多媒體通信技術中的編解碼技術

1. 多媒體通信技術包括什麼

音頻、視頻特性；多媒體編碼技術；
視頻編碼技術及其壓縮的國際標准；
多媒體音頻編碼技術；從多媒體角度討論計算機網路；電視、電話會議技術及實現；
流媒體相關協議和解決方案；多媒體編程技術。

2. 計算機多媒體技

計算機多媒體技術

一、知識體系
本章知識體系結構：
多媒體、多媒體技術的基本概念和特點；媒體分類形式；多媒體計算機系統構成；圖形圖像、音頻、動畫和視頻媒體素材的採集方法和創作整理工具
二、學習綱要
8.1 多媒體技術概述
本節主要講述了媒體、多媒體基本概念，媒體分類形式，多媒體技術的概念和特點，多媒體技術的發展和應用。
8.1.1基本知識
1．媒體和多媒體
媒體就是人與人之間實現信息交流的中介，簡單地說就是信息的載體。媒體也稱為媒介。多媒體就是多重媒體的意思，可以理解為直接作用於人的感官的文字、圖形圖像、動畫、聲音和影像等各種媒體的統稱，即多種信息載體的表現形式和傳遞方式。
2．媒體的分類
國際電信聯盟（ITU）對媒體做如下分類：
（1）感覺媒體：例如，人的語音、文字、音樂、自然界的聲音、圖形圖像、動畫、視頻等都屬於感覺媒體。
（2）表示媒體：表示媒體表現為信息在計算機中的編碼，如ACSII碼、圖像編碼、聲音編碼等。
（3）表現媒體：又稱為顯示媒體，是計算機用於輸入輸出信息的媒體，如鍵盤、滑鼠、光筆、顯示器、掃描儀、列印機、數字化儀等。
（4）存儲媒體：也稱為介質。常見的存儲媒體有硬碟、軟盤、磁帶和CDROM等。
（5）傳輸媒體：例如電話線、雙絞線、光纖、同軸電纜、微波、紅外線等。
3．多媒體技術
多媒體技術是指把文字、圖形圖像、動畫、音頻、視頻等各種媒體通過計算機進行數字化的採集、獲取、加工處理、存儲和傳播而綜合為一體化的技術。
多媒體技術涉及信息數字化處理技術、數據壓縮和編碼技術、高性能大容量存儲技術、多媒體網路通信技術、多媒體系統軟硬體核心技術、多媒體同步技術、超文本超媒體技術等，其中信息數字化處理技術是基本技術，數據壓縮和編碼技術是核心技術。
4．常見感覺媒體信息
多媒體技術處理的感覺媒體信息類型有以下幾種：
文本信息、圖形圖像、動畫、音頻信息、視頻信息等。
8.1.2多媒體技術的特點
多媒體技術具有多樣性、交互性、實時性和集成性等主要特點。
8.1.3多媒體技術的發展和應用
計算機多媒體技術大體上經歷了三個階段：
第一個階段是1985年以前，這一時期是計算機多媒體技術的萌芽階段。第二個階段是在1985年至90年代初，是多媒體計算機初期標準的形成階段。第三個階段是90年代至今，是計算機多媒體技術飛速發展的階段。
多媒體的應用已經遍及社會生活的各個領域，如教育應用、電子出版、廣告與信息咨詢、管理信息系統和辦公自動化、家庭應用、虛擬現實等。
8.2 多媒體計算機系統
本節介紹了多媒體計算機系統的構成。MPC是指在個人計算（PC）機的基礎上，融合了的圖形圖像、音頻、視頻等多媒體信息處理技術，包括軟體技術和硬體技術，而形成的多媒體計算機系統。
8.2.1多媒體計算機系統構成
1．多媒體計算機的硬體系統
計算機的硬體系統在整個系統的最底層，它是系統的物質基礎，包括多媒體計算機中的所有硬體設備和由這些設備構成的一個多媒體硬體環境。
2．多媒體軟體平台
多媒體軟體平台是多媒體軟體核心系統，其主要任務是提供基本的多媒體軟體開發的環境，一般是專門為多媒體系統而設計或是在已有的操作系統的基礎上擴充和改造而成的。在個人計算機上運行的多媒體軟體平台，應用最廣泛的是Microsoft公司在Windows NT/2000/2003/XP操作系統。
3．多媒體開發系統
多媒體開發系統包括多媒體數據准備工具和著作工具。
多媒體准備工具是由各種採集和創作多媒體信息的軟體工具組成。
多媒體著作工具又稱多媒體創作工具或多媒體編輯工具，它為多媒體開發人員提供組織編排多媒體數據和連接形成多媒體應用系統的軟體工具。常見的多媒體著作工具包括這樣幾類：以圖標為基礎的多媒體著作工具、以幀為基礎的多媒體著作工具、以頁為基礎的多媒體著作工具、以程序設計語言為基礎的多媒體著作工具等
4．多媒體應用系統
多媒體應用系統是由多媒體開發人員利用多媒體開發系統製作的多媒體產品，它面向多媒體的最終用戶。
8.2.2 MPC硬體系統
MPC硬體系統是在PC硬體設備的基礎上，附加了多媒體附屬硬體。MPC硬體系統上的多媒體附屬硬體主要有兩類：適配卡類和外圍設備類。
1．多媒體適配卡
多媒體附屬硬體基本都是以適配卡的形式添加到計算機上的。這些適配卡種類和型號很多，主要有：視頻採集卡、聲音卡、解壓縮卡、視頻播放卡、電話語音卡、傳真卡、圖形圖像加速卡、電視卡、CD-I模擬卡、MODEM卡等。
2．多媒體外圍設備
以外圍設備形式連接到計算機上的多媒體硬體設備有：光碟驅動器、掃描儀、列印機、數碼相機、觸摸屏、攝像機、錄放像機、傳真機、麥克風、多媒體音箱等。
8.3 圖形圖像素材整理
本節講述了多媒體素材整理有關的重要基本概念，介紹了圖形圖像素材整理的基本方法和基本工具。
8.3.1基本知識
在計算機中記錄和處理圖形圖像，有圖的矢量表示法和點陣圖（點陣圖）表示法兩種工作方式。
1．點陣圖圖像
點陣圖可以看作 是在一個柵格網上的圖案，即「點陣」圖。
像素是點陣圖圖像的基本構成元素。在點陣圖中，每一個小「方塊」中被填充成顏色時，它就能表達出圖像信息，其中每一個小「方塊」稱為像素。
在一個計算機系統中，表示一幅圖像的一個像素的顏色所使用的二進制位數就叫做顏色深度。
點陣圖的寬高比是以寬度和高度中的像素數目作度量的，例如：800×600、1024×768等。
為了能知道一個點陣圖的實際大小，一般是記錄點陣圖圖像的解析度。所謂解析度是指在給定單位長度上的像素數目，通常使用每英寸作為度量單位。
點陣圖圖像具有真實感強、可以進行像素編輯、列印效果好、點陣圖文件大、解析度有限等特點。
2．矢量圖形
矢量圖用數學公式對物體進行描述以建立圖像。
在矢量圖形中，把一些形狀簡單的物體如點、直線、曲線、圓、多邊形、球體、立方體、矢量字體等稱作圖元，再用這些簡單的圖元來構成復雜的圖形。
矢量圖形最基本的特點是充分利用了輸出設備的解析度，能獲得高精度的列印輸出；矢量圖形信息量少，因而文件較小，能快速列印和屏幕顯示；具有高度的可編輯性；與點陣圖相比，矢量圖形缺乏真實感；矢量圖形能夠表示三維物體並生成不同的視圖，而在點陣圖圖像中，三維信息已經丟失，難以生成不同的視圖。
3．顏色理論
可見光譜的每一部分都有唯一的值稱之為顏色。
（1）發射光和反射光
我們能看見一些物體是因為它們發光，能看見另一些物體是因為它們反射光。發射光的物體直接發出能見的顏色，而反射光的物體的顏色是由反射出去的光的顏色所決定的。
（2）相加混色法和相減混色法
相加混色法是指把不同的顏色相加得到的顏色的方法。電視、顯示器等使用的就是相加混色法顏色系統。相加混色法有三個基本顏色：紅（Red）、綠（Green） 、藍（Blue），即RGB，稱為三原色或三基色。相減混色法所得到的顏色是減剩後的顏色。這是基於反射光原理的顏色系統。在相減混色法中的三基色是：靛藍（Cyan）、洋紅（Magenta）、黃色（Yellow），即CMY，當這三種基色等量組合到一起就呈現黑色。這種顏色系統主要應用於彩色印刷、彩色列印。
（3）顏色模型
為了計算機處理顏色，人們建立了各種顏色模型以方便計算機處理。顏色模型是平面設計最基本的知識，每一種模式都有自己的優缺點，都有自己的適用范圍。常見的顏色模型有RGB顏色模型、CMYK顏色模型、HSB顏色模型、Lab顏色模型、Indexed顏色模型、GrayScale灰度顏色模型等。

