多媒体3

第3章数字化多媒体基础3.1信息技术发展的三个阶段3.2多媒体与数字化多媒体3.3多媒体计算机3.4多媒体系统与多媒体关键技术3.5多媒体作品与多媒体作品的构件3.6多媒体作品的创作步骤3.7多媒体作品的创作队伍3.8多媒体创作工具3.9多媒体是超媒体系统中的一个子集3.10历史及发展现状及应用3.1信息技术发展的几个阶段3.1.1信息与信息技术信息就是通常意义下的消息，一般是指有用的消息。信息技术是在信息科学的基本原理和方法的指导下,提高人类信息处理能力的技术。当代数字化信息技术的主要支柱是3C技术：通讯(Communication)技术、计算机(Computer)技术和控制(Control)技术。信息科学、生命科学和材料科学被认为是当代的三大前沿科学。3.1.2信息技术发展的几个阶段史前时代通过语言、表情、动作进行交流。符号信息时代使用数字与文字。模拟信息时代模拟信息时代的特征是利用光、电、磁、化学等多种手段，模拟自然信息和语言文字等。数字信息时代1946年世界上第一台计算机ENIAC在美国宾州大学诞生，数字计算机的诞生标志着数字化信息时代的开始。3.2多媒体与数字化多媒体3.2.1媒体与多媒体媒体是信息的载体，信息通过媒体进行记录和传播。按照CCITT将媒体分成以下几类：感觉媒体，如语言、音乐、图像、动画文本等。表示媒体，如语言编码、电报码、条形码等。显示媒体，如IO设备、鼠标、显示器、打印机等。存储媒体，如纸张、磁带、磁盘、光盘等。传输媒体，如:电话线、电缆、光纤等。多媒体是指信息的表示、信息的存储、信息的传递、信息的再现的“多媒介”和“多手段”。媒体的两类重要特征：1)“时变”特征离散媒体与连续媒体以空间为基础的与时间无关的媒体“离散媒体”(如文本,图形,图像)以时间为基础的与时间有关的媒体“连续媒体”(声音,动画,影像)如音乐，动画。2)“感知”特征支持视觉的媒体---文字，图像。支持听觉的媒体---语音，音乐。也有同时支持听觉和视觉的媒体---带有声音的视频。3)”生成”特征捕获媒体与合成媒体从现实世界捕获的信息(如图像,影视和声音)由计算机合成的信息(文本,图形和动画,MIDI)3.2.2数字媒体与数字化多媒体1.数字媒体是指最终以bit，即二进制数的形式记录的媒体。2.数字媒体的重要特征：时变特征、生成特征和感知特征。3.数字媒体的优点：在信息的存储、传递和再现过程中不会失真；可以进行压缩，减少数据量。4.数字化多媒体数字多媒体是融合两种或者两种以上数字媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体。多媒体也是超媒体的一个子集。3.3多媒体计算机1.多媒体计算机多媒体计算机在普通计算机基础上增加了对包括视像和伴音在内的视频信息的存储、处理和显示的能力。2．多媒体计算机硬件系统的组成多媒体计算机硬件系统由传统的计算机硬件设备加上光盘读写设备、音频输入/输出和处理设备、视频输入/输出和处理设备（视频采集卡，摄录像设备）等多媒体设备，再加上多媒体通信接口部件，选择性组合而成。多媒体计算机所涉及的硬件包栝：多媒体处理器和芯片组、多媒体总线、多媒体接口卡、多媒体外部设备。多媒体处理器，Intel公司为多媒体计算机推出了专用多能MMXCPU。多媒体总线与接口，Intel公司在1997年为解决3D图形中数据流的瓶颈问题，提出了图形端口加速总线AGP。多媒体接口卡。主要有：声卡，视频采集压缩或解码播放卡，VGA/TV转换卡，文/语转换卡，图形显示或图形加速卡，SCSI卡，网卡，光纤连接接口FDDI卡。常用的多媒体外部设备，如扫描仪、打印机等等。3.多媒体个人计算机多媒体个人计算机即MPC，是指符合MPC联盟标准的个人计算机。MPC联盟是1990年，由Microsoft公司发起，联合了国际上一些PC厂商、多媒体设备制作商、软件开发商所组成的一个联盟。