多媒体技术

专业名称：计算机多媒体技术 专业培养目标：培养具备较强的计算机操作技能，能熟练进行计算机多媒体软件设计和开发、交互式多媒体作品的设计与制作的高级技术应用性专门人才。

多媒体技术（Multimedia Technology）是利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术。
真正的多媒体技术所涉及的对象是计算机技术的产物，而其他的单纯事物，如电影、电视、音响等，均不属于多媒体技术的范畴。

媒体(medium)在计算机行业里，媒体有两种含义：其一是指传播信息的载体，如语言、文字、图像、视频、音频等等；其二是指存贮信息的载体，如ROM、RAM、磁带、磁盘、光盘等，目前，主要的载体有CD-ROM、VCD、网页等。多媒体是近几年者出现的新生事物，正在飞速发展和完善之中。
我们所提到多媒体技术中的媒体主要是指前者，就是利用电脑把文字、图形、影象、动画、声音及视频等媒体信息都数位化，并将其整合在一定的交互式界面上，使电脑具有交互展示不同媒体形态的能力。它极大的改变了人们获取信息的传统方法，符合人们在信息时代的阅读方式。
多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域，使计算机由办公室、实验室中的专用品变成了信息社会的普通工具，广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训练，甚至家庭生活与娱乐等领域。
多媒体介绍通常的计算机应用系统可以处理文字、数据和图形等信息，而多媒体计算机除了处理以上的信息种类以外，还可以综合处理图像、声音、动画、视频等信息，开创了计算机应用的新纪元。
多媒体技术应用的意义在于:
·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。
·使计算机系统的人机交互界面和手段更加友好和方便，非专业人员可以方便地使用和操作计算机。
·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，为信息处理技术发展奠定了新的基石。
多媒体技术发展已经有多年的历史了，到目前为止声音、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，现在热门的技术如模式识别、MPEG压缩技术、虚拟现实技术正在逐步走向成熟，相信不久也会进入市场。
多媒体技术多媒体技术涉及面相当广泛，主要包括:
·音频技术:音频采样、压缩、合成及处理、语音识别等。
·视频技术:视频数字化及处理。
·图像技术:图像处理、图像、图形动态生成。
·图像压缩技术:图像压缩、动态视频压缩。
·通信技术:语音、视频、图像的传输。
·标准化:多媒体标准化。
多媒体技术涉及的内容
多媒体数据压缩：多模态转换、压缩编码；
多媒体处理：音频信息处理，如音乐合成、语音识别、文字与语音相互转换；图像处理，虚拟现实；
多媒体数据存储：多媒体数据库；
多媒体数据检索：基于内容的图像检索，视频检索；
多媒体著作工具：多媒体同步、超媒体和超文本；
多媒体通信与分布式多媒体：CSCW、会议系统、VOD和系统设计；
多媒体专用设备技术：多媒体专用芯片技术，多媒体专用输入输出技术；
多媒体应用技术：CAI与远程教学，GIS与数字地球、多媒体远程监控等。

（1）文本
文本是以文字和各种专用符号表达的信息形式，它是现实生活中使用得最多的一种信息存储和传递方式。用文本表达信息给人充分的想象空间，它主要用于对知识的描述性表示，如阐述概念、定义、原理和问题以及显示标题、菜单等内容。
（2）图像
图像是多媒体软件中最重要的信息表现形式之一，它是决定一个多媒体软件视觉效果的关键因素。
（3）动画
动画是利用人的视觉暂留特性，快速播放一系列连续运动变化的图形图像，也包括画面的缩放、旋转、变换、淡入淡出等特殊效果。通过动画可以把抽象的内容形象化，使许多难以理解的教学内容变迁生动有趣。合理使用动画可以达到事半功倍的效果。
（4）声音
声音是人们用来传递信息、交流感情最方便、最熟悉的方式之一。在多媒体课件中，按其表达形式，可将声音分为讲解、音乐、效果三类。
（5）视频影像
视频影像具有时序性与丰富的信息内涵，常用于交待事物的发展过程。视频非常类似于我们熟知的电影和电视，有声有色，在多媒体中充当起重要的角色。

