多媒体计算机技术

6.1.4　多媒体计算机技术

1.计算机的信息处理和输入输出

计算机是能够处理信息的机器。计算机能够接受（输入）信息，例如可以在键盘上打字，存储到计算机的内外存储器。计算机也能输出信息，例如可以将文本、图形等显示在屏幕上，或通过打印机打印到纸上。计算机最主要的特点是能对信息进行处理。例如，计算机能进行高速的数字运算，也能对字符进行处理。例如能将符合某些特定要求的字符快速地从大段的文字中寻找出来，必要时替换成其他字符，或将字符（包括汉字）变成不同的字体、风格、大小加以显示或打印等。计算机还有一个重要特点是能进行逻辑判断，从而在程序控制下，实现自动执行、分支、循环等功能。例如，根据输入的信息（键盘输入或鼠标操作等），计算机能自动确定下一步怎么走，实际上也就具有了人机对话即交互的能力。但传统的计算机通常只能处理（包括存储、处理与显示）数字、文字及一些简单的图形信息、声音方面，更是仅能通过所谓PC扬声器发一些简单蜂鸣声或模拟一些最简单并且十分单调的音阶。

2.计算机技术领域的多媒体概念

信息是通过媒体传递，最后作用于人的视觉、听觉等感官，为人所接收的。所谓媒体，本意即“中介”或“两者之间”。例如，物理学研究指出，声音在真空中不能传播，必须通过空气等中介才能传播，这时，空气等中介就称为声音传播的媒体。在信息领域，媒体指的是信息传播的中介或手段。媒体的具体指代和分类常因行业的不同或注重点的不一而不同。如社会上一般将报刊、电影、广播、电视等称为新闻媒体（或媒介、传媒等）或大众媒体，并作相应分类。学校常将课本、幻灯、投影、录音、录像等视作教育媒体，差不多是按设备技术特点分的。有时又按信息作用于人的感官不同而分为听觉媒体、视觉媒体或视听觉媒体。图书馆则按信息的物质载体不同区分为印刷媒体和非印刷媒体。媒体也可侧重信息呈现或表达的形式，并区分为文字（文本）、图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体。计算机如要处理这类媒体信息，所采用的技术有所不同，目前计算机领域的多媒体概念，媒体主要就是据此分类的。文本、图形、图像、声音、动画等媒体传递信息的特点各不相同，在有效性方面，则常常是可以优势互补的。如果将多种媒体的优越功能集于计算机一身，让多种视听信息纳入计算机的统一存储、编辑、管理、调用，并且能纳入交互之中，那么这样的计算机就可以称作多媒体（Multimedia）计算机。相应的软硬件技术也称为计算机的多媒体技术。多媒体计算机能显示文本、图形乃至逼真的图像，发出清晰的语言，演奏动听的音乐，播放动画片和视频图像，并且这些媒体信息的呈现与人机交互融为一体。以往的计算机也能发声，但仅能发一些简单的和单调的声音。以往的计算机也能显示图形，但难以显示层次丰富、色彩鲜艳的图像照片，更无法播放大段的动画片或视频。当然，多媒体技术的发展与成熟实际上有一个相当长的过程，这些功能也是逐步实现的。

多媒体技术（Multimedia Technology）虽然在20世纪80年代末才开始崭露头角，却迅速地得以发展成熟，可以说和网络并列成为世纪之交信息技术领域最成功、影响最大的两大应用。计算机多媒体技术一直在不断发展中，难以有一个统一、严格的定义。一般认为，“计算机多媒体技术是将文字、声音、图形图像，甚至视频集成进入计算机中，供人们能以更加自然、更加人类化的方式与计算机进行信息交流，使信息表现为图、文、声并茂。”利平科特（Lippincott）和鲁宾逊（Robinson）在1990年2月的Byte杂志上发表文章，对多媒体技术分别给出了不太严格的定义，概括起来是：“计算机综合处理多种媒体信息，包括文本、图形、图像和声音以及动画，在这些信息间以某种方式建立逻辑联接，并集成为一个具有交互能力的系统”。

