《多媒体制作技术及应用》ch1多媒体技术概述.ppt

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1、21世纪高等院校规划教材,多媒体制作技术及应用,第1章 多媒体技术概述,1.1 多媒体基本概念,1.1.1 多媒体及多媒体技术 在计算机技术领域中，媒体（Medium）是指信息传递和存储的最基本的技术和手段，它包括两个方面的含义，一方面是指存储信息的实体（媒质）；另一方面是指传递信息的载体（媒介）。媒体可分为5种：1感觉媒体（Perception Medium）2表示媒体（Representation Medium）3显示媒体（Presentation Medium）4存储媒体（Storage Medium）5传输媒体（Transmission Medium）,1.1 多媒体基本概念,1.1.

2、1 多媒体及多媒体技术 一般所说的“多媒体”，不仅指多种媒体信息本身，而且还指处理和应用各种媒体信息的相应技术，因此，“多媒体”通常是指“多媒体技术”。所谓多媒体技术就是计算机交互式综合处理多种媒体信息文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图信息的技术，具有集成性、实时性和交互性。,1.1.2 多媒体技术的特性,1集成性 多媒体技术提供了多维信息空间下的视频与音频信息的获取和表示的方法，广泛采用文字、声音、图形、图像、动画、视频等多样化的信息形式，使得人们的思维表达有了更充分、更自由的扩展空间。多媒体的集成性主要

3、表现在两个方面，即多媒体信息载体的集成和处理这些多媒体信息的设备的集成。多媒体信息载体的集成是指将文字、声音、图形、图像、动画、视频等信息集成在一起，综合处理，组合成一个完整的多媒体信息；多媒体信息的设备的集成包括计算机系统、存储设备、音响设备、视频设备等的集成，是指将各种媒体在各种设备上有机地组织在一起，形成多媒体系统，从而实现声、文、图、像的一体化处理。,1.1.2 多媒体技术的特性,2交互性 交互性是多媒体技术的关键特性，它向用户提供了更加有效地控制和使用信息的手段，可以增加对信息的注意和理解，延长信息的保留时间，使人们获取信息和使用信息的方式由被动变为主动。人们可以根据需要对多媒体系统

4、进行控制、选择、检索和参与多媒体信息的播放和节目的组织。目前，交互的主要方式是通过观察屏幕的显示信息，利用鼠标、键盘或触摸屏等输入设备对屏幕的信息进行选择，达到人机对话的目的。随着信息处理技术和通信技术的发展，还可以通过语音输入、网络通信控制等手段来进行交互。,1.1.2 多媒体技术的特性,3实时性 由于多媒体技术是研究多种媒体集成的技术，其中声音和活动的图像是与时间密切相关的，这就要求对它们进行处理以及人机的交互、显示、检索等操作都必须实时完成，特别是在多媒体网络和多媒体通信中，实时传播和同步支持是一个非常重要的指标。如在播放声音和图像时，不能出现停顿现象，并且要保持同步，否则会影响播放的效

5、果。,1.2 多媒体信息的表示,1.2.1 文字 1西文字符编码 在计算机中，西文采用ASCII码表示。2汉字编码（1）汉字的输入编码 当前采用的编码方式主要有数字编码、音码、型码及音型码四类。（2）汉字内码 每个汉字在计算机内部都由惟一的编码汉字内码来表示。（3）汉字字模码 字模码是用点阵表示的汉字字形代码，它是汉字的输出形式。,1.2 多媒体信息的表示,1.2.2 数字音频 音频（Audio）也称“音频信号”或“声音”，其频率范围约在20Hz20kHz。声音主要包括波形声音、语音和音乐3种类型。声音是一种振动波，波形声音是声音的最一般形态，它包含了所有的声音形式；语音是一种包含有丰富的语言