多媒体是融合两种以上媒体的人——机交互式信息交流和传播媒体，具有以下特点：
1、信息载体的多样性：相对于计算机而言的，即指信息媒体的多样性。
2、多媒体的交互性是指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作从而为用户提供了更加有效地控制和使用信息的手段。
3、集成性是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，它包括信息媒体的集成和处理这些媒体的设备的集成。
4. 数字化——媒体以数字形式存在。
5. 实时性——声音、动态图像（视频）随时间变化。
多媒体技术的特点
1、能够完成在内容上相关联的多媒体信息的处理和传送，如声音、活动图像、文本、图形、动画等；
2、交互式工作，而不是简单的单向或双向传输；
3、网络联结，即各种媒体信息是通过网络传输的，而不是借助CD-ROM等存储载体来传递的。
多媒体技术的应用
近年来，多媒体技术得到迅速发展，多媒体系统的应用更以极强的渗透力进入人类生活的各个领域，如游戏、教育、档案、图书、娱乐、艺术、股票债券、金融交易、建筑设计、家庭、通讯等等。其中，运用最多最广泛也最早的就是电子游戏，千万青少年甚至成年人为之着迷，可见多媒体的威力。大商场、邮局里是电子导购触摸屏也是一例，它的出现极大地方便了人们的生活。近年来又出现了教学类多媒体产品，一对一专业级的教授，使莘莘学子受益匪浅。正因为如此，许多有眼光的企业看到了这一形式，纷纷运用其做企业宣传之用甚至运用其交互能力加入了电子商务，自助式维护，教授使用的功能，方便了客户，促进了销售，提升了企业形象，扩展了商机，在销售和形象二方面都获益。
可以这样说，凡是一个有进取心的企业，都离不开这一最新的高技术产品。首先多媒体的运用领域十分广泛，注定了它可在各行各业生根开花。其二，随着计算机的普及，新一代在计算机环境中成长起来的年轻人，已经习惯了这一形式，作为一个有发展眼光的企业，是不会放弃这一未来的消费主体的。其三，由于多媒体信息技术在国外已经非常普及，面对日益国际化的市场，只有跟上国际潮流。

音频技术发展较早，几年前一些技术已经成熟并产品化，甚至进入了家庭，如数字音响。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，数字音响也是采用了此技术取代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，人耳听觉上限在20KHz左右，目前常用的采样频率为11KHz，22KHz和44KHz几种。采样频率越高音质越好，存贮数据量越大。CD唱片采样频率为44.1KHz，达到了目前最好的听觉效果。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位、12位和16位三种。不同的采样数据位数决定了不同的音质，采样位数越高，存贮数据量越大，音质也越好。CD唱片采用了双声道16位采样，采样频率为44.1KHz，因而达到了专业级水平。
音频处理包括范围较广，但主要方面集中在音频压缩上，目前最新的MPEG语音压缩算法可将声音压缩六倍。语音合成是指将正文合成为语言播放，目前国外几种主要语音的合成水平均已到实用阶段，汉语合成几年来也有突飞猛进的发展，实验系统正在运行。在音频技术中难度最大最吸引人的技术当属语音识别，虽然目前只是处于实验研究阶段，但是广阔的应用前景使之一直成为研究关注的热点之一。
虽然视频技术发展的时间较短，但是产品应用范围已经很大，与MPEG压缩技术结合的产品已开始进入家庭。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。目前采样格式有两种:Y:U:V4:1:1和Y:U:V4:2:2，前者是早期产品采用的主要格式，Y:U:V4:2:2格式使得色度信号采样增加了一倍，视频数字化后的色彩、清晰度及稳定性有了明显的改善，是下一代产品的发展方向。
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，从而可以录制到录像带中或在电视上播放。对于不同的应用环境有不同的技术可以采用。从低档的游戏机到电视台广播级的编码技术都已成熟。
图像压缩一直是技术热点之一，它的潜在价值相当大，是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础，目前ISO制订了两个压缩标准即JPEG和MPEG。JPEG是静态图像的压缩标准,适用于连续色调彩色或灰度图像。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。
MJPEG是指MotionJPEG，即按照25帧/秒速度使用JPEG算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。
MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，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。通常保持较高的图像质量而压缩比高达100倍。MPEG算法的缺点是压缩算法复杂，实现很困难。

多媒体的含义是，把电视式的视听信息传播能力与计算机交互控制功能结合起来，创造出集文、图、声、像于一体的新型信息处理模型，使计算机具有数字化全动态、全视频的播放、编辑和创作多媒体信息功能，具有控制和传输多媒体电子邮件、电视会议等视频传输功能，将使计算机的标准化和实用化则是这场新技术革命的重大课题。数字声、像数据的使用与高速传输已成为一个国家技术水平和经济实力的象征。
世界很大，但也很小，这说的确实没错，多媒体技术可以使人们跨越时空了解天文地理、古往今来的历史文化、高新技术、风土人情。上至国家政府，下至平民百姓，每天无不在和多媒体技术打交道。人们的生活水平提高了，从多媒体的发展也可以看出来。通讯、数字声像技术、网络电视、3G、MP4、MP5等等，这些都可以体现了人类的的文明进步。

