浅谈多媒体技术的发展Word格式.docx

1、9.2实验的作用，优化物理实验教学 199.3控制教学节奏，提高教学效果 209.4创设学习氛围培养学生的能力 209.5激活创新意识 209.6全面提高学生素质 219.7计算机多媒体技术专业 219.7.1专业名称：计算机多媒体技术 219.7.2专业核心能力： 219.7.3可设置的专业方向： 229.7.4培养目标：9.7.5主要课程：9.7.6实践能力培养 229.7.7就业方向 22参考文献 23绪 论多媒体技术是指通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理，使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术，又称为计算机多媒体技术。第一章 组

2、成内容1.1 多媒体技术定义多媒体技术（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，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。多媒体技术中的媒体主要是指前

3、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。1.2多媒体技术的发展领域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。第二章 基本要素多媒体包括文本、图形、静态图像、声音、动画、视频剪辑等基本要素。在进行多媒体教学课件设计的，也就是从这些要素的作用、特性出发，在教育学、心理学等原理

4、的指导下，充分构思、组织多媒体要素，发挥各种媒体要素的长处，为不同学习类型的学习者提供不同的学习媒体信息，从多种媒体渠道向学习者传递教育、教学信息。2.1文本2.1.1文本的作用多媒体教学课件可以通过文本向学生显示一定的教育教学信息，在学生用多媒体进行自主学习遇到因难时也可以提供一定的帮助、指导信息，使学生的学习顺利进行下去，一些功能齐备的教学软件还能根据学生的学习结果和从学生一方获得的反馈信息向学习提供一定的学习评价信息和相应指导信息。另外，大部分教学软件都会用文本为软件的使用提供一定的使用帮助和导航信息，增强了软件的友好性和易操作性，软件的使用人员不用经过专门的培训就能根据屏幕上的帮助、导

5、航信息使用操作学习软件。最后，在一些教学软件中，教学软件能从学习者身上获得一定的反馈信息，实现信息提供者和接收者之间的信息的双向流动，加强了学习过程的反馈程度。2.1.2文本信息的特点计算机屏幕上的文本信息可以反复阅读，从容理解，不时间、空间的限制，但是，在阅读屏幕上显示的文本信息，特别是信息量较大时容易引起视觉疲劳，使学习者产生厌倦情绪。另外，文本信息具有一定的抽象性，阅读者在阅读时，必须会?quot;译码工作，即抽象的文字还原为相应事物，这就要多媒体教学软件使用者有一定的抽象思维能力和想象能力，不同的阅读者对所阅读的文本的理解也不完全相同。2.1.3文本的开发与设计1、普通文本的开发。开发

6、普通文本的方法一般有两种，如果文本量较大，可以用专用的字处理程序来输入加工，如：Microsoft Word、Word Pad等；如果文字不多，用多媒体创作软件自身的字的字符编辑器就足够了。2、图形文字的开发。Microsoft Office 办公软件提供了艺术工具Microsoft Word Art，用Word 或Microsoft 等软件中插入对象的方法，可以制作丰富多彩、效果各异的效果字；用PhotoShop这一类的图形图像处理软件同样能制作图形文字。3、动态文字的开发。在多媒体教学软件中，经常用一些有一定变化的动态文字来吸引学生的注意力，开发这些动态文字的软件很多，方法也很多。首先，一

7、般的多媒体体创作软件都提供了较为丰富的字符出现效果，象PowerPoint、Authorware等创作软件中 都有溶解、从左边飞入、百页窗等多种效果；其次也可以用动画制作软件来制作文字动画，像Cool3D这样的软件在制作文字动画时就非常简单方便。2.1.4文本的格式与视觉诱导多媒体中的文本为学习者提供了大量的教学信息，学习者可以通过阅读文本获得大量的教学信息。如果设计多媒体文本时，给文本以丰富的格式，引导学习者的注意力，增加文本的的格式有以下几种：1、段落对齐和左右缩进。多媒体中的段落对齐主要有左对齐、居中、右对齐、两端对齐等，通过不同的对齐方式，多媒体教学软件的开发人员就能方便地控制文本在页

