多媒体技术的发展

多媒体技术的发展

摘要:介绍了多媒体技术的定义，内涵，应用以及未来的发展趋势，多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，本文通过对多媒体技术的应用现状和发展趋势的分析，使我们展望到，随着日益普及的高速信息网，它正被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业。

关键字：多媒体技术，发展趋势，应用

一. 什么是多媒体技术

“多媒体”一词译自英文“Multimedia”，媒体（medium）原有两重含义，一是指存储信息的实体，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。从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成的啦。

多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。有人定义多媒体计算机是一组硬件和软件设备；结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。也有人定义多媒体是 “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”。概括起来就是：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。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术。

二．多媒体技术的发展阶段

1．初露端倪：20世纪80年代

多媒体技术开始进入实际应用阶段的标志——第一块声卡于1987年8月问世。

2.1988年，MPEG（专门研究运动图像压缩的专家小组）建立。

3．多媒体时代到来：20世纪90年代

主线：一是视频技术的发展；二是音频技术的发展

4．视频技术发展的三个高潮

AVI：奠定计算机视频存储的基础 MPEG：普及了计算机视频应用

Stream（流格式）：网络传播视频

5．音频技术发展的两个阶段

以单机为主的WAV和MIDA音乐

各种网络音乐压缩技术：（RA、RM、RAM）、MP3、VQF、WMA

三．多媒体技术介绍

1.视频和音频数据压缩与解压缩技术：

信号的数字化处理是多媒体技术的基础；多媒体数据压缩及编码技术是多媒体系统的关键技术。

压缩方法（由相应的算法信号处理器完成）包括

1)声音：去掉重复代码，去掉声音数据中的无声信号序列。

2)静止图像：采用JPEG算法标准。

3)视频图像：MPEG算法、DVI算法、H.261算法。

2.超大规模集成(VLSI)电路制造技术：

由于VLSI技术的进步使得生产低廉的数字信号处理器(DSP)芯片成为可能。DSP芯片是位完成某种特定的信号处理设计的，在通用计算机上需要多条指令才能完成的处理，在DSP上可用一条指令完成。DSP的价格虽然只有几十到几百美元，但完成特定处理时的计算能力却与普通中型计算机相当。所以可以说是VLSI技术为多媒体技术的普遍应用创造了必要条件。

3.大容量的光盘存储器：例如VCD与DVD。

4.多媒体同步技术：

在多媒体系统中，由“多媒体系统核心系统”（多媒体操作系统）来解决多媒体信息的时空同步。

多媒体信息相互集成的模式包括

1)制约式：一种媒体的状态转移或激活影响到另一种媒体。

2)协作式：两种以上的媒体信息同时存在。

3)交互式：某一种媒体上含有的信息变换为另一种媒体的信息。

5.多媒体网络和通信技术：

多媒体通信技术包含语音压缩、图像压缩及多媒体的混合传输技术。特别是为了只用一根电话线同时传输语音、图像、文件等信号，必须要用复杂的多路混合传输技术，而且要采用特殊的约定来完成，这种语音、数据的同步传输技术被称作SVD技术。

6.多媒体计算机系统软件的核心是AVSS或AVK：

为了支持计算机对声、文、图等多媒体信息的处理，特别是要解决多媒体信息的时空同步问题，研制多媒体核心软件是又一关键技术。

7.超文本与超媒体技术：

超文本：一种新颖的文本信息管理技术，是一种典型的数据库技术。它是一个非线性的结构，以结点为单位组织信息，在结点与结点之间通过表示它们之间关系的链加以链接，构成表达特定内容的信息网络，用户可以有选择地查阅自己感兴趣的文本，超文本组织信息的方式与人类的联想记忆方式有相似之处，从而可以更有效地表达和处理信息。

超媒体：起源于超文本，并使用超文本方式组织和处理多媒体信息。

四．多媒体技术的新应用

1.多媒体在通信系统中的应用

多媒体通信是90年代迅速发展起来的一项技术。一方面,多媒体技术使计算机能同时处 理视频、音频和文本等多种信息,提高了信息的多样性;另一方面,网络通信技术打消了人们 之间的地域限制,提高了信息的瞬时性。二者结合所产生的多媒体通信技术把计算机的交互 性、通信的分布性及电视的真实性有效地融为一体,成为当前信息社会的一个重要标志。 近几年来,随着多媒体技术的迅速发展,多媒体通信相关产业的发展呈一日千里之势。 尽管多媒体通信引人注目,但由于它涉及的技术层面广泛,包括人机界面、数字信号处理

、大容量存储装置、数据库管理系统、计算机结构、多媒体操作系统、高速网络、通信协议 、网络管理及相关的各种软件工程技术,因此要想普及到一般用户,还有待上述各种技术的进 一步发展。目前,多媒体通信仍处于起步阶段,主要应用于可视电话、视频会议、修改文件与图表、检索计算机中的多媒体信息资源、多媒体邮件,以及传播知识等。

今后,随着微电子技术、光通信技术和信息处理技术的发展,必将产生价廉物美的、真正

集成化的多媒体通信终端,多媒体通信系统产品将日趋标准化,台式型和PC型多媒体通信系统将成为产品的主流,多媒体通信将日趋普及。

2.多媒体在编著系统中的应用

多媒体编著系统用计算机综合处理文字、图形、影像、动画和音频等信息,使之在不同 的界面上流通,并具有传送、转换及同步化功能。

目前,市场上的多媒体编著系统很多,主要应用于以下两个领域:

