第1讲 引论课件版

1、多媒体技术教程多媒体技术教程电子与通信工程电子与通信工程 专业选修课程专业选修课程第第1 1讲讲 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体信息能够充分表达信多媒体信息能够充分表达信息的内涵，加快人们接受信息的内涵，加快人们接受信息的速度，加深人们对信息息的速度，加深人们对信息内容的理解和记忆，这一点内容的理解和记忆，这一点已经在实践中得到了证实。已经在实践中得到了证实。因而在计算机技术领域因而在计算机技术领域中，必然会注入多媒体中，必然会注入多媒体成份并展开有关技术的成份并展开有关技术的研究。研究。 由此产生的多媒体计算机技术和多媒体网络由此产生的多媒体计算机技术和多媒体网络技术已经在实际应用中发挥

2、了巨大的作用。技术已经在实际应用中发挥了巨大的作用。因此了解和掌握多媒体技术是非常必要的。因此了解和掌握多媒体技术是非常必要的。1.1 多媒体技术的基本概念媒体媒体（media），也称媒介或传播媒体。媒体就是信息的载体载体 1.1.1 媒体、多媒体和流媒体载体（Medium）一词来自拉丁文，是指信息传播过程中，携带和传递信息的任何物质。 多媒体多媒体 源自源自 英语英语“MultiMediaMultiMedia”，多种媒体的结，多种媒体的结合应用。在计算机和网络领域，合应用。在计算机和网络领域，常见的信息表达形式为常见的信息表达形式为文本、文本、音频、视频、图形、图像、动音频、视频、图形、图像

3、、动画和影视等画和影视等。 多媒体就是指多媒体就是指多种信息载体的表现形式、存储多种信息载体的表现形式、存储和传递方式的有机集合和传递方式的有机集合，这种有机集合体使得，这种有机集合体使得有用的信息得以充分的表达、传播和利用，从有用的信息得以充分的表达、传播和利用，从而能够极大地满足人们对信息的高容量、高质而能够极大地满足人们对信息的高容量、高质量的需求。量的需求。 感觉媒体感觉媒体(Perceptionmedium) 表示媒体表示媒体(Representationmedium) 显示媒体显示媒体(Presentationmedium) 存储媒体存储媒体(Storagemedium) 传输媒体

4、传输媒体(Transmission,medium) 指信息被人类所能感觉的形式，这与人类的视觉、听觉体、触觉、味觉和嗅觉等五种感觉器官有关。 指信息内容的形指信息内容的形式描述，定义了式描述，定义了信息的特征。如信息的特征。如文本、图形、图文本、图形、图像、语音、声音、像、语音、声音、音乐动画和视频音乐动画和视频等。等。 指数据的输入和输指数据的输入和输出设备，如键盘、出设备，如键盘、鼠标器、显示器、鼠标器、显示器、扬声器、打印机、扬声器、打印机、扫描仪、绘图仪等扫描仪、绘图仪等设备。设备。 指存储数据的介质。如指存储数据的介质。如磁带、磁盘、光盘等。磁带、磁盘、光盘等。 指传输数据所需的物指

5、传输数据所需的物理设备或物质。如电理设备或物质。如电缆、光纤和电磁波。缆、光纤和电磁波。 ITUITU（国际电信联盟）定义（国际电信联盟）定义媒体的五大类形式：流媒体：流媒体：广义广义上讲，指的是流媒体系统，即流是使音频和视频形成稳定和连续的传输流和回放流的一系列技术、方法和协议的总称。狭义狭义上的流是相对于传统的下载播放方式而言的一种媒体格式，它能从Internet上获取音频和视频等连续的多媒体数据流。 目前在网络上流式流式传输有两种方式：实时流式传输(real time streaming)和顺序流式传输（progressive streaming）。传统的传统的下载传输方式下载传输方式，

6、在播放之前，需要先下载，在播放之前，需要先下载多媒体文件至本地，不仅需要较长时间，并且对多媒体文件至本地，不仅需要较长时间，并且对本地的存储容量也有一定的要求，这将本地的存储容量也有一定的要求，这将限制了低限制了低存储容量设备的对网络多媒体的使用存储容量设备的对网络多媒体的使用。流式传输流式传输是通过服务器向用户实时提供多媒体信是通过服务器向用户实时提供多媒体信息的方式，不必等到整个文件全部下载完毕，而息的方式，不必等到整个文件全部下载完毕，而只需启动软件工具后少量延时即可播放，客户端只需启动软件工具后少量延时即可播放，客户端可以边接收数据边播放。可以边接收数据边播放。流式传输大大地缩短了流式

7、传输大大地缩短了播放延时播放延时，同时也，同时也降低了对本地缓存容量的需求降低了对本地缓存容量的需求，为实现现场直播形式的实时数据传输提供了有效为实现现场直播形式的实时数据传输提供了有效可行的手段。可行的手段。 多媒体技术产生的根本原因是多媒体技术产生的根本原因是计算机技术计算机技术、网网络技术络技术和和数字信息处理技术数字信息处理技术的发展。主要包括：的发展。主要包括： 存储与访问技术存储与访问技术 表现与表达技术表现与表达技术 实时处理技术实时处理技术 传输和控制技术传输和控制技术 接口技术接口技术 人机交互技术人机交互技术 人机交互技术最终要向着更接近于人的自然方式发人机交互技术最终要向

8、着更接近于人的自然方式发 展，使多媒体系统具有听觉和视觉功能，以便可以更展，使多媒体系统具有听觉和视觉功能，以便可以更自然的方式与人类交互。自然的方式与人类交互。 1.1.2 多媒体技术多媒体技术多媒体计算机技术多媒体计算机技术（Multimedia Computer Multimedia Computer TechnologyTechnology） 计算机综合处理多种媒体信息，在文计算机综合处理多种媒体信息，在文本、图形、图像、音频和视频等多种本、图形、图像、音频和视频等多种信息之间建立逻辑关系，并连同多媒信息之间建立逻辑关系，并连同多媒体设备一起集成为具有交互性能的应体设备一起集成为具有交

