1、第7章 多媒体技术基础,7.1 多媒体技术概述 7.2 计算机多媒体设备 7.3 音频信息的处理 7.4 图象信息的处理 7.5 视频信息的处理,7.6 计算机动画处理 7.7 小结 习题,在引入多媒体技术以前，计算机处理的信息仅限于数值或文字，其输入输出信息也都以“文本(text)”的形式出现。20世纪80年代初问世的图形用户界面，使计算机开始用图形来参与人机交互，令用户界面焕然一新。图形用户界面的巨大成功使人们进一步认识到人机界面问题的重要性： 良好的人-机界面能够充分地发挥人类理解能力、想象能力以及计算机的巨大存储和分析计算能力的优势。,7.1 多媒体技术概述,多媒体计算机技术正是图形用
2、户界面技术的继续和发展，它的发展和完善最终将实现人与计算机的自然交流，把计算机从作为计算、办公和管理使用的工具变为真正的人-机对话工具，使计算机更好地为人们服务，把人们从复杂、繁琐地训练和操作中解放出来。 随着CPU集成度和主频的迅速提高，计算机快速处理声音、图像等信息成为可能，从而出现了能对文、图、声、像等多媒体信息进行统一处理的多媒体计算机。由此可见，多媒体计算机是在计算机传统功能的基础上，扩充了处理声音、图像等信息的设备，并配备了相应的支持软件而构成的计算机系统。,在当今社会，电视和计算机已经广泛普及，人们对于能同时具有电视机和计算机功能特点的机器有了日益增长的需要，即希望电视不但能提供
3、悦耳的音乐、真实生动的画面和解说，还可以由人随心所欲地选择和控制，变被动为主动；同时也希望计算机除作为实用工具外，还能够像电视机一样处理音乐、图像、动画以及活动视频，成为工作和生活的得力助手。多媒体计算机技术与电视技术的进展将能够满足这种需求。,1. 媒体 媒体（medium）在计算机领域中有两种含义： 一是指用来存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器等；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像等。多媒体技术中的媒体是指后者。 根据国际电联的定义，媒体分为5类：,7.1.1 媒体和多媒体,（1） 感觉媒体(perception medium)。指能直接作用于人们的感觉器官
4、，从而能使人产生直接感觉的媒体。目前，用于计算机系统的主要是视觉和听觉所感知的信息，如语言、音乐、自然界中的声音、图像、动画、文本等，触觉也正在慢慢地被引入到计算机系统中。 （2） 表示媒体(representation medium)。指用于数据交换的编码，即为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。借助于此种媒体，能更有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另一个遥远的地方。,（3） 显示媒体(presentation medium)。指用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体，即进行信息输入和输出的媒体。这类媒体有显示屏、打印机、扬声器等输出媒体和键盘、鼠标器、扫描器、触摸屏等
5、输入媒体。 （4） 存储媒体(storage medium)。指进行信息存储的媒体。这类媒体有纸张、硬盘、软盘、光盘、磁带、ROM、RAM等。 （5） 传输媒体(transmission medium)。指用于承载信息，将信息进行传输的媒体。这类媒体有同轴电缆、双绞线、光纤和无线电链路等。,2. 多媒体 多媒体（multimedia）是指多种媒体信息，如数字、文字、声音、图形、图像、视频和动画等。多媒体译自英文的“multimedia”，multimedia是20世纪80年代初产生的一个英文名词。1976年，首次用到“Multiple Media”一词，其中“Multiple”的意思是明确的，
