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多媒体技术应用
[摘 要] 多 媒 体 技 术 是 当 今 信 息 技 术 领 域 发 展 最 快 、 最 活 跃 的 技 术 ， 本 文 通 过 对 多 媒 体 技 术 的 应 用 现 状 和 发 展 趋 势 的 分 析 ， 使 我 们 展 望 到 ， 随 着 日 益 普 及 的 高 速 信 息 网 ， 它 正 被 广 泛 应 用 在 咨 询 服 务 、 图 书 、 教 育 、 通 信 、 军 事 、 金 融 、 医 疗 等 诸 多 行 业 。
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 。 多 媒 体 技 术 融 计 算 机 、 声 音 、 文 本 、 图 像 、 动 画 、 视 频 和 通 信 等 多 种 功 能 于 一 体 ， 借 助 日 益 普 及 的 高 速 信 息 网 ， 可 实 现 计 算 机 的 全 球 联 网 和 信 息 资 源 共 享 ， 因 此 被 广 泛 应 用 在 咨 询 服 务 、 图 书 、 教 育 、 通 信 、 军 事 、 金 融 、 医 疗 等 诸 多 行 业 ， 并 正 潜 移 默 化 地 改 变 着 我 们 生 活 的 面 貌 。
1 多 媒 体 技 术 涉 及 的 内 容
多 媒 体 技 术 是 使 用 计 算 机 交 互 式 综 合 技 术 和 数 字 通 信 网 络 技 术 处 理 多 种 表 示 媒 体 — — 文 本 、 图 形 、 图 像 、 视 频 和 声 音 ， 使 多 种 信 息 建 立 逻 辑 连 接 ， 集 成 为 一 个 交 互 式 系 统 。
它 主 要 涉 及 如 下 几 个 部 分 ：
1． 1 多 媒 体 数 据 压 缩 ， 图 像 处 理 ： 它 包 括 HCI与 交 互 介 面 设 计 、 多 模 态 转 换 、 压 缩 与 编 码 和 虚 拟 现 实 等 。
1.2 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 。
1.3 多 媒 体 数 据 库 和 基 于 内 容 检 索 ： 它 包 括 多 媒 体 数 据 库 和 基 于 多 媒 体 数 据 库 的 检 索 等 。
1.4 多 媒 体 著 作 工 具 ： 它 包 括 多 媒 体 同 步 、 超 媒 体 和 超 文 本 等 。
1.5 多 媒 体 通 信 与 分 布 式 多 媒 体 ： 它 包 括 CSCW、 会 议 系 统 、 VOD和 系 统 设 计 等 。
1.6 多 媒 体 应 用 ： CAI与 远 程 教 学 、 GIS与 数 字 地 球 、 多 媒 体 远 程 监 控 等 。
2 多 媒 体 技 术 的 应 用 现 状
多 媒 体 技 术 的 开 发 和 应 用 ， 使 人 类 社 会 工 作 和 生 活 的 方 方 面 面 都 沐 浴 着 它 所 带 来 的 阳 光 ， 新 技 术 所 带 来 的 新 感 觉 、 新 体 验 是 以 往 任 何 时 候 都 无 法 想 象 的 。
2.1 多 媒 体 数 据 压 缩 ， 图 像 处 理 的 应 用
多 媒 体 计 算 机 技 术 是 面 向 三 维 图 形 、 环 绕 立 体 声 和 彩 色 全 屏 幕 运 动 画 面 的 处 理 技 术 。 而 数 字 计 算 机 面 临 的 是 数 值 、 文 字 、 语 言 、 音 乐 、 图 形 、 动 画 、 图 像 、 视 频 等 多 种 媒 体 的 问 题 ， 它 承 载 着 由 模 拟 量 转 化 成 数 字 量 信 息 的 吞 吐 、 存 储 和 传 输 。 数 字 化 了 的 视 频 和 音 频 信 号 的 数 量 之 大 是 非 常 惊 人 的 ， 它 给 存 储 器 的 存 储 容 量 、 通 信 干 线 的 信 道 传 输 率 以 及 计 算 机 的 速 度 都 增 加 了 极 大 的 压 力 ， 解 决 这 一 问 题 ， 单 纯 用 扩 大 存 储 器 容 量 、 增 加 通 信 干 线 的 传 输 率 的 办 法 是 不 现 实 的 。
数 据 压 缩 技 术 为 图 像 、 视 频 和 音 频 信 号 的 压 缩 ， 文 件 存 储 和 分 布 式 利 用 ， 提 高 通 信 干 线 的 传 输 效 率 等 应 用 提 供 了 一 个 行 之 有 效 的 方 法 ， 同 时 使 计 算 机 实 时 处 理 音 频 、 视 频 信 息 ， 以 保 证 播 放 出 高 质 量 的 视 频 、 音 频 节 目 成 为 可 能 。
国 际 标 准 化 协 会 ， 国 际 电 子 学 委 员 会 ， 国 际 电 信 协 会 等 国 际 组 织 ， 于 二 十 世 纪 90年 代 领 导 制 定 了 三 个 重 要 的 有 关 视 频 图 像 压 缩 编 码 的 国 际 标 准 ， JPEG标 准 ； H． 261标 准 ； MPEG标 准 。
2.1.1 JPEG
它 是 国 际 上 彩 色 、 灰 度 、 静 止 图 像 的 第 一 个 国 际 标 准 ， 它 不 仅 适 于 静 态 图 像 的 压 缩 ， 电 视 图 像 序 列 的 帧 内 图 像 的 压 缩 编 码 ， 也 常 采 用 JPEG压 缩 标 准 。
2.1.2 H． 261
它 是 视 频 图 像 压 缩 编 码 国 际 标 准 ， 主 要 用 于 视 频 电 话 和 电 视 会 议 ， 可 以 以 较 好 的 质 量 来 传 输 更 复 杂 的 图 像 。
2.1.3 MPEG
MPEG视 频 压 缩 技 术 是 针 对 运 动 图 像 的 数 据 压 缩 技 术 。 目 前 又 分 为 MPEG－ I、 MPEG－ Ⅱ 、 MPEG－ IV、 MPEG－ 7和 MPEG－ 21。
MPEG－ I最 初 用 于 数 字 存 储 上 活 动 图 像 及 伴 音 的 编 码 ， 数 码 率 为 1． 5Mbit／ s， 图 像 采 用 SIF格 式 ， 两 路 立 体 声 伴 音 的 质 量 接 近 CD音 质 ， 到 现 在 ， MPEG－ I压 缩 技 术 的 应 用 已 经 相 当 成 熟 ， 广 泛 地 应 用 在 VCD制 作 ， 图 像 监 控 领 域 。
MPEG－ Ⅱ 是 MPEG－ I的 扩 充 、 丰 富 和 完 善 。 MPEG－ II的 视 频 数 据 速 率 为 4— 5Mit／ S， 能 提 供 720× 480(NTSC)或 720× 576(PAL)分 辨 率 的 广 播 级 质 量 的 视 像 ， 适 用 于 包 括 宽 屏 幕 和 高 清 晰 度 电 视 (HDTV)在 内 的 高 质 量 电 视 和 广 播 。
随 着 网 络 、 有 线 ／ 无 线 通 信 系 统 的 迅 猛 发 展 ， 交 互 式 计 算 机 和 交 互 性 电 视 技 术 的 普 遍 应 用 ， 以 及 视 频 、 音 频 数 据 综 合 服 务 等 应 用 的 发 展 趋 势 ， 对 计 算 机 多 媒 体 数 据 压 缩 编 码 、 解 码 技 术 及 其 遵 循 的 标 准 提 出 更 多 更 高 的 要 求 ， 有 许 多 要 求 MPEG－ I和 MPEG－ Ⅱ 标 准 是 难 以 支 持 的 ， 因 此 MPEG－ Ⅳ 应 运 而 生 ， 它 正 是 为 解 决 这 些 高 需 求 而 推 出 的 。
根 据 MPEG－ Ⅳ 开 发 的 不 同 的 压 缩 编 码 ， 我 们 可 以 分 为 如 下 几 类 ：
● 基 于 内 容 的 多 媒 体 数 据 访 问 工 具 ： 应 用 于 从 在 线 的 程 序 库 和 传 送 信 息 的 数 据 库 中 进 行 基 于 内 容 的 信 息 检 索 。
● 基 于 内 容 的 处 理 和 比 特 流 编 辑 ： 应 用 于 交 互 式 家 庭 购 物 、 影 视 的 制 作 和 编 辑 、 数 字 特 技 。
● 混 合 自 然 和 人 工 数 据 编 码 ： 应 用 于 动 画 和 音 响 的 自 然 组 合 ， 在 游 戏 节 目 中 观 众 可 以 移 动 和 传 送 覆 盖 在 要 查 看 的 视 频 之 上 的 图 形 ， 从 不 同 的 观 察 点 描 绘 图 形 和 声 音 。
● 改 进 的 时 间 随 机 访 问 ： 应 用 于 音 像 数 据 的 远 程 终 端 随 机 访 问 。
● 改 进 的 编 码 效 率 ： 应 用 于 低 带 宽 信 道 上 的 有 效 音 像 数 据 存 储 和 传 送 。