9、互性能的应用系统的技术。用系统的技术。 u 编码是多媒体发展的基础编码是多媒体发展的基础 早期的计算机只能进行二进制的运算，为了方便早期的计算机只能进行二进制的运算，为了方便记忆和使用才发展了字母、数符、和简单的符号，记忆和使用才发展了字母、数符、和简单的符号，即我们称之为即我们称之为ASCIIASCII码码的那些符号。的那些符号。在计算机上使用在计算机上使用ASCIIASCII码，实际上就标志着图形技码，实际上就标志着图形技术的开始，因为这些字母、数符、和简单符号的显术的开始，因为这些字母、数符、和简单符号的显示就是由点组成的图形。根据这种原理，迅速地在示就是由点组成的图形。根据这种原理，迅

10、速地在计算机建立了扩展的计算机建立了扩展的ASCIIASCII码和中文编码等编码，使码和中文编码等编码，使得计算机的功能逐步从单纯的科学计算扩大到数据得计算机的功能逐步从单纯的科学计算扩大到数据处理。处理。至此，我们注意到至此，我们注意到编码是多媒体发展的基础编码是多媒体发展的基础，它不仅在，它不仅在计算机上成功地创造了数字、符号和文字，而且逐步创计算机上成功地创造了数字、符号和文字，而且逐步创建了计算机音频、动画和视频。这就是计算机多媒体化建了计算机音频、动画和视频。这就是计算机多媒体化的演变过程，也就是多媒体数字化的过程。的演变过程，也就是多媒体数字化的过程。 u 多媒体的多媒体的数字化数

11、字化实际上是一种综合性电子信实际上是一种综合性电子信息技术，它推动了现实世界应用系统的数字化进息技术，它推动了现实世界应用系统的数字化进程：程： 首先，影响着传媒系统和娱乐界，逐渐使广播、首先，影响着传媒系统和娱乐界，逐渐使广播、影视、录像和游戏多媒体应用朝着数字化方向发影视、录像和游戏多媒体应用朝着数字化方向发展。展。多媒体计算机技术受到人们关注是在多媒体计算机技术受到人们关注是在2020世纪世纪8080年代中后期开始的，由于多媒体技术的应用，年代中后期开始的，由于多媒体技术的应用，加快了社会信息化发展的速度，同时应用市场加快了社会信息化发展的速度，同时应用市场对多媒体数字化技术提出了更高的

12、要求，促进对多媒体数字化技术提出了更高的要求，促进着多媒体技术的发展。着多媒体技术的发展。 随后出现的多媒体存储技术、多媒体随后出现的多媒体存储技术、多媒体/ /输出技输出技术、多媒体网络和通讯技术使得我们今天拥有了术、多媒体网络和通讯技术使得我们今天拥有了强大的处理多媒体信息的能力。强大的处理多媒体信息的能力。多媒体网络技术多媒体网络技术（Multimedia Network Technology） n 是综合性的技术是综合性的技术n 目标是要实现多个多媒体计算机系统的联目标是要实现多个多媒体计算机系统的联合应用合应用n 多媒体的网络应用对网络技术提出了相当多媒体的网络应用对网络技术提出了相

13、当高的要求：高的要求：网络保证多媒体信息的安全传递网络保证多媒体信息的安全传递保证多媒体的及时到达。涉及通信的保证多媒体的及时到达。涉及通信的带带宽宽、地址分配地址分配、路由控制路由控制、实时同步实时同步、以、以及及分布处理分布处理等问题。等问题。 u 网络多媒体数据处理技术，特别是高效的信息压缩与解压缩技术。u 网络技术，提供更可靠的通信链路，保证实时多媒体的交互。u 分布处理技术，支持计算机的协同工作。u 支持更多媒体处理的终端技术。多媒体通信技术多媒体通信技术四四项关键技术项关键技术: :多媒体系统的特征多媒体系统的特征 多媒体系统具有多媒体系统具有 三大关键特三大关键特征征 :u集成性

14、集成性u交互性交互性u实时性实时性集成性集成性 多媒体信息表达的集成多媒体信息表达的集成：即信息的表达可：即信息的表达可同时使用图、文、声和像等多种形式。与传统同时使用图、文、声和像等多种形式。与传统的多媒体信息集成体（如模拟电影）相比，内的多媒体信息集成体（如模拟电影）相比，内容的表现更加深刻，画面更加清晰，形象更加容的表现更加深刻，画面更加清晰，形象更加逼真。逼真。 多媒体设备的集成多媒体设备的集成：是指显示和表现媒体设：是指显示和表现媒体设备的集成，计算机能和各种输入备的集成，计算机能和各种输入/ /输出外设如打输出外设如打印机、扫描仪、数码相机、音响等设备联合工印机、扫描仪、数码相机、

15、音响等设备联合工作。作。 交互性交互性 是指能为用户提供参与的方式，是指能为用户提供参与的方式，使得可有效的控制和使用信息，使得可有效的控制和使用信息，提高信息的适用性和针对性。提高信息的适用性和针对性。 交互性交互性(Interactive Communication)(Interactive Communication)提供了人机沟通的渠道，是区别于传提供了人机沟通的渠道，是区别于传统媒体的最大特点。统媒体的最大特点。实时性实时性 是指多媒体信息系统的具有高是指多媒体信息系统的具有高同步和即时处理特性。这也是同步和即时处理特性。这也是实现虚拟现实的关键特性。实现虚拟现实的关键特性。 实时多

