第五章多媒体应用基础

第五章多媒体应用基础主要内容了解多媒体技术发展简史和发展趋势的基本概念掌握多媒体技术的关键技术及应用了解常见的多媒体文件格式掌握Windows中的多媒体处理软件掌握常用的多媒体工具软件掌握多媒体应用系统的特点及开发过程了解多媒体制作开发工具多媒体应用基础知识简介多媒体技术一般是指把图象、文本、视频、动画、声音等综合为一体的技术。它的主要特点有多样性、集成性、实时性和交互性等。现今多媒体技术已经发展成为一门综合的技术，它把微电子、计算机、通信网络等相关的技术合为一体，充分地利用了各种技术的优点，恰到好处地相互取用，使它得以飞速地发展。它这种量的集成，质的改进，对现在乃至今后社会的发展，对人们的工作、学习、生活和娱乐等必将产生巨大的影响。今后的多媒体将更加贴近我们社会生活的方方面面，它将是我们以后信息交流的重要手段。5.1多媒体技术概述5.1.1多媒体技术及其主要特性5.1.2多媒体技术发展简史和发展趋势5.1.3多媒体的关键技术5.1.4多媒体技术的应用5.1.1多媒体技术及其主要特性1.媒体媒体一词源于英文Medium，它是指人们用于传播和表示各种信息的载体，是人与人之间实现信息交流的中介，如文本、声音、图形、图像等。计算机能处理的这些媒体信息从时效性上又可分为两大类：静态媒体——包括文字、图形、图像；时变媒体—包括声音、动画、视频（活动影像）。媒体分类由于信息被人们感觉、表示、显示、存储和传输的方法各有不同，因此将媒体分为以下几类：⑴感觉媒体（PerceptionMedium）：指人们的感觉器官所能感觉到的信息，如各种语言、音乐、声音、图形、图像、文献等都属于感觉媒体。⑵表示媒体（RepresentationMedium）：指为了加工、处理和传输感觉媒体而构造出来的一种媒体，用以定义信息的特性。表示媒体以语音编码、图像编码和问题编码等形式来描述。⑶显示媒体（PresentationMedium）：指显示信息或获取信息的物理设备。显示媒体有显示器、扬声器、打印机、键盘、鼠标器、扫描器、话筒和摄像机等。⑷存储媒体（StorageMedium）：指存储媒体数据的物理设备，如光盘、磁盘、磁带等。⑸传输媒体（TransmissionMedium）：指媒体传输用的一类物理载体，如同轴电缆、光缆、双绞线、无线电链路等。2.多媒体多媒体的英文单词Multimedia，它由media和multi两部分组成，一般理解为多种媒体的综合。多媒体技术是一种把文本、图形、影像、动画和声音等形式的信息结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持、完成一系列交互式操作的信息技术。多媒体特性（1）多样性：信息载体的多样性是相对于计算机而言的，即指信息媒体的多样性。多媒体就是要把计算机处理的信息多样化或多维化，从而改变计算机信息处理的单一模式，使人们能交互地处理多种信息。集成性：能够对信息进行多通道统一获取、存储、组织与合成。交互性：交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一。传统信息交流媒体只能单向地、被动地传播信息，而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制。实时性：当用户给出操作命令时，相应的多媒体信息都能够得到实时控制。以上四项是多媒体技术的主要特点。多媒体特性（2）非线性：多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架，循序渐进地获取知识，而多媒体技术将借助超文本链接（HyperTextLink）或超媒体链接（HyperMediaLink）的方法，把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。信息使用的方便性：用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息，任取图、文、声等信息表现形式。