浅谈多媒体技术

摘要：多媒体技术是一种把文本、图形、图像、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，并且能完成一系列交互式操作的信息技术。它的发展改变了计算机的使用领域，广泛应用于生产管理、教育教学、信息咨询、广告、家庭娱乐等领域。多媒体技术实现了通信技术、计算机技术、音像技术的紧密结合，它的研究涉及计算机软硬件、网络、人工智能、电子出版、通讯等多种技术。

关键词：多媒体技术　图形　图像

中图分类号：TP39　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)006-082-02

多媒体技集文字、声音、图像、视频、通信等多项技术于一体，采用计算机的数字记录和传输传送方式，对各种媒体进行处理，具有广泛的用途，甚至可代替目前的各种家用电器，集计算机、电视机、录音机、录像机、VCD机、DVD机、电话机、传真机等各种电器为一体，是一个涉及面极广的综合技术，是开放性的没有最后界限的技术，其产业涉及电子工业、计算机工业、广播电视、出版业和通讯业等。

1　多媒体技术应用的意义

多媒体技术发展到今天，已经对人类的现实生活产生了深远的意义和影响，具体表现在以下几个方面：一是使计算机可以处理人类生活中最直接、最普遍的信息，从而使得计算机应用领域及功能得到了极大的扩展。二是使计算机系统的人机交互界面更加友好方便，非专业人员可以方便地使用和操作计算机。这也使计算机的应用可以很快速的普及；三是多媒体技术使音像技术、计算机技术和通信技术三大信息处理技术紧密地结合起来，大大的促进了信息处理技术的发展，声音、视频、图像压缩方面的基础技术已逐步成熟，并形成了产品进入市场，形成一个巨大的产业链。

2　多媒体技术涉及的内容

多媒体技术涉及的内容包括多媒体数据压缩、多媒体处理、多媒体数据存储、多媒体开发工具等。下面加以简单介绍：

多媒体数据压缩涉及多模态转换、压缩编码；多媒体处理主要是音频信息处理，如音乐合成、语音识别、文字与语音相互转换；

多媒体数据存储主要涉及数据库技术，这里指多媒体数据库，如图像处理会产生大量数据，就要考虑数据库存储技术；

多媒体开发工具：第一种是基于时间的，它以可视的时间轴来决定事件的顺序和对象上演的时间。这种时间轴包括许多行道或频道，以使安排多种对象同时展现。比如Director和Action；第二种是基于图符或流线的，它把多媒体成分和交互队列(事件)按结构化框架或过程组织为对象。使项目的组织方式简化且多数情况下是显示沿各分支路径上各种活动的流程图。比如Authorware；第三种是基于卡片或页面的，它提供一种可以将对象连接于页面或卡片的工作环境，一页卡片便是数据结构中的一个节点，它类似于教科书中的一页或数据袋内的一张卡片，如HyperCard；第四种是以传统程序语言为基础的，需要用户编程量较大，而且重用性差、不便于组织和管理多媒体素材、调试困难，如VB、Delphi等。

3　主要多媒体技术的发展状况

多媒体技术的发展状况可以从以下几个方面分析：

(1)音频技术。音频技术主要包括四个方面：音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。

音频数字化目前是较为成熟的技术，多媒体声卡就是采用此技术而设计的，在这种技术的支持下，数字音响一改传统的模拟方式而达到了理想的音响效果。音频采样包括两个重要的参数即采样频率和采样数据位数。采样频率即对声音每秒钟采样的次数，采样频率越高音质越好，存贮数据量越大。采样数据位数即每个采样点的数据表示范围，目前常用的有8、12和16位三种。采样位数越高，存贮数据量越大，音质也越好。

语音处理主要集中在音频压缩上，目前最新的MPEG语音压缩算法可将声音压缩六倍。

语音合成又称文语转换(Textto Speech)技术，它能将任意文字信息实时转化为标准流畅的语音朗读出来，相当于给机器装上了人工嘴巴。涉及声学、语言学、数字信号处理、计算机科学等多个学科技术。