16、媒体的集成实时多媒体的集成必须能高度地同步媒体，必须能高度地同步媒体，才能体现真实感，比如在展示才能体现真实感，比如在展示“讲课过程讲课过程”时，时，演讲者的声音和动作必须同步。任何媒体间的差演讲者的声音和动作必须同步。任何媒体间的差同步性都会影响多媒体应用系统的实用效果。同步性都会影响多媒体应用系统的实用效果。 1.1.3 多媒体计算机技术的应用多媒体计算机技术的应用 多媒体计算机技术的产生和应用，极大地冲击多媒体计算机技术的产生和应用，极大地冲击了传统信息处理的理念，多媒体计算机应用系了传统信息处理的理念，多媒体计算机应用系统逐步进人政治、军事、企业、教育、艺术、统逐步进人政治、军事、企业

17、、教育、艺术、家庭、商业、旅游、娱乐等领域，全方位地改家庭、商业、旅游、娱乐等领域，全方位地改变了人类的生活和工作方式，它的应用领域将变了人类的生活和工作方式，它的应用领域将进一步扩大，大有含盖所有领域之势。随着多进一步扩大，大有含盖所有领域之势。随着多媒体技术的发展媒体技术的发展, ,新的应用领域将开拓更加广阔新的应用领域将开拓更加广阔的前景。的前景。多媒体电子文稿和刊多媒体电子文稿和刊物物 电子出版物具有集成性、交互性，且种类多、表现电子出版物具有集成性、交互性，且种类多、表现力强和信息检索灵活方便等特点，它以数字代码方力强和信息检索灵活方便等特点，它以数字代码方式将图、文、声、像等信息存

18、储在磁、光、电介质式将图、文、声、像等信息存储在磁、光、电介质上，是计算机技术与文化、教育等多学科完善结合上，是计算机技术与文化、教育等多学科完善结合的产物。的产物。计算机文字处理的应用几乎含盖了各行各业各个层计算机文字处理的应用几乎含盖了各行各业各个层次，例如批文、公函、合同、报刊、广告、书籍、次，例如批文、公函、合同、报刊、广告、书籍、书信、文稿、名片等。这类应用使得印刷行业几乎书信、文稿、名片等。这类应用使得印刷行业几乎完全告别传统的工作方式，采用全新的无纸化工作完全告别传统的工作方式，采用全新的无纸化工作方式；包括无纸化的创作、编辑、存档、传递乃至方式；包括无纸化的创作、编辑、存档、传

19、递乃至无纸化的输出形式无纸化的输出形式教育培训教育培训 教育培训教育培训是多媒体计算机最有前途的应用领域之是多媒体计算机最有前途的应用领域之一，计算机多媒体教学方式已在较大范围内替代了基一，计算机多媒体教学方式已在较大范围内替代了基于黑板的教学方式，以教师为中心的教学模式，逐步于黑板的教学方式，以教师为中心的教学模式，逐步向以学生为中心、学生自主学习的新型教学模式转移。向以学生为中心、学生自主学习的新型教学模式转移。用于知识演示、训练、复习自测大量的多媒体课件具用于知识演示、训练、复习自测大量的多媒体课件具有生动形象、人机交流、即时反馈等特点。使教学内有生动形象、人机交流、即时反馈等特点。使教

20、学内容的表达更加形象、学习方式更加丰富，能极大地提容的表达更加形象、学习方式更加丰富，能极大地提高教学效果。同时学生可以根据自己水平、接受能力高教学效果。同时学生可以根据自己水平、接受能力进行自学，掌握学习进度自主权，避免了统一教学进进行自学，掌握学习进度自主权，避免了统一教学进度带来的缺点。度带来的缺点。 多媒体行业应用多媒体行业应用 多媒体行业应用多媒体行业应用包括：包括：u 办公自动化办公自动化主要体现在对声音和图像的处理上。采主要体现在对声音和图像的处理上。采用语音自动识别系统可以将语言转换成相应的文字；同用语音自动识别系统可以将语言转换成相应的文字；同时又可以将文字翻译成语音。通过时

21、又可以将文字翻译成语音。通过OCROCR系统可以将手写系统可以将手写文字自动输入并以文字的格式存储。文字自动输入并以文字的格式存储。u 管理信息系统管理信息系统（MISMIS）在引入计算机多媒体技术后，）在引入计算机多媒体技术后，使得信息的管理、查询、统计和报表更加及时和方便，使得信息的管理、查询、统计和报表更加及时和方便，并且，多媒体数据类型的增加使早期的数据库转变为多并且，多媒体数据类型的增加使早期的数据库转变为多媒体数据库，能够获得更加生动、丰富的信息资源。媒体数据库，能够获得更加生动、丰富的信息资源。u 多媒体测试多媒体测试已用于各种检测系统中，如心理测试，已用于各种检测系统中，如心理

22、测试，健康测试、设备测试、环境测试和系统测试等。健康测试、设备测试、环境测试和系统测试等。 工程设计工程设计 计算机辅助设计广泛用于工程辅助设计、辅助制图、计算机辅助设计广泛用于工程辅助设计、辅助制图、电路设计以及印线布线等工作中。以平面图形、图电路设计以及印线布线等工作中。以平面图形、图像设计和处理为主的像设计和处理为主的PhotoshopPhotoshop、 CoreldrawCoreldraw、FreehandFreehand等软件，已是广告和出版界最为青睐和主等软件，已是广告和出版界最为青睐和主要依靠的工具，利用它们可轻松获得上乘的广告、要依靠的工具，利用它们可轻松获得上乘的广告、喷绘

