计算机多媒体技术及其应用

计算机多媒体技术及其应用

作者：杜喜

来源：《商情》2014年第52期

【摘要】计算机多媒体是指融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体，其使用的媒体包括文字、图像、图形、动画、音频、视频等。各种媒体表现形式各异，但都以数字化形式存在。在日常工作以及其它活动中，具有广泛的应用价值。 【关键词】计算机多媒体，技术，应用 一、多媒体的概念及其标准

“多媒体”有两重含义，一是指存储信息的介质，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中文译作媒介。也可以定义为：多媒体是 “文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。换言之，多媒体技术即是计算机交互式综合处理多媒体信息——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。 在多媒体计算机之前，传统的微机或个人机处理的信息往往仅限于文字和数字，只能算是计算机应用的初级阶段，同时，由于人机之间的交互只能通过键盘和显示器，故交流信息的途径缺乏多样性。现在无论办公电脑还是家用计算机，大多都具有了多媒体应用功能。 多媒体计算机应该具备下列配置：

（1）文本：由语言文字和符号字符组成的数据文件。

（2）图像：通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件，也叫点位图或位图图像。

（3）图形：矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。

（4）动画：将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。

（5）音频：声音信号，即相应于人类听觉可感知范围内的频率。

（6）视频：可视信号，即计算机屏幕上显示出来的动态信息，如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术，是指采用计算机技术，将各种媒体以数字化的方式集成在一起，从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多体信息的能力。

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与多媒体有关的概念与国际标准包括：

（1）多媒体信息处理技术。多媒体信息处理技术就是能够同时捕捉、处理、编辑、储存和播放两种以上不同类型信息媒体的技术。 （2）静态媒体与连续媒体。

静态媒体（如文本）是没有时间维的媒体，即其播放速度不会影响所含信息的再现。连续媒体（如音频和视频）是由媒体“量子（如音频采样和视频帧）组成的，具有隐含的时间维，播放速度影响其所含信息的再现，因此，需要在一段特定的时间里按特定的速度播放。 （3）捕捉媒体与合成媒体。捕捉媒体是指从现实世界中捕捉到的真实媒体信息，合成媒体则是指通过计算机合成的媒体。 常见国际标准包括：

（一）ISO指定的国际标准。有JPEG标准、MPEG系列标准等。

（二）ITU指定的国际标准，有H.320：H.320、H.324：H.324等国际标准。虚拟现实技术（Virtual Reality Technology）是一项综合集成技术，它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉，使用户通过适当装置，自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说，虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。 二、多媒体虚拟技术的应用例举

虚拟现实技术具有沉浸感、交互性、想象性的特征。沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力，用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的，完全与真实环境中感受的一样。它是虚拟现实系统的核心。交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后，通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用，用户可以进行必要的操作，虚拟环境中做出相应的响应。想象性是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中，与虚拟环境进行了各种交互作用，从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识，从而可以深化概念，萌发新意，产生认识上的飞跃。因此，虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口，而且可以使用户沉浸于此环境中获取新的知识，提高感性和理性认识，从而产生新的构思。这种构思结果输入到系统中去，系统会将处理后的状态实时显示或由传感装置反馈给用户。实际应用的虚拟现实系统可分为如下几类：

（一）桌面虚拟现实系统，也称窗口中的虚拟现实。它可以通过桌上型机实现，所以成本较低，功能也最简单，主要用于CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、建筑设计、桌面游戏等领域。

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（二）沉浸虚拟现实系统，如各种用途的体验器，使人有身临其境的感觉，各种培训、演示以及高级游戏等用途均可用这种系统。

（三）分布式虚拟现实系统，它在因特网环境下，充分利用分布于各地的资源，协同开发各种虚拟现实的利用。它通常是浸沉虚拟现实系统的发展，也就是把分布于不同地方的沉浸虚拟现实系统，通过因特网连接起来，共同实现某种用途。 美国大型军用交互仿真系统NPSNet以及因特网上多人游戏MUD便是这类系统。 三、多媒体技术的发展

计算机多媒体技术可以应用在我们工作与生活中的诸多领域，例如数字化档案馆融入了多媒体技术后，使得数字化档案馆更加生动真实。远程教育、科研等领域也广泛应用了计算机多媒体技术。多媒体技术涉及到我们日常工作和生活的诸多层面。

由于计算机相关技术的飞速发展，多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都应经是很成熟的技术，但是对于图像和音频的压缩编码规范还较为混乱。有些压缩编码规范虽然已经公开，但有些对外界还属于内部机密，这将不利于整合音视频压缩编码以及技术进步。在资源共享，开源的思想占主流的当代科研和技术界，多媒体技术的发展也需要把各种音视频的压缩技术整合起来，这样，多媒体技术才会更加规范和成熟，从而为社会生产与生活带来更大的福祉。