在网络技术和标准不断更新换代的今天，如何以有限的资源，以更快的速度推出新产品，是摆在众多网络通信厂商面前的一大挑战。
单打独斗的时代早已一去不复返了，开放是这个时代的主流，联盟与联合代表着一种明智的选择。对于全球的开发商、集成商和设备商来说，需要建立一个和谐的环境，让他们共同合作，为用户提供基于IP的多媒体应用和服务。
在NMS公司看来，这正是该公司的使命。作为拥有20余年业内先进通信技术解决方案和声誉的合作伙伴，NMS在提供高生产率和建立双赢的合作关系的定位是独一无二的。NMS集结了来自VoIP、视频、移动内容服务和IMS领域有所建树的精英们，来为用户整合出最优的解决方案。
第一代媒体服务器的不足
用毫无疑问是大家一致看好的核心增值业务。作为媒体服务器来说，其可以提供可总控的解决方案，能够显著缩短应用系统研发周期。但是，当前的第一代应用解决方案还无法满足市场的一些关键性要求。早期的媒体服务器解决方案一般由拥有自主知识产权的设备级组件构成，它提供预定义的媒体和协议支持、网络接口选项，其接口只能提供VoIP网络处理功能。
第一代媒体应用服务器的局限性体现为：支持有限类型的硬件平台和操作系统，无法满足电信运营商对通用支持技术的基本要求；缺乏TDM和SS7之间的转换接口，这样应用方案无法同时支持当前的网络架构、新涌现的VoIP网络和面向未来的IMS（IP多媒体子系统）架构；此外是可修改性差，无法实现快速修改以支持一些重要的老协议标准和语音编码器。
随着各种新型基于IMS的应用系统的研制和实施，其对现有网络设施和老的协议标准支持的重要性也越来越突出。媒体服务器需要与现有的智能网络实现互操作，在智能网络到IMS架构的转换期，媒体服务器提供的IMS服务还将与现有其他应用服务并行共存相当一段时间。
由此，市场呼唤新一代媒体服务器产品的到来。
不一样的“Vision”
NMS公司最近推出了新型Vision系列媒体服务器和网关产品，它代表了媒体服务器应用领域的全新突破。NMS公司平台解决方案业务部产品与技术策略组高级副总裁George Kontopidis博士表示，Vision作为面向应用的全系列产品，可以帮助OEM供应商和应用供应商快速开发和配置汇聚型多媒体应用系统。Vision产品帮助客户通过网络向应用系统传送媒体信息，并有效解决了第一代媒体应用解决方案存在的一些不足。
Vision系列媒体服务器和网关
NMS公司的Vision系列媒体服务器和网关可以有效克服当前应用解决方案所存在的各种不足，它采用层次型结构设计，基于NMS构件，拥有可配置、适应性强的特点，并支持开放式标准。
Vision媒体服务器
Vision媒体服务器作为Vision系列的基本成员，可以支持宽范围的应用，包括网络发布、消息应用、预付费卡处理、会议应用、自助服务、语音门户、呼叫中心、IP和移动交换中心等。
Vision媒体服务器可以采用应用系统的远程控制方式对电信用户接口进行管理，并提供IVR、会议应用、编码转换、视频和传真等功能强大的媒体处理功能。
Vision VoiceXML服务器
Vision VoiceXML服务器作为已推出的解决方案，可以用于研制在ISDN和SS7网络环境下的语音应用系统。它支持VoiceXML 2.0行业标准以及基于XML的扩展标准，并可以在不修改VoiceXML标准的前提下提供外向拨号、呼叫方授权、详细通话记录收集等功能。
Vision视频编码转化器
Vision视频编码器支持3G-324M和IP宽带环境，并为包括H.263 和MPEG-4在内的各种标准之间提供实时视频格式转换和速率转换，它还可以通过扩展支持多种视频处理功能，以增强用户的体验水平。
Vision视频网关
目前众多新型和现有的应用系统需要寻求与视频手机进行通信的方法。Vision视频网关可以封装这种通信的复杂处理，并提供了系统灵活性，可以支持宽范围的应用和服务。
Vision信令服务器
Vision信令服务器可以把NMS可靠的SS7信令技术用到一系列新型应用和网络中，拥有高性能和电信运营级可靠性。
Kontopidis先生表示，NMS将继续充实具有NMS特点的软件、API和媒体平台的综合产品线，以切实满足开发商对硬件和软件的需求。另一方面，NMS将进一步提高服务支持的水平。