23、和刻字等作品。三维图形制图软件喷绘和刻字等作品。三维图形制图软件AUTOCADAUTOCAD由由于其功效卓越而成为工程辅助设计中的最为重要的于其功效卓越而成为工程辅助设计中的最为重要的工具。同时现在的电子像册、电子画册也比比皆是。工具。同时现在的电子像册、电子画册也比比皆是。 艺术和娱乐艺术和娱乐 有声信息已经广泛地用于各种应用系统中，通过声有声信息已经广泛地用于各种应用系统中，通过声音录制可获得各种声音或语音，用于宣传、演讲或语音音录制可获得各种声音或语音，用于宣传、演讲或语音训练等应用系统中，或作为配音插入电子讲稿、电子广训练等应用系统中，或作为配音插入电子讲稿、电子广告、动画和影视中。告

24、、动画和影视中。 多媒体计算机技术也为音乐创作提供了便捷的方法，多媒体计算机技术也为音乐创作提供了便捷的方法，使用使用MIDIMIDI音乐标准接口和合成音乐编辑软件（如音乐标准接口和合成音乐编辑软件（如WalkcakeWalkcake、乐音软件等），可以直接利用计算机进行创、乐音软件等），可以直接利用计算机进行创作、编辑、调试和播放。以作、编辑、调试和播放。以midmid、rmirmi为扩展名的为扩展名的MIDIMIDI文文件不能保存歌词、特殊音乐符号等信息。而以件不能保存歌词、特殊音乐符号等信息。而以tritri为扩展为扩展名的合成音乐格式文件可以词曲共存，还可以记录特殊名的合成音乐格式文件

25、可以词曲共存，还可以记录特殊音乐符号。利用专门的音乐符号。利用专门的MIDIMIDI合成音乐的芯片，可以得到合成音乐的芯片，可以得到几百种乐器的声音，并组合出大型乐队的演奏效果，声几百种乐器的声音，并组合出大型乐队的演奏效果，声音非常优美。音非常优美。 多媒体通信多媒体通信 多媒体技术的发展和网络宽带的兴起和普及，更加多媒体技术的发展和网络宽带的兴起和普及，更加缩短了人与人之间的距离，多媒体通信涉及多媒体缩短了人与人之间的距离，多媒体通信涉及多媒体文件传递、网络音视频会议、多媒体实时对话、多文件传递、网络音视频会议、多媒体实时对话、多媒体信息检索等各方面，多媒体网络应用已经融入媒体信息检索等各

26、方面，多媒体网络应用已经融入人们的日常工作和生活中。人们的日常工作和生活中。 多媒体文多媒体文件传递件传递 指使用包含多媒体信息的文件指使用包含多媒体信息的文件的通信方式。不要求具有实时的通信方式。不要求具有实时和交互功能，如万维网、电子和交互功能，如万维网、电子邮件、新闻组、文件的上传和邮件、新闻组、文件的上传和下传等。下传等。 指结合了文本、听觉、视觉指结合了文本、听觉、视觉多种媒体形式，提供实时交多种媒体形式，提供实时交互的功能，可用于双方或多互的功能，可用于双方或多方参与的多媒体通信方式。方参与的多媒体通信方式。如远程会议、远程培训、远如远程会议、远程培训、远程医疗、远程贸易、远程监程

27、医疗、远程贸易、远程监控和协同工作等方面。控和协同工作等方面。 网络音视网络音视频会议频会议 网络视频会议网络视频会议中能将声音、图像、文本等多种信中能将声音、图像、文本等多种信息从一个地方传送到另一个地方，使分布在各地的息从一个地方传送到另一个地方，使分布在各地的参会者如同身临其境。参会者既能了解各个分会场参会者如同身临其境。参会者既能了解各个分会场的会议情况，包括看到各会场、发言者、实物和资的会议情况，包括看到各会场、发言者、实物和资料，听到同步传递过来的声音，也能通过多媒体通料，听到同步传递过来的声音，也能通过多媒体通信方式发表演说、出示资料、传真文件或者使用网信方式发表演说、出示资料、

28、传真文件或者使用网络的共享电子白板。络的共享电子白板。 指利用指利用TCP/IPTCP/IP协协议，在实时连接议，在实时连接基础上进行语音基础上进行语音通信的通信的IPIP电话。电话。 是指利用是指利用InternetInternet互联网互联网（IPIP网）实现网）实现PCPC机到机到PCPC机机之间的通话，随着之间的通话，随着IPIP网和网和公共电话网的结合，公共电话网的结合，IPIP电电话已经发展成能实现话已经发展成能实现PCPC机机到普通电话、普通电话到到普通电话、普通电话到普通电话之间的通话。普通电话之间的通话。 是多媒体通信中最普遍的应用，通是多媒体通信中最普遍的应用，通过搜索引擎

29、来实现过搜索引擎来实现InternetInternet互联网互联网中的数据、文档、新闻、图像、影中的数据、文档、新闻、图像、影视、音乐、等各种信息的检索。而视、音乐、等各种信息的检索。而广播电视、计算机网络和通信网络广播电视、计算机网络和通信网络的结合产生了交互式电视，更加扩的结合产生了交互式电视，更加扩展了多媒体信息检索的途径。展了多媒体信息检索的途径。 早期的早期的IPIP电话电话 多媒体多媒体实时对实时对话话 多媒体信息多媒体信息检索检索 交互式电视交互式电视（ITVITV）是利用有线电视网进行传）是利用有线电视网进行传播的。交互式电视具有频道利用率高、清晰度高、播的。交互式电视具有频道

