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关于多媒体的知识告诉我一些吧!

归档日期:08-15       文本归类:知识信息格式      文章编辑:爱尚语录

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  多媒体(Multimedia),在计算机系统中,组合两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体。使用的媒体包括文字、图片、照片、声音 (包含音乐、语音旁白、特殊音效)、动画和影片,以及程式所提供的互动功能。

  多媒体是超媒体(Hypermedia)系统中的一个子集,而超媒体系统是使用超链接 (Hyperlink)构成的全球信息系统,全球信息系统是因特网上使用 TCP/IP 协议和 UDP/IP 协议的应用系统。二维的多媒体网页使用 HTML、XML等语言编写,三维的多媒体网页使用 VRML等语言编写。目前许多多媒体作品使用光盘发行,以后将更多地使用网络发行。

  关于“多媒体”概念的标准定义还没有统一,一般理解为“多种媒体的综合”,而多媒体技术也就是“进行多种媒体综合的技术”了。这个定义道出了多媒体的实质,但还太笼统。

  媒体(Media)就是人与人之间实现信息交流的中介,简单地说,就是信息的载体,也称为媒介。多媒体就是多重媒体的意思,可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称,即多种信息载体的表现形式和传递方式。

  通常所说的“新闻媒体”、“第四媒体”、“网络媒体”、“超媒体”,“多媒体”等,这些词汇中媒体一词的所指是不同的。因此,有人对此多有微词。比如说不应译作“第四媒体”,而应叫“第四传媒”或者“第四媒介”。到底是媒体还是媒介?有人认为:

  “传播媒介有两种含义。第一,它是指传递信息的手段、方式或载体,如语言、文字、报纸、书刊、广播、电视、电话、电报等。第二它是从事信息采集、加工、制作和传播的社会组织即传媒机构,如报社、出版社、电台、电视台等。在传播学中,传播媒介包括以上两种含义。细分起来,如果是指传播活动的手段、方式或载体,那么一般就用‘媒介’这个词;如果是提传播活动的组 多媒体产品织、机构或人员,那么一般就用‘媒体’这个词。”

  (李彬,《大众传播学》,中央广播电视大学出版社,2000年6月第1版,第170页)

  照此说法,前述“新闻媒体”中“媒体”指的是组织或机构;而“多媒体”、“第四媒体”、“网络媒体”、“超媒体”中“媒体”则是指“传播活动的手段、方式或载体”,应当说是“媒介”。这种解释,可谓差强人意。不过人们在指称多种“传播活动的手段、方式或载体”时,并未沿用“媒介”一词,而是约定俗成地称为“多媒体”了。

  狭义,专指融合两种以上“传播手段、方式或载体”的、人机交互式信息交流和传播的媒体,或者说是指在计算机控制下把文字、声音、图形、影象、动画和电视等多种类型的信息,混合在一起交流传播的手段、方式或载体。如多媒体电脑、因特网等。(参阅程栋《实用网络新闻学》新华出版社,2002年版)

  多媒体是计算机和视频技术的结合,实际上它是两个媒体;声音和图像,或者用现在的术语:音响和电视。多媒体本身有两个方面,和所有现代技术一样它是由硬件和软件,或机器和思想混合组成。可以将多媒体技术和功能在概念上区分为控制系统和信息。 多媒体之所以能够实现是依靠数字技术。多媒体代表数字控制和数字媒体的汇合,电脑是数字控制系统,而数字媒体是当今音频和视频最先进的存储和传播形式。事实上有人就简单地认为多媒体是电脑和电视的结合。电脑的能力达到实时处理电视和声音数据流的水平,这时多媒体就诞生了。多媒体电脑需要具有比主流电脑更强的能力,多媒体电脑决定了主流电脑的发展。区别普通电脑和多媒体电脑的主要东西是声卡和只读光盘驱动器。光盘是多媒体的主要存储和交换媒体。没有这种方便的光盘,电脑工业就无法销售构成多媒体节目的几百兆字节的音频、可视的和文字的数据,你也无法买到多媒体。

  现在可以回答什么是多媒体。它不只是一件东西,而是包括许多东西的复杂的组合:硬件、软件和这两者相遇时的界面。不,我们还忘了一件最重要的事情.多媒体还包括你。咳,就是!对于多媒体,你不再是一个被动的观众,你可以控制,可以交互作用,可以让它按你的需要去做。在一个报告中,你可以不管那些无用的东西而直接进入重要的数据,可以将感兴趣的全世界的报告和图片收集汇编到一起。这就是多媒体的力量和它与传统媒体(如书本和电视)的区别所在。