6、是“多”的意思，“Media”是“Medium”的复数形式。到了20世纪80年代就把这两个词复合成“multi media”，用得多了之后就写成“multimedia”。与multimedia对应的词是monomedia，其中mono是“单一”的意思，因此从字面上看，多媒体由单媒体复合而成。,（1） 多媒体。通常，人们将文本、音频、视频、图形、图像、动画的综合体笼统称为“多媒体”。由此可见，多媒体信息包括以下5种： 文本。文本是以文字和各种专用符号表达的信息形式，它是现实生活中使用得最多的一种信息存储和传递方式。用文本表达信息给人充分的想象空间，它主要用于对知识的描述性表示，如阐述概念、定义、
7、原理和问题以及显示标题、菜单等内容。 图像。图像是多媒体软件中最重要的信息表现形式之一，它是决定一个多媒体软件视觉效果的关键因素。, 动画。动画是利用人的视觉暂留特性，快速播放一系列连续运动变化的图形图像，包括画面的缩放、旋转、变换、淡入淡出等特殊效果。通过动画，可以把抽象的内容形象化，使许多难以理解的教学内容变得生动有趣。 声音。声音是人们用来传递信息、交流感情最方便、最熟悉的方式之一。 视频影像。视频影像具有时序性与丰富的信息内涵，常用于表达事物的发展过程。 （2） 多媒体系统。多媒体系统是指将文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体和计算机系统集成在一起的系统。,3. 和媒体有关的新名词
8、（1） 超媒体（hyper media）。在20世纪70年代，出版界出现了一个新词，叫做“电子图书（electronic books）”。电子图书中包含许多静态图片和图形。电子出版物保存了用纸做存储媒体的最好的特性，而同时又加入了丰富的非线性链接，这就促使在20世纪80年代产生了超媒体(hypermedia)技术。超媒体不仅可以包含文字而且可以包含图形、图像、动画、声音和电视片断，这些媒体之间也是用超级链接组织的，而且它们之间的链接也是错综复杂的。,超媒体与超文本之间的不同之处是超文本主要是以文字的形式表示信息，建立的链接关系主要是文本之间的链接关系。超媒体除了使用文本外，还使用图形、图像、声
9、音、动画或影视片断等多种媒体来表示信息，建立的链接关系是文本、图形、图像、声音、动画和影视片断等媒体之间的链接关系， 概括起来，超级链接可以将若干不同媒体链接起来，其集合称为超媒体。,（2） 流媒体（streaming media）。近年来，在计算机网络上，为了解决文件下载时间过长的问题，适应网络多媒体化的发展趋势，一种新兴技术应运而生，这就是遵守特定网络协议的流媒体技术。 流媒体是指采用流式传输方式在因特网上播放的媒体格式，如音频、视频或多媒体文件。这些文件经过编码后以数据流的形式从源端（服务器端）同时向目的地（接收端、客户段）传输，可以连续地、实时地流动到目的地被接收。,与常规视频媒体不同
10、，流媒体可边下载边播放。以宽带为基础，流媒体不仅可以进行单向的视频点播，还能够提供真正互动的视频节目，如互动游戏、三维动画等。 所谓的流媒体技术，就是将视音频文件经过压缩处理后，放在网络服务器上进行分段的传输。客户端计算机不用将整个的视音频文件下载到本地，便可以即时收听和观看。,所谓多媒体技术（multimedia computer technology）是指把文字、音频、视频、图形、图像、动画等多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩和解压缩、编辑、存储等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。,7.1.2 多媒体技术及其特性,多媒体技术包括将媒体的各种形式转换为数字形式，