3.多媒体计算机技术概念的两大要素

所以可以说，当计算机能处理的不只是数字或文字，而是包括有图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体，而且这多种媒体有机结合成一种能实现人机交互的信息媒体时，才有了计算机领域的多媒体概念。对计算机多媒体的概念理解，应注重两个要素：

一是媒体集成性，这里媒体主要指信息呈现形式，即文字（text）、声音（Auido）、图形（Graphic）、图像、（Image）、动画（Animation）、视频（video）等。这些媒体（数据块）不是简单地顺序排列和呈示，而是结构上具有非线性，呈示时可按需有机搭配。

二是交互性，即人机关系。人不是纯粹被动地看或听，而是参与其中。例如，面对计算机呈示的某一界面（环境），人（用户）可以从键盘输入数字或文字回答问题、用鼠标单击（或指向、双击）某一位置、或用鼠标拖动某一显示的对象等方式向计算机输入信息。对于用户不同的输入，计算机下一步呈示的信息或环境也是不同的。这一点是计算机多媒体与电视、录像等的根本区别。

多媒体技术不是一夜之间诞生的，也不是一个人发明的。不同的人，从不同的领域，以不同的专业角度来看待什么是多媒体，其结果也可能是不同的。例如，计算机专家从数据结构的角度来看，先有数字、文字、加上表格、线条图形、点阵图像，现在又加进了活动影像、声音等新的数据表示方式，所以多种数据结构和多种处理方式是多媒体的特征。如果从涉及的硬件设备来看，多媒体计算机除了需要传统的主机与外部设备，往往还需要增加光盘驱动器、声卡、鼠标、触摸屏等设备。为信息的采集，还很有必要增加话筒、扫描仪、数字相机、摄录像机加视频卡等。为用于教学和会议，可能需要大屏幕电视机或投影机。电视制作界则将能够用于对视频进行非线性编辑，从而制作电视节目的计算机系统称为多媒体。多媒体的本质不仅是信息的集成，也是设备的集成和软件的集成，并且通过逻辑联接形成有机整体从而可以实现交互控制，因此可以说集成和交互是多媒体的精髓。

4.多媒体计算机技术的发展和应用

多媒体的发展技术上依赖于计算机软硬件技术的发展。硬件技术方面，多媒体信息数据量庞大，并有时间限制（如声音、动画、视频），要求处理的速度很快。速度不断创新高的CPU，海量化的内存、硬盘，显示能力（包括同屏幕的色彩数及显示速度）持续改进的显示卡和显示器，声卡、光盘等技术的发展，及相应的性能价格比提高，为多媒体技术的成熟和推广创造了基本条件。软件技术方面，则得益于图形化操作系统，数字化技术，压缩技术，多媒体规范，能适应多媒体应用开发的语言、工具等的迅速发展。在网络与多媒体结合日益紧密的时代，网络技术，尤其宽带、光纤、无线通信等技术的发展，也提供了不可或缺的支撑。

多媒体技术的发展对世界产生相当大的影响。多媒体被公认为20世纪90年代计算机技术发展的三大热点之一（其他两个热点为网络和人工智能），被迅速应用到广泛的领域，并与其他的信息技术相互交融，例如：

（1）公共信息查询系统，用于机场、车站、旅馆、博物馆、展览馆等的信息查询及导游，通常配以触摸屏幕做输入，使用十分直观方便。

（2）多媒体出版物，许多专业读物或“百科全书”被搬上光盘，并且图文声并茂。

（3）教育教学，多媒体的教育教学应用也正是本章讨论的重点。

（4）广播电视技术，多媒体技术正在深刻地改变广播电视节目的制作技术，多媒体的重要特点就是能处理声音、视频，并且不受传统编辑技术严格的线性次序，依赖纯硬件的合成方式的约束，形成了更具创造力，更随心所欲的所谓非线性技术。

（5）多媒体对电子、计算机和视频游戏的作用当然也是十分巨大。

（6）多媒体通讯日渐影响整个通讯领域，多媒体技术与网络技术的结合，差不多就是信息高速公路的概念。

（7）虚拟现实技术也与多媒体技术密不可分。