多媒體技術
多媒體技術的基本概念在計算機行業裡,媒體有兩種含義:
其一是指傳播資訊的載體,如語言、文字、影象、影片、音訊等等;
其二是指存貯資訊的載體,如ROM、RAM、磁帶、磁碟、光碟等,目前,主要的載體有CD-ROM、VCD、網頁等。
多媒體是近幾年者出現的新生事物,正在飛速發展和完善之中。我們所提到多媒體技術中的媒體主要是指前者,就是利用電腦把文字、圖形、影象、動畫、聲音及影片等媒體資訊都數位化,並將其整合在一定的互動式介面上,使電腦具有互動展示不同媒體形態的能力。它極大的改變了人們獲取資訊的傳統方法,符合人們在資訊時代的閱讀方式。多媒體的特點多媒體是融合兩種以上媒體的人——機互動式資訊交流和傳播媒體,具有以下特點:
1、資訊載體的多樣性:相對於計算機而言的,即指資訊媒體的多樣性;
2、多媒體的互動性是指使用者可以與計算機的多種資訊媒體進行互動操作從而為使用者提供了更加有效地控制和使用資訊的手段;
3、整合性是指以計算機為中心綜合處理多種資訊媒體,它包括資訊媒體的整合和處理這些媒體的裝置的整合。
4. 數字化——媒體以數字形式存在
5. 實時性——聲音、動態影象(影片)隨時間變化。
多媒體技術的特點:
1、能夠完成在內容上相關聯的多媒體資訊的處理和傳送,如聲音、活動影象、文字、圖形、動畫等;
2、互動式工作,而不是簡單的單向或雙向傳輸;
3、網路聯結,即各種媒體資訊是透過網路傳輸的,而不是藉助CD-ROM等儲存載體來傳遞的。
多媒體技術的應用近年來,多媒體技術得到迅速發展,多媒體系統的應用更以極強的滲透力進入人類生活的各個領域,如遊戲、教育、檔案、圖書、娛樂、藝術、股票債券、金融交易、建築設計、家庭、通訊等等。其中,運用最多最廣泛也最早的就是電子遊戲,千萬青少年甚至成年人為之著迷,可見多媒體的威力。大商場、郵局裡是電子導購觸控式螢幕也是一例,它的出現極大地方便了人們的生活。近年來又出現了教學類多媒體產品,一對一專業級的教授,使不少莘莘學子受益匪淺。正因為如此,許多有眼光的企業看到了這一形式,紛紛運用其做企業宣傳之用甚至運用其互動能力加入了電子商務,自助式維護,教授使用的功能,方便了客戶,促進了銷售,提升了企業形象,擴充套件了商機,在銷售和形象二方面都獲益。可以這樣說,凡是一個有進取心的企業,都離不開這一最新的高技術產品。首先多媒體的運用領域十分廣泛,註定了它可在各行各業生根開花。
其二,隨著計算機的普及,新一代在計算機環境中成長起來的年輕人,已經習慣了這一形式,作為一個有發展眼光的企業,是不會放棄這一未來的消費主體的。
其三,由於多媒體資訊科技在國外已經非常普及,面對日益國際化的市場,只有跟上國際潮流。
1、多媒體介紹通常的計算機應用系統可以處理文字、資料和圖形等資訊,而多媒體計算機除了處理以上的資訊種類以外,還可以綜合處理影象、聲音、動畫、影片等資訊,開創了計算機應用的新紀元。多媒體技術應用的意義在於:·使計算機可以處理人類生活中最直接、最普遍的資訊,從而使得計算機應用領域及功能得到了極大的擴充套件。·使計算機系統的人機互動介面和手段更加友好和方便,非專業人員可以方便地使用和操作計算機。·多媒體技術使音像技術、計算機技術和通訊技術三大資訊處理技術緊密地結合起來,為資訊處理技術發展奠定了新的基石。多媒體技術發展已經有多年的歷史了,到目前為止聲音、影片、影象壓縮方面的基礎技術已逐步成熟,並形成了產品進入市場,現在熱門的技術如模式識別、MPEG壓縮技術、虛擬現實技術正在逐步走向成熟,相信不久也會進入市場。