● 多 重 并 行 数 据 流 的 编 码 ： 多 媒 体 表 演 ， 如 虚 拟 现 实 游 戏 ， 3维 动 画 ， 训 练 和 飞 行 模 拟 ， 多 媒 体 演 示 和 教 育 。
如 今 ， 越 来 越 多 的 声 像 信 息 以 数 字 形 式 存 储 和 传 输 ， 这 为 人 们 更 灵 活 地 使 用 这 些 信 息 提 供 了 可 能 性 。 但 随 之 而 来 的 问 题 是 ， 随 着 网 络 上 信 息 爆 炸 性 的 增 长 ， 获 取 到 我 们 感 兴 趣 的 信 息 的 难 度 却 越 来 越 大 。 传 统 的 基 于 关 键 字 或 文 件 名 的 检 索 方 法 显 然 不 适 于 数 据 量 庞 大 、 又 不 具 有 天 然 结 构 特 征 的 声 像 数 据 ， 因 此 近 些 年 来 多 媒 体 研 究 的 一 个 热 点 是 声 像 数 据 的 基 于 内 容 的 检 索 ， 例 如 “ 从 这 段 新 闻 片 中 找 出 有 首 相 、 总 统 的 镜 头 ” 这 种 形 式 的 检 索 。 实 现 这 种 基 于 内 容 检 索 的 一 个 关 键 性 的 步 骤 是 要 定 义 一 种 描 述 声 像 信 息 内 容 的 格 式 ， 而 这 与 声 像 信 息 的 存 储 形 式 (编 码 )又 是 密 切 相 关 的 。 国 际 标 准 化 组 织 运 动 图 像 专 家 组 注 意 到 了 这 方 面 的 需 求 和 潜 在 的 应 用 市 场 ， 在 推 出 影 响 极 大 的 MPEG— 1、 MPEG－ 2之 后 ， 尚 未 完 成 MPEG－ 4的 最 后 定 稿 ， 便 开 始 着 手 制 定 专 门 支 持 多 媒 体 信 息 基 于 内 容 检 索 的 编 码 方 案 ： MPEG－ 7。
MPEG－ 7作 为 MPEG家 族 中 的 一 个 新 成 员 ， 正 式 名 称 叫 做 “ 多 媒 体 内 容 描 述 接 口 ” ， 它 将 为 各 种 类 型 的 多 媒 体 信 息 规 定 一 种 标 准 化 的 描 述 ， 这 种 描 述 与 多 媒 体 信 息 的 内 容 本 身 一 起 ， 支 持 用 户 对 其 感 兴 趣 的 各 种 “ 资 料 ” 的 快 速 、 有 效 地 检 索 。
以 下 一 些 应 用 领 域 将 从 MPEG－ 7标 准 的 制 定 中 获 益 ：
● 数 字 化 图 书 馆 (图 像 分 类 目 录 ， 音 乐 字 典 ， … )
● 多 媒 体 目 录 服 务
● 广 播 式 媒 体 选 择 (收 音 机 频 道 ， 电 视 频 道 ， … )
● 多 媒 体 编 辑 (个 人 电 子 新 闻 服 务 ， 媒 体 著 作 )还 有 一 些 潜 在 的 应 用 领 域 ：
● 教 育
● 旅 游 信 息
● 娱 乐 (例 如 寻 找 游 戏 、 卡 拉 OK节 目 )
● 购 物 (例 如 寻 找 你 喜 欢 的 衣 服 )
MPEG－ 21的 范 围 可 以 描 述 成 是 一 个 决 定 性 (关 键 )技 术 的 集 成 ， 这 些 技 术 可 以 通 过 访 问 全 球 网 络 和 设 备 实 现 对 多 媒 体 资 源 的 透 明 和 增 强 的 使 用 。 其 功 能 包 括 ： 内 容 创 建 、 内 容 产 品 、 内 容 发 布 、 内 容 消 耗 和 使 用 、 内 容 表 示 、 知 识 产 权 管 理 和 保 护 、 内 容 识 别 与 描 述 、 财 政 管 理 、 用 户 的 隐 私 权 、 终 端 和 网 络 资 源 抽 取 、 事 件 报 告 等 。
2.2 音 频 信 息 处 理 的 应 用
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 、 SON文 件 及 RMI文 件 等 。
2.2.1 音 频 信 息 录 制 编 辑
把 音 乐 和 语 音 加 到 多 媒 体 应 用 中 ， 是 我 们 研 究 音 频 处 理 技 术 的 目 的 ， 下 面 是 我 们 常 用 的 音 频 信 息 录 制 编 辑 软 件 。
WaveEdit工 具 的 REC命 令 ； Sound Blaster卡 的 VEdit2软 件 ； Microsoft SoundSystem卡 的 Quick Recorder软 件 ； Cooledit软 件 ； Wave Edit工 具 ； Creative WaveStudio。
2.2.2 语 音 识 别
语 音 的 识 别 长 久 以 来 一 直 是 人 们 的 美 好 梦 想 ， 让 计 算 机 听 懂 人 说 话 是 发 展 人 机 语 音 通 信 和 新 一 代 智 能 计 算 机 的 主 要 目 标 。 随 着 计 算 机 的 普 及 、 越 来 越 多 的 人 在 使 用 计 算 机 ， 如 何 给 不 熟 悉 计 算 机 的 人 提 供 一 个 友 好 的 人 机 交 互 手 段 ， 是 人 们 感 兴 趣 的 问 题 ， 而 语 音 识 别 技 术 就 是 其 中 最 自 然 的 一 种 交 流 手 段 。
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 (HMM)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 什 系 统 。
当 前 ， 语 音 识 别 领 域 的 研 究 正 方 兴 未 艾 。 在 这 方 面 的 新 算 法 、 新 思 想 和 新 的 应 用 系 统 不 断 涌 现 。 同 时 ， 语 音 识 别 领 域 也 正 处 在 一 个 非 常 关 键 的 时 期 ， 世 界 各 国 的 研 究 人 员 正 在 向 语 音 识 别 的 最 高 层 次 应 用 — — 非 特 定 人 、 大 词 汇 量 、 连 续 语 音 的 听 写 机 系 统 的 研 究 和 实 用 化 系 统 进 行 冲 刺 ， 可 以 乐 观 地 说 ， 人 们 所 期 望 的 语 音 识 别 技 术 实 用 化 的 梦 想 很 快 就 会 变 成 现 实 。
2.2.3 文 语 转 换
目 前 ， 世 界 上 已 研 制 出 汉 、 英 、 日 、 法 、 德 等 语 种 的 文 语 转 换 系 统 ， 并 在 许 多 领 域 得 到 了 广 泛 应 用 。
DEC Talk文 语 转 换 系 统 ： 这 是 DEC公 司 在 MIT的 KLATT教 授 研 制 的 语 音 合 成 器 的 基 础 上 开 发 的 语 音 生 成 系 统 ， 用 于 英 语 文 语 转 换 。
AT＆ T Bell文 语 转 换 系 统 ： 这 是 美 国 AT＆ T贝 尔 实 验 室 研 制 的 文 语 转 换 系 统 ， 它 最 初 用 于 英 语 的 文 语 转 换 ， 现 在 正 扩 展 到 其 它 语 种 。
Sonic文 语 转 换 系 统 ： 这 是 清 华 大 学 计 算 机 系 基 于 波 形 编 辑 的 汉 语 文 语 转 换 系 统 。 该 系 统 利 用 汉 语 词 库 进 行 分 词 ， 并 且 根 据 语 音 学 研 究 的 成 果 建 立 了 语 音 规 则 ， 对 汉 语 中 的 某 些 常 见 语 音 现 象 进 行 了 处 理 。 系 统 采 用 PSOLA算 法 修 改 超 音 段 语 音 特 征 ， 提 高 了 言 语 输 出 的 质 量 。
2.3 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 友 好 的 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 加 州 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 New South Wales大 学 已 开 发 了 NUTTAB系 统 ， 用 于 食 品 成 份 数 据 库 的 检 索 。
清 华 大 学 计 算 机 系 结 合 国 家 863高 技 术 研 究 发 展 项 目 “ Web上 基 于 内 容 的 图 像 检 索 ” 的 研 究 ， 于 1997年 研 制 了 一 个 Intemet上 的 静 态 图 像 的 基 于 内 容 检 索 的 原 型 系 统 。 该 项 目 的 研 究 目 标 是 开 发 能 在 Internet／ Intranet环 境 下 ， 通 过 友 好 的 人 － 机 界 面 ， 以 颜 色 、 纹 理 等 图 像 特 征 或 样 本 图 像 检 索 图 像 的 方 法 和 工 具 。