(1)多媒体电子出版物

多媒体电子出版物是80年代发展起来的新兴产业。近年来,发达国家和地区相继涌现出 一批电子出版公司,出版物有百科全书、字词典、技术手册、书刊及情报资料检索等。

(2)软件出版

采用CD-ROM装载软件,可以显著降低成本,对大型软件和发行量大的软件效果尤为明显。 目前,著名软件(如Windows NT、NetWare、AutoCAD等)都有CD-ROM的装载版本。此外,还包括其它各领域专用的多媒体应用软件等。

3.多媒体在工业领域中的应用

多媒体在家用PC机市场掀起风暴后,又开始进军工业应用领域。一些大公司通过应用多 媒体PC来开拓市场、培训雇员,以降低生产成本、提高产品质量、增强市场竞争能力。 现代化企业的综合信息管理、生产过程的自动化控制,都离不开对多媒体信息的采集、

监视、存储、传输,以及综合分析处理和管理。应用多媒体技术来综合处理多种信息,可以做 到信息处理综合化、智能化,从而提高工业生产和管理的自动化水平。

多媒体技术在工业生产实时监控系统中,尤其在生产现场设备故障诊断和生产过程参数

监测等方面有着非常重大的实际应用价值。特别在一些责任重大的危险环境中,多媒体实时 监控系统将起到越来越重要的作用。尽管目前多媒体技术在工业应用中还未形成一定的市场 规模,但由于工业生产在整个国民经济中的重要作用和多媒体技术本身的综合优势,可以预见 ,在今后几年中,多媒体技术、特别是分布式多媒体系统在工业监控系统中一定会得到普遍重 视。

4.多媒体在医疗影像诊断系统中的应用

现代先进的医疗诊断技术的共同特点是,以现代物理技术为基础,借助于计算机技术,对

医疗影像进行数字化和重建处理。计算机在成像过程中起着至关重要的作用。随着临床要求 的不断提高,以及多媒体技术的发展,出现了新一代具有多媒体处理功能的医疗诊断系统。多 媒体医疗影像系统在媒体种类、媒体介质、媒体存储及管理方式、诊断辅助信息、直观性和 实时性等方面都使传统诊断技术相形见绌。这必将引起医疗领域的一场革命。

事实上,在医疗诊断中经常采用的实时动态视频扫描、声影处理等技术都是多媒体技术

成功应用的例证。多媒体数据库技术从根本上解决了医疗影像的另一关键问题——影像存储 管理问题。多媒体和网络技术的应用,还使远程医疗从理想变成现实。

当前,多媒体医疗影像系统的研究方兴未艾,各种先进的系统层出不穷。这必将极大地改 善人类的医疗条件,提高医疗水平。

5.多媒体在教学中的应用

目前,传统的教师主讲的教学模式正受到多媒体教学模式的极大冲击。因为后者能使教 学内容更充实、更形象、更有吸引力,从而提高学生的学习热情和学习效率。

可以预见,今后多媒体技术必将越来越多地应用于现代教学实践中,并将推动整个教育事业的发展。

五．多媒体技术发展的趋势

总的来看，多媒体技术正向二个方而发展：一是网络化发展趋势，与宽带网络通信等技术相互结合，使多媒体技术进入科研设计、企业管理、办公自动化、远程教育、远程医疗、检索咨询，文化娱乐、自动测控等领域;

二是多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化，提高计算机系统本身的多媒体性能，开发智能化家电。

1 多媒体技术的网络化发展趋势

多媒体技术的发展使多媒体计算机将形成更完善的计算机支撑的协同工作环境，消除了空间距离的障碍，也消除了时间距离的障碍，为人类提供更完善的信息服务。

多媒体交互技术的发展，使多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解(语音识别与合成)和新的传感技术(手写输入、数据手套、电子气味合成器)等基础上，利用人的多种感觉通道和动作通道(如语音、书写、表情、姿势、视线、动作和嗅觉等)，通过数据手套和跟踪手语信息，提取特定人的面部特征，合成面部动作和表情，以并行和非精确方式与计算机系统进行交互。可以提高人机交互的自然性和高效性，实现以三维的逼真输出为标志的虚拟现实。

2 多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化发展趋势

目前多媒体计算机硬件体系结构，多媒体计算机的视频音频接口软件不断改进，尤其是采用了硬件体系结构设计和软件、算法相结合的方案，使多媒体计算机的性能指标进一步提高，但要满足多媒体网络化环境的要求，还需对软件作进一步的开发和研究，使多媒体终端设备具有更高的部件化和智能化，对多媒体终端增加如文字的识别和输入、汉语语音的识别和输入、自然语言理解和机器翻译、图形的识别和理解、机器人视觉和计算机视觉等智能。 近年来随着多媒体技术的发展，TV与PC技术的竞争与融合越来越引入注目，传统的电视主要用在娱乐，而PC重在获取信息。随着电视技术的发展，电视浏览收看功能、交互式节目指南、电视上网等功能应运而生。而PC技术在媒体节目处理方面也有了很大的突破，视音频流功能的加强，搜索引擎，网上看电视等技术相应出现，比较来看，收发E-Mail、聊天和视频会议终端功能更是PC与电视技术的溶合点，而数字机顶盒技术适应了TV与PC溶合的发展趋势，延伸出“信息家电平台”的概念，使多媒体终端集家庭购物、家庭办公、家庭医疗、交互教学、交互游戏、视频邮件和视频点播等全方位应用为一身，代表了当今嵌入化多媒体终端的发展方向。

参考文献：

[1]钟玉琢等．多媒体计算机技术基础及应用[M]．北京．高等教育出版社，1999．

[2]徐光佑，史元春．中国多媒体技术研究．1999．

[6]王军，韩志强．多媒体技术发展现状及未来发展趋势浅淡[J]．