30、利用率高、清晰度高、能提供交互功能等许多优点。可实现如电视列表能提供交互功能等许多优点。可实现如电视列表（TV ListingTV Listing）、电影点播（）、电影点播（MODMOD，Movies On Movies On DemandDemand）、新闻点播（）、新闻点播（NODNOD，News On DemandNews On Demand）、）、卡拉卡拉OKOK服务（服务（Karaoke On DemandKaraoke On Demand）、游戏）、游戏（GamesGames）、远程购物（）、远程购物（Tele ShoppingTele Shopping）、家庭）、家庭银行服务（银

31、行服务（Home BankingHome Banking）、因特网访问）、因特网访问（Internet AccessInternet Access）等多媒体信息的检索。）等多媒体信息的检索。 19841984年年美国Apple公司推出了Macintosh机，改善了人机之间的界面，引入位映射的概念来对图进行处理，并使用了窗口和图符作为用户接口， 用鼠标器和菜单取代了键盘操作。 APPLE MACINTOSH SEAPPLE MACINTOSH SE小一体机（上小一体机（上个世纪八十年代产品个世纪八十年代产品）1.1.4 多媒体的发展和前景多媒体的发展和前景 u多媒体技术发展史多媒体技术发展史 1

32、9851985年年美国Commodore个人计算机公司率先推出世界上第一台多媒体计算机Amiga，后来不断完善，形成一个完整的多媒体计算机系列。 AMIGA CD32AMIGA CD32光盘游戏机光盘游戏机19861986年年3月，荷兰Philips公司和日本Sony公司联合研制并推出了交互式紧凑光盘系统CD-I(Compact Disc Interactive), 同时还公布了CD-ROM文件格式，并成为ISO 国际标准。该系统把高质量的声音、文字、图形、图像都进行了数字化，并可存入650MB的只读光盘，用户可以连到电视机上显示。后来CD-I随着Motorola微处理器的发展也不断改进，并广

33、泛用于教育、培训和娱乐。 CD唱片唱片19871987年年3月美国RCA公司推出了交互式数字视频系统DVI，以PC技术为基础，用标准光盘存储和检索静态、动态图像、声音及其他数据。后来Intel公司取得了这项技术转让，于1989年初把DVI开发成一种可普及的商品，将DVI芯片安装在IBMPS/2PC机的主板上。 DVIDVI接口接口19911991年年第六届国际多媒体技术和CD-ROM大会宣布了CD-ROM/XA扩充结构标准的审定版本。19921992年年Microsoft公司推出了Windows 3.1操作系统。不仅综合了原有操作系统的多媒体扩展技术，还增加了多个多媒体功能软件：媒体播放器、录

34、音机等，还加入了一系列支持多媒体的驱动程序、动态链接库和对象链接嵌入（OLE）等技术。同年在美国拉斯维加斯举行的COMDEX博览会上出现了两大热点：笔记本电脑和多媒体计算机。 19901990年年Microsoft公司联合IBM、Intel、DELL等十家生产厂商组成了MPC市场协会，制定了多媒体个人计算机系统硬件的最低标准。1991年11月MPC市场协会制定了MPC Level- I 标准。1993年5月MPC市场协会又公布了MPC Level- II 标准。1993年8月在美国洛杉矶召开的首届多媒体国际会议上，专家就多媒体工具、媒体同步、超媒体、视频处理、视频应用、压缩与编码、通信协议等专

35、题做了广泛的讨论。1995年6月，MPC Level- III 又被推出。 19931993年年3月22日Intel发布了Pentium处理器，该处理器集成了300 多万个晶体管、早期版本的核心频率为60 66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。至1996 年1月，Pentium 处理器的速度已达到150 166MHz，集成了310 330 万个晶体管。在1995 年11 月1 日Intel发布的Pentium Pro，主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。由于处理器功能的强化，数字游戏功能和效果便逐步得到了发展，例如，1993年经典游戏Doom的发布，19

36、94年即时战略游戏Command&Conquer（命令与征服）的发布。1997年Heft Auto、Quake 2和Blade Runner等著名游戏软件发布，同时也带动3D图形加速卡迅速崛起。 1997 1997 年年Intel 发布Pentium MMX CPU，处理器的游戏和多媒体功能得到增强，该处理器的速度在当年6月已达到233MHz。1997 年5 月7 日:Intel 发布Pentium ，增加了更多的指令和Cache 。到1998年初Pentium 处理器的速度已达到333MHz。 1999年年7月Pentium 发布，最初时钟频率在450MHz以上，总线速度在100MH

37、z 以上，支持SSE 多媒体指令集，集成有512KB 以上的二级缓存。1999 年10 月又发布了内核更小的Pentium 处理器，内部集成了256KB全速On-Die L2 Cache，并内建有2800万个晶体管。2000年3月Intel发布代号为“Coppermine 128”的新一代的Celeron 处理器，同时支持SSE 多媒体扩展指令集。2000年7月Intel发布了Pentium 4处理器，其芯片内部集成了256KB 二级缓存，外频为400MHz，使用SSE2指令集，并整合了散热器，其主频从1.4GHz 起步。2001年年8月月，Intel 发布了主频高达2GHz 的Pentium

38、 4处理器。 1.4G P3 1.4G P3 Pentium IIIPentium III 同时，还有一些公司也推出了颇具特色的多媒体处理器，例如AMD公司于1999年2月发布了K6-3 400MHz 处理器，于2000年正式推出Duron廉价处理器和面向高端的ThunderBird处理器。同年AMD还相继发布了1GHz和1.2GMHz Athlon处理器。2001 年5 月，VIA 发布C3 出处理器。该处理器采用0.15 微米工艺制造(处理器核心仅为2mm 2 )， 包括192KB 速缓存(128KB 一级缓存、64KB 二级缓存)，并采用Socket 370 接口。支持133MHz 前端