6、内涵的波形声音，人们对于语音，可以经过抽象，提取其特定的成分，从而达到对其意义的理解，它是声音中的一种特殊媒体；音乐就是符号化了的声音，和语音相比，它的形式更为规范，如音乐中的乐曲，乐谱就是乐曲的规范表达形式。,1.2.2 数字音频,1数字音频 数字音频是指用一系列数字表示的音频信号，是对声音波形的表示。在计算机内的音频必须是数字形式的，因此必须把模拟音频信号转换成由有限个数字表示的离散序列，实现音频的数字化。波形描述了声音在空气中的振动，波形最高点（或最低点）与基线间的距离为振幅，波形中两个连续的波峰间的距离称为周期，每秒钟内出现的周期数称为波形的频率，在捕捉声音时，以一定的时间间隔对波形进

7、行采样，产生一系列的振幅值，将这一系列的振幅值用数字来表示，就生成波形文件。,1.2.2 数字音频,2MIDI MIDI（Musical Instrument Digital Interface，乐器数字接口）是一种技术规范，是数字音乐的国际标准。MIDI信息是描述一段音乐的指令，它是音乐行为的记录，包括音长、音量、音高等音乐的主要信号。当MIDI信息通过一个音乐合成器进行播放时，该合成器对一系列的信息进行解释，然后产生出一段相应的音乐。由于MIDI文件是一系列指令，所以占用的磁盘空间小，一般用于处理较长的音乐。,1.2.3 图形与图像,1图形 图形是指由点、线、面以及三维空间所表示的几何图。

8、在几何学中，几何元素通常用矢量表示，所以图形也称矢量图形。矢量图形是以一组指令集合来表示的，这些指令用来描述构成一幅图所包含的直线、矩形、园、圆弧、曲线等的形状、位置、颜色等各种属性和参数。在显示图形时，需要相应的软件读取和解释这些指令，将其转换为屏幕上所显示的形状和颜色。,1.2.3 图形与图像,2图像 图像是一个矩阵，其元素代表空间的一个点，称之为像素（Pixel），每个像素的颜色和亮度用二进制数来表示，这种图像也称为位图。对于黑白图用1位值表示，对于灰度图常用4位（16种灰度等级）或8位（256种灰度等级）来表示某一个点的亮度，而彩色图像则有多种描述方法。位图图像适合于表现比较细致、层次

9、和色彩比较丰富、包含大量细节的图像。,1.2.3 图形与图像,3图形与图像的区别与联系 图形与图像的区别主要体现在4个方面：（1）数据来源不同（2）处理方法不同（3）理论基础不同（4）用途不同 图形、图像技术既存在着区别，又是相互关联的。把两者相结合，可以进行立体成像，也可以进行真实感的图形设计，将几何模型和数据转变成计算机图像。多媒体系统和虚拟现实系统中，多利用图形、图像这两种技术进行完美的立体成像。,1.2.4 数字视频,我们的眼睛具备一种“视觉停留”生物现象，如果以足够快的速度不断播放每次略微改变物体的位置和形状的一幅幅图像，眼睛将感觉到物体在连续运动。视频（Video）系统就是应用这一

10、原理产生的动态图像。这一幅幅图像被称为帧（Frame），它是构成视频信息的基本单元。数字化视频系统是以数字化方式记录连续变化的图像信息的信息系统，并可在应用程序的控制下进行回放，甚至通过编辑操作加入特殊效果。,1.2.5 计算机动画,动画（Animation）和视频类似，都是由一帧帧静止的画面按照一定的顺序排列而成，每一帧与相邻帧略有不同，当帧以一定的速度连续播放时，视觉暂留特性造成了连续的动态效果。计算机动画和视频的主要差别类似图形与图像的区别。计算机动画是用计算机表现真实对象和模拟对象随时间变化的行为和动作，是计算机图形技术绘制出连续画面，是计算机图形学的一个重要的分支；数字视频主要指模拟

11、信号源经过数字化后的图像和同步声音的混合体。目前，在多媒体用中有将计算机动画和数字视频混同的趋势。,1.2.6 超文本与超媒体,1 超文本与超媒体的基本概念 超文本（Hypertext）可以简单地定义为收集、存储和浏览离散信息，以及建立和表示信息之间关系的技术。从概念上讲，一般把已组成网（Web）的信息成为超文本，而把对其进行管理使用的系统称为超文本系统。超文本具有非线性的网状结构，这种结构可以按人脑的联想思维方式把相关信息块联系在一起，通过信息块中的“热字”、“热区”等定义的链来打开另一些相关的媒体信息，供用户浏览。随着多媒体技术的发展，超文本中的媒体信息除了文字外，还可以是声音、图形、图像