2.4 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 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)创 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 开 发 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 。
2.5 多 媒 体 通 信 及 分 布 式 多 媒 体 技 术 的 应 用
人 类 社 会 逐 渐 进 入 信 息 化 时 代 ， 社 会 分 工 越 来 越 细 ， 人 际 交 往 越 来 越 频 繁 ， 群 体 性 、 交 互 性 、 分 布 性 和 协 同 性 将 成 为 人 们 生 活 方 式 和 劳 动 方 式 的 基 本 特 征 ， 其 间 大 多 数 工 作 都 需 要 群 体 的 努 力 才 能 完 成 。 但 在 现 实 生 活 中 影 响 和 阻 碍 上 述 工 作 方 式 的 因 素 太 多 ， 如 打 电 话 时 对 方 却 不 在 。 即 使 电 话 交 流 也 只 能 通 过 声 音 ， 而 很 难 看 见 一 些 重 要 的 图 纸 资 料 ， 要 面 对 面 的 交 流 讨 论 ， 又 需 要 费 时 的 长 途 旅 行 和 昂 贵 的 差 旅 费 用 ， 这 种 方 式 造 成 了 效 率 低 、 费 时 长 、 开 销 大 的 缺 点 。 今 天 ， 随 着 多 媒 体 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的 发 展 ， 两 者 相 结 合 形 成 的 多 媒 体 通 信 和 分 布 式 多 媒 体 信 息 系 统 较 好 地 解 决 上 述 问 题 。
多 媒 体 通 信 和 分 布 式 多 媒 体 技 术 涉 及 ： 计 算 机 支 持 的 协 同 工 作 (CSCW)、 视 频 会 议 、 视 频 点 播 (VOD)等 。
2.5.1 计 算 机 支 持 的 协 同 工 作 系 统 ： CSCW系 统 具 有 非 常 广 泛 的 应 用 领 域 ， 它 可 以 应 用 到 远 程 医 疗 诊 断 系 统 、 远 程 教 育 系 统 、 远 程 协 同 编 著 系 统 、 远 程 协 同 设 计 制 造 系 统 以 及 军 事 应 用 中 的 指 挥 和 协 同 训 练 系 统 等 。
2.5.2 多 媒 体 会 议 系 统 ： 它 是 一 种 实 时 的 分 布 式 多 媒 体 软 件 应 用 的 实 例 ， 它 参 与 实 时 音 频 和 视 频 这 种 现 场 感 的 连 续 媒 体 ， 可 以 点 对 点 通 信 ， 也 可 以 多 点 对 多 点 的 通 信 ， 而 且 还 充 分 利 用 其 它 媒 体 信 息 ， 如 图 形 标 注 、 静 态 图 像 、 文 本 等 计 算 数 据 信 息 进 行 交 流 ， 对 数 字 化 的 视 频 、 音 频 及 文 本 、 数 据 等 多 媒 体 进 行 实 时 传 输 ， 利 用 计 算 机 系 统 提 供 的 良 好 的 交 互 功 能 和 管 理 功 能 ， 实 现 人 与 人 之 间 的 “ 面 对 面 ” 的 虚 拟 会 议 环 境 ， 它 集 计 算 机 交 互 性 、 通 信 的 分 布 性 已 及 电 视 的 真 实 性 为 一 体 ， 具 有 明 显 的 优 越 性 ， 是 一 种 快 速 高 效 、 日 益 增 长 、 广 泛 应 用 的 新 的 通 信 业 务 。
2.5.3 VOD (Video On Damend)和 交 互 电 视 (ITV)系 统 ： 它 是 根 据 用 户 要 求 播 放 节 目 的 视 频 点 播 系 统 ， 具 有 提 供 给 单 个 用 户 对 大 范 围 的 影 片 、 视 频 节 目 、 游 戏 、 信 息 等 进 行 几 乎 同 时 访 问 的 能 力 。 对 于 用 户 而 言 ， 只 需 配 备 响 应 的 多 媒 体 电 脑 终 端 或 者 一 台 电 视 机 和 机 顶 盒 ， 一 个 视 频 点 播 遥 控 器 ， “ 想 看 什 么 就 看 什 么 ， 想 什 么 时 候 看 就 什 么 时 候 看 ” ， 用 户 和 被 访 问 的 资 料 之 间 高 度 的 交 互 性 使 它 区 别 于 传 统 的 视 频 节 目 的 接 收 方 式 。 它 是 多 媒 体 数 据 压 缩 解 压 技 术 ， 综 合 了 计 算 机 技 术 、 通 信 技 术 和 电 视 技 术 的 一 门 综 个 技 术 。
在 这 些 VOD应 用 技 术 的 支 持 和 推 动 下 ， 网 络 在 线 视 频 、 在 线 音 乐 、 网 上 直 播 为 主 要 项 目 的 网 上 休 闲 娱 乐 、 新 闻 传 播 等 服 务 得 到 了 迅 猛 发 展 ， 各 大 电 视 台 、 广 播 媒 体 和 娱 乐 业 公 司 纷 纷 推 出 其 网 上 节 目 ， 虽 然 目 前 由 于 网 络 带 宽 的 限 制 ， 视 频 传 输 的 效 果 还 远 不 能 达 到 人 们 所 预 期 的 满 意 程 度 ， 还 是 受 到 了 越 来 越 多 的 用 户 的 青 睐 。
VOD和 交 互 电 视 (ITV)系 统 的 应 用 ， 在 某 种 意 义 上 讲 是 视 频 信 息 技 术 领 域 的 一 场 革 命 ， 具 有 巨 大 的 潜 在 市 场 ， 具 体 应 用 在 电 影 点 播 、 远 程 购 物 、 游 戏 、 卡 拉 OK服 务 、 点 播 新 闻 、 远 程 教 学 、 家 庭 银 行 服 务 等 方 面 。
2.6 其 他 多 媒 体 应 用 软 件 的 应 用 现 状
2.6.1 CAI及 远 程 教 育 系 统
根 据 一 定 的 教 学 目 标 ， 在 计 算 机 上 编 制 一 系 列 的 程 序 ， 设 计 和 控 制 学 习 者 的 学 习 过 程 ， 使 学 习 者 通 过 使 用 该 程 序 ， 完 成 学 习 任 务 ， 这 一 系 列 计 算 机 程 序 称 为 教 育 多 媒 体 软 件 或 称 为 CAI(Computer Assist lnstruction计 算 机 辅 助 教 学 )。
网 络 远 程 教 育 模 式 依 靠 现 代 通 信 技 术 及 多 媒 体 技 术 的 发 展 ， 大 幅 度 地 提 高 了 教 育 传 播 的 范 围 和 时 效 ， 使 教 育 传 播 不 受 时 间 、 地 点 、 国 界 和 气 候 的 影 响 。 CAI的 应 用 ， 使 学 生 真 正 打 破 了 明 显 的 校 园 界 限 ， 改 变 了 传 统 的 “ 课 堂 教 学 ” 的 概 念 ， 突 破 时 空 的 限 制 ， 接 受 到 来 自 不 同 国 家 、 教 师 的 指 导 ， 可 获 得 除 文 本 以 外 更 丰 富 、 直 观 的 多 媒 体 教 学 信 息 ， 共 享 教 学 资 源 ， 它 可 以 按 学 习 者 的 思 维 方 式 来 组 织 教 学 内 容 ， 也 可 以 由 学 习 者 自 行 控 制 和 检 测 ， 使 传 统 的 教 学 由 单 向 转 向 双 向 ， 实 现 了 远 程 教 学 中 师 生 之 间 、 学 生 与 学 生 之 间 的 双 向 交 流 。
2.6.2 地 理 信 息 系 统 (GIS)
地 理 信 息 系 统 (GIS)获 取 、 处 理 、 操 作 、 应 用 地 理 空 间 信 息 ， 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 。
除 了 大 型 GIS平 台 之 外 ， 设 施 管 理 、 土 地 管 理 、 城 市 规 划 、 地 籍 测 量 的 专 业 应 用 多 媒 体 技 术 也 层 出 不 穷 。
2.6.3 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 。
3 多 媒 体 技 术 的 发 展 趋 势