控制性：多媒体技术是以计算机为中心，综合处理和控制多媒体信息，并按人的要求以多种媒体形式表现出来，同时作用于人的多种感官。信息结构的动态性：“多媒体是一部永远读不完的书”，用户可以按照自己的目的和认知特征重新组织信息，增加、删除或修改节点，重新建立链接。5.1.2多媒体技术发展简史和发展趋势多媒体技术是20世纪50年代发展起来并得到广泛应用的计算机新技术。多媒体技术经历了不断发展的过程。科学技术的进步和社会的需求是促进多媒体发展的基本动力。进入20世纪90年代后，多媒体技术得到了飞速发展，并带动了它在教育、商业、文化娱乐、工程设计、通信等领域的广泛应用，它不仅为人们展现出一个多姿多彩的视听世界，也使得人们的工作和生活方式发生了巨大的改变。1.多媒体技术的发展简史(1)(1)初始发展阶段在人类发展过程中，报纸可能是第一种重要的大众性通信介质，它主要使用文字内容，也使用图形和图像。1595年，俄罗斯亚·斯·波波夫和意大利工程师马可尼（GugliemoMarconi）分别在俄罗斯和意大利独立地实现了第一次无线电传输。稍后，到了1901年12月，马可尼又完成跨越大西洋、距离为3700公里的无线电越洋通讯。无线电最初作为电报被发明，现在成了最主要的音频广播介质。电视是20世纪出现的新媒介，它带来了视频，并从此改变了群体通信世界。多媒体技术的一些概念和方法，起源于20世纪60年代。1965年，纳尔逊（TedNelson）为计算机上处理文本文件提出了一种把文本中遇到的相关文本组织在一起的方法，并为这种方法杜撰了一个词，称为“Hypertext”。与传统的方式不同，超文本以非线性方式组织文本，使计算机能够响应人的思维以及能够方便地获取所需要的信息。万维网（）上的多媒体信息正是采用了超文本思想与技术，组成了全球范围的超媒体空间。2.多媒体技术的发展简史(2)1976年，美国麻省理工学院体系结构机器组向DARPA（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency）提出多种媒体（MultipleMedia）的建议。多媒体技术实现于20世纪50年代中期。1954年美国苹果（Apple）公司在研制麦金塔也称麦金托什（Macintosh）计算机时，为了增加图形处理功能，改善人机交互界面，创造性地使用了位映射(Bitmap)、窗口（Window）、图符（Icon）等技术。这一系列改进所带来的图形用户界面（GUI：GraphicalUserInterface）深受用户的欢迎，加上引入鼠标(Mouse)作为交互设备，配合GUI使用，大大方便了用户的操作。Apple公司在1957年又引入了“超级卡”（Hypercard），使Macintosh机成为更容易使用、学习并且能处理多媒体信息的机器，受到计算机用户的一致赞誉。1955年，Negroponte和Wiesner成立麻省理工学院媒体实验室（MITMediaLab）。1956年荷兰Philips公司和日本Sony公司联合研制并推出CD-I（CompactDiscInteractive，交互式紧凑光盘系统），同时公布了该系统所采用的CD-ROM光盘的数据格式。这项技术对大容量存储设备光盘的发展产生了巨大影响，并经过国际标准化组织（ISO）的认可成为国际标准。大容量光盘的出现为存储和表示声音、文字、图形、音频等高质量的数字化媒体提供了有效手段。3.多媒体技术的发展简史(3)(2)标准化阶段自20世纪90年代以来，多媒体技术逐渐成熟。多媒体技术从以研究开发为重心转移到以应用为重心。1959年，TimBerners-Lee向核研究欧洲委员会（CERN：EuropeanCouncilforNuclearResearch）建议建立万维网（：WordWideWeb）。1990年，K.HooperWoolsey建立100人的苹果公司多媒体实验室（AppleMultimediaLab）。1990年10月，在微软公司会同多家厂商召开的多媒体开发工作者会议上提出了MPC1.0标准。