12、、视频等多媒体信息，从而引入了“超媒体”这一概念，超媒体=多媒体+超文本。,1.2.6 超文本与超媒体,2超文本/超媒体组成要素 超文本/超媒体是由相对独立的结点信息和表达它们之间关系的链所组成的信息网络。（1）结点 结点是超文本/超媒体表达信息的基本单位，是围绕一个特殊主题组织起来的的数据集合。（2）链 链也是组成超文本/超媒体的基本单位，用来连接相关的结点。链形式上是从一个结点指向另一个结点的指针，本质上表示不同结点间存在着信息联系。（3）网络 由节点和链构成的网络是一个有向图。,1.3 多媒体计算机系统,1.3.1 多媒体计算机系统组成 多媒体计算机系统是一个能综合处理多种媒体信息的计算

13、机系统，由多媒体硬件系统和多媒体软件系统组成。一个完整的多媒体计算机系统，应该包括6个层次的结构。,计算机基本硬件系统,多媒体硬件设备,多媒体核心系统软件（操作系统、硬件驱动程序）,多媒体制作平台与工具,多媒体创作、编辑软件,多媒体应用系统,第一层,第三层,第四层,第六层,第五层,第二层,硬件系统,软件系统,1.3.2 多媒体个人计算机系统,由多媒体计算机系统的组成可以看出，多媒体个人计算机（MPC）并不是一种全新的个人计算机，它是在现有PC机基础上加上一些硬件板卡及相应软件，使其具有综合处理声、文、图信息的功能。1 MPC的配置（1）CD-ROM驱动器（2）声卡（3）视频卡 视频采集卡 视频

14、解压卡 视频转换卡（4）软件环境 2 MPC的技术标准,1.4 多媒体光盘存储系统,1.4.1 光盘及其特点 CD（Compact Disc，高密盘）是采用光学方式来记录和读取二进制信息的，所以称之为光盘。光盘是一种数字式记录存储器，具有容量大、耐用、易保存、标准化等优点，并且非常适合于大量生产，所以被广泛地作为计算机软件、多媒体出版物、计算机游戏等发行量大的电子出版物。光盘在存储多媒体信息方面具有以下主要的特点。1记录密度高 2存储容量大 3采用非接触方式读/写信息 4信息保存时间长 5不同平台可以互换 6多种媒体融合 7价格低廉,1.4.2 光盘的标准,为了使不同生产厂家生产的光盘能够在遵

15、循对应规范的光盘驱动器中使用，国际标准化组织ISO对光盘的物理尺寸、转速、存储容量、数据传输速率、误码率、编码方法和数据格式等多项技术参数作了详细的规定。这些技术规范为软件、硬件设计人员提供了详细的技术说明，也为软件、硬件开发人员进行技术开发提供了依据。由于国际标准化组织在制定和采纳光盘标准规范文件时，使用了不同颜色的封面，人们也就习惯以标准规范文件的封面颜色来区分不同的光盘标准。,1.4.2 光盘的标准,1红皮书（Red Book）规范 红皮书是CD标准的第一个文件，即CD-DA（CD-Digital Audio）激光数字音频光盘规范，发表于1981年。红皮书详细规定了CD-DA光盘的物理特

16、性、数据编码和错误校正格式。CD系列的所有产品都建立在红皮书规范之上，其后的各种光盘标准都是以红皮书规范为基础改进制定的,1.4.2 光盘的标准,2黄皮书（Yellow Book）规范 CD-ROM开发人员1985年在High Sierra旅馆集会，提出了CD-ROM的基本标准，1988年正式被国际标准化组织制定为IS0 9660规范，即黄皮书规范。IS0 9660规范以红皮书为基础，详细规定了CD-ROM数据存放和逻辑结构的格式，其核心思.想是将光盘上的数据以数据块的方式来组织，专用于存储计算机数据或软件。CD-ROM扇区数据格式的定义分为Mode l和Mode 2两种规范，Mode 1主要

