多媒体技术的应用与发展.doc

多媒体技术的应用与发展“多媒体”一词是由英文“Multimedia”翻译而来, Multimedia 其实是由multiple和media两字合成的新字。Media(媒体),其种类繁多, 只要在信息 传递的过程中扮演管道的角色,都是媒体,所以通常 像文字、图案、视频影像、电脑动画、语音都可以 被认为是“传递信息的媒体”;Multimedia中的multi字首源于multiple, 表示“多个、多种的”,所以multi-ple + media组成的Multimedia 一词就是“多种媒体”的意思。多媒体技术是一门还在迅速发展的综合性电子信息技术。20多年前, 人们曾经把几张幻灯片配上同步的声音称为多媒体。今天,随着微电子、计算机、通信和数字化音像技术的高速发展,给多媒体技术 赋予了全新的内容。它把文字、音频、视频、图形、图像、动画等多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩/ 解压缩、编辑、存储等加工处理, 再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。多媒体技术为计算机应用开拓了更广阔的领域。目前的多媒体硬、软件已经能将数据、声音以及高清晰度的图像作为窗口软件中的对象去做各式各样的处理。所出现的各种丰富多彩的多媒体应用,不仅使原有的计算机技术锦上添花,而且将复杂的事物变得更具体。1 多媒体技术在教育与培训方面的应用多媒体技术在教育中产生的影响远比对其他领域影响深远得多。多媒体技术改变了传统的教学方式,使教材发生巨大变化, 不仅有文字、静态图像,还有动态图像和语音等。教学中应用多媒体技术是提高教学质量和普及教育的有效途径, 还可以使教育的形式多样化,更能进行交互式远程教学。远比传统的课堂教学方法优秀得多:1. 1学习效果好 这已为许多教育专家所肯定, 不仅在交互式教学、课堂演示教学等方面的教学效果大大超过传统 教学,还可模拟制造出其他方式无法达到的真实性 和亲切感。多媒体教学不仅为学生创造了生动的学习环境, 也使教师拥有了高水平、高质量的教学环境。另外,对具有危险性和成本过高、周期过长的自然世界模拟也是多媒体最拿手的( 如:化学及生物、地理等科目中元素及真实世界的模拟) 而超媒体技术更促进了教学模式的变革,使以教师为中心的传 统教学模式转变为以学习者为中心, 从个别学习到协同学习, 从被动学习到主动探索, 有效地提高了教学效果。1. 2说服力强 多媒体系统可构成有很强说服力的节目, 如个人计划、项目的论证、报告、企事业机构的形象介绍等。它使效果生动, 使用者得心应手,用于教育特别是职业教育、成人教育说服力更强。人类的每个感觉器官均为接受信息、改变观念行为的最佳利器,而多媒体便利用多种感官交互或同时产生多重刺激来传递信息。有研究表明, 人类从外界获得信息中有83% 是通过视觉, 11%是通过听觉, 即通过视觉、听觉获得的信息占从外界获得信息的94%,因此视听媒体与计算机的有机结合将大大提高接受效率,生动活泼的图像、动画,真实的照片、加之配音所产生的模 拟效果决不是单一媒体可相比拟的。1. 3信息量大 书籍、文献、录像等均是文化信息资料, 但无论哪种信息资料都只是教学资料的一部分,不像多媒体技术那样完整地集合所有教学元素, 极大地丰富教学内容,使受教育者在单位时间内获取较多的知识, 提高课堂教学的时间效益。可以说教学信息集成 将以现代教学理论为基础,以教学信息库为核心,支持教师、学生协同式交互教学环境, 实现教学目标、内容、方法和教学评价诸要素的最优化组合。1. 4创造性思维能力训练佳 引发学习者的想象力是多媒体最引人人胜的地方, 各种媒体与计算机结合可以使人类的感官与想 象力相互配合, 产生前所未有的思维空间与创造资源。多媒体教学环境更有利于教师开展启发式教学, 学生进行探索式学习,训练创造性思维能力。特别是远程教育的启动, 网络多媒体更显示了在教育和人才培养方面的非凡才干, 必将有力地推动CAI的发展。2 多媒体技术在办公自动化方面的应用前些年, 每当领导检查或是部门工作汇报往往 是由主管领导宣读稿子。而近年来, 汇报则越来越多 地采用了多媒体形式,事先制作多媒体演示片, 汇报时, 通过投影进行演示。