多媒体技术

　　多媒体技术（汉语拼音：Duo mei ti ji shu；英语：multimedia technology），对存储在各种存储体上的、由各种载体所表示的信息进行处理的技术。存储信息的存储体是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘等。承载信息的载体即信息的存在形式和表现形式 ，如数值、文字、声音、图形、图像等。因此，应用多媒体技术能够处理存储在磁带、磁盘、光盘上的，由数值、文字、声音 、图像、图形等多种形式所表示的信息。对多媒体用户而言，可借助电话、电传、电视等信息传输设备，获取将文字、图像、声音集成在一起的，并能与人类作动态交互作用的信息。

主要特性

　　集成性和交互性是多媒体技术的两个主要特点。

　　集成性有两方面的含义，一是指对多种信息形式的集成，即声、文、图信息形式的一体化。二是指对多种信息存储体的信息源的集成。例如，可以把摘自摄像机或录像机的电视图像、存储在图像数据库中的照片、计算机产生的文本、图形、动画、伴音等，经编辑后在屏幕、磁记录或其他形式向本地及远程输出。在以往的计算机中，交互性只能是通过使用者向键盘输入命令，以及计算机在屏幕上输出文字和图像的方式实现的。而文字和图像只是人类信息中的极有限的一部分，所以这种交互性是很初步的。在应用了多媒体技术后，人和机器的信息交互作用就向多维的方向发展了。

关键技术

　　多媒体技术的研究几乎涉及计算机科学的所有方面，支撑和实现多媒体的关键技术有5种。

　　数据压缩技术

　　数据压缩是多媒体的关键技术，其重要性可从存储容量和数据传输率两个方面进行分析，在具体实现上又可分为无损压缩和有损压缩两种方法。无损方法的压缩比较低，一般不大于3∶1，一般用于医学图像处理等领域。

　　在一般的应用领域内，主要选用有损压缩方法，因为它易于节省存储空间和通信带宽。它利用人类视觉系统的特点，例如眼睛更容易分辨亮度的细节，而对彩色的敏感性较差，因此，对亮度信号通常按更高的空间分辨率采样。

　　1986年 ，由CCITT和ISO两个国际组织联合成立了JPEG国际专家小组。经过5年的工作，制定了图像压缩／反压缩标准。这种标准适合于彩色和单色多灰度等连续色调的图像。为了使这个标准适用于各个应用领域，把标准算法分为 3 个技术层次 ：基本系统（ Baseline System）、扩展系统(Extended System ) 和专用无损失系统（Independent System）。

　　JPEG算法包括两种基本算法：基于DCT变换（离散余弦变换）的有损失算法和基于空间预测技术的无损失算法。基本系统和扩展系统都采用有损失算法。基本系统采用松弛型压缩技术，它的算法是全部JPEG算法的基础和关键。在扩展系统的算法中还可采用累进工作方式及算术编码，并能对每象素12位的图像进行处理。而压缩时所采用的技术则是非松弛型压缩技术。专用无损失系统则是利用基于空间预测技术的无损失算法 。该算法不作离散余弦变换，而是利用二维DPCM技术（Differential Pulse Code Modulation），它处理的图像范围较广（2～16 位像素点均可），其实现方法较为简便。

数字信号处理器

　　数据压缩需要进行大量的数据处理和计算，因此，使用通用的处理器就难以满足实时处理的需要。较通用的方法就是设计数字信号处理器或专用芯片。数字信号处理器可分成两大类，一类是专用的，它只能完成一种固定的压缩算法。成本相对较低，使用简便，但功能单一。另一类是可编程的处理器，它可通过微码编程来改变处理功能，实现不同的压缩算法，同时还可完成声音信号的压缩和三维图形的处理，也就是可支持多媒体技术所需的各种处理。

多媒体操作系统

　　多媒体操作系统的形成是从“单机适应”向建立标准性基础的多媒体操作系统发展。其主要功能为：①设备驱动程序和API（应用程序接口，可从应用程序操作设备驱动程序）。②由于动画文件是有时间概念的，因此在操作系统中应有时间管理机制，以处理具有时间参量的文件。③管理图像数据的压缩和放大（硬件和软件）。④实时多任务操作系统和窗口管理系统，用以保持声音信号连续，视频图像以固定速率显示，并保持图像与声音同步。

多媒体的语言、工具和支持环境

　　它的作用是提供一种一体化的工具，对声音、文本、图形、图像等种种形式的信息进行综合管理 ， 以便编辑、查寻 、生成所需形式的信息，并在各种电子媒体如 CD -ROM、硬盘 、录像带上存储和再现。为了推广多媒体技术，当务之急是建立起多媒体的个人计算机的标准平台。

　　多媒体专用芯片 可分为两大类，即固定功能的芯片和可编程处理器。在已有的一系列用于图像和视频压缩的芯片中，除专用处理芯片外，还研制了一些支持芯片，包括存储器、A／D转换器（ADC）、D／A转换器（DAC）和音频芯片。

标准

　　多媒体是一项集成性很强的技术，建立必要的标准十分重要。已建议的3个数字视频标准是：JPEGC(连接图像专家小组)标准，用于静止图形压缩；CCITT推荐的H.261（即PX64）标准，用于视频电话会议；MPEG(活动图像专家小组）标准 ， 用于数字存储媒质 （ DSM ） 的全活动压缩。JPEG和PX64标准已经定稿，ISO已于1991年通过了MPEG标准。

发展前景

　　多媒体技术已得到飞速的发展，并且已与其他技术相融合而渗透到与信息和通信有关的众多领域中。如：数字视频交互（DVI）技术；光盘交互（CDI）技术；实时和多窗口视频技术；图形、视频、音响、文本和静态图像的组合应用；新型的计算机辅助（视频）技术和产品；不同存储介质的集成技术；各种新颖的文化娱乐产品；电子幻灯片演示、广告和计算机动画；以及多媒体的网络技术等。多媒体技术也是虚拟现实（virtual reality，或译为幻真、灵境）技术的关键技术之一。在虚拟现实中，人和环境间的交互作用将得到更全面、更深入的体现。