17、用于存放对误码率要求较高的计算机软件或数据，Mode 2主要用于存放对误码率要求不高的图像或声音数据。,1.4.2 光盘的标准,3绿皮书（Green Book）规范 绿皮书是1987年为交互式光盘CD-I（CD-Interactive）制定的技术标准。交互式光盘CD-I可将高质量的静止图像、图形、动画、声音及文本以数字格式存放在CD-ROM光盘上。主要用于家庭娱乐交互式多媒体播放系统。1992年又推出了可以交互式播放动态视频的第二代CD-I规范。因黄皮书规范与绿皮书规范采用不同的物理格式，所以标准CD-ROM驱动器不能读取交互式光盘CD-I的数据。,1.4.2 光盘的标准,4蓝皮书（Blue

18、Book）规范 蓝皮书规范是1985年为CD-WORM光盘制定的标准，CD-WORM光盘容许用户一次性写入信息，写入的信息将永久保存在光盘上，写入后可以多次读出，但不能再修改。由于蓝皮书规范与光盘的基本标准红皮书规范在逻辑格式上完全不兼容，因而没有得到推广应用。蓝皮书规范目前己被橙皮书规范完全取代，橙皮书规范已成为CD-WORM光盘的正式标准。,1.4.2 光盘的标准,5橙皮书（Orange Book）规范 橙皮书规范是在黄皮书规范的基础上进行改进，增加了在可录CD空白部分写入数据的功能，于1989年发表。橙皮书规范容许在CD-R（Compact Disk Recordable）光盘的空白部分

19、多次写入数据，直到剩余空间用完为止，但不能擦除以前写入的数据。,1.4.2 光盘的标准,6CD-ROM XA规范 因标准CD-ROM驱动器不能读取交互式光盘CD-I格式的数据，1988年由Philips、Sony和Microsoft公司共同制定了一种CD-ROM扩展结构。该规范基本兼容了交互式光盘CD-I数据格式，其目的是让CD-ROM XA驱动器能够读取CD-I格式的数据。CD-ROM XA 规范容许将视频、音频和文本交替地放置在光盘的光道上，便于开发人员制作丰富多彩的多媒体节目。,1.4.2 光盘的标准,7白皮书（White Book）规范 白皮书规范由绿皮书规范演化而来，是1992年针对

20、VCD（Video Compact Disk）光盘制定的标准，采用MPEG压缩算法压缩音频与动态图像。目前VCD1.0和VCD 2.0光盘节目均采用白皮书规范。VCD光盘能在CD-I、CD-ROM XA和Video CD播放机上正常播放。,1.4.2 光盘的标准,8DVD DVD（Digital Video Disc，数字视频光盘）是继上述光盘产品之后的新一代光盘存储介质。与以往的光盘存储介质相比，DVD采用波长更短的红色激光、更有效的调制方式和更强的纠错方法，具有更高的道密度和位密度，并支持双层双面结构。对视频信号的处理，DVD采用的是MPEG-2压缩编码标准。在音频方面，DVD可以采用的标

21、准较多，既可是MPEG-1立体声、MPEG-2环绕立体声，也可是杜比（Dolby）AC-3。杜比AC-3是一种高效、高性能的声音编码系统，该声音系统在放音时，前面有左、中、右3个通道,后侧面有2个独立的环绕声通道，前方中间还有200Hz以下的低音专用通道，因频带窄而称为0.1通道，所以AC-3又称为5.1通道。,1.4.3 光盘的类型及工作原理,1只读型光盘及其读原理 只读光盘中的数据是用压模方法压制而成的，用户只能读取上面的数据，而不能写入或修改光盘中的数据。最常见的只读光盘为CD-ROM光盘。CD-ROM光盘上的数据是沿着盘面螺旋形状的光道，由内向外以一系列长度不等的凹坑和凸区的形式存储的

