任務1.1　認識多媒體技術

從老洪手中接過資料，米拉便開始學習多媒體技術的相關知識，為后面的工作打基礎。

1.認識媒體與多媒體

媒體通常指信息傳播的載體，是用戶用來傳遞和交流信息的工具、渠道或技術手段。印刷媒體（如報紙和雜志）、視頻媒體（如電視和電影）和音頻媒體（如廣播和無線電）都是常見的媒體，如圖1-1所示。

多媒體則是指融合兩種或兩種以上媒體的人機交互式信息交流和傳播的媒體。一般來說，多媒體的“多”是指多種媒體表現、多種感官作用、多種設備組合、多學科交匯、多領域應用，“媒”是指人與客觀事物的中介，“體”是指其綜合、集成一體化。隨著科技的進步，多媒體逐漸成為信息傳播和交流的重要方式。

2.多媒體技術的基本概念

多媒體技術是指通過計算機數字化處理文本、圖像、動畫、音頻、視頻等多種媒體信息，使其建立邏輯連接、達成實時信息交互的系統技術，具有多樣性、集成性、交互性和實時性的特點。

●多樣性：多樣性是指可以處理多種媒體信息，包括文本、圖像、動畫、音頻、視頻等。

●集成性：集成性是指可以綜合處理多種媒體信息，使它們有機地組合在一起，形成一個與這些媒體信息相關的設備集成。

●交互性：交互性是指可以組織多種媒體信息，實現人機交互，使用戶可以介入各種媒體加工、處理的過程，從而更有效地控制和應用各種媒體信息。

●實時性：實時性是指可以實時處理多種媒體信息，使用戶能夠及時了解各種相關信息。

3.多媒體的關鍵技術

多媒體技術是一種綜合的技術，它融合了許多學科和研究領域的理論、知識、技術與成果，多媒體技術的實現需要許多關鍵技術的支持。

（1）壓縮技術

數字化處理多媒體信息后，通常會存在多余的內容，因此需要對其進行壓縮處理，減小文件。一般來說，壓縮可分為有損壓縮和無損壓縮兩類，其中有損壓縮會造成一定的信息損失，但能夠實現更高的壓縮率；無損壓縮沒有任何偏差和失真，且壓縮編碼后的數字媒體信息能夠完全恢復到壓縮前的狀態，但壓縮率較低。

常用的壓縮技術主要有統計編碼、預測編碼、變換編碼3種。

●統計編碼：通過分析信息的出現概率，對出現概率大的信息用短碼編碼，對出現概率小的信息用長碼編碼來實現無損壓縮。

●預測編碼：通過減小數據在時間和空間上的相關性來實現有損壓縮。

●變換編碼：通過函數變換將信號的一種空間表示變換為另一種空間表示，然后對變換后的信號進行編碼來實現有損壓縮。

（2）存儲技術

存儲技術是指保存大量信息的技術，包括磁存儲技術、縮微存儲技術、光盤存儲技術和云存儲技術。

●磁存儲技術：通過磁介質存儲信息的技術，通常用于硬盤驅動器（計算機存儲設備，又稱硬盤）和磁帶等存儲設備中，如圖1-2所示。

●縮微存儲技術：用于存儲大量信息的高密度存儲技術，可使用微小的物理空間來存儲信息，以實現更高的存儲密度和容量。例如，通過攝影機中的感光攝影原理將文件縮攝到微縮膠片上，如圖1-3所示。

●光盤存儲技術：使用激光技術讀取和寫入信息的存儲技術，這種技術使用光學介質來記錄和存儲信息，可以存儲所有類型的媒體信息。常見的光盤有CD（Compact Disc，激光唱片）、DVD（Digital Versatile Disc，數字通用光碟）和BD（Blu-ray Disc，藍光光盤）等類型。

●云存儲技術：新興的網絡存儲技術，通過將信息上傳到云服務提供商的服務器上，實現對信息的安全存儲和隨時訪問。用戶可以在任何地方通過聯網的方式鏈接到云來存取信息。

（3）流媒體技術

流媒體是指多媒體在網絡上傳輸的方式，主要以下載和流式傳輸兩種方式來實現。在下載方式中，用戶必須等待媒體文件從互聯網上下載完成后，才能通過播放器進行播放；在流式傳輸方式中，計算機會在播放多媒體前預先下載一段多媒體內容作為緩沖，當網絡實際速度低于播放所耗用文件的速度時，播放程序就會取用一小段緩沖區內的信息進行播放，同時繼續下載一段新的內容到緩沖區，避免播放中斷。