总 的 来 看 ， 多 媒 体 技 术 正 向 二 个 方 而 发 展 ： 一 是 网 络 化 发 展 趋 势 ， 与 宽 带 网 络 通 信 等 技 术 相 互 结 合 ， 使 多 媒 体 技 术 进 入 科 研 设 计 、 企 业 管 理 、 办 公 自 动 化 、 远 程 教 育 、 远 程 医 疗 、 检 索 咨 询 ， 文 化 娱 乐 、 自 动 测 控 等 领 域 ； 二 是 多 媒 体 终 端 的 部 件 化 、 智 能 化 和 嵌 入 化 ， 提 高 计 算 机 系 统 本 身 的 多 媒 体 性 能 ， 开 发 智 能 化 家 电 。
3.1 多 媒 体 技 术 的 网 络 化 发 展 趋 势
技 术 的 创 新 和 发 展 将 使 诸 如 服 务 器 、 路 由 器 、 转 换 器 等 网 络 设 备 的 性 能 越 来 越 高 ， 包 括 用 户 端 CPU、 内 存 、 图 形 卡 等 在 内 的 硬 件 能 力 空 前 扩 展 ， 人 们 将 受 益 于 无 限 的 计 算 和 充 裕 的 带 宽 ， 它 使 网 络 应 用 者 改 变 以 往 被 动 地 接 受 处 理 信 息 的 状 态 ， 并 以 更 加 积 极 主 动 的 姿 态 去 参 与 眼 前 的 网 络 虚 拟 世 界 。
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 作 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 。
交 互 的 、 动 态 的 多 媒 体 技 术 能 够 在 网 络 环 境 创 建 出 更 加 生 动 逼 真 的 二 维 与 三 维 场 景 ， 人 们 还 可 以 借 助 摄 像 等 设 备 ， 把 办 公 室 和 娱 乐 工 具 集 合 在 终 端 多 媒 体 计 算 器 上 ， 可 在 世 界 任 一 角 落 与 千 里 之 外 的 同 行 在 实 时 视 频 会 议 上 进 行 市 场 讨 论 、 产 品 设 计 ， 欣 赏 高 质 量 的 图 像 画 面 。 新 一 代 用 户 界 面 (UI)与 智 能 人 工 (Intelligent Agent)等 网 络 化 、 人 性 化 、 个 性 化 的 多 媒 体 软 件 的 应 用 还 可 使 不 同 国 籍 、 不 同 文 化 背 景 和 不 同 文 化 程 度 的 人 们 通 过 “ 人 机 对 话 ” ， 消 除 他 们 之 间 的 隔 阂 ， 自 由 地 沟 通 与 了 解 。
世 界 正 迈 进 数 字 化 、 网 络 化 、 全 球 一 体 化 的 信 息 时 代 。 信 息 技 术 将 渗 透 着 人 类 社 会 的 方 方 面 面 ， 其 中 网 络 技 术 和 多 媒 体 技 术 是 促 进 信 息 社 会 全 面 实 现 的 关 键 技 术 。 MPEG曾 成 功 地 发 起 并 制 定 了 MPEG－ 1、 MPEG－ 2标 准 ， 现 在 MPEG组 织 也 已 完 成 了 MPEG－ 4标 准 的 1、 2、 3、 4版 本 的 标 准 ， 2001年 9月 完 成 MPEG－ 7标 准 的 制 定 工 作 ， 同 时 在 2001年 12月 完 成 MPEG－ 21的 制 定 工 作 。
多 媒 体 交 互 技 术 的 发 展 ， 使 多 媒 体 技 术 在 模 式 识 别 、 全 息 图 像 、 自 然 语 言 理 解 (语 音 识 别 与 合 成 )和 新 的 传 感 技 术 (手 写 输 入 、 数 据 手 套 、 电 子 气 味 合 成 器 )等 基 础 上 ， 利 用 人 的 多 种 感 觉 通 道 和 动 作 通 道 (如 语 音 、 书 写 、 表 情 、 姿 势 、 视 线 、 动 作 和 嗅 觉 等 )， 通 过 数 据 手 套 和 跟 踪 手 语 信 息 ， 提 取 特 定 人 的 面 部 特 征 ， 合 成 面 部 动 作 和 表 情 ， 以 并 行 和 非 精 确 方 式 与 计 算 机 系 统 进 行 交 互 。 可 以 提 高 人 机 交 互 的 自 然 性 和 高 效 性 ， 实 现 以 三 维 的 逼 真 输 出 为 标 志 的 虚 拟 现 实 。
蓝 齿 技 术 的 开 发 应 用 ， 使 多 媒 体 网 络 技 术 无 线 电 。 数 字 信 息 家 电 ， 个 人 区 域 网 络 ， 无 线 宽 带 局 域 网 ， 新 一 代 无 线 、 互 联 网 通 信 协 议 与 标 准 ， 对 等 网 络 与 新 一 代 互 联 网 络 的 多 媒 体 软 件 开 发 ， 综 合 原 有 的 各 种 多 媒 体 业 务 ， 将 会 使 计 算 机 无 线 网 络 异 军 突 起 ， 牵 起 网 络 时 代 的 新 浪 潮 ， 使 得 计 算 无 所 不 在 ， 各 种 信 息 随 手 可 得 。
3.2 多 媒 体 终 端 的 部 件 化 、 智 能 化 和 嵌 入 化 发 展 趋 势
目 前 多 媒 体 计 算 机 硬 件 体 系 结 构 ， 多 媒 体 计 算 机 的 视 频 音 频 接 口 软 件 不 断 改 进 ， 尤 其 是 采 用 了 硬 件 体 系 结 构 设 计 和 软 件 、 算 法 相 结 合 的 方 案 ， 使 多 媒 体 计 算 机 的 性 能 指 标 进 一 步 提 高 ， 但 要 满 足 多 媒 体 网 络 化 环 境 的 要 求 ， 还 需 对 软 件 作 进 一 步 的 开 发 和 研 究 ， 使 多 媒 体 终 端 设 备 具 有 更 高 的 部 件 化 和 智 能 化 ， 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 智 能 。
过 去 CPU芯 片 设 计 较 多 地 考 虑 计 算 功 能 ， 主 要 用 于 数 学 运 算 及 数 值 处 理 ， 随 着 多 媒 体 技 术 和 网 络 通 讯 技 术 的 发 展 ， 需 要 CPU芯 片 本 身 其 具 有 更 高 的 综 合 处 理 声 、 文 、 图 信 息 及 通 讯 的 功 能 ， 因 此 我 们 可 以 将 媒 体 信 息 实 时 处 理 和 压 缩 编 码 算 法 作 到 CPU芯 片 中 。
从 目 前 的 发 展 趋 势 看 可 以 把 这 种 芯 片 分 成 两 类 ： 一 类 是 以 多 媒 体 和 通 讯 功 能 为 主 。 融 合 CPU芯 片 原 有 的 计 算 功 能 ， 它 的 设 计 目 标 是 用 在 多 媒 体 专 用 设 备 ， 家 电 及 宽 带 通 讯 设 备 ， 可 以 取 代 这 些 设 备 中 的 CPU及 大 量 ASIC和 其 它 芯 片 。 另 一 类 是 以 通 用 CPU计 算 功 能 为 主 ， 融 合 多 媒 体 和 通 信 功 能 ， 它 们 的 设 计 目 标 是 与 现 有 的 计 算 机 系 列 兼 容 ， 同 时 具 有 多 媒 体 和 通 信 功 能 ， 主 要 用 在 多 媒 体 计 算 机 中 。
近 年 来 随 着 多 媒 体 技 术 的 发 展 ， TV与 PC技 术 的 竞 争 与 融 合 越 来 越 引 入 注 目 ， 传 统 的 电 视 主 要 用 在 娱 乐 ， 而 PC重 在 获 取 信 息 。 随 着 电 视 技 术 的 发 展 ， 电 视 浏 览 收 看 功 能 、 交 互 式 节 目 指 南 、 电 视 上 网 等 功 能 应 运 而 生 。 而 PC技 术 在 媒 体 节 目 处 理 方 面 也 有 了 很 大 的 突 破 ， 视 音 频 流 功 能 的 加 强 ， 搜 索 引 擎 ， 网 上 看 电 视 等 技 术 相 应 出 现 ， 比 较 来 看 ， 收 发 E－ Mail、 聊 天 和 视 频 会 议 终 端 功 能 更 是 PC与 电 视 技 术 的 溶 合 点 ， 而 数 字 机 顶 盒 技 术 适 应 了 TV与 PC溶 合 的 发 展 趋 势 ， 延 伸 出 “ 信 息 家 电 平 台 ” 的 概 念 ， 使 多 媒 体 终 端 集 家 庭 购 物 、 家 庭 办 公 、 家 庭 医 疗 、 交 互 教 学 、 交 互 游 戏 、 视 频 邮 件 和 视 频 点 播 等 全 方 位 应 用 为 一 身 ， 代 表 了 当 今 嵌 入 化 多 媒 体 终 端 的 发 展 方 向 。
嵌 入 式 多 媒 体 系 统 可 应 用 在 人 们 生 活 与 工 作 的 各 个 方 面 ， 在 工 业 控 制 和 商 业 管 理 领 域 ， 如 智 能 工 控 设 备 、 POS／ ATM机 、 IC卡 等 ； 在 家 庭 领 域 ， 如 数 字 机 顶 盒 、 数 字 式 电 视 、 WebTV、 网 络 冰 箱 、 网 络 空 调 等 消 费 类 电 子 产 品 ， 此 外 ， 嵌 入 式 多 媒 体 系 统 还 在 医 疗 类 电 子 设 备 、 多 媒 体 手 机 、 掌 上 电 脑 、 车 载 导 航 器 、 娱 乐 、 军 事 方 面 等 领 域 有 着 巨 大 的 应 用 前 景 。