22、。凹凸交界的边缘代表数字“1”，两个边缘之间代表数字“0”，“0”的个数是由边缘之间的长度决定的。通过光学探测仪器产生光电检测信号，从而读出“0”、“1”数据。,1.4.3 光盘的类型及工作原理,2多次可写光盘及其读写原理（刻录技术）这种光盘允许用户写入数据，并可随时往盘上追加数据，直到盘满为止。信息写入后则变成只读状态，不可再做修改。CD-R信息的写入系统主要由写入器和写入控制软件构成。写入器也称为光刻机，是写入系统的硬件部分。CD-R光盘记录数据的方法和CD-ROM一样，也是将数据由内向外刻录在螺旋型的光道上。,1.4.3 光盘的类型及工作原理,2多次可写光盘及其读写原理（刻录技术）使用C

23、D-R刻录机制作数据盘的时候，是将刻录机的写激光聚焦后，透过CD-R空白盘上的聚碳酸脂层照射到有机染料的表面上，激光照射时产生的热量将有机染料烧熔，并使其变成光痕。用数据“0”或“1”来调制激光的强度，就可以把要存储的信息刻录在光盘上。当用CD-ROM驱动器读取CD-R盘上的信息时，激光透过聚碳酸脂层和有机染料层照射到反射层的表面上，并反射回CD-ROM的光电二极管检测器上。光痕会改变激光的反射程度，CD-ROM驱动器就根据反射回来的光线强弱的变化分辨出数据“0”和“1”。,1.4.3 光盘的类型及工作原理,3可读写光盘及其擦写原理 目前，可读写光盘主要有磁光盘（Magneto-Optical

24、 Disk，MOD）和相变光盘（Phase-Change Disk，PCD）两种类型。MOD是利用磁的记忆特性，借助激光来写入和读出数据；PCD采用晶体非晶体作为制成材料，它在激光束的热力作用下，导致由非晶体状态转变为晶体状态，同样，也可以由晶体状态转变为非晶体状态。这种晶体非晶体状态的互换，就形成信息的写入和擦除。与MOD相比，PCD仅利用光学原理来读写数据，所以其光学头可以做得相对简单，存取时间也就可以提高；又由于PCD的读出方式与CD-ROM相同，所以多功能的光盘驱动器就变得容易实现。总之，可读写式光盘由于其具有硬盘的大容量、软盘的抽取方便的特点，如果性能稳定、读取速度提高，未来的远景十

25、分看好。,1.4.4 光盘驱动器,必须使用专门的设备才能从光盘中读取数据，这种设备就是光盘驱动器，简称光驱。光驱在工作时有CLV和CAV两种方式。在CLV（Constant Line Velocity，恒定线速度）方式下，单位距离的光道上所储存的信息容量是相等的，可以充分利用盘片的空间，增加了存储容量。在CLV方式下，当激光头移动到不同的轨道时，电机也必须以不同的转速旋转，内圈转得快些，外圈转得慢些，以维持单位距离信息读取时间一致。对于高速运转的光驱来讲，CLV方式容易造成光驱耐用性的降低。,1.4.4 光盘驱动器,目前的高倍速光驱大多采用了CAV（Constant Angular Veloc

26、ity，恒定角速度）技术。在CAV方式下，不管是内圈还是外圈，激光头始终以恒定的角速度旋转CD-ROM盘片。恒定的转速对于电机来说比较容易实现，由于不需要在随机寻道时经常地改变电机的转速,因此随机读取性能会得到很大的改善。不过，在CAV方式下，光盘内、外圈转动的线速度是不相等的，因此内、外光道的数据记录密度也是不同的，光盘的存储空间没有充分利用。由于CLV与CAV技术各有优劣，一些光驱采用CLV+CAV技术，在内圈采用CAV方式，以提高可靠性，在外圈则采用CLV方式，以保证足够的传输速率。,1.5 多媒体辅助设备,1.5.1 扫描仪 1图像扫描仪的工作原理 图像扫描仪是光、机、电一体化的产品，