因为多媒体演示片集图片、声音和动画于一体, 汇报更生动,内容更丰富, 形式更灵活。由于采用了先进的数字影像和多媒体计算机技术, 把文件扫描仪、图文传真机、文件资料微缩系统等和通信网络等现代化办公设备综合管理起来,这样便构成了全新的办公自动化系统。办公人员再也不必面对厚厚的文件,而是轻松地对着一台电脑及各种多媒体设备则可办公。3多媒体技术在诊断与医疗方面的应用医学中所用到的计算机辅助诊断设备通常是通过传感设备从人体中采集数据,然后将采集到的模 拟数据转化为数字数据传输到计算机这一终端上,最终以影像或波形等方式显示出来。而这种影像或 波形正是计算机多媒体技术的完整体现。在日常生活中运用计算机进行辅助诊断主要应用在医学影像中, 如:X光机的平面成像、X一T断层扫描仪成像、超声成像。运用计算机网络远程会诊。随着医学的进步,计算机网络及多媒体通讯技术的高速发展,通过远程医疗会诊使医学专家和病人之间建立起全新的联系,病人在原地、原医院即可接受远地专家的会诊及其指导下的治疗与护理, 从而节约医患的时间和负担。采用摄像头,保持画面清晰、不失真的情况下实现网络远程面对面的交谈, 并将会诊意见及时地通过网络进行语音、文字传输给对方。还可进行文字交谈,文档资料共享,可将患者的详细病历数据准确地传送给会诊专家。远程协作指导系统实现了专家资源共享、优势互补,不仅提高了医疗水平,而且对偏远地区看病求医难、求名医难的问题找到了解决方案, 从而使计算机网络及多媒体技术在医疗领域得到了全新的应用与发展。4多媒体技术在其他方面的应用近年来,流行起来的多种多媒体创作工具,可以制作各种电子出版物及各种教材、参考书、地图、医药卫生、商业手册及游戏娱乐节目, 以及多媒体应用系统;演示系统或信息查询系统;娱乐、视频动画及广告;专用多媒体应用系统等。目前在国内市场上销售的多媒体应用系统主要有:合力电子技术公司研制的“房地产售楼咨询系统”;北京海达国际计算机软件工程公司推出的“768多媒体电视声文图节目自动制造及播放系统”和“触摸屏媒体触摸查询系统”,可用于大型运动会实时信息查询、领导决策辅助系统、饭店信息查询系统、导游系统、歌舞厅点歌结算系统、商店导购系统、生产商业实时监测系统以及证券交易实时查询系统。目前, 多媒体技术主要从以下几个方向发展:4. 1对多媒体通信网络环境的研究多媒体通信网络环境的研究和建立, 将使多媒体从单机单点分布、协同多媒体环境发展, 在世界范围内建立一个可全球自由交互的通信网。对该网络及其设备的研究和网上分布应用与信息服务研究将 是热点。未来的多媒体通信将朝着不受时间、空间、通信对象等方面的任何约束和限制的方向发展, 其目标是“任何人、在任何时刻、与任何地点的任何人、进行任何形式的通信”。人类将通过多媒体通信迅速获取大量信息, 反过来又以最大的方式为社会创造 更大的社会效益。4. 2多媒体标准仍是研究的重点 各类标准的研究将有利于产品规范化, 应用更方便。因为以多媒体为核心的信息产业安全突破了单一行业的限制, 涉及诸多行业, 而多媒体系统集成特性对标准化提出了很高的要求, 所以必须开展标准化研究,它是实现多媒体信息交换和大规模产业化的关键所在。4. 3多媒体技术与外围技术构造的虚拟现实研究 仍在继续多媒体虚拟现实与可视化技术需要相互补充, 并与语音、图像识别、智能接口等技术相结合, 建立高层次虚拟现实系统。5多媒体技术的发展趋势总的来看,多媒体技术正向两个方面发展:网络化发展趋势,与宽带网络通信等技术相互结合,使多媒体技术进入科研设计、企业管理、办公自动化、远程教育、远程医疗、检索咨询, 文化娱乐、自动测控 等领域; 多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化, 提高计算机系统本身的多媒体性能, 开发智能化家电。5. 1多媒体技术的网络化发展趋势技术的创新和发展将使诸如服务器、路由器、转换器等网络设备的性能越来越高, 包括用户端CPU、内存、图形卡等在内的硬件能力空前扩展, 人们将受益于无限的计算和充裕的带宽,它使网络应 用者改变以往被动地接受处理信息的状态, 并以更加积极主动的姿态去参与眼前的网络虚拟世界。多媒体技术的发展使多媒体计算机将形成更完善的计算机支撑的协同工作环境, 消除了空间距离的障碍, 也消除了时间距离的障碍, 为人类提供更完善的信息服务。