MPC联盟的目的在于建立多媒体计算机系统硬件的功能标准和解决MPC的关键技术。MPC联盟分别于1990、1993和1995年制定了MPC-1、MPC-2和MPC-3标准。目前市场上出售的PC机基本上都远远超过了这些标准。可以这样说：凡是可以用于构成多媒体信息系统或多媒体应用系统的计算机都可以称作多媒体计算机。4．多媒体计算机的软件系统主要包括：多媒体设备驱动程序，支持多媒体的操作系统，多媒体构件加工工具软件，多媒体作品写作工具软件等。多媒体设备驱动程序在软件系统中处于最底层，是直接和多媒体硬件设备打交道的软件。驱动程序向下负责完成相应多媒体设备的初始化和各种操作，向上负责与操作系统的通信。多媒体操作系统是多媒体计算机软件系统的核心。它负责全面调度、控制和管理计算机的所有软硬件资源，以便最大限度地发挥计算机的功能。多媒体操作系统向下管理各种多媒体设备，向上支持各种多媒体应用。多媒体构件加工与制作工具软件是在多媒体操作系统支持下，为多媒体作品写作工具软件提供服务的软件的总称。多媒体作品写作工具软件是各种多媒体作品制作软件的总称，也称作多媒体创作工具软件，或简称多媒体创作工具。多媒体作品多媒体作品是在多媒体操作系统支持下，在多媒体计算机上运行的多媒体应用软件。多媒体软件系统各种软件间的相互关系如下图所示。多媒体计算机硬件系统多媒体设备驱动程序多媒体操作系统多媒体作品软件多媒体作品写作工具软件多媒体构件加工工具软件多媒体素材采集工具软件多媒体计算机软件系统图3-2多媒体软件相互关系示意图5.典型配置的多媒体计算机图3－3多媒体计算机的配置3.4多媒体系统与多媒体关键技术3.4.1多媒体系统多媒体系统是在多媒体计算机硬件系统的支持下，多媒体软件系统的控制下，对多种媒体信息进行采集，生成、操作、存储、通信、记录或集成的信息系统。它具有以下特征：必须由计算机控制；是集成化的系统；处理的信息必须能够以数字化的形式存储、记录、变换、传递和再现；它的最终用户界面必须是人机交互式的界面；对信息的存取可以是非线性的；出版发行方式可以是非纸张的。3.4.2多媒体系统的工作方式多媒体系统可以分为单机应用系统和网络应用系统。单机多媒体应用系统单机多媒体应用系统是以一台多媒体计算机为核心的多媒体应用系统，它不与计算机网络相联结。主要用于家庭教育、娱乐，产品展示等。多媒体邮件系统与其它网络多媒体应用相比，MMM对通信的要求最低，MMM实质是一种非实时的多媒体存储转发系统。视频点播VOD系统将视频节目以数据压缩存储的形式存放到视频节目中心的视频数据库，用户利用指令菜单可以任意调取其中任何一套或任何一段节目，系统会按照节目类型及时间计费。流媒体系统有点播、广播和服务器扩展工作方式。多媒体信息检索与查询MIS它是点对点或一点对多点的双向非对称系统。上行信息是用户发出的查询命令，信息量少；下行信息是服务器提供的检索结果，信息量大；因此是非对称的。多媒体数据库是MIS系统的核心。协同工作系统MMC协同工作系统是指处于同一地理位置或不同地理位置的用户，利用局域网或广域网，为同一目标利用计算机协同工作的多媒体应用系统。这类系统也称作计算机支持的合作工作系统CSCW。多媒体网站多媒体网站是指具有域名，使用Internet技术，向用户提供多媒体信息服务的国际互联网上的站点，因此它所包括的范围很广。3.4.3多媒体的关键技术多媒体技术主要包括：多媒体数据的表示技术；数字音/视频的编码，压缩/解压缩技术；语音合成与文语转换技术；海量存储设备及各种多媒体接口设备的多媒体硬件环境；多媒体数据库；多媒体操作系统；多媒体作品构件加工与制作工具软件，多媒体作品创作工具软件等软件支持环境；超文本与超媒体等信息组织与管理机制的开发与应用；人机交互界面开发工具；虚拟现实及其应用；多媒体网络支持环境的开发；多媒体系统的集成与开发技术；多媒体通信协议，多媒体网络支持；科学计算可视化及信息可视化；多媒体应用系统的开发；3.4.4多媒体的应用数字化多媒体影响了整个信息产业，标志着计算机进入了一个全新的时代。