1．分析階段
系統分析階段是多媒體應用系統開發的重要的階段，這一階段的主要工作包括：
（1）課題定義。
（2）目標分析。
（3）使用對象特徵分析。
（4）內容分析。
（5）開發和使用環境分析。
（6）項目開發費用預算。
（7）編寫需求評估報告。
2．信息內容設計階段
這一階段的主要工作包括：
（1）細化目標。
（2）目標排序。
（3）制定內容呈現策略。
（4）設計系統的所有模塊所包括的內容及結構。
（5）確定媒體的選擇及組合。
（6）確定評估方法。
3．軟體系統設計階段
這一階段的主要工作包括：
（1）內容組織結構設計。
（2）導航策略設計。
（3）控制機制設計。
（4）交互界面設計。
（5）屏幕風格設計。
4．稿本編寫階段
5．媒材素材製作階段
6．製作與合成階段
7．測試與評價階段
8．修改階段
9．復制與發行階段
10．維護與更新
8.6.2媒體素材的選擇和利用
1．媒體選擇
可通過以下的程序來選擇媒體：
（1）確定要實現的設計目標。
（2）根據要實現的設計目標和具體的使用對象，確定應該或必須由某種媒體來表現的信息內容。
（3）分析可供選擇的媒體的類型及其特點，選定高效低耗的媒體。
（4）設計媒體呈現的時機、方式、步驟和次數。
（5）如果採用多媒體系統，還需確定多種媒體的組合方式等。
2．多種媒體的組合
多種媒體組合是指根據設計目標和信息內容的需要以及各種媒體的特性、功能，選擇兩種以上的媒體，充分發揮各種媒體的特有優勢，互為補充、相輔相成、有機結合，構成信息傳輸及反饋調節的優化組合。
多種媒體組合時，要注意遵循如下幾條原則：
（1）目的性原則。
（2）多種感官配合原則。
（3）大信息量原則。
（4）整體性原則。
8.6.3 多媒體應用系統的創作模式
根據開發多媒體應用系統的軟體系統設計階段中所採用用的信息內容結構、導航結構、交互方式等的不同，可以將多媒體應用系統的創作模式分為幻燈呈現模式、層次模式、書頁模式、窗口模式、時基模式、網路模式、圖標模式等幾種。