27、主要由光学成像部分、机械传动部分和转换电路部分组成。扫描仪的核心是完成光电转换的电荷耦合器件（CCD）。图像扫描仪自身携带的光源将光线照在欲输入的图稿上产生反射光（反射稿）或透射光（透射稿），光学系统收集这些光线将其聚焦到CCD上，由CCD将光信号转换为电信号，然后再进行模数（A/D）转换，生成数字图像信号送给计算机。图像扫描仪采用线阵CCD，一次成像只生成一行图像数据，当线阵CCD经过相对运动将图稿全部扫描一遍后，一幅完整的数字图像就送入到计算机中去了。,1.5.1 扫描仪,2图像扫描仪的性能指标 图像扫描仪的性能指标主要有分辨率、色彩位数和扫描速度等。（1）分辨率 分辨率表示图像扫描仪的扫

28、描精度，是图像扫描仪CCD的排列密度，通常用每英寸上图像的采样点多少来表示。（2）色彩位数 色彩位数表示图像扫描仪对色彩的分辨能力，是每一个像素点的颜色通过扫描仪A/D转换的位数。色彩位数越高，图像扫描仪的色彩分辨能力就越强。（3）扫描速度 扫描速度对黑白图像来讲完全取决于扫描仪的整体性能，而对彩色图像还要看扫描仪是一次扫描还是3次扫描。,1.5.1 扫描仪,3光学符号识别（OCR）OCR技术实际上是一种文字输入方法，它通过扫描和摄像等光学输入方式获取纸张上文字方式图像信息，利用各种模式识别算法，分析文字形态特征，判断出文字的标准码，并按通用格式存储在文本文件中。汉字识别OCR就是使用扫描仪对

29、输入计算机的文本图像进行识别，自动产生汉字文本文件，所以OCR是一种非常快捷而省力的文字输入方式，也是被人们广泛采用的输入方法。,1.5.1 扫描仪,4扫描软件 软件在扫描仪技术中所占的比重越来越大。尽管几乎所有的扫描仪都提供了扫描仪应用程序，但是用户可以使用多种其他的标准图像处理软件来控制扫描仪扫描图片，这样做用户可以使用自己熟悉的图像工具来操作，而不必另外安装多余的软件。有些扫描软件中直接集成了OCR功能，同时配合双分辨率功能，使扫描仪的易用性大大提高，扫描仪会自动对文字部分采用合适的分辨率进行扫描 一些产品将多字体识别和字体颜色识别技术与OCR技术结合在一起工作，使扫描产品的文档在计算机

30、中保持硬拷贝文档的原貌。,1.5.2 数码相机,1数码相机的工作原理 数码相机是由镜头、CCD、A/D、MPU（微处理器）、内置存储器、LCD（液晶显示器）、PC卡（可移动存储器）和接口（包括计算机接口、电视机接口）等部分组成。数码相机在工作时，外部景物通过镜头将光线汇聚到感光器件CCD上，CCD由数千个独立的光敏元件组成，这些光敏元件通常排列成与取景器相对应的矩阵。外界景象所反射的光透过镜头照射在CCD上，并被转换成电荷，每个元件上的电荷量取决于其所受到的光照强度。由于CCD上每一个电荷感应元件最终表现为所拍摄图像的一个像素，因此CCD内部所包含的电荷感应元件集成度越高，像素就越多，最终图像

31、的分辨率就会越高。,1.5.2 数码相机,1数码相机的工作原理 CCD能够得到对应于拍摄景物的电子图像，需要A/D器件按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换。接下来MPU对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式，如JPEG格式。最后，图像文件被存储在内置存储器中。至此，数码相机的主要工作已经完成。使用者可通过LCD查看拍摄的照片。,1.5.2 数码相机,2数码相机与传统相机的区别与优势（1）即拍即见 所有的数码相机都有液晶显示器作为取景器和显示器，它可以立即显示刚拍下的影像，如果发现不理想，可以把影像删除，重新拍摄，直至满意为止。（2）影像品质永远不变 由数码相机拍下的影像以数字文件的