  多媒体能做什么?它展示信息、交流思想和抒发情感。它让你看到、听到和理解其他人的思想。也就是说,它是一种通讯的方式。声音、图像、图形、文字等被理解为承载信息的媒体而称为多媒体其实并不准确,因为这容易跟那些承载信息进行传输、存储的物质媒体(也有人称为介质),如电磁波、光、空气波、电流、磁介质等相混淆。但是,现在多媒体这个名词或术语几乎已经成为文字、图形、图像和声音的同义词,也就是说,一般人都认为,多媒体就是声音、图像与图形等的组合,所以在一般的文章中也就一直沿用这个不太准确的词。目前流行的多媒体的概念,主要仍是指文字、图形、图像、声音等人的器官能直接感受和理解的多种信息类型,这已经成为一种较狭义的多媒体的理解。

  在计算机和通信领域,我们所指的信息的正文、图形、声音、图像、动画,都可以称为媒体。从计算机和通信设备处理信息的角度来看,我们可以将自然界和人类社会原始信息存在的式---数据、文字、有声的语言、音响、绘画、动画、图像(静态的照片和动态的电影、电视和录像)等,归结为三种最基本的媒体:声、图、文。传统的计算机只能够处理单媒体---“文”,电视能够传播声、图、文集成信息,但它不是多媒体系统。通过电视,我们只能单向被动地接受信息,不能双向地、主动地处理信息,没有所谓的交互性。可视电话虽然有交互性,但我们仅仅能够听到声音,见到谈话人的形象,也不是 可视电话多媒体。所谓多媒体,是指能够同时采集、处理、编辑、存储和展示两个或以上不同类型信息媒体的技术,这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画和活动影像等。

  在日常生活中,被称为媒体的东西有许多,如蜜蜂是传播花粉的媒体、苍蝇是传播病菌的媒体。但准确地说,这些所谓的“媒体”是传播媒体,并非我们所说的多媒体中的“媒体”,因为这些传播媒体传播的都是某种物质实体,而文字、声音、图像、图形这些都不是物质实体,它们只是客观事物某种属性的表面特征,是一种信息表示方式。我们在计算机和通信领域所说的“媒体”,是信息存储、传播和表现的载体,并不是一般的媒介和媒质。

  从概念上准确地说,多媒体中的“媒体”应该是指一种表达某种信息内容的形式,同理可以知道,我们所指的多媒体,应该是多种信息的表达方式或者是多种信息的类型,自然地,我们就可以用多媒体信息这个概念来表示包含文字信息、图形信息、图像信息和声音信息等不同信息类型的一种综合信息类型。

  总之,由于信息最本质的概念是客观事物属性的表面特征,其表现方式是多种多样的,因此,较为准确而全面的多媒体定义,就应该是指多种信息类型的综合。

  这些媒体可以是图形、图像、声音、文字、视频、动画等信息表示形式,也可以是显示器、扬声器、电视机等信息的展示设备,传递信息的光纤、电缆、电磁波、计算机等中介媒质,还可以是存储信息的磁盘、光盘、磁带等存储实体。

  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。为了改换人机交互的接口,使计算机能够集声、文、图、像处理于一体,人类发明了有多媒体处理能力的计算机。我们这里重点谈谈个人机(就是现在说的PC啦)。所以现在你该明白,所谓多媒体个人机(Multimedia Personal Computer, MPC)无非就是具有了多媒体处理功能的个人计算机(如早期的586机型),它的硬件结构与一般所用的个人机并无太大的差别,只不过是多了一些软硬件配置而已。一般用户如果要拥有MPC大概有两种途径:一是直接够买具有多媒体功能的PC机;二是在基本的PC机上增加多媒体套件而构成MPC。对计算机厂商和开发人员来说,MPC已经成为一种必须具有的技术规范。

  这样提供的配置是最基本MPC的硬件基础,它们构成MPC的主机。除此以外,MPC能扩充的配置还可能包括如下几个方面:

  ★ 光盘驱动器:包括可重写光盘驱动器(CD-R)、WORM光盘驱动器和CD-ROM驱动器。其中CD-ROM驱动器为MPC带来了价格便宜的650M存储设备,存有图形、动画、图像、声音、文本、数字音频、程序等资源的CD-ROM早已广泛使用,因此现在光驱对广大用户来说已经是必须配置的了。而可重写光盘、WORM光盘价格较贵,目前还不是非常普及。另外,DVD出现在市场上也有些时日了,它的存储量更大,双面可达17GB,是升级换代的理想产品。