3. 多媒體的關鍵技術

多媒體的關鍵技術

多媒體的關鍵技術主要包括數據壓縮與解壓縮、媒體同步、多媒體網路、超媒體等。其中以視頻和音頻數據的壓縮與解壓縮技術最為重要。

視頻和音頻信號的數據量大，同時要求傳輸速度要高，目前的微機還不能完全滿足要求，因此，對多媒體數據必須進行實時的壓縮與解壓縮。

自從1948年出現PCM（脈沖編碼調制）編碼理論以來，編碼技術已有了50年的歷史，日趨成熟。目前主要有三大編碼及壓縮標准：

⑴ JPEG（Join Photographic Expert Group）標准
JPEG是1986年制定的主要針對靜止圖像的第一個圖像壓縮國際標准。該標准制定了有損和無損兩種壓縮編碼方案，對單色和彩色圖像的壓縮比通常為10：1和5：1。JPEG廣泛應用於多媒體CD-ROM、彩色圖像傳真、圖文檔案管理等方面。

⑵ MPEG（Moving Picture Expert Group）標准
MPEG即「活動圖像專家組」，是國際標准化組織和國際電工委員會組成的一個專家組。現在已成為有關技術標準的代名詞。
MPEG是目前熱門的國際標准，用於活動圖像的編碼。在這里，編碼指的是信息的壓縮和解壓縮。我們今天能夠欣賞V-CD和DVD，完全得益於信息的壓縮和解壓縮。
MPEG 包括MPEG-Video、MPEG-Audio、MPEG-System三個部分。MPEG是針對CD-ROM式有線電視傳播的全動態影像，它嚴格規定了解析度、數據傳輸率和格式。其平均壓縮比為50：1 。MPEG-1的設計目標是達到CD-ROM的傳輸率和盒式錄音機的圖像質量。它廣泛地適應於多媒體CD-ROM、硬碟、可讀寫光碟、區域網和其它通信通道。MPEG-2的設計目標是在一條線路上傳輸更多的有線電視信號，它採用更高的數據傳輸率，以求達到更好的圖像質量。MPEG-4計劃用於傳輸率低於每秒64K位元組的實時圖像。當前，世界上普遍對三個方面感興趣：無線移動通訊、互動式的計算機應用、音頻數據和不斷增加的各種應用的集成，MPEG -4著力於把這三個方面的應用會聚在一起，將提供一種允許交互性、高壓縮和通用的可訪問性的新的音頻編碼標准。MPEG-System則是用於處理視頻和音頻數據的復合和同步的標准。

⑶ H.216（又稱為P(64標准）
H.216是CCITT（國際電報電話會議）所屬專家組主要為可視電話和電視會議而制定的標准，是關於視像和聲音的雙向傳輸標准。
近50年來，已經產生了各種不同用途的壓縮演算法、壓縮手段和實現這些演算法的大規模集成電路和計算機軟體。人們還在不斷地研究更為有效的演算法。

4. 多媒體技術應用主要涉及哪幾個關鍵領域

1.多媒體的關鍵技術 由於多媒體系統需要將不同的媒體數據表示成統一的結構碼流，然後對其進行變換、重組和分析處理，以進行進一步的存儲、傳送、輸出和交互控制。所以，多媒體的傳統關鍵技術主要集中在以下四類中：數據壓縮技術、大規模集成電路（VLSI）製造技術、大容量的光碟存儲器（CD-ROM）、實時多任務操作系統。因為這些技術取得了突破性的進展，多媒體技術才得以迅速的發展，而成為像今天這樣具有強大的處理聲音、文字、圖像等媒體信息的能力的高科技技術。 但說到當前要用於互聯網路的多媒體關鍵技術，有些專家卻認為可以按層次分為媒體處 理與編碼技術、多媒體系統技術、多媒體信息組織與管理技術、多媒體通信網路技術、多媒 體人機介面與虛擬現實技術，以及多媒體應用技術這六個方面。而且還應該包括多媒體同步 技術、多媒體操作系統技術、多媒體中間件技術、多媒體交換技術、多媒體資料庫技術、超 媒體技術、基於內容檢索技術、多媒體通信中的QoS管理技術、多媒體會議系統技術、多媒 體視頻點播與交互電視技術、虛擬實景空間技術等等。 2、一般多媒體系統的組成部分 一般的多媒體系統由如下四個部分的內容組成： 多媒體硬體系統、多媒體操作系統、媒體處理系統工具和用戶應用軟體。 ★ 多媒體硬體系統：包括計算機硬體、聲音/視頻處理器、多種媒體輸入/輸出設備及信號轉換裝置、通信傳輸設備及介面裝置等。其中，最重要的是根據多媒體技術標准而研製生成的多媒體信息處理晶元和板卡、光碟驅動器等。 ★ 多媒體操作系統：或稱為多媒體核心系統（Multimedia kernel system），具有實時任務調度、多媒體數據轉換和同步控制對多媒體設備的驅動和控制，以及圖形用戶界面管理等。 ★ 媒體處理系統工具：或稱為多媒體系統開發工具軟體，是多媒體系統重要組成部分。 ★ 用戶應用軟體：根據多媒體系統終端用戶要求而定製的應用軟體或面向某一領域的用戶應用軟體系統，它是面向大規模用戶的系統產品。 3、 多媒體課件開發基本過程 （1）項目定義 教學內容的選擇、課件設計可行性分析、課件需求分析（必要性） （2）教學設計 圍繞教學目標要求，合理選擇和設計媒體，採用適當的教學模式和教學策略。 （3）結構設計 安排目錄主題的顯示方式，建立信息間的層次結構和瀏覽順序，確定信息間的交叉跳轉關系。 （4）多媒體素材的准備與製作 （5）課件的編輯合成 （6）課件的試用與測試 （7）評價 （8）課件產品的成型

