，对计算机厂商和开发人员来说，MPC已经成为一种必须具有的技术规范。2.多媒体计算机的基本配置（及可选配置）一般来说，多媒体个人计算机（MPC）的基本硬件结构可以归纳为七部分：★至少一个功能强大、速度快的中央处理器（CPU）；★可管理、控制各种接口与设备的配置；★具有一定容量（尽可能大）的存储空间；★高分辨率显示接口与设备；★可处理音响的接口与设备；★可处理图像的接口设备；★可存放大量数据的配置等；这样提供的配置是最基本MPC的硬件基础，它们构成MPC的主机。除此以外，MPC能扩充的配置还可能包括如下几个方面：★光盘驱动器：包括可重写光盘驱动器（CD-R）、WORM光盘驱动器和CD-ROM驱动器。其中CD-ROM驱动器为MPC带来了价格便宜的650M存储设备，存有图形、动画、图像、声音、文本、数字音频、程序等资源的CD-ROM早已广泛使用，因此现在光驱对广大用户来说已经是必须配置的了。而可重写光盘、WORM光盘价格较贵，目前还不是非常普及。另外，DVD出现在市场上也有些时日了，它的存储量更大，双面可达17GB，是升级换代的理想产品。★音频卡：在音频卡上连接的音频输入输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI合成器、耳机、扬声器等。数字音频处理的支持是多媒体计算机的重要方面，音频卡具有A/D和D/A音频信号的转换功能，可以合成音乐、混合多种声源，还可以外接MIDI电子音乐设备。★图形加速卡：图文并茂的多媒体表现需要分辨率高，而且同屏显示色彩丰富的显示卡的支持，同时还要求具有Windows的显示驱动程序，并在Windows下的像素运算速度要快。所以现在带有图形用户接口GUI加速器的局部总线显示适配器使得Windows的显示速度大大加快。★视频卡：可细分为视频捕捉卡、视频处理卡、视频播放卡以及TV编码器等专用卡，其功能是连接摄像机、VCR影碟机、TV等设备，以便获取、处理和表现各种动画和数字化视频媒体。★扫描卡：它是用来连接各种图形扫描仪的，是常用的静态照片、文字、工程图输入设备。★打印机接口：用来连接各种打印机，包括普通打印机、激光打印机、彩色打印机等，打印机现在已经是最常用的多媒体输出设备之一了。★交互控制接口：它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人机交互设备的，这些设备将大大方便用户对MPC的使用。★网络接口：是实现多媒体通信的重要MPC扩充部件。计算机和通信技术相结合的时代已经来临，这就需要专门的多媒体外部设备将数据量庞大的多媒体信息传送出去或接收进来，通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN和ISDN等。3.多媒体用户创作工具：目前流行的多媒体创作工具很多，如：Authorware、PowerPoint97、方正奥思、Toolbook、Freehand、3DMAX或FlashMX以及后期合成软件等。他们在设计多媒体程序以及多媒体课件各有长处。PowerPoint97系列为一整体的设计观念，其主要功能在于协助使用者对演示文稿的制作，使用户通过Word、Excel、Access及PowerPoint97提供的强大编辑功能，制作出课件内容要求的各类文字、动画、统计图表或数据库，是一种能够融文字、图形、图像、声音以及影像剪辑于一体的多媒体演示与制作软件。Macromedia公司推出的多媒体制作软件Authorware是不可多得的开发工具之一。它使得不具有编程能力的用户也能创作出一些高水平的多媒体作品。Authorware采用面向对象的设计思想，是一种基于图标（Icon）和流线（Line）的多媒体开发工具。它把众多的多媒体素材交给其他软件处理，本身则主要承担多媒体素材的集成和组织工作。Authorware操作简单，程序流程明了，开发效率高，并且能够结合其他多种开发工具，共同实现多媒体的功能。