  ★ 音频卡:在音频卡上连接的音频输入输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI合成器、耳机、扬声器等。数字音频处理的支持是多媒体计算机的重要方面,音频卡具有A/D和D/A音频信号的转换功能,可以合成音乐、混合多种声源,还可以外接MIDI电子音乐设备。

  ★ 图形加速卡:图文并茂的多媒体表现需要分辨率高,而且同屏显示色彩丰富的显示卡的支持,同时还要求具有Windows的显示驱动程序,并在Windows下的像素运算速度要快。所以现在带有图形用户接口GUI加速器的局部总线显示适配器使得Windows的显示速度大大加快。

  ★ 视频卡:可细分为视频捕捉卡、视频处理卡、视频播放卡以及TV编码器等专用卡,其功能是连接摄像机、VCR影碟机、TV等设备,以便获取、处理和表现各种动画和数字化视频媒体。

  ★ 扫描卡:它是用来连接各种图形扫描仪的,是常用的静态照片、文字、工程图输入设备。

  ★ 打印机接口:用来连接各种打印机,包括普通打印机、激光打印机、彩色打印机等,打印机现在已经是最常用的多媒体输出设备之一了。

  ★ 交互控制接口:它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人机交互设备的,这些设备将大大方便用户对MPC的使用。

  ★ 网络接口:是实现多媒体通信的重要MPC扩充部件。计算机和通信技术相结合的时代已经来临,这就需要专门的多媒体外部设备将数据量庞大的多媒体信息传送出去或接收进来,通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN和ISDN等。

  我们知道,由于声音点播和影视点播应用还没有完全直接集成到现在的Web浏览器中,这就需要一个单独的应用程序来帮助,通常我们使用媒体播放器(Media player)来播放声音和影视。典型的媒体播放器要执行好几个功能,包括解压缩、消除抖动、错误纠正和用户播放等功能。现在可以使用像插件这种技术把媒体播放器的用户接口放在Web客户机的用户界面上,浏览器在当前Web页面上保留屏幕空间,并且由媒体播放器来管理。目前,大多数客户机使用如下几种方法来读取声音和影视文件:

  ★ 解压缩:几乎所有的声音和电视图象都是经过压缩之后存放在存储器中的,因此无论播放来自于存储器或者来自网络上的声音和影视都要解压缩。

  ★ 去抖动:由于到达接收端的每个声音信息包和电视图象信息包的时延不是一个固定的数值,如果不加任何措施就原原本本地把数据送到媒体播放器播放,听起来就会有抖动的感觉,甚至对声音和电视图象所表达的信息无法理解。在媒体播放器中,限制这种抖动的简单方法是使用缓存技术,就是把声音或者电视图象数据先存放在缓冲存储器中,经过一段延时之后再播放。

  ★ 错误处理:由于在因特网上往往会出现让人不能接收的交通拥挤,信息包中的部分信息在传输过程中就可能会丢失。如果连续丢失的信息包太多,用户接收的声音和图象质量就不能容忍。采取的办法往往是重传。

  ★ 用户可控制的接口:这是用户直接控制媒体播放器播放媒体的实际接口。媒体播放器为用户提供的控制功能通常包括声音的音量大小、暂停/重新开始和跳转等等。

  我们知道,只要是彩色都可用亮度、色调和饱和度来描述,人眼中看到的任一彩色光都是这三个特征的综合效果。那么亮度、色调和饱和度分别指的是什么呢?

  ★ 亮度:是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉,它与被观察物体的发光强度有关;★ 色调:是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉,它反映颜色的种类,是决定颜色的基本特性,如红色、棕色就是指色调;

  ★ 饱和度:指的是颜色的纯度,即掺入白光的程度,或者说是指颜色的深浅程度,对于同一色调的彩色光,饱和度越深颜色越鲜明或说越纯。通常我们把色调和饱和度通称为色度。 现在你该明白了,亮度是用来表示某彩色光的明亮程度,而色度则表示颜色的类别与深浅程度。除此之外,自然界常见的各种颜色光,都可由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例相配而成;同样绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光,这就形成了色度学中最基本的原理----三原色原理(RGB)。

  一般来说,目前的图形(图像)格式大致可以分为两大类:一类为位图;另一类称为描绘类、矢量类或面向对象的图形(图像)。前者是以点阵形式描述图形(图像)的,后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形(图像)。一般说来,后者对图像的表达细致、真实,缩放后图形(图像)的分辨率不变,在专业级的图形(图像)处理中运用较多。