8、面中的左右位置，另外，开发人员还可以通过文本的左右缩进技术控制文本在屏幕上的显示宽度。2、 字体、字号、风格及颜色。一般的字处理软件和多媒体创作软件都提供字符的字体、字号、风格（下划线、斜体、粗体等）及颜色的支持，利用这些不同的字符效果就能突出显示教学信息中的重点和难点，吸引学生的注意力。3、 多行文本及其滚动。4、 线性文本与非线性文本超文本。用超文本技术开发的多媒体教学软件更接近学习者联想的特点，更符合学习者的身心特点，十分方便信息的查寻与检索，在多媒体应用中具有很大的潜力。但是，超文本的开发所花的工作量远远超过线性文本的开发，从开发超文本所需的技术要求来讲，用一般的程序设计语言或字处理程

9、序是很难做到的，要做到超文本的随意跳转，最好用面向对象的程序设计语言或专用的多媒体创作工具，如：Visual Basic、visual C+、PowerPoint、Authorware、Director、tool Book等。2.1.5多媒体文本开发应注意的问题在开发多媒体系统中的文本时，应注意使用合适的字体，应注意这样几个问题：一是在新的应用环境中安装这些字体，二是在多媒体系统中嵌入所用的字体。另一种方法就是如果开发的文字是标题，那就把文字制作成图片文件，再插入到多媒体应用系统中。2.2图片这里的图片指的是静态的图形图像。不同的学习者有不同的学习习惯，有些同学擅于从文字的阅读过程中获取教学信

10、息，而有些同学则喜欢从图形图像的观察、辨别中发现事物的本质，多媒体教学软件中的图形图像就为这类的学习者提供了教学信息。另外，与教学内容相关的图形图像在降低教学内容抽象层次方面同样起着不可忽视的作用。2.2.1 图片的作用1、传递教学信息。图形、图像都是非文本信息，在多媒体教学软件中可以传递一些用语言难以描述的教学内容，提供较为直观、形象的教学。2、美化界面、渲染气氛。无论是单机多媒体教学软件，还是网络多媒体教学软件，如时没有图片的美化，那样的软件简直称不上是多媒体软件，用合适的图形或图像作软件的背景图或装饰图，这样就提高了软件的艺术，美化了操作界面，给人一定的美的享受。3、用作导航标志。在多媒

11、体教学软件中经常用一些小的图形符号和图片作为导航标志，教学软件的使用者用鼠标单击这些导般标志，从一个页面跳到另一个页面，任意选择自己想要了解的教学内容，从而在教学软件中任意漫游，不会迷路（在多媒体系统中找不到想要的信息）。2.2.2图片信息的特点与本信息相比，图片信息一般比较直观，抽象程度较低，阅读容易，而且图片信息不受宏观和微观、时间和空间的限制，在大到天体，小到细菌，上到原始社会，下到未来，这些内容都可用图片来表现。2.2.3图片文件的类型图片包括图形（Graphic）和图像（Still Image）两种。图形指的是从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图，也称 量图（Vector Gra

12、phic）。一般所说的图像不是指动态图像，而指的是静态图像，静态图像是一个矩阵，其元素代表空间的一个点，称之为像素点（Pixel），这种图像也称位图。位图中的位（Bit）用来定义图中每个像素点的颜色和高度。对于黑白线条图常用1位值表示，对灰度图常用4位（16种灰度等级）或8位（256种灰度等级）表示该点的高度，而彩色图像则有多种描述方法。位图图像适合表现层次和色彩比较丰富、包含大量细节的图像。彩色图像需要由硬件（显示卡）合成显示。在多媒体制作中常用的就是位图。第三章 主要用途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

13、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，热门的技术如模式识别、MPEG压缩技术、虚拟现实技术逐步走向成熟，相信不久也会进入市场。多媒体的含义是，把电视式的视听信

14、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、MP

15、4、MP5等等，这些都可以体现了人类的的文明进步。第四章 应用领域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

16、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.教育（形象教学、模拟展示）：电子教案、形象教学、模拟交互过程、网络多媒体教学、仿真工艺过程。2.商业广告（特技合成、大型演示）：影视商业广告、公共招贴广告、大型显示屏广告、平面印刷广告。3.影视娱乐业（电影特技、变形效果）：电视/电影/卡通混编特技、演艺界MTV特技制作、三维成像模拟特技、仿真游戏、赌博游戏。4.医疗（远程诊断、远程手术）：网络多媒体技术、网络远程诊断、网络远程操作（手术）。5.旅游（景点