多媒体已经广泛应用于社会的各个方面，包括国家的大型工程、多种行业和各类互联网站，几乎人人都离不开多媒体。多媒体技术的各种应用已经带来明显的经济效益。3.5多媒体作品与多媒体作品的构件1.多媒体作品典型的多媒体作品应该有明确的主题，应该是文本、图形、图像、动画、声音、视频中的几种媒体的组合，应该是人机交互的应用系统。2.数字化多媒体素材数字化多媒体素材形式多样，包括：文本、图形、图像、动画、语音、音乐、视频等。3.多媒体作品的构件多媒体作品的构件是指构成一个多媒体作品的基本要件。构件与素材又有着本质的区别，二者既有联系又有区别。3.6多媒体作品的创作步骤1.需求分析需求分析是多媒体作品或应用系统设计的依据。需求分析的内容包括：用户群，用途，应用场合，交互程度，软硬件条件，可能提供的经费，使用者的维护能力等。2.目标定位目标定位是根据需求分析做出的对多媒体作品的最终目标要求的定位。其内容包括：确定作品种类；然后根据需求细化目标。3.创意构思目标定位后，进入创意阶段，创意是对未来作品框架轮廓的勾绘、风格的确定。4.内容设计为达到多媒体应用目标决定向用户提供哪些多媒体信息。5.脚本编写类似于电视、电影脚本，结合创意和内容设计完成。6.结构设计结构设计是程序设计人员根据作品目标定位所选择的软件硬件开发平台，根据内容设计提供的大纲，根据文字脚本，给出作品总体框架结构和程序开发脚本的设计过程。7.构件设计构件设计是将多媒体作品内容涉及的素材，利用多媒体素材加工工具软件，根据结构设计给出的各种模板：故事描述模版、文字描述模板、按钮描述模板等的要求，加工成作品将使用的构件的过程。8.软件开发利用多媒体写作工具，根据目标定位、创意构思、内容设计、结构设计的要求，将已经加工好的多媒体作品构件组织成多媒体作品的再创作过程。9.应用测试测试分为部分测试和全局测试。在多媒体作品开发的每一个阶段，都要进行局部测试。全局测试的重点是涉及全局性的链接跳转的测试，整体风格的调整等。10.出版发行以何种方式向用户提供产品，是出版发行必须考虑的问题。一般的多媒体作品信息量大，往往需要通过光盘或网络发行。3.7多媒体作品的创作队伍项目负责人是项目的带头人，带领项目组全体人员齐心协力共同完成项目的开发。学科内容专家必须是待开发多媒体产品的内容专家，他熟悉该产品所涉及的所有内容。在开发前期，内容专家要协助其他人共同作好需求分析、定位产品目标，确定设计方案。在开发过程中内容专家负责整理和提供多媒体构件的各种原始素材，监督并且协调内容表达方面的一切问题。脚本编辑最重要的任务是编写并且完成脚本，与内容专家一起收集和整理多媒体素材，与程序设计师共同设计并编写故事板和构件模板。多媒体创作专家多媒体创作专家熟练掌握一种以上的多媒体创作工具，熟悉多媒体产品的开发步骤，了解多媒体构件的加工过程和加工工具。参加需求分析，协助确定产品的目标定位，确定产品开发和应用的软硬件平台，设计产品的逻辑结构和软件开发流程，与脚本编辑共同策划各种模板。计算机程序员必须具备软件开发的知识背景，能够熟练应用指定的软件工具进行软件开发。在产品开发过程中按照多媒体设计师的要求，用指定的脚本描述语言或多媒体写作工具编程，填写日志，完成软件开发。网络高手如果开发一个运行于网络环境的多媒体产品，应该有一个网络高手参加。只要精通与要开发产品相关的网络知识就可以。音频和视频编辑音频编辑必须具备音频采集加工能力，具有音频编辑的知识背景。在产品开发过程中承担制作音频构件的任务。视频编辑必须具备视频采集和加工的能力，具有视频编辑的知识背景。在产品开发过程中承担制作视频构件的任务，包括编辑采集到的视频素材并且将其加工成视频构件，必要时插入解说和背景音乐，利用视频采集与记录工具从已有的视频中采集视频等。音频和视频编辑还要设计制定相关的构件模板，在开发过程中应用模板，完成设计日志的填写。教学设计专家必须具有教育学、