11、以便计算机接收、存储、处理和输出。多媒体技术的研究涉及计算机的软硬件技术、计算机体系结构、数值处理技术、编辑技术、声音信号处理、图形学及图像处理、动态技术、人工智能、计算机网络和高速通信技术等很多方面。 多媒体技术具有4方面的显著特性，即多样性、集成性、交互性和实时性。,（1） 多媒体技术的多样性包括信息媒体的多样性和媒体处理方式的多样性。信息媒体的多样性指使用文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体来表示信息。对信息媒体的处理方式可分为一维、二维和三维等不同方式，例如文本属于一维媒体，图形属于二维或三维媒体。多媒体技术的多样性又可称为多维化。 （2） 多媒体技术的集成性是指以计算机为中心
12、，综合处理多种信息媒体的特性，包括信息媒体的集成和处理这些信息媒体的设备与软件的集成。,（3） 多媒体技术的交互性是指通过各种媒体信息，使参与交互的各方（发送方和接收方）都可以对有关信息进行编辑、控制和传递。交互性不仅增加用户对信息的注意和理解，延长了信息的保留时间，而且交互活动本身也作为一种媒体加入了信息传递和转换的过程，从而使用户获得更多的信息。 （4） 多媒体技术的实时性是指在多媒体系统中，声音媒体和视频媒体是与时间因子密切相关的，这决定了多媒体技术具有实时性，意味着多媒体系统在处理信息时有着严格的时序要求和很高的速度要求。,1. 计算机系统技术 计算机系统技术是实现多媒体系统的物质基础
13、。鉴于多媒体信息量大、处理方式复杂多样、实时性强等特点，多媒体计算机系统对运算速度、存储容量和信息传输速率均有很高的要求。多媒体计算机硬件结构的核心是微处理器，但是对于CPU芯片，虽然在10余年内集成度提高了10余倍，其指令系统却变化不大。,7.1.3 多媒体信息处理的关键技术,另外，对于多媒体信息的综合处理，图像的特技效果（如改变比例、淡入淡出、马赛克）、图形处理（图形的生成和绘制）、语音信息处理（抑制噪声、滤波）等，都需要使用专用的数字信号处理器（DSP）芯片。VLSI技术的进步使得生产价格低廉的DSP芯片成为可能。DSP芯片是为完成某种特定信号处理而设计的，价格便宜，在通用计算机上需要多
14、条指令才能完成的处理，在DSP上用一条指令便可以完成。所以说VLSI为多媒体技术的普及创造了必要条件。,在硬件配置方面，一般使用高速总线的主板，配有较大的内存和外存（硬盘），并使用高速串行总线USB 2.0和IEEE 1394连接各种标准配置多媒体的外部设备。 多媒体操作系统是多媒体应用软件的支撑环境，主要解决两个问题，一是保证实时性； 二是满足多媒体计算机各种功能的要求。为了开发声像俱佳的多媒体节目软件，在多媒体操作系统之上还提供了各种丰富的制作多媒体节目的工具软件(如CorelDraw、Photoshop、Animator Studio、3Dstudio MAX、Premiere)和多媒体
15、著作工具软件（如Authorware、Director等）。,2. 多媒体数据压缩技术 多媒体数据压缩和编码技术是多媒体技术中最为关键的核心技术。通常听到的声音、看到的景物都是模拟信号（连续量信号），而计算机只能处理数字信号（离散量信号），因此需要将模拟信号转换成计算机能够识别和处理的数字信号，即声音信息、图像信息和视频信息的数字化。数字化声音、图像和视频的数据量非常大，存储和传输需要很大的空间和很长的时间，因此必须对多媒体数据进行压缩编码，才能适合多媒体信息的处理。一般情况是原始数据被压缩后存放在磁盘上或以压缩形式来传输，仅当用到它时才将数据解压缩以还原。,3. 多媒体数据存储技术 数字化的
