任務1 多媒體技術的基本概念

媒體與多媒體

1．媒體

媒體又稱媒介、媒質，它的英文是medium（單數）和media（復數），所謂媒體是指信息傳遞與存儲的最基本技術、手段和工具。它包含兩層含義：一是指存儲信息的實體，如磁帶、磁盤、光盤等載體；二是指傳送信息的載體，或者說是各種信息的集合，如文字、聲音、圖片、圖像、動畫、視頻等。人們通過這些媒體獲取信息，同時也可以利用這些媒體將有用的信息傳送出去或保存起來。

媒體分為以下5大類。

（1）感覺媒體

感覺媒體是指能直接作用于人的感覺器官（聽覺、視覺、味覺、嗅覺和觸覺），并使人產生直接感覺的媒體。

（2）表示媒體

表示媒體是指為了傳播感覺媒體而人為研究和創建的媒體，它以編碼的形式反映不同的感覺媒體。它的目的是為了更有效地將感覺媒體從一個地方傳播到另一個地方，以便于對其進行加工、處理和應用。例如，日常生活中的條形碼和電報碼等，在計算機中使用的文本編碼、聲音編碼、圖像編碼、動畫和視頻編碼等。

（3）表現媒體

表現媒體是指將感覺媒體輸入計算機中或通過計算機展示感覺媒體的物理設備，即獲取和顯示感覺媒體信息的計算機輸入和輸出設備。例如顯示器、打印機、音箱等輸出設備，鍵盤、鼠標、傳聲器、掃描儀、數碼照相機、攝像機等輸入設備。

（4）存儲媒體

存儲媒體是指存儲表示媒體數據的物理設備。例如，軟盤、硬盤、磁帶、光盤、內存和閃存等。

（5）傳輸媒體

傳輸媒體是指將表示媒體從一個地方傳播到另一個地方的物理設備，即傳輸數據的物理設備。例如，電纜、光纖、無線電波的發送與接收設備等。

在人類信息的交流中，感覺媒體通過聽覺和視覺來接收信息，是最豐富的信息源流；表示媒體用于傳播和表達感覺媒體，是5種媒體的核心，也是最主要的一種媒體，它確定了信息的存在和表現形式。表示媒體通常又包含以下幾種媒體。

① 文字：文字是一種最基本的表示媒體，也是多媒體信息系統中出現頻繁的媒體。由文字組成的文本常常是許多多媒體演示的重要部分。文本可包含的信息量很大，而所占用的數據存儲空間卻很小。

② 圖形與圖像：是構成動畫或視頻的基礎，在多媒體系統中起著舉足輕重的作用。圖形又稱矢量圖形或幾何圖形，它是由一組指令來描述的，主要用于線型圖和工程圖。圖像又稱點陣圖或位圖圖像，位圖圖像是由許多點組成的，這些點稱為像素。許許多多不同顏色的點（像素）組合在一起便構成了一幅完整的圖像。保存位圖圖像時，需要記錄下每個像素的位置和色彩數據，以精確地記錄色調豐富的圖像，且逼真地表現自然界的景象，但文件所占的存儲空間較大。

③ 動畫與視頻：圖形與圖像都是靜態的，如果讓它們活動起來，就可以得到動畫與視頻。這兩種形式的媒體所攜帶的信息量更加豐富，也更易于被人們接受。

動畫：是由計算機生成的連續漸變的圖形序列，沿時間軸順次更換顯示，從而構成運動的視覺媒體。一般按空間感區分為二維（平面）動畫和三維（立體）動畫。在多媒體信息系統中使用動畫，可使說明更形象，產生活撥的風格，動畫廣泛應用于計算機游戲、卡通片、網頁和其他多媒體演示軟件中。

視頻：它的運動序列中的每幀畫面都是實時攝取的自然景觀或活動對象轉換成數字形式而形成的，因此占用很大的存儲空間。視頻應用有3種場合。

◆在多媒體計算機上播放錄制在光盤上的VCD、DVD電影。

◆通過視頻點播（Video On Demand，VOD）欣賞電影或電視劇。

◆通過因特網傳送遠程教學、醫療或會議景像。

④ 聲音：有用的音頻信息是規則的聲音，包括語音、音樂和音效等。語音在多媒體作品中多用來表達文字的意義或作為旁白。音樂多用來當做背景音樂，營造出整體氣氛。音效則大多用來配合動畫，使動態的效果能更充分地表現。動態信息的演示常常與聲音媒體同步進行，兩者都具有時間的連續性。例如說到視頻媒體，往往就意味著包含聲音信息，可以說這也是一種混合方式的媒體。

2．多媒體

“多媒體”一詞譯自英文“multimedia”，而該詞又是由multi和media復合而成的。多媒體實際上指的就是表示媒體，多媒體是融合兩種以上媒體，具有交互性的信息交流和傳播媒體。多媒體的特征有兩個：一是多種媒體形式并存；二是強大的交互功能。