2、多媒體技術多媒體技術涉及面相當廣泛,主要包括:·音訊技術:音訊取樣、壓縮、合成及處理、語音識別等。·影片技術:影片數字化及處理。·影象技術:影象處理、影象、圖形動態生成。·影象壓縮技術:影象壓縮、動態影片壓縮。·通訊技術:語音、影片、影象的傳輸。·標準化:多媒體標準化。下面分別介紹主要多媒體技術的發展狀況。
2.1音訊技術音訊技術發展較早,幾年前一些技術已經成熟併產品化,甚至進入了家庭,如數字音響。音訊技術主要包括四個方面:音訊數字化、語音處理、語音合成及語音識別。音訊數字化目前是較為成熟的技術,多媒體音效卡就是採用此技術而設計的,數字音響也是採用了此技術取代傳統的模擬方式而達到了理想的音響效果。音訊取樣包括兩個重要的引數即取樣頻率和取樣資料位數。取樣頻率即對聲音每秒鐘取樣的次數,人耳聽覺上限在20KHz左右,目前常用的取樣頻率為11KHz,22KHz和44KHz幾種。取樣頻率越高音質越好,存貯資料量越大。CD唱片取樣頻率為44.1KHz,達到了目前最好的聽覺效果。取樣資料位數即每個取樣點的資料表示範圍,目前常用的有8位、12位和16位三種。不同的取樣資料位數決定了不同的音質,取樣位數越高,存貯資料量越大,音質也越好。CD唱片採用了雙聲道16位取樣,取樣頻率為44.1KHz,因而達到了專業級水平。音訊處理包括範圍較廣,但主要方面集中在音訊壓縮上,目前最新的MPEG語音壓縮演算法可將聲音壓縮六倍。語音合成是指將正文合成為語言播放,目前國外幾種主要語音的合成水平均已到實用階段,漢語合成幾年來也有突飛猛進的發展,實驗系統正在執行。在音訊技術中難度最大最吸引人的技術當屬語音識別,雖然目前只是處於實驗研究階段,但是廣闊的應用前景使之一直成為研究關注的熱點之一。2.2影片技術雖然影片技術發展的時間較短,但是產品應用範圍已經很大,與MPEG壓縮技術結合的產品已開始進入家庭。影片技術包括影片數字化和影片編碼技術兩個方面。影片數字化是將模擬影片訊號經模數轉換和彩色空間變換轉為計算機可處理的數字訊號,使得計算機可以顯示和處理影片訊號。目前取樣格式有兩種:Y:U:V4:1:1和Y:U:V4:2:2,前者是早期產品採用的主要格式,Y:U:V4:2:2格式使得色度訊號取樣增加了一倍,影片數字化後的色彩、清晰度及穩定性有了明顯的改善,是下一代產品的發展方向。影片編碼技術是將數字化的影片訊號經過編碼成為電視訊號,從而可以錄製到錄影帶中或在電視上播放。對於不同的應用環境有不同的技術可以採用。從低檔的遊戲機到電視臺廣播級的編碼技術都已成熟。2.3影象壓縮技術影象壓縮一直是技術熱點之一,它的潛在價值相當大,是計算機處理影象和影片以及網路傳輸的重要基礎,目前ISO制訂了兩個壓縮標準即JPEG和MPEG。JPEG是靜態影象的壓縮標準,適用於連續色調彩色或灰度影象。它包括兩部分:一是基於DPCM(空間線性預測)技術的無失真編碼,一是基於DCT(離散餘弦變換)和哈夫曼編碼的有失真演算法。前者影象壓縮無失真,但是壓縮比很小,目前主要應用的是後一種演算法,影象有損失但壓縮比很大,壓縮20倍左右時基本看不出失真。MJPEG是指MotionJPEG,即按照25幀/秒速度使用JPEG演算法壓縮影片訊號,完成動態影片的壓縮。MPEG演算法是適用於動態影片的壓縮演算法,它除了對單幅影象進行編碼以外還利用影象序列中的相關原則,將幀間的冗餘去掉,這樣大大提高了影象的壓縮比例。