16、多媒体信息虽然经过了压缩处理，但仍然包含了大量的数据。例如，视频图像在未经压缩处理时的每秒数据量约为25MB，使用某种算法进行压缩处理后，每分钟的数据量约为10MB，每小时的数据量为600MB。对于这样的数据量，显然不可能存于一张软盘上，而必须存于光盘或硬盘上。,4. 多媒体同步技术 在多媒体技术的应用中，各种媒体信息都与时间和空间存在着或多或少的依从关系，例如，视频、音频都明显地带有时间的依从特性。在有多种媒体集成的信息中，媒体间也会存在空间上的位置特性。因此，多媒体的集成、转换和传递会受到时空同步技术的制约。,5. 多媒体信息检索技术 由于在多媒体数据库系统中包含大量的图像、声音、视频等非
17、格式化数据，而现有的传统数据库检索采用基于关键词的检索方法，对非格式化数据仅作为一个关键词处理，没有进行内容语义分析，也难于用符号形式的方法描述诸如图像的颜色、对象的分布、视频运动对象、音频中的音调等属性，导致对多媒体数据的检索比较困难和复杂。因此，对多媒体数据库系统来说，必须要求能够对多媒体信息进行内容语义分析，以达到更深的检索层次。,目前，比较先进的多媒体信息检索技术是基于内容的多媒体检索技术，它具有如下特点： （1） 根据媒体对象的语义和上下文联系进行检索。 （2） 人-机交互。 （3） 基于内容的检索是一种近似的匹配。,6. 多媒体网络技术 多媒体网络技术是多媒体技术和网络技术相结合的
18、综合技术。通过宽带高速网络系统将多个独立的多媒体计算机连接成为局域网，或者是跨地域的广域网，实现多媒体通信和多媒体信息资源的共享。多媒体网络技术主要解决网络吞吐量、传输可靠性、传输实时性和提高服务质量等问题。目前，多媒体网络通信技术已经取得了许多新的进展，能够超越时空的限制，实时快速地进行多媒体通信，例如，可视电话、多媒体会议系统、多媒体交互电视系统、远程教育与远程医疗、公共信息检索系统等。,1. 多媒体交互与展示 由于多媒体具有良好的交互与生动的展示性，故多媒体技术广泛应用于学校教育、公共信息咨询、生产管理、商业广告、家庭娱乐等各个方面。,7.1.4 多媒体技术的应用,2. 交互式电视 所谓
19、交互式电视，就是一种受观众控制的电视。观众能自由选择节目内容，只要观众需要，就能让用户通过交互式点播遥控器给控制中心打电话，而有线电视系统主动点播所需的电视节目。由于交互式有线电视采用了数字视频压缩技术，并建立了应用多种大容量存储技术的视频音频库，使得现有的有线电视网可同时传输几百路电视节目。 交互电视系统是一种具有良好交互性能的高质量的音频和视频演示系统。从组成上来讲，交互电视系统可分为3层，即存储视频音频库的信息服务器、传输视频音频信息的网络以及机顶盒、信息服务器通过网络与用户的机顶盒相连。,3. 视频会议 视频会议，又叫远程会议，它使在地理位置上分散的人们通过计算机及其终端设备来举行会议
20、，但它不同于只传送声音的电话会议，也不同于只传送静态文字和图片资料的电子邮件，计算机多媒体视频会议系统综合视频、音频、图像、图形及文字等多种媒体信息的处理和传输，使开会者如同面对面地坐在一起。他们不仅可以借助多媒体形式充分交流信息、意见、思想、感情，而且还可以使用计算机提供的信息加工、存储、检索等功能。,（1）多媒体数据的表示技术，包括文字、声音、图形、图像、动画、影视等媒体在计算机中的表示方法。多媒体的数据量大得惊人，尤其是声音和影视，包括高清晰度数字电视（high definition television，HDTV）这类连续媒体。 （2）多媒体创作和编辑工具。工具的使用将会大大缩短提供信
21、息的时间。不远的将来，人人都会使用多媒体创作和编辑工具，就像现在使用笔和纸那样熟练。,7.1.5 多媒体技术的研究与应用开发,（3）多媒体数据的存储技术，包括CD技术、DVD技术以及EVD技术等。 （4）多媒体的应用开发，包括多媒体CD-ROM节目(title)制作、多媒体数据库、环球超媒体信息系统(web)、多目标广播技术(multicasting)、影视点播(video on demand，VOD)、电视会议(video conferencing)、远程教育系统、多媒体信息的检索等。,1. 多媒体计算机硬件平台 多媒体应用及开发工作可以在3种类型的硬件平台上开展。第一种平台是以工程工作站为