它易学易用，不需大量编程，使得不具有编程能力的用户也能创作出一些高水平的多媒体作品，对于非专业开发人员和专业开发人员都是一个很好的选择。1．Authorware的主要特点（1）面向对象的可视化编程。这是Authorware区别于其他软件的一大特色，它提供直观的图标流程控制界面，利用对各种图标逻辑结构的布局，来实现整个应用系统的制作。它一改传统的编程方式，采用鼠标对图标的拖放来替代复杂的编程语言。（2）丰富的人机交互方式。提供11种内置的用户交互和响应方式及相关的函数、变量。人机交互是评估课件优劣的重要尺度。（3）丰富的媒体素材的使用方法。Authorware具有一定的绘图功能，能方便地编辑各种图形，能多样化地处理文字。Authorware为多媒体作品制作提供了集成环境，能直接使用其他软件制作的文字、图形、图像、声音和数字电影等多媒体信息。对多媒体素材文件的保存采用三种方式，即：保存在Authorware内部文件中；保存在库文件中；保存在外部文件中，以链接或直接调用的方式使用，还可以按指定的URL地址进行访问。（4）强大的数据处理能力。利用系统提供的丰富的函数和变量来实现对用户的响应，允许用户自己定义变量和函数。四、多媒体技术实际应用1、多媒体中的音频处理技术（1）音频处理技术简介.多媒体涉及到多方面的音频处理技术，如:音频采集、语音编码/解码、文一－语转换、音乐合成、语音识别与理解、音频数据传输、音频一－视频同步、音频效果与编辑等。其中数字音频是个关键的概念，它指的是一个用来表示声音强弱的数据序列，它是由模拟声音经抽样（即每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值）量化和编码（即把声音数据写成计算机的数据格式）后得到的。计算机数字CD、数字磁带（DAT）中存储的都是数字声音。模拟一－数字转换器把模拟声音变成数字声音；数字一－模拟转换器可以恢复出模拟来的声音。一般来讲，实现计算机语音输出有两种方法:一是录音/重放，二是文一－语转换。第二种方法是基于声音合成技术的一种声音产生技术，它可用于语音合成和音乐合成。而第一种方法是最简单的音乐合成方法，曾相继产生了应用调频（FM）音乐合成技术和波形表（wavetable）音乐合成技术。（2）乐器数字接口MIDI的概念现在我们用的最多的音频名词之一MIDI（musicalinstrumentdigitalinterface）是作为“乐器数字接口”的缩写出现的，并用它来泛指数字音乐的国际标准。由于它定义了计算机音乐程序、合成器及其他电子设备交换信息和电子信号的方式，所以可以解决不同电子乐器之间不兼容的问题。另外，标准的多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件，利用MIDI文件演奏音乐，所需的存储量最少。至于MIDI文件，是指存放MIDI信息的标准文件格式。MIDI文件中包含音符、定时和多达16个通道的演奏定义。文件包括每个通道的演奏音符信息:键通道号、音长、音量和力度（击键时，键达到最低位置的速度）。由于MDDI文件是一系列指令，而不是波形，它需要的磁盘空间非常少；并且现装载MIDI文件比波形文件容易的多。这样，在设计多媒体节目时，我们可以指定什么时候播放音乐，将有很大的灵活性。在以下几种情况下，使用MIDI文件比使用波形音频更合适:需要播放长时间高质量音乐，如想在硬盘上存储的音乐大于4分钟，而硬盘又没有足够的存储容量；需要以音乐作背景音响效果，同时从CD-ROM中装载其它数据，如图像、文字的显示；需要以音乐作背景音响效果，同时播放波形音频或实现文一语转换，以实现音乐和语音的同时输出。2、体在WEB中的应用我们知道，由于声音点播和影视点播应用还没有完全直接集成到现在的Web浏览器中，这就需要一个单独的应用程序来帮助，通常我们使用媒体播放器(Mediaplayer)来播放声音和影视。典型的媒体播放器要执行好几个功能，包括解压缩、消除抖动、错误纠正和用户播放等功能。现在