17、介绍）：风光重现、风土人情介绍、服务项目。6.人工智能模拟（生物、人类智能模拟）：生物形态模拟、生物智能模拟、人类行为智能模拟。第五章 基本特点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

18、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。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

19、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。第六章 技术进展6.1音频技术

20、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，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，常用的有8位、1

21、2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，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。6.2视频技术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MP

22、EG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。采样格式有两种:Y:U:V4:1:1和Y:2:2，前者是早期产品采用的主要格式，Y: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。6.3图像压缩图像压缩一直是技

23、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

24、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。第七章 主要产品市场上的多媒体产品较多，硬件产品主要包括以下几类:声卡、语音合成卡、CD-ROM、视频卡、视频编码卡、静态图像压缩卡、动态图像压缩卡等，软件产品包括多媒体应用系统制作工具、多媒体信息咨询系统、多媒体数据库等。应用时根据不同的要求选择合适的产品。7.1音频产品声卡是目前多媒体产品中市场最大的产品之一，它的主要功能是将声音采样存入计算机，或将数字化声音转为模拟信号播放，通常它还有MIDI音乐合成器和CD-ROM控制器

25、，高档产品还具有DSP装置。声卡的典型产品为声霸卡系列。语音合成卡方面国内已研制出汉语合成卡，它可将正文合成语音而播放。语音识别目前还没有相应成熟产品。CD-ROM采用与激光唱片一样的技术，可将声音、图像等信息存入光盘用于访问。它的容量大，使用中无磨损，已成为多媒体的重要产品之一。目前MO技术的发展已产生了可读写的高速光盘驱动器，应用前景十分广阔。现在最大的应用市场是光盘节目（Title）。7.2多媒体视频视频卡可以将电视视频信号转换为数字信号，与VGA信号叠加后在VGA上显示。同时可以捕捉视频图像存盘或小窗口半动态连续的工具，使应用开发摆脱程序设计以及众多多媒体产品的编程问题。MIS（信息管

26、理）系统一直是应用相当广泛的计算机应用系统。多媒体技术的发展已使多媒体MIS系统的开发成为现实，目前多媒可以方便地制作出功能强大的多媒体应用系统而无需写程序。又如交通旅游，到专业领域的信息咨询等方面应用前景也同样相当广阔。7.3多媒体电话在现实生活中，很多人已经放弃了在家里安装座机的想法，把手机变成与外界通信的唯一方式。相比固定电话，手机能够实现更多的功能，例如短信、听音乐或上网等等。全球著名处理器厂商英特尔自然不愿放过这个机会，它希望自己的Atom处理器能够颠覆人们对手机的传统理念，把一个全新的移动通信产品带到现实生活中。与传统手机以通话为重点不同，英特尔新一代“手机“的概念将会让手机在通话

27、之外还拥有很多其它的功能，使其变成人们手中的一个多媒体和网络中心。尽管英特尔目前并没有相关产品的开发计划，但它却创建了一个多媒体电话的参考设计，并希望其它电话厂商能够根据这个设计方案来生产出实际的产品。而且英特尔的设计参考不仅包括硬件设计，电路图和经验证的操作系统也包含其中。据悉，英特尔的多媒体电话参考设计使用了其最新发布的Atom Z500系列处理器和System Controller Hub US15W系统控制芯片，支持串口、RS232端口、Wi-Fi和蓝牙等模块，以及PCI Express插槽和6个USB 2.0端口。另外，US15W芯片还支持最多4条音频流，这意味着在电话上播放多声道音

28、频也不成问题。英特尔还专门为其开发了一个基于Linux平台的操作系统Moblin。看来，我们离Atom电话的时代真的已经不远了。英特尔多媒体电话参考设计参数：尺寸：137.3mm243.7mm处理器：Atom Z500系列533MHz FSB芯片组：英特尔System Controller Hub （SCH） US15W操作系统：Moblin内存：1 GB DDR2 533MHz SODIMM存储：8GB CF卡或1 SATA硬盘显示：8.9英寸触摸式液晶显示屏音频：HD Audio，最多4声道I/O端口：2SDIO/MMC端口、RS232端口、PCI Express插槽、6USB 2.0、2

29、RJ45端口、1 HDMI端口、3.0mm音频端口、2.0mm电话耳机端口、内建扬声器麦克风模块：Wi-Fi、USB、摄像头、1 mini PCIe插槽第八章 系统案例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

30、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