1.3　多媒体技术

1．多媒体技术的特征

多媒体（Multimedia）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。

多媒体个人计算机（Multimedia Personal Computer，MPC）是一种对多媒体信息进行获取、编辑、存取、处理和输出的计算机系统。多媒体计算机除应配置高性能的主机外，还需配置CD-ROM驱动器、声卡、视频卡和音箱（或耳机）等多媒体硬件。多媒体系统应配置的软件包括支持多媒体的操作系统、多媒体开发工具以及压缩、解压缩软件等。目前的微机都属于多媒体计算机。

多媒体技术具有交互性、集成性、多样性、实时性、非线性等特征。其中，集成性和交互性是最重要的，可以说它们是多媒体技术的精髓。

2．多媒体信息数字化

多媒体数字化技术是指以数字化为基础，能够对多种媒体信息（包括音频即声音、图像、视频等）进行采样、量化和编码等，并能使各种媒体信息之间建立起有机的逻辑联系，集成为一个具有良好交互性的系统技术。

数字化的声音通过高频率的采样来实现数字化的记录并存储，图像是以RGB或者CMYK等数字化形式存储的，视频也是通过色彩及声音信息量化数字信息来记录的。

3．常用媒体文件格式

（1）音频文件格式

在多媒体系统中，声音是必不可少的。存储声音信息的文件格式有多种，包括WAV、MIDI、MP3、RA、WMA等。

WAV文件（.wav）：是微软采用的波形声音文件存储格式，主要直接录制外部音源（话筒、录音机），经声卡转换成数字化信息，播放时还原成模拟信号输出。WAV文件直接记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大，多用于存储简短的声音片段。

MIDI文件（.midi）：乐器数字接口（Musical Instrument Digital Interface，MIDI）是电子乐器与计算机之间交换音乐信息的规范，是数字音乐的国际标准。MIDI文件中的数据记录的是乐曲演奏的每个音符的数字信息，而不是实际的声音采样，因此MIDI文件要比WAV文件小很多，而且易于编辑、处理。

MP3文件（.mp3）：是采用MPEG音频标准进行压缩的文件。MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，根据压缩质量和编码复杂程度的不同，可分为3层（MPEG-1 Audio Layer 1/2/3），分别对应MP1、MP2、MP3这3种音频文件，其中MP3文件因为其压缩比高、音质接近CD、制作简单、便于交换等优点，非常适合在网上传播，是目前使用最多的音频格式文件，其音质稍差于WAV文件。

RA文件（.ra）：是由Real Network公司制订的网络音频文件格式，压缩比较高，采用了“音频流”技术，可实时传输音频信息。

WMA文件（.wma）：微软新一代Windows平台音频标准，压缩比高，音质比MP3和RA格式强，适合网络实时传播。

还有其他的音频文件格式，例如，UNIX下的Au（.au）文件，苹果机的AIF（.aif）文件等。

（2）图像文件格式

图像包括静态图像和动态图像。其中，静态图像又可分为矢量图形和位图图像两种；动态图像又分为视频和动画。常见的静态图像文件格式包括BMP、GIF、JPEG、TIFF、PNG等。

BMP位图文件（.bmp）：Windows采用的图像文件存储格式。

GIF文件（.gif）：供联机图形交换使用的一种图像文件格式，目前在网络上被广泛采用，压缩比高，占用空间少，但颜色深度不能超过8，即256色。

JPEG文件（.jpg/.jpeg）：利用JPEG方法压缩的图像格式，压缩比高，适用于处理真彩大幅面图像，可以把文件压缩到很小，是互联网中最受欢迎的图像格式。

TIFF文件（.tiff）：二进制文件格式，广泛用于桌面出版系统、图形系统和广告制作系统，并用于跨平台间图形的转换。

PNG文件（.png）：适合网络传播的无损压缩流式图像文件格式。

（3）视频文件格式

视频文件一般相比其他媒体文件要大一些，常见的视频文件格式包括AVI、MOV、ASF、WMV、MPG、FLV、RMVB等。

AVI文件（.avi）：Windows操作系统中数字视频文件的标准格式。

MOV文件（.mov）：QuickTime for Windows视频处理软件所采用的视频文件格式，其图像画面的质量比AVI文件要好。

ASF文件（.asf）：高级流视频格式，主要优点包括：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载以及扩展性好等。

WMV文件（.wmv）：微软Windows媒体视频文件格式，Windows Media的核心。

MPG文件（.mpeg/.dat/.mp4）：包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4在内的多种视频格式，MPEG系列标准已成为国际上影响最大的多媒体技术标准。

FLV文件（.flv）：是Flash Video的简称，FLV流媒体格式是一种新的视频格式。由于它形成的文件极小、加载速度极快，使得网络在线观看视频文件成为可能。

RMVB文件（.rmv/.rmvb）：前身为RM格式，是Real Networks公司所制定的视频压缩规范，根据不同的网络传输速率，而制订出不同的压缩比率，从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放，具有体积小、品质接近于DVD的优点，是主流的视频格式之一。

4．多媒体数据压缩

多媒体信息数字化之后，其数据量往往非常庞大。为了解决视频、图像、音频信号数据的大容量存储和实时传输问题，除了提高计算机本身的性能及通信信道的带宽外，更重要的是对多媒体进行有效的压缩。

数据压缩实际上是一个编码过程，即把原始的数据进行编码压缩，因此，数据压缩方法也称为编码方法。数据压缩可以分为无损压缩和有损压缩两种类型。