39、总线频率和3DNow！、MMX 多媒体指令集。 AthlonAthlon 64 3500+ES 64 3500+ES展望展望2121世纪将是多媒体飞速发展的年代，也是世纪将是多媒体飞速发展的年代，也是多媒体应用不断拓展的年代。不久的将来多媒多媒体应用不断拓展的年代。不久的将来多媒体技术会进一步深入到社会的各个领域中去。体技术会进一步深入到社会的各个领域中去。视频压缩传输、模式识别、虚拟实现、多媒体视频压缩传输、模式识别、虚拟实现、多媒体通信等尖端技术的发展通信等尖端技术的发展, ,会改变整个人类的生会改变整个人类的生活方式，更广阔的市场需求将要求多媒体朝着活方式，更广阔的市场需求将要求多媒体朝

40、着高速化、综合化和智能化方向发展。目前，多高速化、综合化和智能化方向发展。目前，多媒体技术面临以下几个新的课题：媒体技术面临以下几个新的课题： u 多媒体技术的发展趋势多媒体技术的发展趋势1 1进一步完善计进一步完善计算机支持的协同算机支持的协同工作环境工作环境 2 2增强计算机增强计算机的智能的智能 3 3把多媒体和把多媒体和通信技术融合到通信技术融合到CPUCPU芯片中芯片中 综上所述，多媒体技术的研究将向综上所述，多媒体技术的研究将向着以下着以下六六个方向发展：个方向发展： 高分高分辨率辨率 高速高速度化度化 简单简单化化 目的是提高显目的是提高显示质量示质量 目的是缩短处目的是缩短处理

41、时间理时间 使操作更加简使操作更加简便便 智能智能化化 高维高维化化 标准标准化化 目的是目的是 提高信提高信息识别能力息识别能力 将多媒体技术的研将多媒体技术的研究空间扩展到究空间扩展到 三维、三维、四维或更高维四维或更高维 目的是便于信目的是便于信息交换和资源息交换和资源共享共享 1.2 多媒体技术的研究内容多媒体技术的研究内容 多媒体信息处理目前主要依靠多媒体信息处理目前主要依靠多媒体计算机技术多媒体计算机技术和和多媒体网络技术多媒体网络技术，多媒体计算机技术研究的是如何，多媒体计算机技术研究的是如何利用计算机技术模拟表达和处理多媒体信息，多媒利用计算机技术模拟表达和处理多媒体信息，多媒

42、体网络技术研究的是网络设备如何实现多媒体信息体网络技术研究的是网络设备如何实现多媒体信息的接收、存储、转发、传递和输出等问题。的接收、存储、转发、传递和输出等问题。多媒体技术的多媒体技术的研究领域研究领域涉及计算机软硬件技术、计涉及计算机软硬件技术、计算机体系结构、数值处理技术、编辑技术、声音信算机体系结构、数值处理技术、编辑技术、声音信号处理、图形学及图像处理、动态技术、人工智能、号处理、图形学及图像处理、动态技术、人工智能、计算机网络和高速通讯技术等很多方面。计算机网络和高速通讯技术等很多方面。 1.2.1 多媒体硬件支持技术多媒体硬件支持技术 多媒体硬件是计算机应用的基础，多媒体多媒体硬

43、件是计算机应用的基础，多媒体硬件技术要解决的是如何建立能够支持软硬件技术要解决的是如何建立能够支持软件的设备。主要涉及多媒体件的设备。主要涉及多媒体基本处理基本处理设设备、多媒体备、多媒体输入输入/ /输出输出设备、多媒体设备、多媒体转转换换设备和多媒体设备和多媒体通信通信设备。设备。多媒体基本处理设备多媒体基本处理设备：其中大规模集：其中大规模集成电路（成电路（VLSIVLSI）制造技术中在对多媒体的）制造技术中在对多媒体的处理方面加强了设计，例如总线的设计必处理方面加强了设计，例如总线的设计必须适合于多媒体数据。为了加速数据处理须适合于多媒体数据。为了加速数据处理能力和速度，在能力和速度，

44、在CPUCPU芯片设计中应用了芯片设计中应用了MMXMMX技术。为了使计算机能与其他多媒体设备技术。为了使计算机能与其他多媒体设备联合工作，必须考虑设计便于连接的各种联合工作，必须考虑设计便于连接的各种必要的硬件接口，例如已经成功开发的必要的硬件接口，例如已经成功开发的USBUSB接口，它允许在不断电的情况下直接接口，它允许在不断电的情况下直接接插打印机、移动硬盘、扫描仪、摄像机接插打印机、移动硬盘、扫描仪、摄像机等多种设备。等多种设备。 多媒体输入多媒体输入/ /输出设备输出设备：根据多媒体数据所表现：根据多媒体数据所表现的丰富形式，目前多媒体数据的输入和输出设备涉的丰富形式，目前多媒体数据

45、的输入和输出设备涉及键盘、鼠标、图形板、扫描仪、磁及键盘、鼠标、图形板、扫描仪、磁/ /光存储设备、光存储设备、照相机、摄像机、屏幕、打印机、电视机等多种设照相机、摄像机、屏幕、打印机、电视机等多种设备。备。多媒体转换设备多媒体转换设备：在多媒体模拟信号和数字信号：在多媒体模拟信号和数字信号并存的时代，根据多媒体信号存在的不同模式，多媒并存的时代，根据多媒体信号存在的不同模式，多媒体设备分为模拟设备和数字设备。要联合数字设备和体设备分为模拟设备和数字设备。要联合数字设备和模拟设备一起工作，必须要进行多媒体信号模式的转模拟设备一起工作，必须要进行多媒体信号模式的转换。也就是说，当将模拟信号输入计