眾所周知，人類接受外界的信息主要來自視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等，其中90%以上為視覺和聽覺。視覺所接受的信息除表意文字外更多的是運動的圖形和圖像，在人的眼睛里這個世界是立體的、五彩繽紛的。觸覺、嗅覺、味覺由于目前的技術和機理研究不是很成熟，表達的信息量很少（三者加起來占10%），除特殊行業和虛擬現實技術中有部分應用外，當前多媒體一般只包括視覺和聽覺，其具體表現形式為文字、圖形、圖像、動畫、視頻和音頻。隨著多媒體技術的發展，計算機所能處理的媒體種類將會不斷增加，功能也會不斷完善，多媒體的含義和范圍還將擴展。

多媒體技術

1．什么是多媒體技術

多媒體技術從不同的角度有著不同的定義。比如，有人定義“多媒體計算機是一組硬件和軟件設備，結合了各種視覺和聽覺媒體，能夠產生令人印象深刻的視聽效果。在視覺媒體上，包括圖形、動畫、圖像和文字等媒體；在聽覺媒體上，則包括語言、立體聲響和音樂等媒體。用戶可以從多媒體計算機同時接觸到各種各樣的媒體來源”。還有人定義“多媒體是傳統的媒體，文字、圖形、圖像以及邏輯分析方法等與視頻、音頻以及為了知識創建和表達的交互式應用的結合體”。概括起來就是：多媒體技術是計算機交互式綜合處理多媒體信息，文字、圖形、圖像和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統并具有交互性。多媒體在我國也有自己的定義，一般認為多媒體技術指的就是能對多種載體（媒介）上的信息和多種存儲體（媒介）上的信息進行處理的技術。

多媒體技術的發展改變了計算機的應用領域，使計算機由辦公室、實驗室中的專用設備變成了信息社會的普通工具，廣泛應用于工業生產管理、學校教育、公共信息咨詢、商業廣告，甚至家庭生活與娛樂等領域。

由于多媒體系統需要將不同的媒體數據表示成統一的結構碼流，然后對其進行變換、重組和分析處理，以進行進一步的存儲、傳送、輸出和交互控制。所以，多媒體的傳統關鍵技術主要集中在數據壓縮技術、大規模集成電路（VLSI）制造技術、大容量的存儲器和實時多任務操作系統。正是因為這些技術取得了突破性的進展，多媒體技術才得以迅速發展，而成為像今天這樣具有強大的處理聲音、文字、圖像等媒體信息能力的高科技技術。

說到當前要用于互聯網絡的多媒體關鍵技術，有些專家卻認為可以按層次分為媒體處理與編碼技術、多媒體系統技術、多媒體信息組織與管理技術、多媒體通信網絡技術、多媒體人機接口與虛擬現實技術，以及多媒體應用技術這6個方面。而且還應該包括多媒體同步技術、多媒體操作系統技術、多媒體中間件技術、多媒體交換技術、多媒體數據庫技術、超媒體技術、基于內容的檢索技術、多媒體通信中的QoS管理技術、多媒體會議系統技術、多媒體視頻點播與交互電視技術、虛擬實景空間技術等。

2．多媒體技術的特征

（1）集成性

集成性有兩層含義：第一層含義指將多種媒體信息（如文字、圖形、圖像、音頻、動畫和視頻）有機地進行同步，綜合完成一個完整的多媒體信息；第二層含義是把輸入顯示媒體（如鍵盤、鼠標、攝像機等）和輸出顯示媒體（如顯示器、打印機、揚聲器等）集成為一個整體。

（2）交互性

交互性是指人和計算機能夠“對話”，人借助交互活動可控制信息的傳播，甚至參與信息的組織過程，使之能夠對感興趣的畫面或內容進行記錄或者專門地研究，可以選擇控制應用過程。交互性是多媒體技術應用的關鍵特性。

（3）實時性

多媒體系統中的音頻和視頻與時間密切相關。因此，多媒體技術必須支持實時處理，如遠程數字音視頻監控系統、視頻會議系統等。

（4）數字化

多媒體軟件中的文字、音頻、圖形、圖像、動畫和視頻素材都以數字形式存儲在計算機中。

（5）非線性

多媒體技術的非線性特點將改變人們傳統循序性的讀寫模式。以往人們讀寫方式大都采用章、節、頁的框架，循序漸進地獲取知識，而多媒體技術將借助超文本鏈接（Hyper Text Link）的方法，把內容以一種更靈活、更具變化的方式呈現給讀者。

（6）信息使用的方便性

用戶可以按照自己的需要、興趣、任務要求、偏愛和認知特點來使用信息，任選圖、文、聲等信息的表現形式。

（7）信息結構的動態性

“多媒體是一部永遠讀不完的書”，用戶可以按照自己的目的和認知特點來重新組織信息，增加、刪除或修改節點，重新建立鏈接。