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 。 多 媒 体 技 术 融 计 算 机 、 声 音 、 文 本 、 图 像 、 动 画 、 视 频 和 通 信 等 多 种 功 能 于 一 体 ， 借 助 日 益 普 及 的 高 速 信 息 网 ， 可 实 现 计 算 机 的 全 球 联 网 和 信 息 资 源 共 享 ， 因 此 被 广 泛 应 用 在 咨 询 服 务 、 图 书 、 教 育 、 通 信 、 军 事 、 金 融 、 医 疗 等 诸 多 行 业 ， 并 正 潜 移 默 化 地 改 变 着 我 们 生 活 的 面 貌 。
1 多 媒 体 技 术 涉 及 的 内 容
多 媒 体 技 术 是 使 用 计 算 机 交 互 式 综 合 技 术 和 数 字 通 信 网 络 技 术 处 理 多 种 表 示 媒 体 — — 文 本 、 图 形 、 图 像 、 视 频 和 声 音 ， 使 多 种 信 息 建 立 逻 辑 连 接 ， 集 成 为 一 个 交 互 式 系 统 。
它 主 要 涉 及 如 下 几 个 部 分 ：
1． 1 多 媒 体 数 据 压 缩 ， 图 像 处 理 ： 它 包 括 HCI与 交 互 介 面 设 计 、 多 模 态 转 换 、 压 缩 与 编 码 和 虚 拟 现 实 等 。
1.2 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 。
1.3 多 媒 体 数 据 库 和 基 于 内 容 检 索 ： 它 包 括 多 媒 体 数 据 库 和 基 于 多 媒 体 数 据 库 的 检 索 等 。
1.4 多 媒 体 著 作 工 具 ： 它 包 括 多 媒 体 同 步 、 超 媒 体 和 超 文 本 等 。
1.5 多 媒 体 通 信 与 分 布 式 多 媒 体 ： 它 包 括 CSCW、 会 议 系 统 、 VOD和 系 统 设 计 等 。
1.6 多 媒 体 应 用 ： CAI与 远 程 教 学 、 GIS与 数 字 地 球 、 多 媒 体 远 程 监 控 等 。
2 多 媒 体 技 术 的 应 用 现 状
多 媒 体 技 术 的 开 发 和 应 用 ， 使 人 类 社 会 工 作 和 生 活 的 方 方 面 面 都 沐 浴 着 它 所 带 来 的 阳 光 ， 新 技 术 所 带 来 的 新 感 觉 、 新 体 验 是 以 往 任 何 时 候 都 无 法 想 象 的 。
2.1 多 媒 体 数 据 压 缩 ， 图 像 处 理 的 应 用
多 媒 体 计 算 机 技 术 是 面 向 三 维 图 形 、 环 绕 立 体 声 和 彩 色 全 屏 幕 运 动 画 面 的 处 理 技 术 。 而 数 字 计 算 机 面 临 的 是 数 值 、 文 字 、 语 言 、 音 乐 、 图 形 、 动 画 、 图 像 、 视 频 等 多 种 媒 体 的 问 题 ， 它 承 载 着 由 模 拟 量 转 化 成 数 字 量 信 息 的 吞 吐 、 存 储 和 传 输 。 数 字 化 了 的 视 频 和 音 频 信 号 的 数 量 之 大 是 非 常 惊 人 的 ， 它 给 存 储 器 的 存 储 容 量 、 通 信 干 线 的 信 道 传 输 率 以 及 计 算 机 的 速 度 都 增 加 了 极 大 的 压 力 ， 解 决 这 一 问 题 ， 单 纯 用 扩 大 存 储 器 容 量 、 增 加 通 信 干 线 的 传 输 率 的 办 法 是 不 现 实 的 。
数 据 压 缩 技 术 为 图 像 、 视 频 和 音 频 信 号 的 压 缩 ， 文 件 存 储 和 分 布 式 利 用 ， 提 高 通 信 干 线 的 传 输 效 率 等 应 用 提 供 了 一 个 行 之 有 效 的 方 法 ， 同 时 使 计 算 机 实 时 处 理 音 频 、 视 频 信 息 ， 以 保 证 播 放 出 高 质 量 的 视 频 、 音 频 节 目 成 为 可 能 。
国 际 标 准 化 协 会 ， 国 际 电 子 学 委 员 会 ， 国 际 电 信 协 会 等 国 际 组 织 ， 于 二 十 世 纪 90年 代 领 导 制 定 了 三 个 重 要 的 有 关 视 频 图 像 压 缩 编 码 的 国 际 标 准 ， JPEG标 准 ； H． 261标 准 ； MPEG标 准 。
2.1.1 JPEG
它 是 国 际 上 彩 色 、 灰 度 、 静 止 图 像 的 第 一 个 国 际 标 准 ， 它 不 仅 适 于 静 态 图 像 的 压 缩 ， 电 视 图 像 序 列 的 帧 内 图 像 的 压 缩 编 码 ， 也 常 采 用 JPEG压 缩 标 准 。
2.1.2 H． 261
它 是 视 频 图 像 压 缩 编 码 国 际 标 准 ， 主 要 用 于 视 频 电 话 和 电 视 会 议 ， 可 以 以 较 好 的 质 量 来 传 输 更 复 杂 的 图 像 。
2.1.3 MPEG
MPEG视 频 压 缩 技 术 是 针 对 运 动 图 像 的 数 据 压 缩 技 术 。 目 前 又 分 为 MPEG－ I、 MPEG－ Ⅱ 、 MPEG－ IV、 MPEG－ 7和 MPEG－ 21。
MPEG－ I最 初 用 于 数 字 存 储 上 活 动 图 像 及 伴 音 的 编 码 ， 数 码 率 为 1． 5Mbit／ s， 图 像 采 用 SIF格 式 ， 两 路 立 体 声 伴 音 的 质 量 接 近 CD音 质 ， 到 现 在 ， MPEG－ I压 缩 技 术 的 应 用 已 经 相 当 成 熟 ， 广 泛 地 应 用 在 VCD制 作 ， 图 像 监 控 领 域 。
MPEG－ Ⅱ 是 MPEG－ I的 扩 充 、 丰 富 和 完 善 。 MPEG－ II的 视 频 数 据 速 率 为 4— 5Mit／ S， 能 提 供 720× 480(NTSC)或 720× 576(PAL)分 辨 率 的 广 播 级 质 量 的 视 像 ， 适 用 于 包 括 宽 屏 幕 和 高 清 晰 度 电 视 (HDTV)在 内 的 高 质 量 电 视 和 广 播 。
随 着 网 络 、 有 线 ／ 无 线 通 信 系 统 的 迅 猛 发 展 ， 交 互 式 计 算 机 和 交 互 性 电 视 技 术 的 普 遍 应 用 ， 以 及 视 频 、 音 频 数 据 综 合 服 务 等 应 用 的 发 展 趋 势 ， 对 计 算 机 多 媒 体 数 据 压 缩 编 码 、 解 码 技 术 及 其 遵 循 的 标 准 提 出 更 多 更 高 的 要 求 ， 有 许 多 要 求 MPEG－ I和 MPEG－ Ⅱ 标 准 是 难 以 支 持 的 ， 因 此 MPEG－ Ⅳ 应 运 而 生 ， 它 正 是 为 解 决 这 些 高 需 求 而 推 出 的 。
根 据 MPEG－ Ⅳ 开 发 的 不 同 的 压 缩 编 码 ， 我 们 可 以 分 为 如 下 几 类 ：
● 基 于 内 容 的 多 媒 体 数 据 访 问 工 具 ： 应 用 于 从 在 线 的 程 序 库 和 传 送 信 息 的 数 据 库 中 进 行 基 于 内 容 的 信 息 检 索 。
● 基 于 内 容 的 处 理 和 比 特 流 编 辑 ： 应 用 于 交 互 式 家 庭 购 物 、 影 视 的 制 作 和 编 辑 、 数 字 特 技 。
● 混 合 自 然 和 人 工 数 据 编 码 ： 应 用 于 动 画 和 音 响 的 自 然 组 合 ， 在 游 戏 节 目 中 观 众 可 以 移 动 和 传 送 覆 盖 在 要 查 看 的 视 频 之 上 的 图 形 ， 从 不 同 的 观 察 点 描 绘 图 形 和 声 音 。
● 改 进 的 时 间 随 机 访 问 ： 应 用 于 音 像 数 据 的 远 程 终 端 随 机 访 问 。
● 改 进 的 编 码 效 率 ： 应 用 于 低 带 宽 信 道 上 的 有 效 音 像 数 据 存 储 和 传 送 。
● 多 重 并 行 数 据 流 的 编 码 ： 多 媒 体 表 演 ， 如 虚 拟 现 实 游 戏 ， 3维 动 画 ， 训 练 和 飞 行 模 拟 ， 多 媒 体 演 示 和 教 育 。