语音识别在音频技术中难度最大最吸引人，就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高级技术。语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。让计算机听懂人说话是发展人机语音通信和新一代智能计算机的主要目标。

(2)视频技术。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号，使得计算机可以显示和处理视频信号。视频数字化后色彩、清晰度及稳定性都有了明显的提高。视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为电视信号，从而可以在电视上播放。

(3)图像压缩技术。图像压缩一直是技术热点，是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础，目前有三个压缩标准即JPEG、MPEG和H.26。

JPEG是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准，它不仅适于静态图像的压缩，电视图像序列的帧内图像的压缩编码，也常采用JPEG压缩标准。它包括两部分：一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码，一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法。前者图像压缩无失真，但是压缩比很小，目前主要应用的是后一种算法，图像有损失但压缩比很大，压缩20倍左右时基本看不出失真。MPEG是针对运动图像的数据压缩技术。目前又分为MPEG-I、MPEG-II、MPEG-IV、MPEG-7和MPEG-21。它除了对单幅图像进行编码以外还利用图像序列中的相关原则，将帧间的冗余去掉，这样大大提高了图像的压缩比例。H.26是视频图像压缩编码国际标准，主要用于视频电话和电视会议，可以以较好的质量来传输更复杂的图像。

4　多媒体技术应用领域

多媒体技术的应用领域非常广泛，涉及农业生产、军事、旅游、互联网、家庭娱乐、电子地图、网络通信、办公自动化、航空航天、生产管理、教育教学、信息咨询、商业广告等等，下面从几个方面进行简单说明：

(1)教育和娱乐：它可能是多媒体技术应用最多的一个领域，一般的游戏都使用了动画，三维图形，视频播放，声音处理等技术，还有影视娱乐业中的电影特技、变形效果，电视／电影／卡通混编特技、MTV特技制作、仿真游戏。在教育方面，多媒体技术主要体现在形象教学、模拟展示上，比如电子教案、形象教学、模拟交互过程、网络多媒体教学、仿真工艺过程等，这使得教学过程具有很好的交互性，并可用逼真的形象表现所需的信息。

(2)商业广告：是另一种对多媒体技术需求较多的应用领域，主要体现在特技合成、大型演示中，象影视商业广告、公共招贴广告、大型显示屏广告、平面印刷广告等，这里要用到视频捕捉、图像压缩与解压缩、图像编辑与转换、音频同步，添加字幕等技术。

(3)虚拟现实技术和远程传输：它可以用来模拟复杂的动作和仿真，利用计算机和其它的相关设备将人们带入一个虚拟的世界。虚拟现实技术体现在人工智能模拟上，象生物形态模拟、生物智能模拟、人类行为智能模拟，比较典型的例子就是驾驶训练系统，它就使用了虚拟现实技术；多媒体技术在远程传输上的最成功表现就是多媒体在Intemet上的应用，它突破了Intemet只能传输字符的限制，从而展示给远处一个接近现实的画面，这在医疗上体现了具大的作用，象远程诊断、远程手术。

多媒体技术在上述应用领域发展的过程中，不仅促进了多媒体软件的发展，同时也促进了多媒体硬件的发展。对于软件来说，可以分成以下几类：

文字处理：记事本、写字板、Word、WPS

图形图像处理：PhotoShop、CorelDraw、Freehand等；

动画制作：AutoDesk、Animator Pro、3DS MAX、Maya、Flash等；

声音处理：Ulead Media Studio、Sound Forge、Audition(Cool Edit)、Wave Edit等；

视频处理：Ulead Media Studio、Adobe Premiere等；

对于硬件来说，不仅声频卡(Audio Card)、光盘(CD-ROM)、视频卡(Video Card)等这些基本产品得到了广泛的发展，其它的硬件设备如摄像机、扫描仪、触摸屏、打印机、影碟机、音响设备等也得到快速的发展和广泛的普及，这些产品已走进平常百姓家，给人们带来了很多生活乐趣。

参考文献：

[1]尹敬齐，多媒体技术[M]，机械工业出版社

[1]沈大林，多媒体CAI课件制作案例教程[M]，中国铁道出版社