22、依托。工程工作站是一种高档计算机，最常用的有Sun、SGI等公司的产品。它们运行速度快、指标先进、功能强大，常使用Unix操作系统，是一种比较高档的多媒体应用开发硬件平台，但价格也比较昂贵。第二种类型是一体化的专用多媒体计算机。这种一体化计算机，其多媒体功能已经包含在计算机主板上的专用芯片里，甚至已经集成在CPU芯片中。,7.1.6 多媒体应用及开发平台,第三种开发平台则是在通用的个人计算机基础上，增加多媒体接口卡以及相应的设备和软件，将一般的计算机升级为多媒体计算机，通常称为多媒体个人计算机(multimedia personal computer，MPC)。这种“升级”版的多媒体硬件平台，
23、因其性价比较高，装配方便灵活，适应性强而被广泛应用。,2. 多媒体计算机软件平台 多媒体计算机软件平台的层次结构如图7.1所示，该结构与常用计算机系统的结构原则上是相通的。最底层(第一层)为硬件，它是系统的基础，包括多媒体计算机的硬件设备。 第二层是音频视频信息的压缩和解压缩层。由于实时性要求高，有些系统使用以专用集成电路为核心的硬件来实现。 第三层是多媒体输入输出驱动控制及接口层。其主要功能是完成驱动和控制多媒体设备及插卡，提供软件接口，以便于高层软件调用。,图7.1 多媒体计算机软件平台的层次结构,第四层是多媒体软件的核心。它担负多媒体操作系统的功能，用以支持对多媒体设备的管理，对文字、音
24、频、视频等媒体信息的处理和调度以及管理多媒体信息间的同步问题。 第五层是多媒体创作工具层。该层软件主要是开发多媒体应用的工具软件，内容丰富、种类繁多。 最顶层是多媒体应用软件层。它是面向用户的各种多媒体应用系统。用户可以通过简单的操作，直接进入和使用该系统，实现其功能。 多媒体计算机软件平台集中在第二层到第五层，核心是数据压缩与解压缩、多媒体操作系统和多媒体创作工具。,多媒体计算机的主要硬件除了常规的功能强大、速度快的CPU和内存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、网卡、键盘、鼠标之外，还要配备视频显示卡的高分辨率彩色显示器、带有视频图像采集功能的显卡、高质量的声卡和音箱、话筒等音频设备、大容量的光
25、盘存储设备以及其他输入输出设备。典型的多媒体计算机组成如图7.2所示。,7.2 计算机多媒体设备,图7.2 一个典型的MPC机组成,随着多媒体技术的迅速发展，光盘已成为计算机中不可缺少的外部存储器之一。光盘具有存储容量大、制作成本低、不怕磁和热、工作稳定、密度高、寿命长、便于携带等优点。 CD-ROM驱动器简称光驱，其作用是通过伺服机构控制光盘的转速，控制光束的定位、焦距，以检测并读出光盘上所携带的信息。,7.2.1 CD-ROM驱动器,1. CD-ROM CD-ROM简称光盘，利用光存储技术实现数据的读写。1980年，Philips公司和Sony公司就发明了CD唱盘(或唱碟)，可利用光反射原
26、理播放在盘面上记录的音频信息。1983年，出现了记录只读信息的“紧凑光盘”，称为CD-ROM(compact disc-read only memory)。到1985年以后，随着多媒体技术的迅速发展，才使CD-ROM应用到计算机中。,现在常用的CD-ROM光盘物理上共有3层结构，基体层是聚碳酸酯硬塑料，约1.2mm厚，这种材料强度高、耐冲击、不易龟裂变形；在基体上覆盖了极薄的一层铝箔，称为反射层，它是光盘的信息载体，用于记录数据；再在上面覆盖了一层保护膜叫保护层，保护反射层免受损伤。,在光盘的生产过程中，压盘机通过激光在空盘的表面以环绕方式刻出螺旋形的光道。如图7.3（左）所示，光盘上存储信息