交互的、动态的多媒体技术能够在网络环境创 建出更加生动逼真的二维与三维场景, 人们还可以借助摄像等设备, 把办公室和娱乐工具集合在终端 多媒体计算器上, 可在世界任一角落与千里之外的 同行在实时视频会议上进行市场讨论、产品设计, 欣 赏高质量的图像画面。新一代用户界面(UI) 与智能人工(Intelligent Agent)等网络化、人性化、个性化的多媒体软件的应用还可使不同国籍、不同文化背 景和不同文化程度的人们通过“人机对话”,消除他 们之间的隔阂, 自由地沟通与了解。多媒体交互技术的发展,使多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解(语音识别与合成)和新的传感技术(手写输入、数据手套、电子气味合成器)等基础上,利用人的多种感觉通道和动作通道 ( 如语音、书写、表情、姿势、视线、动作和嗅觉等) ,通过数据手套和跟踪手语信息, 提取特定人的面部特征,合成面部动作和表情, 以并行和非精确方式与计算机系统进行交互。可以提高人机交互的自然性和高效性, 实现以三维的逼真输出为标志的虚拟现实。蓝齿技术的开发应用,使多媒体网络技术无线电。数字信息家电,个人区域网络,无线宽带局域网,新一代无线、互联网通信协议与标准,对等网络与新一代互联网络的多媒体软件开发,综合原有的各种多媒体业务,将会使计算机无线网络异军突起,牵起网络时代的新浪潮,使得计算机无所不在,各种信息随手可得。5. 2多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化发展趋势目前, 多媒体计算机硬件体系结构, 多媒体计算 机的视频音频接口软件不断改进,尤其是采用了硬 件体系结构设计和软件、算法相结合的方案, 使多媒体计算机的性能指标进一步提高, 但要满足多媒体网络化环境的要求, 还需对软件作进一步的开发和 研究, 使多媒体终端设备具有更高的部件化和智能化, 对多媒体终端增加如文字的识别和输入、汉语语音的识别和输入、自然语言理解和机器翻译、图形的识别和理解、机器人视觉和计算机视觉等智能。过去CPU芯片设计较多地考虑计算功能,主要用于数学运算及数值处理,随着多媒体技术和网络通信技术的发展,需要CPU 芯片本身其具有更高的综合处理声、文、图信息及通讯的功能,因此我们可以将媒体信息实时处理和压缩编码算法做到CPU芯片中。从目前的发展趋势看可以把这种芯片分成两类: 以多媒体和通信功能为主。融合CPU芯片原有的计算功能,它的设计目标是用在多媒体专用设备,家电及宽带通讯设备, 可以取代这些设备中的 CP U 及大量ASIC和其他芯片。以通用CPU计算功能为主,融合多媒体和通信功能,它们的设计目标是与现有的计算机系列兼容,同时具有多媒体和通信功能,主要用在多媒体计算机中。近年来,随着多媒体技术的发展,TV与PC技术的竞争与融合越来越引人注目,传统的电视主要用在娱乐,而PC重在获取信息。随着电视技术的发展,电视浏览收看功能、交互式节目指南、电视上网 等功能应运而生。而PC技术在媒体节目处理方面也有了很大的突破, 视音频流功能的加强、搜索引擎、网上看电视等技术相应出现,比较来看,收发 E - M ail、聊天和视频会议终端功能更是PC与电视技术的融合点, 而数字机顶盒技术适应了TV与PC溶合的发展趋势,延伸出“信息家电平台”的概念, 使多媒体终端集家庭购物、家庭办公、家庭医疗、交互教学、交互游戏、视频邮件和视频点播等全方位应用为一身,代表了当今嵌入化多媒体终端的发展方向。嵌入式多媒体系统可应用在人们生活与工作的 各个方面,在工业控制和商业管理领域,如智能工控设备、POS/ AT M 机、IC 卡等; 在家庭领域, 如数字 机顶盒、数字式电视、WebTV、网络冰箱、网络空调 等消费类电子产品,此外,嵌入式多媒体系统还在医疗类电子设备、多媒体手机、掌上电脑、车载导航器、娱乐、军事方面等领域有着巨大的应用前景。6结束语总之,多媒体应用范围越来越广,多媒体技术知识也越来越重要。其总的发展趋势是具有更好、更自然的交互性,更大范围的信息存取服务,为未来人类生活创造出一个在功能、空间、时间及人与人交互更完美的崭新世界。 参考文献 1 刘甘娜. 多媒体应用基础( 第二版) M . 北京: 高等教育出版社, 2000. 2 钟玉琢, 沈洪. 多媒体技术基础及应用 M . 北 京: 清华大学