5. 現代通信技術有哪些主要種類和特點

現代通信技術主要有：數字通信與SDH、程式控制交換、光纖通信、移動通信、數字微波、衛星通信、圖像通信、電話網、支撐網、智能網、數據通信與數據網、ISDN、ATM、IP技術、接入網等技術及其新的發展。

6. 網路上的多媒體通信應用與數據通信應用有什麼主要差別

引言隨著技術的迅速發展，圖像、視頻等多媒體數據已逐漸成為信息處理領域中主要的信息媒體形式。多媒體通信是信息高速公路建設中的一項關鍵技術，是多媒體、通信、計算機和網路等相互滲透和發展的產物，它將極大地提高人們的工作效率，改變人們的教育、娛樂等生活方式，是21世紀人們通信的基本方式。第一章多媒體通信技術基礎簡介多媒體通信的基本概念和特徵1.1基本概念媒體是信息表示和傳輸的載體，是一個重要的概念。ITU-TI.374建議將媒體劃分為感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲媒體和傳輸媒體5類。多媒體數據是指多種式樣信息的載體，如文本、圖形、圖像、聲音等數據。其特點主要有以下幾點：（1）多媒體數據種類繁多（大多是非結構化數據），不同來源的媒體，具有完全不同的形式和格式；（2）多媒體數據量龐大；（3）多媒體數據具有時間特性和版本概念，如在視頻點播系統中必須考慮到媒體間以及媒體內部在時間上的同步關系。由此可知多媒體數據與傳統的數值和字元不同，因而其存儲結構和存取方式也具有特殊性，描述它的數據結構和數據模型也是有差別的。在這種情況下就產生了一種全新的資料庫系統--多媒體資料庫系統。多媒體資料庫是能夠有效實現多媒體數據的存儲、讀取、檢索等功能的資料庫系統。它的主要特點是：（1）繼承了傳統資料庫的一些優點，例如數據獨立性、利用資料庫查詢語言進行高層次查詢、開發控制、容錯技術等；（2）能對具有時空關系的數據進行同步和管理。但是目前對於多媒體資料庫的功能以及實現方法還沒有達成共識，因而出現了多種形式的媒體資料庫，並且實現方法也各不相同。從其總體發展上看，多媒體資料庫的數據模型可分為關系數據模型、面向對象的數據模型和超媒體數據模型3類。基於不同數據模型的多媒體資料庫管理系統（DBMS）的功能也有很大差別，通常基於關系數據模型的多媒體DBMS可以實現多媒體數據的存取，對多媒體數據對象之間的語義關系、時態關系、空間關系不加處理，所以這部分工作就留給應用程序去完成了。面向對象的數據模型和超媒體數據類型可以支持多媒體數據對象之間的語義關系、時態關系、空間關系的處理，其抽象程度更高，但DBMS的實現也相對復雜。在多媒體通信系統中另一個常出現的詞彙是"超媒體"。在出版物中經常會出現表示註解意思的"注"字，由"注"你可以找到與之相關的一段文字或一篇文章。這種由"注"而鏈接到一段文字或一篇文章的鏈即稱為超鏈撥，同理，超級鏈也可以將若干不同媒體鏈接起來，其集合便稱為"超媒體"。1.2多媒體通信的特徵多媒體通信技術的發展打破了傳統通信的單一媒體、單一電信業務的通信系統格局，反映了通信向高層次發展的一種趨勢，是人們對未來社會工作和生活方式的嚮往。多媒體通信技術是一種綜合技術，涉及多媒體技術、計算機技術、通信技術等多個領域。多媒體通信系統必須同時兼有集成性、交互性、同步性3個主要特徵。1.2.1集成性多媒體通信系統的集成性指的是能對內容數據信息、多媒體和超媒體信息、腳本信息和特定的應用信息等4類信息進行存儲、傳輸、處則和顯現的能力。（1）內容數據信息（2）信息是以某一種結構的形式存在的，典型的結構有兩種：一種是對象構，其中可處理的最小單元為對象(Object)；另一種是文件結構，其中處理的最小單元為文件（File）。多媒體和超媒體信息多媒體和超媒體信息與單媒體信息不一樣，它們是結構化的信息，由結構框架和內容數據2部分組成。多媒體和超媒體信息的最小表達形式由兩類，一類稱為對象，另一類稱為文件。（3）腳本信息腳本信息是一組特定的用語意關系聯系起來的、結構化的多媒體和超媒體信息，需要提供表示這一組多媒體信息的運作過程和與外部處理模塊間的關系。（4）特定的應用信息上述3類信息都是低層信息，可以由標准來定義和表示。特定的應用信息是高層信息，是與應用密切相關的，將隨應用場合的不同有很大的不同，它的表示方法是基於上述3類的基礎之上的。1.2.2交互性交互性指的是在通信系統中人與系統之間的相互控制能力。在多媒體通信系統中，交互性有兩個方面的內容。一是人機介面，也就是人在使用系統的終端時用戶終端向用戶提供的操作界面；二是用戶終端與系統之間的應用層通信協議。多媒體通信終端的用戶對通信的全過程有完備的交互控制能力，這是多媒體通信系統的一個主要特徵，也是區別多媒體通信系統與非多媒體通信系統的一個主要准則。1.2.3同步性同步性指的是在多媒體通信終端上顯現的圖像、聲音和文字均以同步方式工作。如用戶要檢索一個重要的歷史事件的片斷，該事件的活動圖像或靜止圖像存放在圖像資料庫中，其文字敘述和語言說明則是放在其他資料庫中。多媒體通信終端通過不同傳輸途徑將所需要的信息從不同的資料庫中提取出來，並將這些圖像、聲音、文字同步起來，構成一個整體的信息呈現在用戶面前。多媒體通信系統中的同步性是多媒體通信系統最主要的特徵之一，信息的同步與否決定了系統是多媒體系統還是非多種媒體系統。同步可在鏈路層級、表示層級和應用層級3個層面上實現第二章多媒體音頻技術音頻技術發展較早，幾年前一些技術已經成熟並產品化，甚至進入了家庭，如數字音響。