第十届全国有线电视技术研讨会论文集一１８１一多媒体技术的应用现状及发展趋势中国传媒大学信息工程学院李国栋宋欣兰林王淼波摘要：随着信息技术的不断发展，多媒体技术也成为信息技术领域发展的一个热点。本文主要对多媒体技术的应用现状和发展趋势进行了讨论。关键词：多媒体技术应用现状发展趋势１引言多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。它的出现使得我们的计算机世界丰富多彩起来，也使得计算机世界充满了人性的气息。多媒体技术从问世起即引起人们的广泛关注，并迅速由科学研究走向应用、走向市场，其应用领域遍及人类社会的各个方而。多媒体技术的产生和发展，是技术和应用发展的必然。在信息社会，人们迫切希望计算机能以人类习惯的方式提供信息服务，因而多媒体技术应运而生。随着日益普及的高速信息网东？发展，它正被广泛应在我们的日常生活、咨询服务、教育、通信、医疗等诸多行业。２多媒体技术概述多媒体技术是２０世纪９０年代发展恕来的新技术，是一种把文本、图形、视频、动画和声音等运载信息的媒体集成在一起，并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。它实质上是综合了计算机、图形学、图像处理、影视艺术、音乐美术、教育学、心理学、人工智能、信息学、电子技术学等众多学科与技术的一门技术，它集文字、图形、图像、声音、二维三维动画等各种信息于一体，能充分调动视觉和听觉处理功能。其中多媒体技术主要处理的对象是：（１）文字。采用文字编辑软件生成文本文件，或者使用图像处理软件形成图形方式的文字。（２）图像。主要指ＧＩＦ、ＢＭＰ、ＴＧＡ、ⅡＦ、口Ｇ格式的静态图像。图像采用位图方式，并可对其压缩，实现图像的存储和传输。（３）图形。图形是采用算法语言或某些应用软件生成的矢量化图形，具有体积小、线条圆滑变化的特点。（４）动画。动画有矢量动画和帧动画之分，矢量动画在单画面中展示动作的全过程，如Ｆｌａｓｈ动画文件；而帧动画则使用多画面来描述动作。帧动画与传统动画的原理一致，如ＦＬＣ动画文件。（５）音频信号。音频通常采用ＷＡＶ或ＭＩＤ格式，是数字化音频文件。还有ＭＰ３压缩格式的音频文件。（６）视频信号。视频信号是动态的图像。具有代表性的有ＡＶＩ格式的电影文件和压缩格式的ＭＰＧ视频文件。多媒体所涉及的技术楞广，其主要特点如下：（１）集成性。多媒体技术是多种媒侣：的有机集成，它集文字、文本、图形、图像、视频、语音等多种媒体信息于一体。（２）协同性。每一科ｔ媒体都有其自身规律，各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。多种媒体之问的协调以及时间、空间的协调是多媒体的关键技术之一。（３）交互性。通过各种媒体信息，使参与的各方都可以进行编辑、控制和传递。（４）实时性。实时多媒体分布系统把计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性有机地结合在一起。一１８２＿第十届全国有线电视技术研讨会论文集３多媒体技术的应用现状随着多媒体技术的深入发展，其应用也越来越广泛，将渗透到各个学科领域和国民经济的各个方面。３．１在个人电脑及生活中的应用（１）图形设计创建每个多媒体项目都会包含图形元素、背景、人物、界面、按钮，几乎我们从多媒体中看到的每一个东西都是由某种类型的图形组成的。多媒体产品不能缺少直观的图像，就像报刊离不开文字一样，图形是多媒体最基本的要素。（２）动画制作二维动画：在传统的卡通动画中，美工需要绘制很多画面，而现在大量的工作可以借助电脑来完成。比如给出关键帧，中间帧就由计算机来合成，因而大大地提高了工作效率。