46、算机时，必须要换。也就是说，当将模拟信号输入计算机时，必须要先进行模先进行模/ /数转换，而当信号从计算机输出模拟设备数转换，而当信号从计算机输出模拟设备时，必须先进行数时，必须先进行数/ /模转换。能够实现数模转换。能够实现数/ /模或模模或模/ /数数的设备就是多媒体转换设备，如图形显示卡、音频卡、的设备就是多媒体转换设备，如图形显示卡、音频卡、视频卡、调制解调器等，它们不仅能使数据在数字和视频卡、调制解调器等，它们不仅能使数据在数字和模拟形式之间转换，许多设备的处理芯片还具有多媒模拟形式之间转换，许多设备的处理芯片还具有多媒体数据压缩、格式转换和特效处理功能。这种具有多体数据压缩、格式转

47、换和特效处理功能。这种具有多媒体特色的芯片技术能大大地减轻了媒体特色的芯片技术能大大地减轻了CPUCPU的计算负担。的计算负担。 多媒体通讯设备多媒体通讯设备：在网络应用中，通：在网络应用中，通讯子网的构成需要传递介质和控制设备。讯子网的构成需要传递介质和控制设备。例如，在有线连接中使用的双绞线、同例如，在有线连接中使用的双绞线、同轴电缆和光纤，在网络的节点处使用的轴电缆和光纤，在网络的节点处使用的交换器、路由器、网关等控制设备。传交换器、路由器、网关等控制设备。传递介质和网络控制设备性能的提高、新递介质和网络控制设备性能的提高、新型介质合设备的研究将会使网络应用提型介质合设备的研究将会使网络

48、应用提高到一个崭新的阶段。高到一个崭新的阶段。 1.2.2 多媒体操作系统技术多媒体操作系统技术 多媒体操作系统技术主要涉及：多媒体操作系统技术主要涉及： 计算机系统硬件资源管理计算机系统硬件资源管理软件资源的管理软件资源的管理计算机语言环境的支持计算机语言环境的支持操作环境的设置操作环境的设置能提供基本的操作工具能提供基本的操作工具能支持多种多媒体软件的运行能支持多种多媒体软件的运行 多媒体操作系统应能支持多种多媒体软件的运多媒体操作系统应能支持多种多媒体软件的运行行。由于多媒体具有多格式、多流、同步以及实时由于多媒体具有多格式、多流、同步以及实时等特点，等特点，多媒体操作系统不仅要解决对多

49、媒体数据多媒体操作系统不仅要解决对多媒体数据格式的支持，还要实现对多媒体数据同步功能的支格式的支持，还要实现对多媒体数据同步功能的支持。许多多媒体操作系统都是在一般操作系统的基持。许多多媒体操作系统都是在一般操作系统的基础上继续开发而成的。础上继续开发而成的。 1.2.3 多媒体数据处理技术多媒体数据处理技术 多媒体数据处理技术研究：多媒体数据处理技术研究：多媒体数据的编码多媒体数据的编码媒体的创作媒体的创作多媒体集成多媒体集成数据的管理数据的管理信息的产出和使用等技术。信息的产出和使用等技术。 编码技术编码技术：计算机的多媒体数据都是编码，：计算机的多媒体数据都是编码，是多媒体数据得以输入、

50、保存和输出的是多媒体数据得以输入、保存和输出的基础。比如文字编码有输入码、存储码基础。比如文字编码有输入码、存储码和输出码，对于数据量特别大的音频、和输出码，对于数据量特别大的音频、图像和视频之类的数据还需要建立压缩图像和视频之类的数据还需要建立压缩码。编码的性能直接关系到处理和使用码。编码的性能直接关系到处理和使用的效果。的效果。 媒体创作技术媒体创作技术：所研究的是如何开发媒体素材的创：所研究的是如何开发媒体素材的创作工具，以便于用户利用这些工具制造如音频、视频、作工具，以便于用户利用这些工具制造如音频、视频、动画等各种表示媒体。比如动画等各种表示媒体。比如Sound Recorder S

51、ound Recorder 、WaveEditWaveEdit可用来创作音频文件，可用来创作音频文件，PhotoshopPhotoshop可用来创可用来创作图像，作图像，FlashFlash可以用来创作动画。许多多媒体创作可以用来创作动画。许多多媒体创作工具都提供了丰富的创作功能和便捷的操作方法。工具都提供了丰富的创作功能和便捷的操作方法。 多媒体集成技术多媒体集成技术：研究如何合理地组织多媒体素材，：研究如何合理地组织多媒体素材，使合成后的信息效果表达更清楚、吸引力更强和给人使合成后的信息效果表达更清楚、吸引力更强和给人留下的印象更深刻。利用这种技术开发的多媒体集成留下的印象更深刻。利用这种

52、技术开发的多媒体集成工具（如工具（如AuthorwareAuthorware）可以提供用户去创作多媒体应）可以提供用户去创作多媒体应用系统。用系统。 数据管理技术数据管理技术：要解决的是数据的组织、维护和检：要解决的是数据的组织、维护和检索问题。数据管理常常建立在数据库的基础上，数据索问题。数据管理常常建立在数据库的基础上，数据库的类型就是组织数据的一种方式，例如关系型数据库的类型就是组织数据的一种方式，例如关系型数据库就是以二维表的形式组织数据，更适合多媒体数据库就是以二维表的形式组织数据，更适合多媒体数据的是面向对象的数据库，而超文本、超媒体式的数据的是面向对象的数据库，而超文本、超媒体式