音頻技術主要包括四個方面:音頻數字化、語音處理、語音合成及語音識別。音頻數字化目前是較為成熟的技術，多媒體音效卡就是採用此技術而設計的，數字音響也是採用了此技術取代傳統的模擬方式而達到了理想的音響效果。音頻采樣包括兩個重要的參數即采樣頻率和采樣數據位數。采樣頻率即對聲音每秒鍾采樣的次數，人耳聽覺上限在20KHz左右，目前常用的采樣頻率為11KHz，22KHz和44KHz幾種。采樣頻率越高音質越好，存貯數據量越大。CD唱片采樣頻率為44.1KHz，達到了目前最好的聽覺效果。采樣數據位數即每個采樣點的數據表示範圍，目前常用的有8位、12位和16位三種。不同的采樣數據位數決定了不同的音質，采樣位數越高，存貯數據量越大，音質也越好。CD唱片採用了雙聲道16位采樣，采樣頻率為44.1KHz，因而達到了專業級水平。音頻處理包括范圍較廣，但主要方面集中在音頻壓縮上，目前最新的MPEG語音壓縮演算法可將聲音壓縮六倍。語音合成是指將正文合成為語言播放，目前國外幾種主要語音的合成水平均已到實用階段，漢語合成幾年來也有突飛猛進的發展，實驗系統正在運行。在音頻技術中難度最大最吸引人的技術當屬語音識別，雖然目前只是處於實驗研究階段，但是廣闊的應用前景使之一直成為研究關注的熱點之一。第三章多媒體圖像視頻技術3．1視頻技術雖然視頻技術發展的時間較短，但是產品應用范圍已經很大，與MPEG壓縮技術結合的產品已開始進入家庭。視頻技術包括視頻數字化和視頻編碼技術兩個方面。視頻數字化是將模擬視頻信號經模數轉換和彩色空間變換轉為計算機可處理的數字信號，使得計算機可以顯示和處理視頻信號。目前采樣格式有兩種:Y:U:V4:1:1和Y:U:V4:2:2，前者是早期產品採用的主要格式，Y:U:V4:2:2格式使得色度信號采樣增加了一倍，視頻數字化後的色彩、清晰度及穩定性有了明顯的改善，是下一代產品的發展方向。視頻編碼技術是將數字化的視頻信號經過編碼成為電視信號，從而可以錄制到錄像帶中或在電視上播放。對於不同的應用環境有不同的技術可以採用。從低檔的游戲機到電視台廣播級的編碼技術都已成熟。3.2圖像壓縮技術圖像壓縮一直是技術熱點之一，它的潛在價值相當大，是計算機處理圖像和視頻以及網路傳輸的重要基礎，目前ISO制訂了兩個壓縮標准即JPEG和MPEG。JPEG是靜態圖像的壓縮標准,適用於連續色調彩色或灰度圖像。它包括兩部分:一是基於DPCM(空間線性預測)技術的無失真編碼，一是基於DCT(離散餘弦變換)和哈夫曼編碼的有失真演算法。前者圖像壓縮無失真，但是壓縮比很小，目前主要應用的是後一種演算法，圖像有損失但壓縮比很大，壓縮20倍左右時基本看不出失真。MJPEG是指MotionJPEG，即按照25幀/秒速度使用JPEG演算法壓縮視頻信號，完成動態視頻的壓縮。MPEG演算法是適用於動態視頻的壓縮演算法，它除了對單幅圖像進行編碼以外還利用圖像序列中的相關原則，將幀間的冗餘去掉，這樣大大提高了圖像的壓縮比例。通常保持較高的圖像質量而壓縮比高達100倍。MPEG演算法的缺點是壓縮演算法復雜，實現很困難。第四章多媒體通信系統1、體系結構多媒體通信(multimediacommuncations)是在位於不同地理位置的參與者之間召開的一種會議或者進行的交流，通過區域網(LAN)、廣域網(WAN)、內聯網(intranet)、網際網路(Internet)或者電話網來傳輸壓縮的數字圖像和聲音信號。像電視那樣的多目標廣播、錄象機那樣的流式播放、電話會議、電視會議、IP電話、可視電話和IP傳真等等都是多媒體通信技術的一些具體的和各有特色的應用。多年來，國際電信聯盟(ITU)為公共和私營電信組織制定了許多多媒體計算和通信系統的推薦標准，以促進各國之間的電信合作。ITU的26個(SeriesA～Z)系列推薦標准中，與多媒體通信關系最密切的7個系列標准如表4-1所示，三種類型的多媒體通信系統的核心技術標准集如表4-1所示。表4-1ITU系列推薦標准系列名主要內容SeriesG傳輸系統、媒體數字系統和網路SeriesH視聽和多媒體系統SeriesI綜合業務數字網(ISDN)SeriesJ電視、聲音節目和其他多媒體信號的傳輸SeriesQ電話交換和控制信號傳輸法SeriesT遠程信息處理業務的終端設備2、網關的功能和結構網關是一台功能強大的計算機或者工作站，它擔負線路交換網路(如電話網路)和信息包交換網路(如網際網路)之間進行實時的雙向通信，提供異種網路之間的連通性，它是傳統線路交換網路和現代IP網路之的橋梁。IP電話(見"7.4IP電話")的出現允許電話呼叫在信息包交換網路上進行，從而引發一場電信工業的革命。但IP電話在成為主流電話服務的道路上遇到了許多障礙。其中最大的一個問題是在IP電話網路和公眾交換電話網路之間缺乏連通性。一個重要的原因是早期的網關存在對IP電話進入主流電話服務的限制。例如，通過網關建立呼叫比較困難，而且需要使用非常規的電話號碼；不同的網關之間的兼容性妨礙呼叫的建立；聲音的質量比較差、有迴音以及延遲時間比較長等。這就促進了開發允許IP和PSTN客戶能夠相互通信的網關，其中的一個措施就是提高網關的處理能力。低檔的網關有1～6個埠，典型地使用高檔奔騰處理器的PC機方案，提供媒體處理、呼叫控制和信息包的處理等網關功能。高檔網關把網關功能分散到幾個處理器來實現，這叫做計算機基電話集成(computer-telephonyintegration，CTI)平台，可提供100多個埠。