  在介绍图形(图像)格式前,我们实在有必要先了解一下图形(图像)的一些相关技术指标:分辨率、色彩数、图形灰度。

  ★ 分辨率:分为屏幕分辨率和输出分辨率两种,前者用每英寸行数表示,数值越大图形(图像)质量越好;后者衡量输出设备的精度,以每英寸的像素点数表示;

  ★ 色彩数和图形灰度:用位(bit)表示,一般写成2的n次方,n代表位数。当图形(图像)达到24位时,可表现1677万种颜色,即真彩。灰度的表示法类似;

  下面我们就通过图形文件的特征后缀名(就是如图.bmp这样的)来逐一认识当前常见的图形文件格式:BMP、DIB、PCP、DIF、WMF、GIF、JPG、TIF、EPS、PSD、CDR、IFF、TGA、PCD、MPT、PNG。

  ★ BMP(bit map picture):PC机上最常用的位图格式,有压缩和不压缩两种形式,该格式可表现从2位到24位的色彩,分辨率也可从480x320至1024x768。该格式在Windows环境下相当稳定,在文件大小没有限制的场合中运用极为广泛。

  ★ DIB(device independent bitmap):描述图像的能力基本与BMP相同,并且能运行于多种硬件平台,只是文件较大。

  ★ PCP(PC paintbrush):由Zsoft公司创建的一种经过压缩且节约磁盘空间的PC位图格式,它最高可表现24位图形(图像)。过去有一定市场,但随着JPEG的兴起,其地位已逐渐日落终天了。

  ★ GIF(graphics interchange format):在各种平台的各种图形处理软件上均可处理的经过压缩的图形格式。支持多图像文件和动画文件。缺点是存储色彩最高只能达到256种。

  ★ JPG(joint photographics expert group):可以大幅度地压缩图形文件的一种图形格式。对于同一幅画面,JPG格式存储的文件是其他类型图形文件的1/10到1/20,而且色彩数最高可达到24位,所以它被广泛应用于Internet上的homepage或internet上的图片库。

  ★ TIF(tagged image file format):文件体积庞大,但存储信息量亦巨大,细微层次的信息较多,有利于原稿阶调与色彩的复制。该格式有压缩和非压缩两种形式,最高支持的色彩数可达16M。

  ★ CDR(coreldraw):CorelDraw的文件格式。另外,CDX是所有CorelDraw应用程序均能使用的图形(图像)文件,是发展成熟的CDR文件。

  ★ IFF(image file format):用于大型超级图形处理平台,比如AMIGA机,好莱坞的特技大片多采用该图形格式处理。图形(图像)效果,包括色彩纹理等逼真再现原景。当然,该格式耗用的内存外存等的计算机资源也十分巨大。

  ★ TGA(tagged graphic):是True vision公司为其显示卡开发的图形文件格式,创建时期较早,最高色彩数可达32位。VDA,PIX,WIN,BPX,ICB等均属其旁系。

  ★ PCD(Photo CD):由KODAK公司开发,其它软件系统对其只能读取。

  ★PNG (Portable Network Graphics)便携式网络图形,是一种无损压缩的位图图形格式,支持索引、灰度、RGB[A]三种颜色方案以及Alpha通道等特性,最高支持48位线位灰度图像。较旧的浏览器和程序可能不支持 PNG 文件。

  多媒体涉及到多方面的音频处理技术,如:音频采集、语音编码/解码、文一-语转换、音乐合成、语音识别与理解、音频数据传输、音频一-视频同步、音频效果与编辑等。其中数字音频是个关键的概念,它指的是一个用来表示声音强弱的数据序列,它是由模拟声音经抽样(即每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值)量化和编码(即把声音数据写成计算机的数据格式)后得到的。计算机数字CD、数字磁带(DAT)中存储的都是数字声音。模拟一-数字转换器把模拟声音变成数字声音;数字一-模拟转换器可以恢复出模拟来的声音。

  一般来讲,实现计算机语音输出有两种方法:一是录音/重放,二是文一-语转换。第二种方法是基于声音合成技术的一种声音产生技术,它可用于语音合成和音乐合成。而第一种方法是最简单的音乐合成方法,曾相继产生了应用调频(FM)音乐合成技术和波形表(wavetable)音乐合成技术。

  现在我们用的最多的音频名词之一MIDI(musical instrument digital interface)是作为“乐器数字接口”的缩写出现的,并用它来泛指数字音乐的国际标准。由于它定义了计算机音乐程序、合成器及其他电子设备交换信息和电子信号的方式,所以可以解决不同电子乐器之间不兼容的问题。另外,标准的多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件,利用MIDI文件演奏音乐,所需的存储量最少。