如 今 ， 越 来 越 多 的 声 像 信 息 以 数 字 形 式 存 储 和 传 输 ， 这 为 人 们 更 灵 活 地 使 用 这 些 信 息 提 供 了 可 能 性 。 但 随 之 而 来 的 问 题 是 ， 随 着 网 络 上 信 息 爆 炸 性 的 增 长 ， 获 取 到 我 们 感 兴 趣 的 信 息 的 难 度 却 越 来 越 大 。 传 统 的 基 于 关 键 字 或 文 件 名 的 检 索 方 法 显 然 不 适 于 数 据 量 庞 大 、 又 不 具 有 天 然 结 构 特 征 的 声 像 数 据 ， 因 此 近 些 年 来 多 媒 体 研 究 的 一 个 热 点 是 声 像 数 据 的 基 于 内 容 的 检 索 ， 例 如 “ 从 这 段 新 闻 片 中 找 出 有 首 相 、 总 统 的 镜 头 ” 这 种 形 式 的 检 索 。 实 现 这 种 基 于 内 容 检 索 的 一 个 关 键 性 的 步 骤 是 要 定 义 一 种 描 述 声 像 信 息 内 容 的 格 式 ， 而 这 与 声 像 信 息 的 存 储 形 式 (编 码 )又 是 密 切 相 关 的 。 国 际 标 准 化 组 织 运 动 图 像 专 家 组 注 意 到 了 这 方 面 的 需 求 和 潜 在 的 应 用 市 场 ， 在 推 出 影 响 极 大 的 MPEG— 1、 MPEG－ 2之 后 ， 尚 未 完 成 MPEG－ 4的 最 后 定 稿 ， 便 开 始 着 手 制 定 专 门 支 持 多 媒 体 信 息 基 于 内 容 检 索 的 编 码 方 案 ： MPEG－ 7。
MPEG－ 7作 为 MPEG家 族 中 的 一 个 新 成 员 ， 正 式 名 称 叫 做 “ 多 媒 体 内 容 描 述 接 口 ” ， 它 将 为 各 种 类 型 的 多 媒 体 信 息 规 定 一 种 标 准 化 的 描 述 ， 这 种 描 述 与 多 媒 体 信 息 的 内 容 本 身 一 起 ， 支 持 用 户 对 其 感 兴 趣 的 各 种 “ 资 料 ” 的 快 速 、 有 效 地 检 索 。
以 下 一 些 应 用 领 域 将 从 MPEG－ 7标 准 的 制 定 中 获 益 ：
● 数 字 化 图 书 馆 (图 像 分 类 目 录 ， 音 乐 字 典 ， … )
● 多 媒 体 目 录 服 务
● 广 播 式 媒 体 选 择 (收 音 机 频 道 ， 电 视 频 道 ， … )
● 多 媒 体 编 辑 (个 人 电 子 新 闻 服 务 ， 媒 体 著 作 )还 有 一 些 潜 在 的 应 用 领 域 ：
● 教 育
● 旅 游 信 息
● 娱 乐 (例 如 寻 找 游 戏 、 卡 拉 OK节 目 )
● 购 物 (例 如 寻 找 你 喜 欢 的 衣 服 )
MPEG－ 21的 范 围 可 以 描 述 成 是 一 个 决 定 性 (关 键 )技 术 的 集 成 ， 这 些 技 术 可 以 通 过 访 问 全 球 网 络 和 设 备 实 现 对 多 媒 体 资 源 的 透 明 和 增 强 的 使 用 。 其 功 能 包 括 ： 内 容 创 建 、 内 容 产 品 、 内 容 发 布 、 内 容 消 耗 和 使 用 、 内 容 表 示 、 知 识 产 权 管 理 和 保 护 、 内 容 识 别 与 描 述 、 财 政 管 理 、 用 户 的 隐 私 权 、 终 端 和 网 络 资 源 抽 取 、 事 件 报 告 等 。
2.2 音 频 信 息 处 理 的 应 用
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 、 SON文 件 及 RMI文 件 等 。
2.2.1 音 频 信 息 录 制 编 辑
把 音 乐 和 语 音 加 到 多 媒 体 应 用 中 ， 是 我 们 研 究 音 频 处 理 技 术 的 目 的 ， 下 面 是 我 们 常 用 的 音 频 信 息 录 制 编 辑 软 件 。
WaveEdit工 具 的 REC命 令 ； Sound Blaster卡 的 VEdit2软 件 ； Microsoft SoundSystem卡 的 Quick Recorder软 件 ； Cooledit软 件 ； Wave Edit工 具 ； Creative WaveStudio。
2.2.2 语 音 识 别
语 音 的 识 别 长 久 以 来 一 直 是 人 们 的 美 好 梦 想 ， 让 计 算 机 听 懂 人 说 话 是 发 展 人 机 语 音 通 信 和 新 一 代 智 能 计 算 机 的 主 要 目 标 。 随 着 计 算 机 的 普 及 、 越 来 越 多 的 人 在 使 用 计 算 机 ， 如 何 给 不 熟 悉 计 算 机 的 人 提 供 一 个 友 好 的 人 机 交 互 手 段 ， 是 人 们 感 兴 趣 的 问 题 ， 而 语 音 识 别 技 术 就 是 其 中 最 自 然 的 一 种 交 流 手 段 。
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 (HMM)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 什 系 统 。
当 前 ， 语 音 识 别 领 域 的 研 究 正 方 兴 未 艾 。 在 这 方 面 的 新 算 法 、 新 思 想 和 新 的 应 用 系 统 不 断 涌 现 。 同 时 ， 语 音 识 别 领 域 也 正 处 在 一 个 非 常 关 键 的 时 期 ， 世 界 各 国 的 研 究 人 员 正 在 向 语 音 识 别 的 最 高 层 次 应 用 — — 非 特 定 人 、 大 词 汇 量 、 连 续 语 音 的 听 写 机 系 统 的 研 究 和 实 用 化 系 统 进 行 冲 刺 ， 可 以 乐 观 地 说 ， 人 们 所 期 望 的 语 音 识 别 技 术 实 用 化 的 梦 想 很 快 就 会 变 成 现 实 。
2.2.3 文 语 转 换
目 前 ， 世 界 上 已 研 制 出 汉 、 英 、 日 、 法 、 德 等 语 种 的 文 语 转 换 系 统 ， 并 在 许 多 领 域 得 到 了 广 泛 应 用 。
DEC Talk文 语 转 换 系 统 ： 这 是 DEC公 司 在 MIT的 KLATT教 授 研 制 的 语 音 合 成 器 的 基 础 上 开 发 的 语 音 生 成 系 统 ， 用 于 英 语 文 语 转 换 。
AT＆ T Bell文 语 转 换 系 统 ： 这 是 美 国 AT＆ T贝 尔 实 验 室 研 制 的 文 语 转 换 系 统 ， 它 最 初 用 于 英 语 的 文 语 转 换 ， 现 在 正 扩 展 到 其 它 语 种 。
Sonic文 语 转 换 系 统 ： 这 是 清 华 大 学 计 算 机 系 基 于 波 形 编 辑 的 汉 语 文 语 转 换 系 统 。 该 系 统 利 用 汉 语 词 库 进 行 分 词 ， 并 且 根 据 语 音 学 研 究 的 成 果 建 立 了 语 音 规 则 ， 对 汉 语 中 的 某 些 常 见 语 音 现 象 进 行 了 处 理 。 系 统 采 用 PSOLA算 法 修 改 超 音 段 语 音 特 征 ， 提 高 了 言 语 输 出 的 质 量 。
2.3 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 友 好 的 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 加 州 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 New South Wales大 学 已 开 发 了 NUTTAB系 统 ， 用 于 食 品 成 份 数 据 库 的 检 索 。
清 华 大 学 计 算 机 系 结 合 国 家 863高 技 术 研 究 发 展 项 目 “ Web上 基 于 内 容 的 图 像 检 索 ” 的 研 究 ， 于 1997年 研 制 了 一 个 Intemet上 的 静 态 图 像 的 基 于 内 容 检 索 的 原 型 系 统 。 该 项 目 的 研 究 目 标 是 开 发 能 在 Internet／ Intranet环 境 下 ， 通 过 友 好 的 人 － 机 界 面 ， 以 颜 色 、 纹 理 等 图 像 特 征 或 样 本 图 像 检 索 图 像 的 方 法 和 工 具 。