網關的基本功能可歸納為三種：(1)轉換協議(translatingprotocols)：網關作為一個解釋器，使不同的網路能夠建立聯系，例如，允許PSTN和H.323網路相互對話以建立和清除呼叫。(2)轉換信息格式(convertinginformationformats)：不同的網路使用不同的編碼方法，網關將對信息進行轉換，使異種網路之間能夠自由地交換信息，例如聲音和電視。(3)傳輸信息(transferringinformation)：負責在不同網路之間傳輸信息。網關的主要部件包括：(1)線路交換網路(switched-circuitnetwork，SCN)介面卡，這是一種典型的T1/E1或者叫做PRIISDN線路介面卡，它們與線路交換網路進行通信。主速率介面(primaryrateinterface，PRI)由23個B通道和一個64kb/s的D通道組成，叫做23B＋D，相當於T1線的帶寬。(2)數字信號處理器(digitalsignalprocessors，DSP)卡，它執行的任務包括聲音信號的壓縮和迴音的取消等。(3)網路介面(networkinterfaces)卡，它用來與H.323網路進行通信，典型的網路卡包括10/100BaseT網路介面卡(networkinterfacecards，NIC)，或者把它們的功能集成到主機板上。(4)控制處理器(controlprocessor)，它協調其他網關部件的所有活動，這個部件通常是在系統的主機板上。網關的主要軟體包括：(1)執行所有網關基本功能和選擇功能的網關軟體。例如，H.323網關平台(GatewayPlatform)執行轉換協議、轉換消息格式和傳輸信息等基本功能，支持聲音壓縮、協議轉換、實時的傳真解調/再調制以及執行H.323系列協議。(2)特定網關的應用軟體，它執行自定義的功能以及管理和控制功能。3、會務器的功能和結構會務器(gatekeepers)是用於連接IP網路上的H.323電視會議客戶，是電視會議的關鍵部件之一，許多人把它當作電視會議的"大腦"。它提供授權和驗證、保存和維護呼叫記錄、執行地址轉換而不需要你去記憶IP地址、監視網路、管理帶寬以限制同時呼叫的數目從而保證電視會議的質量、以及提供與現存系統的介面。會務器的功能一般都是用軟體來實現。會務器的功能分成兩個部分：基本功能和選擇功能。會務器必須要提供的基本功能包括："地址轉換(AddressTranslation)：使用一種可由注冊消息(Registrationmessages)更新的轉換表，把別名地址轉換成傳輸地址(TransportAddress)。這個功能在線路交換網路上的電話企圖呼叫IP網路上的PC時顯得尤其重要，在確定網關地址時也很重要。准入控制(AdmissionsControl)：使用准入請求/准入確認/准入拒絕ARQ/ARC/ARJ(AdmissionRequest,ConfirmandReject)消息，對訪問區域網進行授權。H323標准規定必須要有用來對網路服務進行授權的RAS消息(RASmessages)，RAS是一個注冊/准入/狀態(Registration/Admission/Status)協議，但它不定義授權存取網路資源的規則或者政策，因此服務提供者需要會務器來干預現存的授權方法。此外，企業管理人員和服務提供者也許想使用他自己的標准來授權，例如，根據訂金、信用卡等。帶寬控制(BandwidthControl)：支持RAS帶寬消息(RASbandwidthmessages)，即帶寬請求/帶寬確認/帶寬拒絕BRQ/BCF/BRJ(Request,ConfirmandReject)消息，以強制執行帶寬控制。至於如何管理則要根據服務提供者或者企業管理人員的政策來確定。在許多情況下，如果在網路或者特定的網關不擁擠的況下，對任何帶寬的請求都應該給予滿足。區域管理(ZoneManagement)：用於管理所有已經注冊的H.323端點(endpoint)，為它們提供上面介紹的功能。至於確定哪個終端可以注冊以及地理或者邏輯區域的組成(單個會務器管理的終端、網關和多點控制單元MCU)則由網路設計人員決定。會務器提供的選擇功能包括:呼叫控制信號傳輸方法(CallControlSignalling)：在H.323中有兩種呼叫控制信號傳輸模型：會務器安排呼叫信號傳輸模型()和直接端點呼叫信號傳輸模型()。會務器可根據訪問提供者的要求進行選擇。呼叫授權(CallAuthorization)：會務器可根據服務提供者指定的條件對一個給定的呼叫進行授權或者拒絕。其條件可包括會議時間、預定的服務類型、對受限網關的訪問許可權或者可用的帶寬等。帶寬管理(BandwidthManagement)：根據服務提供者指定的帶寬分配確定是否有足夠的帶寬用於呼叫。呼叫管理(CallManagement)：提供智能呼叫管理。會務器維護一種H.323呼叫表以指示被呼叫終端是否處於忙狀態，並為帶寬管理(BandwidthManagement)功能提供信息。會務器的結構會務器通常設計成內外兩層，如圖4-8所示。會務器的內層叫做核心層，它由執行H.323協議堆的軟體和實現多點控制單元MCU(multipointcontrolunit)功能的軟體組成，有的軟體開發公司把它叫做H.323會務器核心功能部件。MCU的主要功能是連接多條線路並自動或者在會議主持人的指導下手動交換電視號。會務器的外層由許多應用程序的介面組成，用於連接網路上現有的許多服務。

