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第1章多媒体的基本概念（时间：1次课，2学时）第1章多媒体的基本概念教学提示：本章介绍媒体、多媒体、计算机多媒体和多媒体计算机等概念。分析多媒体计算机的特点，介绍多媒体操作系统、多媒体系统开发工具和多媒体的发展趋势。教学目标：学习本章内容时，要着重理解相关概念以及各相关概念的联系和不同，明确学习计算机多媒体的意义。第1章多媒体的基本概念1.1媒体与多媒体1.2计算机多媒体1.3多媒体计算机1.4多媒体计算机的关键技术1.5多媒体的发展趋势1.6习题媒体与多媒体1.1.1媒体的类别1.1.2多媒体1.1.3多媒体的发展1.1.4超媒体系统媒体的类别1.感觉媒体感觉媒体能直接作用于人的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。如语言、音乐、自然界中的各种声音、图像以及动画、文本等。2.表示媒体表示媒体是为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。借助这种媒体，能更有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另一个地方。例如，语言编码、电报码、条形码等。3.显示媒体显示媒体是通信中用于使电信号和感觉媒体之间产生转换的媒体。例如，输入/输出设施、键盘、鼠标器、显示器、打印机等。4.存储媒体存储媒体是用于存放某种媒体的媒体。例如纸张、磁带、磁盘、光盘等。5.传输媒体传输媒体是用于传输某些媒体的媒体。例如，电话线、电缆、光纤等。多媒体“多媒体”是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画和视频等。在计算机领域中的“多媒体”一词，不是指多种媒体本身，主要是指处理和应用多媒体的一整套技术。因此，多媒体实际上被当作“多媒体技术”的同义语。多媒体的发展多媒体的产生和发展是与信息技术的发展联系在一起的。随着信息技术的发展，多媒体的概念、内涵也在发生变化。提示：计算机多媒体技术是利用计算机技术综合处理文字(Text)、声音(Sound)、图形(Graph)、图像(Photo)、动画(Animation)、视频(Video)等多种媒体信息的新技术。它可以将这些不同类型的媒体信息有机地组合在一起，并赋予人机交互的功能，从而创造出集多种表现形式为一体的新型信息处理系统。超媒体系统多媒体是超媒体系统中的一个子集，超媒体系统是使用超链接形式，将相关的多媒体信息关联在一起，构成非线性的多媒体数据系统。多媒体在全球信息系统中也有体现。全球信息系统是因特网上使用TCP／IP协议和UDP／IP协议的应用系统。多媒体网页使多媒体能够在因特网上展现。多媒体技术可以采用超媒体结构组织，使信息具有交互性强、表现力丰富、可以上网运行等特点。这是以往任何一种技术都无法比拟的，多媒体技术的出现不仅为信息传播提供了一种功能强大的手段，而目必将对人们的生活和学习环境、教育和生活观念产生巨大的影响。计算机多媒体计算机多媒体计算机多媒体的概念包括以下几点:计算机多媒体是信息交流和传播的媒体，计算机多媒体与电视、报纸、杂志等媒体一样是信息的载体。计算机多媒体是具有人－机(计算机)交互方式的媒体。计算机的一个重要特性是“交互性”，它比较容易实现人－机交互功能。多媒体的交互功能是电视、报纸、杂志等媒体不可比的。计算机多媒体信息都是以数字的形式而不是以模拟信号的形式存储和传输的。计算机多媒体传播信息的媒体种类很多，包括文字、声音、电视、图形、图像、动画等。其中声音和视频是人与机器交互的最自然的媒体。计算机多媒体信息具有集成性，其使文本、图形、图像、音频和视频等信息建立逻辑关联，集成为一个系统。多媒体计算机1.3.1多媒体计算机的特点1.3.2多媒体计算机硬件1.3.3多媒体操作系统1.3.4开发多媒体系统的工具多媒体计算机的特点多媒体计算机有以下特点：1.集成性多媒体计算机技术是结合文字、图形、影像、声音、动画等各种媒体的一种应用。多媒体计算机技术是建立在数字化处理的基础上。多媒体依其属性的不同可分成文字、音频及视频，其中文字包括各种字符，音频(Audio)可分为语音和音乐，视频(Video)可分为静止图像、动画和影像。多媒体计算机技术具有多种技术的系统集成性，基本上可以说是包含了当今计算机领域内最新的硬件技术和软件技术。多媒体计算机的特点2.交互性交互性是多媒体计算机技术的特色之一，多媒体计算机可与使用者进行交互性沟通。3.非线性多媒体技术的超文本、超媒体技术，使用户不必按一章一节的阶梯式结构顺序查找，多媒体数据的连接可以非线性的访问数据。4.无纸出版形式多媒体作品的出版模式是以光盘或网络作为输出载体。多媒体计算机硬件多媒体计算机除了需要传统的显示器、硬盘、鼠标、键盘外，还必须有CD-ROM(或DVD)驱动器和声卡(或在主板上的硬件)。