2.4 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 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)创 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 开 发 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 。
2.5 多 媒 体 通 信 及 分 布 式 多 媒 体 技 术 的 应 用
人 类 社 会 逐 渐 进 入 信 息 化 时 代 ， 社 会 分 工 越 来 越 细 ， 人 际 交 往 越 来 越 频 繁 ， 群 体 性 、 交 互 性 、 分 布 性 和 协 同 性 将 成 为 人 们 生 活 方 式 和 劳 动 方 式 的 基 本 特 征 ， 其 间 大 多 数 工 作 都 需 要 群 体 的 努 力 才 能 完 成 。 但 在 现 实 生 活 中 影 响 和 阻 碍 上 述 工 作 方 式 的 因 素 太 多 ， 如 打 电 话 时 对 方 却 不 在 。 即 使 电 话 交 流 也 只 能 通 过 声 音 ， 而 很 难 看 见 一 些 重 要 的 图 纸 资 料 ， 要 面 对 面 的 交 流 讨 论 ， 又 需 要 费 时 的 长 途 旅 行 和 昂 贵 的 差 旅 费 用 ， 这 种 方 式 造 成 了 效 率 低 、 费 时 长 、 开 销 大 的 缺 点 。 今 天 ， 随 着 多 媒 体 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的 发 展 ， 两 者 相 结 合 形 成 的 多 媒 体 通 信 和 分 布 式 多 媒 体 信 息 系 统 较 好 地 解 决 上 述 问 题 。
多 媒 体 通 信 和 分 布 式 多 媒 体 技 术 涉 及 ： 计 算 机 支 持 的 协 同 工 作 (CSCW)、 视 频 会 议 、 视 频 点 播 (VOD)等 。
2.5.1 计 算 机 支 持 的 协 同 工 作 系 统 ： CSCW系 统 具 有 非 常 广 泛 的 应 用 领 域 ， 它 可 以 应 用 到 远 程 医 疗 诊 断 系 统 、 远 程 教 育 系 统 、 远 程 协 同 编 著 系 统 、 远 程 协 同 设 计 制 造 系 统 以 及 军 事 应 用 中 的 指 挥 和 协 同 训 练 系 统 等 。
2.5.2 多 媒 体 会 议 系 统 ： 它 是 一 种 实 时 的 分 布 式 多 媒 体 软 件 应 用 的 实 例 ， 它 参 与 实 时 音 频 和 视 频 这 种 现 场 感 的 连 续 媒 体 ， 可 以 点 对 点 通 信 ， 也 可 以 多 点 对 多 点 的 通 信 ， 而 且 还 充 分 利 用 其 它 媒 体 信 息 ， 如 图 形 标 注 、 静 态 图 像 、 文 本 等 计 算 数 据 信 息 进 行 交 流 ， 对 数 字 化 的 视 频 、 音 频 及 文 本 、 数 据 等 多 媒 体 进 行 实 时 传 输 ， 利 用 计 算 机 系 统 提 供 的 良 好 的 交 互 功 能 和 管 理 功 能 ， 实 现 人 与 人 之 间 的 “ 面 对 面 ” 的 虚 拟 会 议 环 境 ， 它 集 计 算 机 交 互 性 、 通 信 的 分 布 性 已 及 电 视 的 真 实 性 为 一 体 ， 具 有 明 显 的 优 越 性 ， 是 一 种 快 速 高 效 、 日 益 增 长 、 广 泛 应 用 的 新 的 通 信 业 务 。
2.5.3 VOD (Video On Damend)和 交 互 电 视 (ITV)系 统 ： 它 是 根 据 用 户 要 求 播 放 节 目 的 视 频 点 播 系 统 ， 具 有 提 供 给 单 个 用 户 对 大 范 围 的 影 片 、 视 频 节 目 、 游 戏 、 信 息 等 进 行 几 乎 同 时 访 问 的 能 力 。 对 于 用 户 而 言 ， 只 需 配 备 响 应 的 多 媒 体 电 脑 终 端 或 者 一 台 电 视 机 和 机 顶 盒 ， 一 个 视 频 点 播 遥 控 器 ， “ 想 看 什 么 就 看 什 么 ， 想 什 么 时 候 看 就 什 么 时 候 看 ” ， 用 户 和 被 访 问 的 资 料 之 间 高 度 的 交 互 性 使 它 区 别 于 传 统 的 视 频 节 目 的 接 收 方 式 。 它 是 多 媒 体 数 据 压 缩 解 压 技 术 ， 综 合 了 计 算 机 技 术 、 通 信 技 术 和 电 视 技 术 的 一 门 综 个 技 术 。
在 这 些 VOD应 用 技 术 的 支 持 和 推 动 下 ， 网 络 在 线 视 频 、 在 线 音 乐 、 网 上 直 播 为 主 要 项 目 的 网 上 休 闲 娱 乐 、 新 闻 传 播 等 服 务 得 到 了 迅 猛 发 展 ， 各 大 电 视 台 、 广 播 媒 体 和 娱 乐 业 公 司 纷 纷 推 出 其 网 上 节 目 ， 虽 然 目 前 由 于 网 络 带 宽 的 限 制 ， 视 频 传 输 的 效 果 还 远 不 能 达 到 人 们 所 预 期 的 满 意 程 度 ， 还 是 受 到 了 越 来 越 多 的 用 户 的 青 睐 。
VOD和 交 互 电 视 (ITV)系 统 的 应 用 ， 在 某 种 意 义 上 讲 是 视 频 信 息 技 术 领 域 的 一 场 革 命 ， 具 有 巨 大 的 潜 在 市 场 ， 具 体 应 用 在 电 影 点 播 、 远 程 购 物 、 游 戏 、 卡 拉 OK服 务 、 点 播 新 闻 、 远 程 教 学 、 家 庭 银 行 服 务 等 方 面 。
2.6 其 他 多 媒 体 应 用 软 件 的 应 用 现 状
2.6.1 CAI及 远 程 教 育 系 统
根 据 一 定 的 教 学 目 标 ， 在 计 算 机 上 编 制 一 系 列 的 程 序 ， 设 计 和 控 制 学 习 者 的 学 习 过 程 ， 使 学 习 者 通 过 使 用 该 程 序 ， 完 成 学 习 任 务 ， 这 一 系 列 计 算 机 程 序 称 为 教 育 多 媒 体 软 件 或 称 为 CAI(Computer Assist lnstruction计 算 机 辅 助 教 学 )。
网 络 远 程 教 育 模 式 依 靠 现 代 通 信 技 术 及 多 媒 体 技 术 的 发 展 ， 大 幅 度 地 提 高 了 教 育 传 播 的 范 围 和 时 效 ， 使 教 育 传 播 不 受 时 间 、 地 点 、 国 界 和 气 候 的 影 响 。 CAI的 应 用 ， 使 学 生 真 正 打 破 了 明 显 的 校 园 界 限 ， 改 变 了 传 统 的 “ 课 堂 教 学 ” 的 概 念 ， 突 破 时 空 的 限 制 ， 接 受 到 来 自 不 同 国 家 、 教 师 的 指 导 ， 可 获 得 除 文 本 以 外 更 丰 富 、 直 观 的 多 媒 体 教 学 信 息 ， 共 享 教 学 资 源 ， 它 可 以 按 学 习 者 的 思 维 方 式 来 组 织 教 学 内 容 ， 也 可 以 由 学 习 者 自 行 控 制 和 检 测 ， 使 传 统 的 教 学 由 单 向 转 向 双 向 ， 实 现 了 远 程 教 学 中 师 生 之 间 、 学 生 与 学 生 之 间 的 双 向 交 流 。
2.6.2 地 理 信 息 系 统 (GIS)
地 理 信 息 系 统 (GIS)获 取 、 处 理 、 操 作 、 应 用 地 理 空 间 信 息 ， 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 。
除 了 大 型 GIS平 台 之 外 ， 设 施 管 理 、 土 地 管 理 、 城 市 规 划 、 地 籍 测 量 的 专 业 应 用 多 媒 体 技 术 也 层 出 不 穷 。
2.6.3 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 。
3 多 媒 体 技 术 的 发 展 趋 势
总 的 来 看 ， 多 媒 体 技 术 正 向 二 个 方 而 发 展 ： 一 是 网 络 化 发 展 趋 势 ， 与 宽 带 网 络 通 信 等 技 术 相 互 结 合 ， 使 多 媒 体 技 术 进 入 科 研 设 计 、 企 业 管 理 、 办 公 自 动 化 、 远 程 教 育 、 远 程 医 疗 、 检 索 咨 询 ， 文 化 娱 乐 、 自 动 测 控 等 领 域 ； 二 是 多 媒 体 终 端 的 部 件 化 、 智 能 化 和 嵌 入 化 ， 提 高 计 算 机 系 统 本 身 的 多 媒 体 性 能 ， 开 发 智 能 化 家 电 。
