多媒体技术教程
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1.1 多媒体的基本概念

1.1.1 媒体的分类

媒体(Medium)在计算机领域中有两种含义,一种是指用以存储信息的实体,如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器;另一种是指信息的载体,如数字、文字、声音、图形和图像。多媒体技术中的媒体是指后者。

国际电话电报咨询委员会CCITT(Consultative Committee on International Telephone and Telegraph,国际电信联盟ITU的一个分会)把媒体分成如下5类。

(1)感觉媒体(Perception Medium)

感觉媒体就是指能直接作用于人的感觉器官,使人直接产生感觉(视、听、嗅、味、触觉)的一类媒体,如语言、音乐、图形、动画、数据、文字、文件等都是感觉媒体。

(2)表示媒体(Representation Medium)

表示媒体是为了更有效地加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体。它包括上述感觉媒体的各种编码,诸如语言编码、静止和活动图像编码,以及文本编码等。

(3)表现媒体(Presentation Medium)

表现媒体是感觉媒体与用于通信的电信号之间在转换中用于信息输入和输出的媒体。可分为输入表现媒体(如键盘、摄像机、话筒、扫描仪等)和输出表现媒体(如显示器、扬声器、打印机等)两种。

(4)存储媒体(Storage Medium)

存储媒体用于存储表示媒体,即存放感觉媒体数字化后的代码的媒体称为存储媒体,如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等。

(5)传输媒体(Transmission Medium)

传输媒体是指用来将表示媒体从一处传递到另一处的物理传输介质,如同轴电缆、双绞线、光纤及其他通信信道。

1.1.2 多媒体定义

1.多媒体

关于多媒体(Multimedia)的定义或说法多种多样,从不同的角度出发对多媒体给出了不同的描述,目前仍没有统一的标准。通常所说的多媒体就是各种媒体的综合,也就是声音、图像、动画、文字、数据、文件等各种媒体的综合。

从广义上来讲,多媒体是指多种信息媒体的表现和传播形式。人们在日常生活中进行交流时,可以以声音、文字、图像、手势和体态来进行信息传递,还可以通过嗅觉、味觉、视觉和触觉系统来感受外界信息,因此从某种意义上来讲,人是一个多媒体信息处理系统。

从狭义上来讲,多媒体是指人们用计算机及其他设备交互处理多媒体信息的方法和手段,或指在计算机中处理多种媒体的一系列技术。

2.多媒体技术

多媒体技术是一种基于计算机科学的综合技术,它包括数字化信息处理技术、音频和视频技术、计算机软件和硬件技术、人工智能和模式识别技术、通信和网络技术等。简单地说,所谓多媒体技术是指计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、图像和声音等,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性的一项技术,如图1.1所示。

图1.1 多媒体技术示意图

多媒体技术强调的是交互式综合处理多种媒体(尤其是感觉媒体)的技术。从本质上来看,它具有信息载体的多样性、集成性和交互性这3个主要特征。

(1)多样性

多样性是相对于计算机而言的,指信息媒体的多样性,又称多维化。信息媒体多样性使计算机所能处理的信息范围从传统的数值、文字、静止图像扩展到声音和视频信息。

(2)集成性

集成性又称综合性。多媒体技术的集成性主要表现在两个方面,即多种信息媒体的集成和处理这些媒体的设备的集成。对于前者而言,这种集成包括信息的多通道统一获取、多媒体信息的统一存储与组织、多媒体信息表现与合成等各个方面,而不应像早期那样,只使用单一的形式。多媒体的各种设备也应该集成为一体,从硬件上来说,应该具有能够处理多媒体信息的高性能计算机系统和与之相对应的输入/输出能力及外设;从软件上来说,应该有集成一体化的多媒体操作系统,适合于多媒体信息管理和使用的系统软件、创作工具及各类应用软件等。总之,集成性能使多种不同形式的信息综合地表现某个内容,从而取得更好的效果。

(3)交互性

交互性是多媒体技术的关键特征,它使人们获取和使用信息时变被动为主动,可以更有效地控制和使用信息,增加对信息的注意和理解。众所周知,一般的电视机是声像一体化的,是把多种媒体集成在一起的设备,但它不具备交互性,因为用户只能使用信息,而不能自由地控制和处理信息。当引入多媒体技术后,借助交互性,用户可以获得更多的信息。例如,在多媒体远程信息检索系统中,初级交互性可使用户找出想读的书籍,快速跳过不感兴趣的部分,从数据库中检索声音、图像或文字材料等。中级交互性则可使用户介入到信息的提取和处理过程中,如对关心的内容进行编排、插入文字说明及解说等。当采用虚拟现实(Virtual Reality)技术时,多媒体系统可提供高级的交互性。

3.超媒体

超媒体(Hypermedia)起源于超文本(Hypertext)。超文本可以简单地定义为收集、存储和浏览离散信息,以及建立和表示信息之间的关系的技术,它与传统的线性文本结构有很大差别,它符合人类的“联想”式思维习惯。

超文本的概念可用图1.2来说明。超文本中带有链接关系的文本通常用下画线和不同的颜色表示。文本①中的“Web”与②中的“Web”建立有链接关系,①中的“因特网”与③中的“因特网”建立有链接关系……,建立互相链接的这些对象不受空间位置的限制,它们可以在同一个文件内也可以在不同的文件之间,还可以通过网络与世界上的任何一台连网计算机上的文件建立链接关系。

图1.2 超文本的概念

超文本可引用、链接其他不同类型(内含声音、图片、动画等)的文件,这些具有多媒体操作的超文本,称为超媒体,意指多媒体超文本(Multimedia Hypertext),即以多媒体的方式呈现相关文件信息。超文本和超媒体只是研究对象不同,所以一般并不区别它们。

超文本/超媒体技术的出现,为实现多媒体信息综合有效的管理带来了希望,尤其在Internet飞速发展的今天,超文本/超媒体技术已成为Internet上信息检索的核心技术。

4.流媒体

流媒体(Streaming Media)其实是一种多媒体文件,其在网络上传输的过程中应用了流技术。所谓流技术,就是把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存在网站服务器上,用户可以边下载边获取信息,从而无须将整个压缩文件下载之后再观看的网络传输技术。与单纯的下载方式相比,这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动延时大幅度缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低。