三维动画：制作三维动画首先要创建物体和背景的三维模型。然后让这此物体在三维空间里动起来，可移动、旋转、变形、变色等。再通过三维软件内的“摄影机”去拍摄物体的运动过程。（３）数字视频数字视频是将传统模拟视频（包括电视及电影）片段捕获转换成电脑能调用的数字信号。较常见的ＤＶＤ就是一种经压缩的数字视频。数字视频总能使多媒体作品变得更加生动、完美，而其制作难度一般低于动画创作。现在数字视频在个人电脑中有非常广泛的应用。（４）数字音乐声音是多媒体的又一重要方面，它除了给多媒体带来令人惊奇的效果外，还最大限度地增强展示效果。这主要应用音频信息处理：它包括音乐合成、特定人与非特定人的语音识别、文字／语音的相互转换等。在多媒体技术中，存储声音信息的文件格式主要有：ＷＡＶ文件、ＶＯＣ文件、ＭＩＤＩ文件、ＡＩＦ文件及ＲＭＩ文件等。在多媒体中声音有两类，音乐和音效。音乐除了我们热悉的普通音乐外，还有电脑特有的ＭＩＤＩ音乐。（５）语音识别自从２０世纪８０年代中期以来，新技术的不断出现使语音识别有了实质性的进展。特别是隐马尔可夫模型∞Ｍ岣的研究和广泛应用，推动了语音识别的迅速发展，陆续出现了许多基于ＨＭＭ模型的语音识别软件系统。（６）超文本（ＨｙｐｅｒｔｅｘＯ超文本是随着多媒体计算机发展而发展起来的文本处理技术，它提供了将“声、文、图”结合在一起，综合表达信息的强有力的手段，是多媒体应用的有效工具。目前超文本方式在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上得到了广泛的应用。３１２多媒体数据库和基于内容检索的应用多媒体信息检索技术的应用使多媒体信息检索系统、多媒体数据库，可视信息系统、多媒体信息自动获取和索引系统等应用逐渐变为现实。基于内容的图像检索、文本检索系统己成为近年来多媒体信息检索领域中最为活跃的研究课题，基于内容的图像检索是根据其可视特征，包括颜色、纹理、形状、位置、运动、大小等，从图像库中检索出与查询描述的图像内容相似的图像，利用图像可视特征索引，可以大大提高图像系统的检索能力。随着多媒体技术的迅速普及，Ｗｅｂ上将大量出现多媒体信息，例如，在遥感、医疗、安全、商业等部门中每天都不断产生大量的图像信息。这些信息的有效组织管理和检索中都依赖基于图像内容的检索。目前，这方面的研究已引起了广泛的重视，并已有一些提供图像检索功能的多媒体检索系统软件问世。例如，由ＩＢＭ公司开发的ＱＢＩＣ是最有代表性的系统，它通过图形界面为用户提供了颜色、纹理、草图、形状等多种检索方法；美国加州大学伯克利分校与ＪＪＮｋＨ水资源部合作进行了Ｃｈａｂｏｔ计划，以便对水资源部的大量图像提供基于内容的有效检索手段。此外还有麻省理工学院的Ｐｈｏｔｏｂｏｏｋ，可以利用Ｆａｃｅ，Ｓｈａｐｅ，Ｔｅｘｔｕｒｅ，Ｐｈｏｔｏｂｏｏｋ分别对人脸图像、工具和纹理进行基于内容的检索，在Ｖｉｒａｇｅ系统中又进一步发展了将多种检索特征相融合的手段。澳大利亚的新南威尔士大学已开发了ＮＵＴＴＡＢ系统，用于食品成份数据库的检索。３．３多媒体著作工具的应用多媒体创作工具是电子出版物、多媒体应用系统的软件开发工具，它提供组织和编辑电子出版物和多媒体第十届全国有线电视技术研讨会论文集一１８３一应用系统各种成分所需要的重要框架，包括图形、动画、声音和视频的剪辑。制作工具的用途是建立具有交互式的用户界面，在屏幕上演示电子出版物及制作好的多媒体应用系统以及将各种多媒体成分集成为一个完整而有内在联系的系统。多媒体著作创作工具可以分成：基于时间的创作工具；基于图符Ｉｃｏｎ）或流线（Ｌｉｎｅ）９４作工具；基于卡片（Ｃａｒｄ）和页面（Ｐａｇｅ）的创作工具；以传统程序语言为基础的创作工具。