流媒體技術分為順序流式傳輸和實時流式傳輸兩種類型。

●順序流式傳輸：順序流式傳輸可以按順序下載，用戶在觀看在線媒體的同時下載文件，但只能觀看已下載的部分，而不能跳到還未下載的部分進行觀看，因此比較適合傳輸高質量、內容較短的多媒體內容。

●實時流式傳輸：實時流式傳輸可以借助專用的流媒體服務器和特殊的網絡協議實現實時傳輸，適合傳輸現場直播、線上會議等實時多媒體內容。需要注意的是，要想獲得高質量的實時流式傳輸體驗，需要良好的網絡環境，否則流媒體會為了保障流暢度而降低多媒體的信息質量，無法帶來良好的觀看體驗。

（4）虛擬現實、增強現實和混合現實技術

虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術、增強現實（Augment Reality，AR）技術和混合現實（Mixed Reality，MR）技術是近年來興起的新型人機交互技術。虛擬現實技術利用模擬的方式建構接近現實的世界，增強現實技術利用投影將影像投射到現實中，而混合現實技術則是將現實世界與虛擬世界進行融合的技術體系。

●虛擬現實技術：一種在許多相關技術（如仿真技術、計算機圖形學、多媒體技術等）的基礎上發展起來的綜合技術，是多媒體技術發展的更高境界。虛擬現實技術提供了一種完全沉浸式的人機交互界面，用戶處在計算機產生的虛擬世界中，無論是看到的、聽到的，還是感覺到的，都像是在真實世界里體驗一樣，通過輸入和輸出設備還可以同虛擬現實環境進行交互。圖1-4所示為虛擬現實技術在租房領域的運用，通過該技術，用戶不需要親身前往便可全景觀看房屋環境。

●增強現實技術：一種將真實世界的信息和虛擬世界的信息結合起來的技術。通過多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術手段，把虛擬信息融入現實世界，并且還可以與用戶進行交互。增強現實技術的常見應用是利用手機攝像頭掃描現實世界的物體，然后通過圖像識別技術在手機上顯示相對應的圖片、音頻、視頻、3D模型等。圖1-5所示為用戶運用增強現實技術在出行時輕松掌握周圍環境設施的情景。

●混合現實技術：一種將現實世界與虛擬世界進行融合的技術體系，也是虛擬現實技術和增強現實技術的進一步發展，可以將虛擬世界與現實世界進行更好的結合，建立一個新的環境。在這個新環境中，虛擬世界的物品能夠與現實世界中的物品共同存在，并且即時與用戶產生真實的互動，當用戶改變現實空間時，也會間接影響到虛擬空間。混合現實技術增強了虛擬的部分，能夠讓現實世界延伸到虛擬世界之中。例如，顧客在下單購買家具前，運用混合現實技術直觀地判斷為家具預留的空間是否充裕、與房間整體的裝潢是否適配等，以提升家具選購體驗和選購效率，如圖1-6所示。

（5）人工智能技術

人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術是一門研究使用計算機模擬人類智能活動的科學技術，致力于開發和構建能夠自主學習、推理、理解、決策和執行任務的智能系統。人工智能技術包括機器學習、自然語言處理、計算機視覺、專家系統、語音識別、自主導航與機器人等多種技術。

●機器學習技術：通過算法和模型讓計算機從大量數據中識別模式和規律，使其能夠自動學習并改進性能，以完成圖像識別、推薦系統和欺詐檢測等方面的任務的技術。

●自然語言處理技術：使計算機能夠理解和處理人類語言，以完成信息提取、機器翻譯、文本分析等任務的技術。

●計算機視覺技術：使計算機能夠理解和解釋圖像和視頻，以完成圖像分類、目標檢測、人臉識別、視頻監控等任務的技術。

●專家系統技術：基于專家知識和規則，構建能夠模擬專家決策和問題求解的系統的技術。

●語音識別技術：使計算機能夠理解采集的人類語音并將其轉換為文本或命令的技術。

●自主導航與機器人技術：使機器能夠感知環境，并自主進行導航和執行任務的技術。

人工智能技術已經廣泛應用于許多領域，包括但不限于自動駕駛、智能語音助手、智能機器人、醫療診斷輔助、金融風險預測、電子商務推薦系統等，對社會的影響日益加深，已成為新一輪科技革命和產業變革的核心力量。