7. 多媒體的關鍵技術是數據

A、編碼技術

B、大容量光碟存儲器

C、大容量硬碟

D、數字壓縮技術
【答案 D】

8. 多媒體中的首要技術是什麼

多媒體中的首要技術就是CD-ROM和聲頻卡。

CD-ROM（Compact Disc Read-Only Memory）即只讀光碟，是一種在電腦上使用的光碟。這種光碟只能寫入數據一次，信息將永久保存在光碟上，使用時通過光碟驅動器讀出信息。CD的格式最初是為音樂的存儲和回放設計的，1985年，由SONY和飛利浦制定的黃皮書標准使得這種格式能夠適應各種二進制數據。有些CD-ROM既存儲音樂，又存儲計算機數據，這種CD-ROM的音樂能夠被CD播放器播放，計算機數據只能被計算機處理。

CD-ROM ，光碟只讀存儲器，一種能夠存儲大量數據的外部存儲媒體，一張壓縮光碟的直徑大約是4.5英寸，1/8英寸厚，能容納約660兆位元組的數據。所有的CD-ROM盤都是用一張母盤壓制而成，然後封裝到聚碳酸酯的保護外殼里。記錄在母盤上的數據呈螺旋狀，由中心向外散開，磁碟表面有許許多多微小的坑，那就是記錄的數字信息。讀CD-ROM上的數據時，是利用激光束掃描光碟，根據激光在小坑上的反射變化得到數字信息。盤中的信息存儲在螺旋形光道中。

CD-ROM光碟由碳酸脂做成，中心帶有直徑15mm的孔洞。在盤基上澆鑄了一個螺旋狀的物理磁軌，從光碟的內部一直螺旋到最外圈，磁軌內部排列著一個個蝕刻的「凹陷」，由這些「凹坑」和「平地」構成了存儲的數據信息。由於讀光碟的激光會穿過塑料層，因此需要在其上面覆蓋一層金屬反射層（通常為鋁合金）使它可以反射光，然後再在鋁合金層上覆蓋一層丙惜酸的保護層。需要注意的是CD-ROM光碟的表面變臟和劃傷時都會降低其可讀性。盡管光碟是從下方讀取的，盡量避免使用圓珠筆之類的硬制筆在光碟正面寫字，容易劃傷保護層下的數據層。

CD-ROM驅動器的速率以「X倍速」表示，其速率的標准有2倍速，4倍速，8倍速等，目前可達到50倍速。隨著技術的發展，已出現了數字多功能磁碟(DVD)，它的存儲容量更大，現已達到9.4千兆位元組，還有更高的，而且圖像清晰度更好，高保真效果也更好。