它们的代表软件是Ａｃｔｉｏｎ、Ａｕｔｈｅｒｗａｒｅ、ＩｃｏｎＡｕｔｈｅｒ、ＴｏｏｌＢｏｏｋ、Ｈｙｐｅｒｃａｒｄ、北大方正开发的方正奥斯和清华大学的Ａｒｋ创作系统。在多媒体著作创作中，还必须借助一些用于文本、音视频及图像处理软件系统。对于不同的媒体素材，采用的软件也不同。用多媒体创作工具可以制作各种电子出版物及各种教材、参考书、导游和地图、医药卫生、商业手册及游戏娱乐节目，主要包括多媒体应用系统；演示系统或信息查询系统；培训和教育系统；娱乐、视频动画及广告；专用多媒体应用系统；领导决策辅助系统；饭店信息查询系统；导游系统；歌舞厅点歌结算系统；商店导购系统；生产商业实时监测系统以及证券交易实时查询系统等。３．４分布式多媒体系统包括分布式多媒体会议系统、多媒体视频点播系统、远程医疗和远程教学系统等多种应用系统。（１）多媒体会议系统包括会议控制和管理系统、文件和程序共享、提供交互使用的电子白板、基于超文本和超媒体的文档制作系统、多媒体管理数据库以及音频、视频、实时采集压缩和传输系统。多媒体会议系统可以是点对点多媒体信息的交互和传输，也可以是点对多和多对多的交互和传输，其网络平台可以在局域网上运行，也可以在广域网以及ＩＳＤＮ网上运行，甚至Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、Ｉｎｔｒａｎｅｔ或公用电话网（ＰＳＴＮ）上运行。工作方式既可以是单向（如广播方式），也可以是双向（信息交互双方均可以进行信息的发送和接收）的实时多媒体信息交互传输。目前在局域网和ＩＳＤＮ网上都己推出多媒体会议系统实用产品。在ＩＳＤＮ网上一般按Ｈ．３２０协议规范。推出的完全按照协议标准的多媒体会议系统己越来越多，这为会议系统的普及和推广提供了方便。（２）多媒体视频点播系统（ＭＯＤ或ＶＯＤ）ＶＯＤ系统由四部分组成，即视频服务器、数字视频解码器／接收器（机顶盒）、带宽交换网络和用户接入网络。视频服务器主要是为用户提供视频数据流，响应用户的请求，协调多个用户的传送，一般视频服务器可安装上百至上千部电影，供用户点播；机顶盒的功能是节目选择、解码以及状态诊断和出错处理；带宽交换网络主要提供节目和数据的传输与交换；用户接入网络是指从交换局到用户间的线路设备，如光纤到路边（ｒｒｒｃ）、光纤到大楼（ＦｒｒＢ）和光纤到户（ＷｒＨ）。视频点播系统的主要功能是在一个小区中用户不需要从电视频道上收看电视节目，而可以任意点播视频点播系统中的影片，并可随意切换、重复点播，用户能够控制快进与快退、向前与向后查看、开始、暂停、取消或移到别的场景，这为用户提供了极大的方便。另外，还可利用该系统对信息、新闻或卡拉ＯＫ、游戏等进行点播，但条件是这些内容必须事先装入系统中。随着数字电视的推出，多媒体视频点播系统将会得到进一步的发展。遗憾的是，目前的价位偏高，还无法实现大范围的推广。（３）远程医疗系统和教学系统多媒体技术发展到现在已具备了进行远程医疗和远程教学的条件。利用电视会议双向或双工音频及视频，与病人而对而的交谈，进行远程咨询和检查，从而进行远程会诊，甚至在远程专家指导下进行复杂的手术，并将医院与医院之间，甚至国与国之间的医疗系统建立信息通道，实现信息共享。目前的瓶颈问题是网络的带宽和开销，需要进一步解决。对于远程教学，目前，电大、各大专院校都在花力量重点实施，以解决边远地区的教育质量，以及进行专业文化的普及提高。一般的解决办法是通过卫星发射和接收，只要能接收到卫星频道的地方，就可以接收一流学校优秀教师的现场教学。３．５其他多媒体技术应用现状（１）地理信息系统一１８４－第十届全国有线电视技术研讨会论文集地理信息系统（ＧＩＳ）主要应用在测绘、资源环境的领域。