功能比较完全的多媒体计算机系统，还应配有视霸卡、解压卡、视频采集卡，甚至还配有数码相机、数字摄像机、立体声音响系统和扫描仪等。多媒体计算机硬件1.声卡声卡是由音频技术范围内的各类电路做成的芯片组成的，插入计算机主板的扩展槽内，实现计算机的声音功能。有的多媒体计算机将声卡部件直接焊接在主板上。声卡的主要功能是录制、编辑、回放数字音频文件、控制各声源的音量并加以混合，在记录和回放数字音频文件时对声音文件进行压缩和解压缩，采用语音合成技术实现初步的语音合成与识别、提供MIDI接口、输出功率放大等功能。多媒体计算机硬件声卡的类型根据声音采样量的二进制位数确定，通常分为8位、12位、16位、32位或更高。位数越高，其量化精度越高，音质也越好，但占用空间越多。声卡涉及到以下3个主要技术指标：采样频率应当支持11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz。采样数据位数8位、12位、16位和32位。声道数单声道和多声道。多媒体计算机硬件2.视频卡视频卡是基于个人计算机的一种多媒体信号的处理平台。它可以汇集视频源、音频源、激光视盘机、录像机、摄像机等信息，进行编辑存储、输出等操作。多媒体视频卡按功能可以分为图像加速卡、播放卡、捕捉卡、播放/捕捉卡和电视卡等。多媒体计算机硬件3.CD-ROM驱动器CD-ROM驱动器是多媒体计算机应用的关键技术之一。为了存储大量的影像、声音、动画、程序数据和高分辨率的图像信息，必须使用容量大、体积小、价格低的CD-ROM盘片。否则多媒体无法得到推广。按CD-ROM驱动器的传输速率，CD-ROM驱动器分为单速(150KB/s)、双倍速(300KB/s)、三倍速(450KB/s)、四倍速(600KB/s)、六倍速(900KB/s)、八倍速(1200KB/s)、十倍速(1500KB/s)、四十倍速等。多媒体计算机硬件4.触摸屏触摸屏有红外扫描式触摸屏、电阻式触摸屏、电容式触摸屏、压感式触摸屏、电磁感应式触摸屏和表面声波式触摸屏。触摸屏技术将人机接口简单化，使人类用简单的触摸方式进行输入，输入人员无需是懂得操作系统和软件、硬件的计算机人员，只要用手去触摸屏幕，即可启动计算机、查询资料、分析数据、输入数据或调出下一级菜单。多媒体计算机硬件5.调制解调器调制解调器(Modem)，是由调制器(MOdulator)和解调器(DEModulator)两部分组成，调制解调器是电话上网的必要设备。调制部分是把计算机数字编码信号通过电波频率调制的方法转换成模拟信号。解调部分是将模拟信号还原为数字编码信号。调制解调器分为外置式调制解调器、内置式调制解调器、袖珍式调制解调器和传真式调制解调器。多媒体操作系统多媒体操作系统具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制机制，对多媒体设备的驱动和控制，具有图形和声像功能的用户接口等。多媒体操作系统多媒体操作系统应当解决的关键问题有：管理动态画面的标准文件格式；同步控制音频数据和视频数据；节省存储空间、提高存取速度；标准化的硬件接口；具有图形功能、音频功能、视频功能的用户接口。开发多媒体系统的工具开发多媒体系统的工具是多媒体系统的重要组成部分，可以分为以下3类：1.媒体创作软件工具媒体创作软件工具是为多媒体系统建立媒体模型、制作多媒体数据的。例如，设计三维动画的3DStudioMAX、编辑波形声音文件的WaveEdit和制作动画的Flash等。开发多媒体系统的工具2.多媒体著作工具开发者开发多媒体应用系统的软件工具称为多媒体著作工具。它可以对文本、图形、图像、动画、音频和视频等多媒体数据进行控制和管理，并将它们连接成完整的多媒体系统。例如，Authorware、Director、ToolBook等。3.媒体播放工具媒体播放工具可以直接在多媒体计算机上播放多媒体作品、CD、VCD等，例如WindowsMediaPlayer等。多媒体计算机的关键技术多媒体计算机的关键技术1音频和视频数据压缩和解压缩技术多媒体数据压缩和编码技术是多媒体系统的关键技术。多媒体系统具有综合处理声、文、图的能力，要求面向三维图形、立体声音、真彩色高保真全屏幕运动画面。数字化的声音和图像数据量非常大，如果不压缩，则不能应用到实际中。例如，未经过压缩的视频信息存储在650MB的CD-ROM中，只能播放20s。多媒体计算机的关键技术2.超大规模集成(VLSI)电路制造技术进行声音和图像信息的压缩处理需要进行大量的计算，视频图像的压缩处理还要求实时完成。这样的处理，如果由通常的个人计算机来完成，是不可能的。高昂的成本将使多媒体技术无法推广。由于VLSI技术的进步生产出低廉的数字信号处理器(DSP)芯片，使通常的个人计算机完成上述问题成为可能。DSP芯片是为完成某种特定信号处理设计的，在通常的个人计算机上需要多条指令才能完成的处理在DSP上可