通常保持較高的影象質量而壓縮比高達100倍。MPEG演算法的缺點是壓縮演算法複雜,實現很困難。3、多媒體產品介紹目前市場上的多媒體產品較多,硬體產品主要包括以下幾類:音效卡、語音合成卡、CD-ROM、影片卡、影片編碼卡、靜態影象壓縮卡、動態影象壓縮卡等,軟體產品包括多媒體應用系統製作工具、多媒體資訊諮詢系統、多媒體資料庫等。應用時根據不同的要求選擇合適的產品。3.1多媒體音訊產品音效卡是目前多媒體產品中市場最大的產品之一,它的主要功能是將聲音取樣存入計算機,或將數字化聲音轉為模擬訊號播放,通常它還有MIDI音樂合成器和CD-ROM控制器,高檔產品還具有DSP裝置。音效卡的典型產品為聲霸卡系列。語音合成卡方面國內已研製出漢語合成卡,它可將正文合成語音而播放。語音識別目前還沒有相應成熟產品。CD-ROM採用與鐳射唱片一樣的技術,可將聲音、影象等資訊存入光碟用於訪問。它的容量大,使用中無磨損,已成為多媒體的重要產品之一。目前MO技術的發展已產生了可讀寫的高速光碟驅動器,應用前景十分廣闊。現在最大的應用市場是光碟節目(Title)。3.2多媒體影片及壓縮產品影片卡可以將電視影片訊號轉換為數字訊號,與VGA訊號疊加後在VGA上顯示。同時可以捕捉影片影象存檔或小視窗半動態連續的工具,使應用開發擺脫程式設計以及眾多多媒體產品的程式設計問題。MIS(資訊管理)系統一直是應用相當廣泛的計算機應用系統。多媒體技術的發展已使多媒體MIS系統的開發成為現實,目前多媒可以方便地製作出功能強大的多媒體應用系統而無需寫程式。業如交通旅遊,到專業領域的資訊諮詢等方面應用前景也同樣相當廣闊。
多媒體技術
多媒體技術的基本概念在計算機行業裡,媒體有兩種含義:
其一是指傳播資訊的載體,如語言、文字、影象、影片、音訊等等;
其二是指存貯資訊的載體,如ROM、RAM、磁帶、磁碟、光碟等,目前,主要的載體有CD-ROM、VCD、網頁等。
多媒體是近幾年者出現的新生事物,正在飛速發展和完善之中。我們所提到多媒體技術中的媒體主要是指前者,就是利用電腦把文字、圖形、影象、動畫、聲音及影片等媒體資訊都數位化,並將其整合在一定的互動式介面上,使電腦具有互動展示不同媒體形態的能力。它極大的改變了人們獲取資訊的傳統方法,符合人們在資訊時代的閱讀方式。多媒體的特點多媒體是融合兩種以上媒體的人——機互動式資訊交流和傳播媒體,具有以下特點:
1、資訊載體的多樣性:相對於計算機而言的,即指資訊媒體的多樣性;
2、多媒體的互動性是指使用者可以與計算機的多種資訊媒體進行互動操作從而為使用者提供了更加有效地控制和使用資訊的手段;
3、整合性是指以計算機為中心綜合處理多種資訊媒體,它包括資訊媒體的整合和處理這些媒體的裝置的整合。
4. 數字化——媒體以數字形式存在
5. 實時性——聲音、動態影象(影片)隨時間變化。
多媒體技術的特點:
1、能夠完成在內容上相關聯的多媒體資訊的處理和傳送,如聲音、活動影象、文字、圖形、動畫等;
2、互動式工作,而不是簡單的單向或雙向傳輸;
3、網路聯結,即各種媒體資訊是透過網路傳輸的,而不是藉助CD-ROM等儲存載體來傳遞的。