32、方式储存在计算机硬盘及其他存储媒体中，所以数码影像不论被复制多少次，都不会改变它的品质。（3）可以直接进行编辑使用 用数码相机拍下的影像可直接下载到计算机内，进行编辑处理，然后进行存储或使用。,1.5.3 数字摄像机,DV摄像机是将通过CCD转换光信号得到的图像电信号和通过话筒得到的音频电信号，进行A/D转换并压缩处理后送给磁头转换记录，即以信号数字处理为最大特征。DV摄像机与目前许多家庭广为采用的模拟摄像机相比具有许多优点。1记录画面质量高 2记录声音达CD水准 3能与计算机进行信息交换 4信噪比高 5可拍摄数字照片,1.5.4 触摸屏,触摸屏是一种新型的、交互式的输入和显示方式，为人们提供

33、了最简单、最直观的交互手段。1触摸屏的组成 触摸屏是一种定位设备，它像一台显示器，用户可以用手指直接在屏幕上指点，触及屏幕上的菜单、光标、图符等光按钮，通过一定的物理手段，屏幕上产生的信号通过连线传入计算机中，从而向计算机输入信息。触摸屏由传感器、控制部件和驱动程序3部分组成。传感器安装在显示屏幕上，使用户可以用手指触摸屏幕，产生感应信号；控制部件把触摸动作转换为数字信号传到计算机中；在触摸屏的使用过程中，应用程序通过驱动程序来操作触摸屏。,1.5.5调制解调器,在计算机远程通信中，可利用公用电话网等方式接入网络。由于电话网传播的信号是模拟信号，而计算机所处理的信息都是数字化的，因此，计算机入

34、网通信时应该有将数字信号转换为模拟信号及模拟信号转换数字信号功能的转换装置，前一种功能叫调制，后一种功能叫解调。调制解调器（Modulator-demodulator,Modem）就是同时具有调制和解调两种功能的设备。调制解调器按照不同的方法有不同的分类。1按与计算机连接方式可将Modem分为外置式、内置式和PC卡式三类 2按照工作原理分为模拟式和数字式两类,1.6 多媒体计算机关键技术,1.6.1 多媒体数据压缩编码与解压缩技术 信息时代的重要特征是信息的数字化，而数字化的数据量特别是音频和视频的数据量相当庞大，给数据的存储、传输和处理带来了极大的压力。而另一方面，多媒体的图、文、声、像等信

35、息有着极大的相关性，存在着大量的冗余信息，若把这些冗余的信息去掉，只保留相互独立的信息分量，就会减少数据量，实现数据的压缩。多媒体数据压缩编码技术是解决大数据量存储与传输问题的行之有效的方法。采用先进的压缩编码算法，对数字化的音频和视频信息进行压缩，既节省了存储空间，又提高了传输效率，同时也使计算机实时处理和播放音频、视频信息成为可能。,1.6 多媒体计算机关键技术,1.6.3 多媒体数据库技术 传统的数据库只能解决数值与字符数据的存储与检索。根据多媒体数据的特点，多媒体数据库除要求处理结构化的数据外，还要求处理大量非结构化数据。多媒体数据库需要解决的问题主要有：数据模型、数据压缩/还原、数据

36、库操作、浏览、统计查询以及对象的表现。随着多媒体计算机技术的发展，面向对象技术的成熟以及人工智能技术的发展，多媒体数据库、面向对象的数据库以及智能化多媒体数据库的发展越来越迅速，它们将进一步发展或取代传统的数据库，形成对多媒体数据进行有效管理的新技术。,1.6 多媒体计算机关键技术,1.6.4 多媒体网络与通信技术 现代社会人们的工作方式的特点，迫切要求通信与多媒体技术相结合，为人们提供更加高效和快捷的沟通途径。多媒体通信是一个综合性技术，涉及多媒体技术、计算机技术和通信技术等领域，长期以来，一直是多媒体应用的一个重要方面。由于多媒体的传输涉及到包括声音、视频和数据在内的多方面，需要完成大数据