3.1 多 媒 体 技 术 的 网 络 化 发 展 趋 势
技 术 的 创 新 和 发 展 将 使 诸 如 服 务 器 、 路 由 器 、 转 换 器 等 网 络 设 备 的 性 能 越 来 越 高 ， 包 括 用 户 端 CPU、 内 存 、 图 形 卡 等 在 内 的 硬 件 能 力 空 前 扩 展 ， 人 们 将 受 益 于 无 限 的 计 算 和 充 裕 的 带 宽 ， 它 使 网 络 应 用 者 改 变 以 往 被 动 地 接 受 处 理 信 息 的 状 态 ， 并 以 更 加 积 极 主 动 的 姿 态 去 参 与 眼 前 的 网 络 虚 拟 世 界 。
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 作 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 。
交 互 的 、 动 态 的 多 媒 体 技 术 能 够 在 网 络 环 境 创 建 出 更 加 生 动 逼 真 的 二 维 与 三 维 场 景 ， 人 们 还 可 以 借 助 摄 像 等 设 备 ， 把 办 公 室 和 娱 乐 工 具 集 合 在 终 端 多 媒 体 计 算 器 上 ， 可 在 世 界 任 一 角 落 与 千 里 之 外 的 同 行 在 实 时 视 频 会 议 上 进 行 市 场 讨 论 、 产 品 设 计 ， 欣 赏 高 质 量 的 图 像 画 面 。 新 一 代 用 户 界 面 (UI)与 智 能 人 工 (Intelligent Agent)等 网 络 化 、 人 性 化 、 个 性 化 的 多 媒 体 软 件 的 应 用 还 可 使 不 同 国 籍 、 不 同 文 化 背 景 和 不 同 文 化 程 度 的 人 们 通 过 “ 人 机 对 话 ” ， 消 除 他 们 之 间 的 隔 阂 ， 自 由 地 沟 通 与 了 解 。
世 界 正 迈 进 数 字 化 、 网 络 化 、 全 球 一 体 化 的 信 息 时 代 。 信 息 技 术 将 渗 透 着 人 类 社 会 的 方 方 面 面 ， 其 中 网 络 技 术 和 多 媒 体 技 术 是 促 进 信 息 社 会 全 面 实 现 的 关 键 技 术 。 MPEG曾 成 功 地 发 起 并 制 定 了 MPEG－ 1、 MPEG－ 2标 准 ， 现 在 MPEG组 织 也 已 完 成 了 MPEG－ 4标 准 的 1、 2、 3、 4版 本 的 标 准 ， 2001年 9月 完 成 MPEG－ 7标 准 的 制 定 工 作 ， 同 时 在 2001年 12月 完 成 MPEG－ 21的 制 定 工 作 。
多 媒 体 交 互 技 术 的 发 展 ， 使 多 媒 体 技 术 在 模 式 识 别 、 全 息 图 像 、 自 然 语 言 理 解 (语 音 识 别 与 合 成 )和 新 的 传 感 技 术 (手 写 输 入 、 数 据 手 套 、 电 子 气 味 合 成 器 )等 基 础 上 ， 利 用 人 的 多 种 感 觉 通 道 和 动 作 通 道 (如 语 音 、 书 写 、 表 情 、 姿 势 、 视 线 、 动 作 和 嗅 觉 等 )， 通 过 数 据 手 套 和 跟 踪 手 语 信 息 ， 提 取 特 定 人 的 面 部 特 征 ， 合 成 面 部 动 作 和 表 情 ， 以 并 行 和 非 精 确 方 式 与 计 算 机 系 统 进 行 交 互 。 可 以 提 高 人 机 交 互 的 自 然 性 和 高 效 性 ， 实 现 以 三 维 的 逼 真 输 出 为 标 志 的 虚 拟 现 实 。
蓝 齿 技 术 的 开 发 应 用 ， 使 多 媒 体 网 络 技 术 无 线 电 。 数 字 信 息 家 电 ， 个 人 区 域 网 络 ， 无 线 宽 带 局 域 网 ， 新 一 代 无 线 、 互 联 网 通 信 协 议 与 标 准 ， 对 等 网 络 与 新 一 代 互 联 网 络 的 多 媒 体 软 件 开 发 ， 综 合 原 有 的 各 种 多 媒 体 业 务 ， 将 会 使 计 算 机 无 线 网 络 异 军 突 起 ， 牵 起 网 络 时 代 的 新 浪 潮 ， 使 得 计 算 无 所 不 在 ， 各 种 信 息 随 手 可 得 。
3.2 多 媒 体 终 端 的 部 件 化 、 智 能 化 和 嵌 入 化 发 展 趋 势
目 前 多 媒 体 计 算 机 硬 件 体 系 结 构 ， 多 媒 体 计 算 机 的 视 频 音 频 接 口 软 件 不 断 改 进 ， 尤 其 是 采 用 了 硬 件 体 系 结 构 设 计 和 软 件 、 算 法 相 结 合 的 方 案 ， 使 多 媒 体 计 算 机 的 性 能 指 标 进 一 步 提 高 ， 但 要 满 足 多 媒 体 网 络 化 环 境 的 要 求 ， 还 需 对 软 件 作 进 一 步 的 开 发 和 研 究 ， 使 多 媒 体 终 端 设 备 具 有 更 高 的 部 件 化 和 智 能 化 ， 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 智 能 。
过 去 CPU芯 片 设 计 较 多 地 考 虑 计 算 功 能 ， 主 要 用 于 数 学 运 算 及 数 值 处 理 ， 随 着 多 媒 体 技 术 和 网 络 通 讯 技 术 的 发 展 ， 需 要 CPU芯 片 本 身 其 具 有 更 高 的 综 合 处 理 声 、 文 、 图 信 息 及 通 讯 的 功 能 ， 因 此 我 们 可 以 将 媒 体 信 息 实 时 处 理 和 压 缩 编 码 算 法 作 到 CPU芯 片 中 。
从 目 前 的 发 展 趋 势 看 可 以 把 这 种 芯 片 分 成 两 类 ： 一 类 是 以 多 媒 体 和 通 讯 功 能 为 主 。 融 合 CPU芯 片 原 有 的 计 算 功 能 ， 它 的 设 计 目 标 是 用 在 多 媒 体 专 用 设 备 ， 家 电 及 宽 带 通 讯 设 备 ， 可 以 取 代 这 些 设 备 中 的 CPU及 大 量 ASIC和 其 它 芯 片 。 另 一 类 是 以 通 用 CPU计 算 功 能 为 主 ， 融 合 多 媒 体 和 通 信 功 能 ， 它 们 的 设 计 目 标 是 与 现 有 的 计 算 机 系 列 兼 容 ， 同 时 具 有 多 媒 体 和 通 信 功 能 ， 主 要 用 在 多 媒 体 计 算 机 中 。
近 年 来 随 着 多 媒 体 技 术 的 发 展 ， TV与 PC技 术 的 竞 争 与 融 合 越 来 越 引 入 注 目 ， 传 统 的 电 视 主 要 用 在 娱 乐 ， 而 PC重 在 获 取 信 息 。 随 着 电 视 技 术 的 发 展 ， 电 视 浏 览 收 看 功 能 、 交 互 式 节 目 指 南 、 电 视 上 网 等 功 能 应 运 而 生 。 而 PC技 术 在 媒 体 节 目 处 理 方 面 也 有 了 很 大 的 突 破 ， 视 音 频 流 功 能 的 加 强 ， 搜 索 引 擎 ， 网 上 看 电 视 等 技 术 相 应 出 现 ， 比 较 来 看 ， 收 发 E－ Mail、 聊 天 和 视 频 会 议 终 端 功 能 更 是 PC与 电 视 技 术 的 溶 合 点 ， 而 数 字 机 顶 盒 技 术 适 应 了 TV与 PC溶 合 的 发 展 趋 势 ， 延 伸 出 “ 信 息 家 电 平 台 ” 的 概 念 ， 使 多 媒 体 终 端 集 家 庭 购 物 、 家 庭 办 公 、 家 庭 医 疗 、 交 互 教 学 、 交 互 游 戏 、 视 频 邮 件 和 视 频 点 播 等 全 方 位 应 用 为 一 身 ， 代 表 了 当 今 嵌 入 化 多 媒 体 终 端 的 发 展 方 向 。
嵌 入 式 多 媒 体 系 统 可 应 用 在 人 们 生 活 与 工 作 的 各 个 方 面 ， 在 工 业 控 制 和 商 业 管 理 领 域 ， 如 智 能 工 控 设 备 、 POS／ ATM机 、 IC卡 等 ； 在 家 庭 领 域 ， 如 数 字 机 顶 盒 、 数 字 式 电 视 、 WebTV、 网 络 冰 箱 、 网 络 空 调 等 消 费 类 电 子 产 品 ， 此 外 ， 嵌 入 式 多 媒 体 系 统 还 在 医 疗 类 电 子 设 备 、 多 媒 体 手 机 、 掌 上 电 脑 、 车 载 导 航 器 、 娱 乐 、 军 事 方 面 等 领 域 有 着 巨 大 的 应 用 前 景 。