多媒體技術的應用近年來,多媒體技術得到迅速發展,多媒體系統的應用更以極強的滲透力進入人類生活的各個領域,如遊戲、教育、檔案、圖書、娛樂、藝術、股票債券、金融交易、建築設計、家庭、通訊等等。其中,運用最多最廣泛也最早的就是電子遊戲,千萬青少年甚至成年人為之著迷,可見多媒體的威力。大商場、郵局裡是電子導購觸控式螢幕也是一例,它的出現極大地方便了人們的生活。近年來又出現了教學類多媒體產品,一對一專業級的教授,使不少莘莘學子受益匪淺。正因為如此,許多有眼光的企業看到了這一形式,紛紛運用其做企業宣傳之用甚至運用其互動能力加入了電子商務,自助式維護,教授使用的功能,方便了客戶,促進了銷售,提升了企業形象,擴充套件了商機,在銷售和形象二方面都獲益。可以這樣說,凡是一個有進取心的企業,都離不開這一最新的高技術產品。首先多媒體的運用領域十分廣泛,註定了它可在各行各業生根開花。
其二,隨著計算機的普及,新一代在計算機環境中成長起來的年輕人,已經習慣了這一形式,作為一個有發展眼光的企業,是不會放棄這一未來的消費主體的。
其三,由於多媒體資訊科技在國外已經非常普及,面對日益國際化的市場,只有跟上國際潮流。
1、多媒體介紹通常的計算機應用系統可以處理文字、資料和圖形等資訊,而多媒體計算機除了處理以上的資訊種類以外,還可以綜合處理影象、聲音、動畫、影片等資訊,開創了計算機應用的新紀元。多媒體技術應用的意義在於:·使計算機可以處理人類生活中最直接、最普遍的資訊,從而使得計算機應用領域及功能得到了極大的擴充套件。·使計算機系統的人機互動介面和手段更加友好和方便,非專業人員可以方便地使用和操作計算機。·多媒體技術使音像技術、計算機技術和通訊技術三大資訊處理技術緊密地結合起來,為資訊處理技術發展奠定了新的基石。多媒體技術發展已經有多年的歷史了,到目前為止聲音、影片、影象壓縮方面的基礎技術已逐步成熟,並形成了產品進入市場,現在熱門的技術如模式識別、MPEG壓縮技術、虛擬現實技術正在逐步走向成熟,相信不久也會進入市場。
2、多媒體技術多媒體技術涉及面相當廣泛,主要包括:·音訊技術:音訊取樣、壓縮、合成及處理、語音識別等。·影片技術:影片數字化及處理。·影象技術:影象處理、影象、圖形動態生成。·影象壓縮技術:影象壓縮、動態影片壓縮。·通訊技術:語音、影片、影象的傳輸。·標準化:多媒體標準化。下面分別介紹主要多媒體技術的發展狀況。
2.1音訊技術音訊技術發展較早,幾年前一些技術已經成熟併產品化,甚至進入了家庭,如數字音響。音訊技術主要包括四個方面:音訊數字化、語音處理、語音合成及語音識別。音訊數字化目前是較為成熟的技術,多媒體音效卡就是採用此技術而設計的,數字音響也是採用了此技術取代傳統的模擬方式而達到了理想的音響效果。音訊取樣包括兩個重要的引數即取樣頻率和取樣資料位數。取樣頻率即對聲音每秒鐘取樣的次數,人耳聽覺上限在20KHz左右,目前常用的取樣頻率為11KHz,22KHz和44KHz幾種。取樣頻率越高音質越好,存貯資料量越大。CD唱片取樣頻率為44.1KHz,達到了目前最好的聽覺效果。取樣資料位數即每個取樣點的資料表示範圍,目前常用的有8位、12位和16位三種。不同的取樣資料位數決定了不同的音質,取樣位數越高,存貯資料量越大,音質也越好。CD唱片採用了雙聲道16位取樣,取樣頻率為44.1KHz,因而達到了專業級水平。音訊處理包括範圍較廣,但主要方面集中在音訊壓縮上,目前最新的MPEG語音壓縮演算法可將聲音壓縮六倍。語音合成是指將正文合成為語言播放,目前國外幾種主要語音的合成水平均已到實用階段,漢語合成幾年來也有突飛猛進的發展,實驗系統正在執行。