2.2.1 多媒体技术基本知识

1.多媒体技术的相关概念

我们通常所说的“媒体（Media）”的含义包括两点：一是指信息的物理载体（即存储和传递信息的实体），如书、挂图、磁盘、光盘以及相关的播放设备等；另一层含义是指信息的表现形式（或者说传播形式），如文字、声音、图像、动画等。多媒体计算机中所说的媒体，是指后者而言，即计算机不仅能处理文字、数值之类的信息，而且还能处理音频、图形、视频图像等各种不同形式的信息。

2. 多媒体技术的特征

多媒体技术的主要特征有：

(1) 集成性 

(2) 控制性 

(3) 交互性 

(4) 非线性 

(5) 实时性 

 3. 多媒体技术的主要应用

多媒体技术借助日益普及的高速信息网，可实现计算机的全球联网和信息资源共享，因此被广泛应用在咨询服务、教育培训、文化娱乐、商业广告、休闲旅游、电子出版、电子商务、信息发布、虚拟现实、过程模拟等诸多方面，并在网络、通信、军事、金融、医疗、影视等诸多行业发挥着越来越大的作用。

2.2.2 多媒体数据压缩技术

1. 数据压缩的必要性和可行性

（1）必要性。

（2）可行性。

2. 多媒体数据压缩的目的

多媒体数据压缩的目的就是为了方便多媒体信息的传播和交流，减少多媒体数据占有的存储空间，减少多媒体数据传输所需信道的带宽，最有效地利用有限资源。

    3. 数据压缩的方法

根据对压缩后的数据解压缩(也称解码)是否能准确地(无失真)恢复压缩前的数据来分类，可将其分成无失真压缩(无损压缩)和有失真压缩(有损压缩)两类。

（1）无损压缩。

（2）有损压缩。

2.2.3 多媒体个人计算机（MPC）的组成

多媒体个人计算机并不是一种全新的计算机，它仍然是基于冯·诺依曼体系结构的计算机，是在现有个人计算机的基础上增加一些硬件板卡及其相应软件，使其具有交互式综合处理声音、文字、图像和视频信息功能的计算机。

一个完整的多媒体计算机系统由多媒体计算机硬件和多媒体计算机软件两部分组成。                       

1. 多媒体计算机基本硬件

多媒体计算机硬件系统就是在原有计算机硬件系统的基础上增加的音频信息处理硬件、视频信息处理硬件及光盘驱动器等。

（1）音频卡（Sound Card）。

（2）视频卡（Video Card）。

（3）采集卡。

（4）光驱（光盘驱动器）

　2. 多媒体计算机的软件

多媒体计算机软件系统用于对硬件系统进行管理、组织和控制，以方便用户使用多媒体系统。它可以按功能分为多媒体系统软件、多媒体支持软件和多媒体应用软件。

2.2.4 多媒体音频技术

声音是人们用来传递信息最方便、最熟悉的方式。声音是多媒体信息的一个重要组成部分，多媒体技术的功能实际上就是利用多媒体计算机的相关硬件和软件来模仿人类的信息获取和处理方法。在多媒体系统中，音频可被用作输入或输出。输入可以是自然语言或语音命令，输出可以是语音或音乐，这些都会涉及音频处理技术。

1. 声音

在外力的作用下，引起空气中的分子振动，人对这种振动的感觉就是声音。

声音的三个重要指标是：振幅、频率和音色。

2. 音频的数字化

将模拟音频信息转变为数字音频信息的过程称为音频信息的数字化，简称音频数字化。其过程分为：采样、量化和编码三个步骤。

    （1）采样

    （2）量化

    （3）编码

3. 常用音频文件格式

（1）WAV格式。

（2）MP3格式。

（3）WMA格式。

（4）MIDI（MusicInstrument Digital Interface） 就是音乐设备的数字化接口，也称为“数字音序”。

4. 音频卡

音频卡，也称为声卡（Sound Card），是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。

（1）板卡式声卡（独立声卡）。

（2）集成式声卡。集成声卡是指在计算机主板上集成了处理音效的声音芯片。

（3）外置式声卡。

5.音箱

音箱是一种输出设备，是整个音响系统的终端，其作用是把音频信号转换为声音，并辐射到空间去。声卡负责处理各种音频信息，通过音箱就可以听到声卡处理的结果。

2.2.5 数字视频技术

1.视频的数字化

要让计算机处理视频信息，首先要解决的是视频数字化的问题。

2. 常用视频文件格式

（1）AVI（Audio Video Interleaved）格式

（2）MPEG（Moving Picture Expert Group）格式

（3）DivX格式。

（4）RM（Real Media）格式。

3. 视频卡

视频卡是一种专门用于对视频信号进行实时处理的设备，其功能是将视频信号采集到计算机中，以数据文件的形式保存在硬盘上。

4. HDMI接口

HDMI（HighDefinition Multimedia Interface，简称HDMI），又被称为高清晰度多媒体接口。

5．触摸屏

触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。

2.2.6 虚拟现实技术

虚拟现实（VirtualReality，简称VR）技术是多媒体技术广泛应用后兴起的更高层次的计算机用户接口技术，它利用计算机生成一种模拟模式，通过多种传感设备使用户与该虚拟环境自然交互，从而通过视觉、听觉和触觉等获得与真实世界相同的感受。

1.虚拟现实技术的主要特征：

（1）浸没感（Immersion）

（2）交互性（Interactivity）

（3）构想性（Imagination）

（4）多感知性（Multi-Sensory）

2.虚拟现实交互设备

输入设备主要有：三维位置跟踪器、数据手套、三维鼠标、三维扫描仪、游戏手柄/摇杆、眼动仪、动作捕捉器等。常见输入设备如图2-26所示。

（1）数据手套。

（2）三维鼠标。