聲頻卡即音效卡也叫音頻卡（港台稱之為聲效卡）

音效卡是多媒體技術中最基本的組成部分，是實現聲波/數字信號相互轉換的一種硬體。音效卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光碟的原始聲音信號加以轉換，輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備數字介面(MIDI)使樂器發出美妙的聲音。

音效卡從話筒中獲取聲音模擬信號，通過模數轉換器(ADC)，將聲波振幅信號采樣轉換成一串數字信號，存儲到計算機中。重放時，這些數字信號送到數模轉換器(DAC)，以同樣的采樣速度還原為模擬波形，放大後送到揚聲器發聲，這一技術稱為脈沖編碼調制技術(PCM)。

音效卡由各種電子器件和連接器組成。電子器件用來完成各種特定的功能。連接器一般有插座和圓形插孔兩種，用來連接輸入輸出信號。

音效卡的主要作用：

數字聲音文件。通過音效卡及相應的驅動程序的控制，採集來自話筒、收錄機等音源的信號，壓縮後被存放在計算機系統的內存或硬碟中。

激光碟壓縮的數字化聲音文件還原成高質量的聲音信號，放大後通過揚聲器放出。

數字化的聲音文件進行加工，以達到某一特定的音頻效果。

音量，對各種音源進行組合，實現混響器的功能。

合成技術，通過音效卡朗讀文本信息。如讀英語單詞和句子，奏音樂等。

音頻識別功能，讓操作者用口令指揮計算機工作。

電子樂器。另外，在驅動程序的作用下，音效卡可以將MIDI格式存放的文件輸出到相應的電子樂器中，發出相應的聲音。使電子樂器受音效卡的指揮。

9. 簡述多媒體的關鍵技術

1數據壓縮和編碼技術：數據壓縮和編碼技術是多媒體技術的關鍵技術之一。在處理音頻和視頻信號時，如果每一幅圖像都不經過任何壓縮直接進行數字化編碼，那麼其容量是非常巨大的，現有計算機的存儲空間和匯流排的傳輸速度都很難適應
2數字圖像技術：在圖像、文字和聲音這三種形式的媒體中，圖像包含的信息量是最大的。人們的知識絕大部分是通過視覺獲得的。圖像的特點是只能通過人的視覺感受，並且非常依賴於人的視覺器官。數字圖像技術就是對圖像進行計算機處理，使其更適合於人眼或儀器分辨，並獲取其中的信息。
3數字音頻技術：多媒體技術中的數字音頻技術包括聲音採集和回放技術、聲音識別技術和聲音合成技術三個方面。三個方面都是計算機上的音效卡實現的，音效卡具有將模擬的聲音信號數字化的功能。
4數字視頻技術：數字視頻技術和數字聲頻技術相似，只是視頻的寬度更高，大於6MHZ，而聲頻的寬頻只有20KHZ。數字視頻技術一般包括視頻採集回放、視頻編輯和三維動畫視頻製作。
5多媒體通信技術：多媒體通信技術突破了計算機、通信、廣播和出版的界限，使它們融為一體，利用通信網路綜合性地完成文本、圖片、動畫、音頻、視頻等多媒體信息的傳輸和交換。
6多媒體資料庫技術：多媒體資料庫是一種包括文本、圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等多媒體信息的資料庫。由於一般的管理系統處理的是字元、數值等結構化的信息，無法處理圖形、圖像、聲音等大量的非結構化的多媒體信息，因而這就需要一一種新的資料庫管理系統對多媒體數據進行處理。
7虛擬現實技術：虛擬現實技術是一門綜合技術，是多媒體技術發展的最高境界。虛擬現實技術是一種完全沉浸式的人機交互界面，用戶子處在計算機產生的虛擬世界中，無論是看到的、聽到的，還是感覺到的，都像在真實的世界一樣，並通過輸入和輸出設備可以同虛擬現實環境進行交互。

10. 多媒體技術包括那些技術都有哪些特點

多媒體技術分為傳統技術和當前高科技技術
傳統技術主要有以下四類：
A、數據壓縮技術
B、大規模集成電路（VLSI）製造技術
C、大容量的光碟存儲器（CD-ROM）
D、實時多任務操作系統
高科技技術還具有強大的處理聲音、文字、圖像三個種類
當前互聯網路的多媒體關鍵技術還可以按層次分為十七個方面
1、媒體處 理與編碼技術
2、多媒體系統技術
3、多媒體信息組織與管理技術
4、多媒體通信網路技術
5、多媒 體人機介面與虛擬現實技術
6、多媒體應用技術
7、多媒體同步 技術
8、多媒體操作系統技術
9、多媒體中間件技術
10、多媒體交換技術
11、多媒體資料庫技術
12、超 媒體技術
13、基於內容檢索技術
14、多媒體通信中的QoS管理技術
15、多媒體會議系統技術
16、多媒 體視頻點播與交互電視技術
17、虛擬實景空間技術
多媒體有如下幾個特點：
1、 媒體數據輸入
2、 交互
3、 功能擴充
4、 調試
5、動態數據交換
6、 資料庫
7、 網路組件及模板套用
8、 媒體創作軟體
9、多媒體節目寫作
10、媒體播放
11、其他各類媒體處理
12、 圖形製作和圖像瀏覽
13、媒體播放和音頻
14、 視頻播放