在音訊技術中難度最大最吸引人的技術當屬語音識別,雖然目前只是處於實驗研究階段,但是廣闊的應用前景使之一直成為研究關注的熱點之一。2.2影片技術雖然影片技術發展的時間較短,但是產品應用範圍已經很大,與MPEG壓縮技術結合的產品已開始進入家庭。影片技術包括影片數字化和影片編碼技術兩個方面。影片數字化是將模擬影片訊號經模數轉換和彩色空間變換轉為計算機可處理的數字訊號,使得計算機可以顯示和處理影片訊號。目前取樣格式有兩種:Y:U:V4:1:1和Y:U:V4:2:2,前者是早期產品採用的主要格式,Y:U:V4:2:2格式使得色度訊號取樣增加了一倍,影片數字化後的色彩、清晰度及穩定性有了明顯的改善,是下一代產品的發展方向。影片編碼技術是將數字化的影片訊號經過編碼成為電視訊號,從而可以錄製到錄影帶中或在電視上播放。對於不同的應用環境有不同的技術可以採用。從低檔的遊戲機到電視臺廣播級的編碼技術都已成熟。2.3影象壓縮技術影象壓縮一直是技術熱點之一,它的潛在價值相當大,是計算機處理影象和影片以及網路傳輸的重要基礎,目前ISO制訂了兩個壓縮標準即JPEG和MPEG。JPEG是靜態影象的壓縮標準,適用於連續色調彩色或灰度影象。它包括兩部分:一是基於DPCM(空間線性預測)技術的無失真編碼,一是基於DCT(離散餘弦變換)和哈夫曼編碼的有失真演算法。前者影象壓縮無失真,但是壓縮比很小,目前主要應用的是後一種演算法,影象有損失但壓縮比很大,壓縮20倍左右時基本看不出失真。MJPEG是指MotionJPEG,即按照25幀/秒速度使用JPEG演算法壓縮影片訊號,完成動態影片的壓縮。MPEG演算法是適用於動態影片的壓縮演算法,它除了對單幅影象進行編碼以外還利用影象序列中的相關原則,將幀間的冗餘去掉,這樣大大提高了影象的壓縮比例。通常保持較高的影象質量而壓縮比高達100倍。MPEG演算法的缺點是壓縮演算法複雜,實現很困難。3、多媒體產品介紹目前市場上的多媒體產品較多,硬體產品主要包括以下幾類:音效卡、語音合成卡、CD-ROM、影片卡、影片編碼卡、靜態影象壓縮卡、動態影象壓縮卡等,軟體產品包括多媒體應用系統製作工具、多媒體資訊諮詢系統、多媒體資料庫等。應用時根據不同的要求選擇合適的產品。3.1多媒體音訊產品音效卡是目前多媒體產品中市場最大的產品之一,它的主要功能是將聲音取樣存入計算機,或將數字化聲音轉為模擬訊號播放,通常它還有MIDI音樂合成器和CD-ROM控制器,高檔產品還具有DSP裝置。音效卡的典型產品為聲霸卡系列。語音合成卡方面國內已研製出漢語合成卡,它可將正文合成語音而播放。語音識別目前還沒有相應成熟產品。CD-ROM採用與鐳射唱片一樣的技術,可將聲音、影象等資訊存入光碟用於訪問。它的容量大,使用中無磨損,已成為多媒體的重要產品之一。目前MO技術的發展已產生了可讀寫的高速光碟驅動器,應用前景十分廣闊。現在最大的應用市場是光碟節目(Title)。3.2多媒體影片及壓縮產品影片卡可以將電視影片訊號轉換為數字訊號,與VGA訊號疊加後在VGA上顯示。同時可以捕捉影片影象存檔或小視窗半動態連續的工具,使應用開發擺脫程式設計以及眾多多媒體產品的程式設計問題。MIS(資訊管理)系統一直是應用相當廣泛的計算機應用系統。多媒體技術的發展已使多媒體MIS系統的開發成為現實,目前多媒可以方便地製作出功能強大的多媒體應用系統而無需寫程式。業如交通旅遊,到專業領域的資訊諮詢等方面應用前景也同樣相當廣闊。