37、量的连续媒体信息的实时传输、时空同步和数据压缩，如语音和视频有较强的实时性要求，它容许出现某些细节的错误，但不能容忍任何延迟；而对于数据来说，可以容忍延时，但不能有任何错误，因为即便是一个字节的错误都将会改变整个数据的意义。为了给多媒体通信提供新型的传输网络，发展的重点为宽带综合业务数字网（B-ISDN）。它可以传输高保真立体声和高清晰度电视，是多媒体通信的理想环境。,1.6 多媒体计算机关键技术,1.6.5 多媒体信息检索技术 多媒体信息检索是根据用户的要求，对文本、图形、图像、声音、动画等多媒体信息进行检索，以得到用户所需要的信息。基于特征的多媒体信息检索技术有着广阔的应用前景，它将广泛用

38、于远程教学、远程医疗、电子会议、电子图书馆、艺术收藏和博物馆管理、地理信息系统、遥感和地球资源管理、计算机支持协同工作等方面。计算机使用自然语言查询和概念查询对返回给用户的信息进行筛选，使相关数据的定位更为简单和精确；聚集功能将查询结果组织在一起，使用户能够简单地识别并选择相关的信息；摘要功能能够对查询结果进行主要观点的概括，而使用户不必查看全部文本就可以确定所要查找的信息。,1.6 多媒体计算机关键技术,1.6.6 虚拟现实技术 虚拟现实（Virtual Reality，VR）是多媒体技术的最高境界，也是当今计算机科学中最尖端的课题。虚拟现实是计算机硬件技术、软件技术、传感技术、人工智能及心

39、理学等技术的综合。它利用数字媒体系统生成的一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的模拟现实环境，受众可以用人的自然技能对这一虚拟的现实进行交互体验，仿佛在真实现实中的体验一样。虚拟现实之所以能让用户从主观上有一种进入虚拟世界的感觉，而不是从外部去观察它，主要是采用了一些特殊的输入/输出设备。,1.6 多媒体计算机关键技术,1.6.6 虚拟现实技术 1头戴式显示器（HMD）最重要的输入/输出设备是头戴式显示器（Head Mount Display，HMD），又称为数据头盔。HMD取代了计算机屏幕，能使用户产生进入虚拟世界的感觉的主要原因是采用了两种技术：首先，微型显示器使人的每只眼睛产生不同的成像

40、，产生了三维立体的效果；其次，它还配有立体声耳机，以产生三维声音。除了输出信息，HMD同时也是一种输入设备，它可以对HMD的移动进行监视，以获取用户头部的空间位置及方向等信息，并传送给计算机，使计算机根据这些信息调节虚拟世界中图像的显示。处理三维声音的系统也随之调节声音，并反映与虚拟世界中虚拟声源有关的人的头部的位置及方向。,1.6 多媒体计算机关键技术,1.6.6 虚拟现实技术 2手套式输入设备 手套式输入设备一般又称为数据手套（Data Glove），是一种能感知手的位置及方向的设备。通过它可以指向某一物体，在某一场景内探索和查询，或者在一定的距离之外对现实世界发生作用。虚拟物体是可以操纵

41、的，如让其旋转，以便更仔细地查看；或通过虚拟现实移动远处的真实物体，用户只需监视其对应的虚拟成像。数据手套可以返回手的触感信息，通过它可以模拟出物体的形状。虚拟现实技术的实现需要相应的硬件和软件的支持。虽然现在对虚拟现实环境的操作已经达到了定的水平，但它毕竟同人类现实世界中的行动有定的差别，还不能十分灵活、清晰地表达人类的活动与思维，因此，这方面还有大量的工作要做。,1.7 多媒体的应用及发展前景,1.7.1 多媒体技术的应用 多媒体技术的典型应用包括以下几个方面：1教育和培训 2咨询和演示 3娱乐和游戏 4管理信息系统（MIS）5视频会议系统 6计算机支持协同工作（CSCW）7视频服务系统,1.7 多媒体的应用及发展前景,1.7.2 多媒体技术的发展前景 多媒体技术研究和应用主要体现出以下特点：1家庭教育和个人娱乐是目前国际多媒体市场的主流 2内容演示和管理信息系统（MIS）是多媒体技术应用的重要方面 3多媒体通信和分布式多媒体系统是多媒体技术今后的发展方向,