1993年由IBM，Intel等数十家软硬件公司组成的多媒体个人计算机市场协会（MPMC，TheMultimediaPCMarketingCouncil）发布了多媒体个人机的性能标准MPC2.0。1995年6月，MPMC又宣布了新的多媒体个人机技术规范MPC3.0。1992年，实现网络上的第一个多址传送骨干（M-Bone）音频广播。1993年，在美国伊利诺斯大学的美国超级计算应用国家中心（NCSA：NationalCenterforSupercomputingApplications）开发出第一个万维网浏览器Mosaic。国际电信联盟（ITU）的前身CCITT推出的CCITTGroup2(G2)是一种非常早的压缩方案，用于传真系统。随后推出的有CCITTGroup3(1950年)和CCITTGroup4(1954年)。静态图像的一个标准，是国际电信联盟（ITU）的T.51。静态图像的主要标准称为JPEG标准（ISO/IEC10915）。它是ISO和IEC联合成立的联合图像专家组JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)建立的适用于单色和彩色、多灰度连续色调静态图像国际标准。该标准在1991年通过，成为ISO/IEC10915标准，全称为“多灰度静态图像的数字压缩编码”。视频/运动图像的主要标准是国际标准化组织（ISO）下属的一个运动图像专家组MPEG（MovingPictureExpertsGroup）制定的MPEG-1(ISO/IEC11172)、MPEG-2(ISO/IEC13515)和MPEG-4(ISO/IEC14496)三个标准。与MPEG-1、4等效的国际电信联盟（ITU）标准，在运动图像方面有用于视频会议的H.261(Px64)、用于可视电话的H.263。ISO对多媒体技术的核心设备——光盘存储系统的规格和数据格式发布了统一的标准。１.多媒体技术的发展简史(3)(3)随着多媒体各种标准的制定和应用，极大地推动了多媒体产业的发展。很多多媒体标准和实现方法（如JPEG、MPEG等）已被做到芯片级，并作为成熟的商品投入市场。与此同时，涉及到多媒体领域的各种软件系统及工具，也如雨后春笋，层出不穷。这些既解决了多媒体发展过程必须解决的难题，又对多媒体的普及和应用提供了可靠的技术保障，并促使多媒体成为一个产业而迅猛发展。蓬勃发展的代表事件之一是发展多媒体芯片和处理器。1997年1月美国Intel公司推出了具有MMX（多媒体增强指令集MultiMediaeXtensions）技术的奔腾处理器（PentiumprocessorwithMMX），使它成为多媒体计算机的一个标准。蓬勃发展的代表事件还有是AC97杜比数字环绕音响的推出。在视觉进入3D立体视觉空间的境界后，对听觉也提出环绕及立体音效的要求。电影制片商在讲究大场景前，更会要求有逼真及临场感十足的声音效果。加上个人计算机游戏（PCGame）的刺激，将音效的需求带到颠峰。与此同时，MPEG压缩标准得到推广应用。已开始把活动影视图像的MPEG压缩标准推广用于数字卫星广播、高清晰电视、数字录象机以及网络环境下的电视点播（VOD）、DVD等各方面。虚拟现实（VirtualReality）技术正向各个应用领域开拓。虚拟现实技术是在计算机系统环境下，集视、听、说、触动等多种感觉器官的功能于一体的仿真综合体技术。２.多媒体技术的发展趋势现在多媒体技术及应用正在向更深层次发展。下一代用户界面，基于内容的多媒体信息检索，保证服务质量的多媒体全光通信网，基于高速互联网的新一代分布式多媒体信息系统等等，多媒体技术和它的应用正在迅速发展，新的技术、新的应用、新的系统不断涌现。从多媒体应用方面看，有以下几个发展趋势：●从单个PC用户环境转向多用户环境和个性化用户环境。●从集中式、局部环境转向分布式、远程环境。●从专用平台和系统有关的解决方案转向开放性、可移植的解决方案。●多媒体通信从单向通信转向双向通信。●从被动的、简单的交互方式转向主动的高级的交互方式。●从改造原有的应用转向建立新的应用