53、的数据组织形式是网状链接模式的。多媒体数据管理中最大组织形式是网状链接模式的。多媒体数据管理中最大的难点就是实现基于多媒体数据内容的检索。的难点就是实现基于多媒体数据内容的检索。 多媒体使用技术多媒体使用技术：当计算机上已经存在许多多媒体：当计算机上已经存在许多多媒体信息时，如何调用和展示这些信息呢。媒体播放器就信息时，如何调用和展示这些信息呢。媒体播放器就是使用技术下的一个实例，它能提取是使用技术下的一个实例，它能提取CDCD音乐、音乐、DVDDVD数数字影片、字影片、InternetInternet上的广播，能自行编排节目单、控上的广播，能自行编排节目单、控制播放等。制播放等。 信息产出技

54、术信息产出技术：属于数据分析方法的设计，就是：属于数据分析方法的设计，就是在计算机上通过科学计算的过程获得具有指导意义在计算机上通过科学计算的过程获得具有指导意义的分析结果。比如在市场营销领域，根据一段时间的分析结果。比如在市场营销领域，根据一段时间的产品销售量数据，通过计算可预测今后一段时间的产品销售量数据，通过计算可预测今后一段时间的可能销售量。的可能销售量。1.2.4 多媒体网络技术多媒体网络技术 多媒体网络技术包括：多媒体网络技术包括：u网络构建技术网络构建技术u网络通讯技术网络通讯技术u网络应用技术网络应用技术 涉及互联网络的组建技术、多媒体中间涉及互联网络的组建技术、多媒体中间件技

55、术、多媒体交换技术、超媒体技术、多件技术、多媒体交换技术、超媒体技术、多媒体通信中的媒体通信中的QoSQoS管理技术、多媒体会议系管理技术、多媒体会议系统技术、多媒体视频点播与交互电视技术、统技术、多媒体视频点播与交互电视技术、IPIP电话技术等等。电话技术等等。1.3 多媒体技术的应用系统组多媒体技术的应用系统组成成 1.3.1 MPC多媒体应用系统多媒体应用系统的组成的组成一般多媒体系统由计算机一般多媒体系统由计算机硬件硬件和和软件软件两大两大部分组成。部分组成。 多媒体计算机多媒体计算机硬件组成硬件组成 多媒体计算机的硬件部分包括：计算机多媒体基本处理多媒体计算机的硬件部分包括：计算机多

56、媒体基本处理部件、多媒体输入部件、多媒体输入/ /输出设备、多媒体附加设备。信号输出设备、多媒体附加设备。信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。转换装置、通信传输设备及接口装置等。计算机多媒体基本处理部件是指计算机主板、计算机多媒体基本处理部件是指计算机主板、CPUCPU、内、内存等部件，首先最重要的是根据多媒体技术标准而研制存等部件，首先最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡。生成的多媒体信息处理芯片和板卡。CPUCPU芯片中集成了芯片中集成了MMXMMX技术，使得技术，使得CPUCPU芯片具有高速缓冲、多媒体和通信功芯片具有高速缓冲、多媒体和通信功能。内存的进一

57、步扩大提高了数据的包含能力。主板在能。内存的进一步扩大提高了数据的包含能力。主板在标准接口上的扩展增强了且方便了其他设备的接入能力，标准接口上的扩展增强了且方便了其他设备的接入能力，使得的计算机能协同其他专用多媒体微处理器一起工作，使得的计算机能协同其他专用多媒体微处理器一起工作，并支持并支持DVDDVD、TVTV及网络等功能。及网络等功能。在图在图1-11-1中，给出了多媒体计算机部件的基本配置中，给出了多媒体计算机部件的基本配置实例：包含磁存储、光存储、声卡、显示器、鼠实例：包含磁存储、光存储、声卡、显示器、鼠标、键盘、话筒、耳机的多媒体计算机，外加可标、键盘、话筒、耳机的多媒体计算机，外

58、加可以接入计算机的图形写入板、扫描仪、音箱、摄以接入计算机的图形写入板、扫描仪、音箱、摄像头、打印机、和优盘。像头、打印机、和优盘。 图图1-1 MPC1-1 MPC基本设备、音基本设备、音/ /视频设备、图形板、视频设备、图形板、扫描仪、打印机和优盘扫描仪、打印机和优盘 多媒体计算机技术规格19901990年年MicrosoftMicrosoft等公司筹建了等公司筹建了PCPC市场协会市场协会, ,并并在在19911991年年1010月发表了第一代多媒体个人计算机月发表了第一代多媒体个人计算机（MPCMPC）的规格，随着计算机技术的提高，）的规格，随着计算机技术的提高，PCPC市场协会相继发

59、表了一系列的技术规格。见表市场协会相继发表了一系列的技术规格。见表1-11-1 。 表表1-1 MPC1-1 MPC技术规格技术规格 MPC 标准系列 1990年11月MPC1.0 1993年5月MPC2.0 1995年6月MPC3.0 1996年MPC4.0 CPU 80386SX 80486 Pentium 75 Pentium133 内存容量2MB 4MB 8MB 16MB 硬盘容量 30MB 160MB 850MB 1.6GB CD-ROM 150KB/s (300KB/s)2x (600KB/s)4x 10 x 声卡 8位 16位 16位 16位 图像色彩 16色、256色 16位彩

60、色 24位彩色 32位真彩色 分辨率 640480 640480 800600 12801024 视频播放 352240 30fps 软驱 1.44MB 1.44MB 1.44MB 1.44MB 操作系统 DOS 3.1版以上Windows 3.0带多媒体扩展 DOS 3.1版以上Windows 3.x Windows 95 Windows 95 多媒体计算机多媒体计算机的软件的软件 计算机多媒体软件主要分为四类：计算机多媒体软件主要分为四类：u系统软件系统软件u多媒体素材创作软件多媒体素材创作软件u多媒体应用系统开发软件多媒体应用系统开发软件u多媒体应用软件。多媒体应用软件。系统软件系统软件包含多媒