  至于MIDI文件,是指存放MIDI信息的标准文件格式。MIDI文件中包含音符、定时和多达16个通道的演奏定义。文件包括每个通道的演奏音符信息:键通道号、音长、音量和力度(击键时,键达到最低位置的速度)。由于MDDI文件是一系列指令,而不是波形,它需要的磁盘空间非常少;并且现装载MIDI文件比波形文件容易的多。这样,在设计多媒体节目时,我们可以指定什么时候播放音乐,将有很大的灵活性。在以下几种情况下,使用MIDI文件比使用波形音频更合适:需要播放长时间高质量音乐,如想在硬盘上存储的音乐大于4分钟,而硬盘又没有足够的存储容量;需要以音乐作背景音响效果,同时从CD-ROM中装载其它数据,如图像、文字的显示;需要以音乐作背景音响效果,同时播放波形音频或实现文一语转换,以实现音乐和语音的同时输出。

  ★ WAVE,扩展名为WAV:该格式记录声音的波形,故只要采样率高、采样字节长、机器速度快,利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致,质量非常高,但这样做的代价就是文件太大。

  ★ MOD,扩展名MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669等:该格式的文件里存放乐谱和乐曲使用的各种音色样本,具有回放效果明确,音色种类无限等优点。但它也有一些致命弱点,以至于现在已经逐渐淘汰,目前只有MOD迷及一些游戏程序中尚在使用。

  ★ MPEG-1layer 3,扩展名MP3:现在最流行的声音文件格式,因其压缩率大,在网络可视电话通信方面应用广泛,但和CD唱片相比,音质不能令人非常满意。

  ★ Real Audio,扩展名RA:这种格式真可谓是网络的灵魂,强大的压缩量和极小的失真使其在众多格式中脱颖而出。和MP3相同,它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的,因此主要目标是压缩比和容错性,其次才是音质。

  ★ Creative Musical Format,扩展名CMF:Creative公司的专用音乐格式,和MIDI差不多,只是音色、效果上有些特色,专用于FM声卡,但其兼容性也很差。

  ★ CD Audio音乐CD,扩展名CDA:唱片采用的格式,又叫“红皮书”格式,记录的是波形流,绝对的纯正、HIFI。但缺点是无法编辑,文件长度太大。

  ★ MIDI,扩展名MID:目前最成熟的音乐格式,实际上已经成为一种产业标准,其科学性、兼容性、复杂程度等各方面当然远远超过本文前面介绍的所有标准(除交响乐CD、Unplug CD外,其它CD往往都是利用MIDI制作出来的),它的General MIDI就是最常见的通行标准。作为音乐工业的数据通信标准,MIDI能指挥各音乐设备的运转,而且具有统一的标准格式,能够模仿原始乐器的各种演奏技巧甚至无法演奏的效果,而且文件的长度非常小。

  WAV文件、VOC文件、MIDI文件、RMI文件、PCM文件以及AIF文件等若干种。

  ★ WAV文件:Microsoft公司的音频文件格式,它来源于对声音模拟波形的采样。用不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样可以得到一系列离散的采样点,以不同的量化位数(8位或16位)把这些采样点的值转换成二进制数,然后存入磁盘,这就产生了声音的WAV文件,即波形文件。Microsoft Sound System软件Sound Finder可以转换AIF SND和VOD文件到WAV格式。

  ★ VOC文件:Creative公司波形音频文件格式,也是声霸卡(sound blaster)使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块(header block)和音频数据块(data block)组成。文件头包含一个标识版本号和一个指向数据块起始的指针。数据块分成各种类型的子块。如声音数据静音标识ASCII码文件重复的结果重复以及终止标志,扩展块等。

  ★ MIDI文件:Musical Instrument Digital Interface(乐器数字接口)的缩写。它是由世界上主要电子乐器制造厂商建立起来的一个通信标准,以规定计算机音乐程序 电子合成器和其它电子设备之间交换信息与控制信号的方法。MIDI文件中包含音符定时和多达16个通道的乐器定义,每个音符包括键通道号持续时间音量和力度等信息。所以MIDI文件记录的不是乐曲本身,而是一些描述乐曲演奏过程中的指令。

  ★ RMI文件:Microsoft公司的MIDI文件格式,它可以包括图片标记和文本。

  ★ PCM文件:模拟音频信号经模数转换(A/D变换)直接形成的二进制序列,该文件没有附加的文件头和文件结束标志。在声霸卡提供的软件中,可以利用VOC-HDR程序,为PCM格式的音频文件加上文件头,而形成VOC格式。Windows的Convert工具可以把PCM音频格式的文件转换成Microsoft的WAV格式的文件。

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