与语音图像处理技术比较，地理信息系统技术的成熟相对较晚，软件应用的专业程度相对也较高，随着计算机技术的发展，地理信息技术逐步形成为一门新兴产业。（２）多媒体监控技术图像处理、声音处理、检索查询等多媒体技术综合应用到实时报警系统中，改善了原有的模拟报警系统，使监控系统更广泛地应用到工业生产、交通安全、银行保安、酒店管理等领域中。它能够及时发现异常情况，迅速报警，同时将报警信息存储到数据库中以备查询，并交互地综合图、文、声、动画多种媒体信息，使报警的表现形式更为生动、直观，人机界面更为友好。多媒体技术的应用还有很多领域，如多媒体网络、ＣＳＣＷ、虚拟现实等。随着信息化的加速和网络技术的迸一步发展，多媒体技术将进一步大放异彩，成为人们生活和工作中不可分割的一部分，为人类的发展做出特有的贡献。４多媒体技术的发展趋势总的来看，多媒体技术正向以下几个方面发展：（１）媒体多样化随着科技的进步，新的信息媒体不断出现。比如桌面媒体已经成为互联网行业发展的一个亮点。作为一种新的网络多媒体形式，它继承了互联网和传统平面媒体的优点，以用户的电脑桌面为载体，利用用户闲暇时间提供以图片为核心形式的资讯服务来创造广告价值。（２）多媒体终端的智能化通信网正在向以宽带多媒体化为特征的信息网方向演进，网络的核心趋于简单化。而网络的边缘多媒体终端趋于智能化。对软件作进一步的开发和研究，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功能，使多媒体终端设备具有更高智能化。（３）媒体设备控制集中化从各媒体设备的分散控制到集中的统一控制。分散的媒体设备控制不便于各种信息有机的结合，而多媒体优点在于它能灵活运用各种媒体表达事物，控制的集中化则为此提供了方便。（４）多媒体技术的网络化随着多媒体技术和网络技术的共同发展，多媒体技术也朝着网络化趋势发展。比如网络化多媒体监视系统，它是以最新的电脑多媒体技术为基础，用高分辨率监示器或显示器为主要操作界面进行监视，可实现图像报警、声音报警、电子地图、布防及录像回放等功能，具有强大的网络远程监视功能。（５）多媒体信息传输统一化从各种媒体分别在不同的网络上传输到综合在同一网络上传输。各媒体在不同的网上传输不仅在经济上不合算，而且在技术上也给地址管理和各媒体间的同步带来了较大的困难。用同一综合网络传输各种媒体信息降低了通信费用，解决了这一困难。随着网络技术的发展，这种方式是完全可以实现的。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。５结束语任何技术发展的目的都是为了普及和应用，并试图从中获得巨大的社会与经济效益，多媒体也是如此。多媒体的应用已遍及各个领域。多媒体信息产业的发展十分迅猛，前景也十分乐观，是当今世界发达国家竞争的焦点。多媒体产业的发展将极大地改变人类社会的工作和生活方式，给社会发展带来新的变革。第十届全国有线电视技术研讨会论文集参考文献ｌ（美）迈耶著，牛勇，邱香译．多媒体学习【ｈｆ】．北京：商务印书馆【Ｍ】．２００６．２钟玉琢，沈洪．多媒体技术基础及应用【Ⅶ．北京：清华大学出版社，２００５．３胡峰丽．基于内容的图像检索技术研究【Ｄ】．辽宁：辽宁师范大学，２００７．４柳连夏．论多媒体教学技术的发展与创新叨．吉林省教育学院学报。２００７．５李晓静．计算机多媒体技术的应用现状与发展前景田．科技情报开发与经济，２００７．一１８５一多媒体技术的应用现状及发展趋势
作者：作者单位：
李国栋， 宋欣， 兰林， 王淼波中国传媒大学信息工程学院
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