27、是通过在光道上沿着盘面以小坑的形式存储的，一张CD-ROM盘片约有30亿个小坑，分布在螺旋形光道上，螺旋光道绕盘达2万周。相邻光道只相隔1.6m，相当于每英寸160000道，比软盘和硬盘的道密度高得多。,图7.3 光盘上光道示意图及CD-ROM 驱动器、DVD驱动器实物图,由于分布在盘面的小坑是机械性的，不像磁盘那样受磁场的影响而丢失数据信息，因此，它具有稳定可靠、不易丢失、信息保存持久、抗干扰能力强等优点。制作时，可以先用特殊的记录仪器把表示二进制数据的凹坑打到一个模子上，然后用热塑和压制工艺复制出大量的CD-ROM盘。常用的CD-ROM盘片的存储容量是650MB。,2. 光盘的分类 光盘按
28、其读写功能可分为只读光盘、一次写多次读光盘和可重写光盘。 CD-ROM，即压缩光盘只读存储器。CD-ROM是最常用的光盘，其直径约为12cm，其容量为650MB，价格便宜。光盘是由母盘压模制成的，一旦复制成型则永久不变，用户只能读出信息。其信息存放标准是根据“ISO9660标准”制定的。它作为计算机的辅助存储器，可存放文字、图形、图像、声音等多媒体信息。,一次写多次读（WORM）光盘也称为CD-R。WORM光盘在使用前首先要格式化，形成格式化信息区和逻辑目录区。WORM光盘引入DOS文件分配表的概念，在光盘的根目录下面是用户定义的逻辑目录，逻辑目录对应文件管理区，其他各个文件目录项可以相应地浮
29、动对应光盘的所有数据区，使得逻辑目录的转换同磁盘上目录转换一样方便。 WORM光盘的特点是只有一次写可多次读，所以记录信息时一定要慎重，一旦写入就不能再更改了。另外，使用较多的是一次性可写入光盘（CD-Recordable，CD-R），但需要专门的光盘刻录机完成数据的写入。常见的一次性可写入光盘的容量为650MB。,3. CD-ROM驱动器 与磁盘一样，要读出光盘上的信息，也需要驱动器，对于CD-ROM来说，称该驱动器为CD-ROM驱动器，简称光驱，如图7.3（中）所示，是比较流行的52倍速CD-ROM驱动器的外观。 光驱有内置式和外置式两种。内置式装入机箱时，如果是旧式机箱，可使用旧式机箱一
30、般预留的5.25英寸软驱的位置；新式机箱则已经预留光驱的位置。,1. DVD光盘 由于多媒体的数据量很大，近年来世界上正在开发存储容量比CD大得多的DVD光盘存储器。DVD是Digital Video Disc的缩写，意思是“数字视频光盘”，这是为了与VCD(video CD)相区别。实际上，DVD的应用不仅可以用来存放交互影视节目，同样也可以用来存储其他类型的数据，因此后来把Digital Video Disc更名为Digital Versatile Disc，它的缩写仍然是DVD。,7.2.2 DVD光盘及其驱动器,与CD-ROM相比，DVD使用波长更短的红色激光，可读取更小的凹坑和更密的
31、光道。DVD盘与现在使用的CD盘相比，在形状、尺寸、面积、重量方面都一样，也是用塑料做衬底的金属盘，但同样大小的DVD有更大的存储容量。现在定义的DVD的存储容量最高可达到17GB，一片DVD盘的容量相当于25片CD-ROM(650MB/片)的容量。,2. DVD驱动器 DVD驱动器是对DVD光盘进行读写操作的设备。（1） DVD-ROM驱动器。DVD-ROM驱动器是只读型的DVD产品，驱动器DVD-ROM一倍速率是1.3MB/s。DVD-ROM驱动器及其盘片如图7.3（右）所示。DVD-ROM可看成是CD-ROM的后继产品，因为它向下兼容，DVD-ROM驱动器可读音频CD和CD-ROM。对于
32、CD-R/RW盘片的支持则要看使用的DVD-ROM驱动器是否支持。 DVD-ROM驱动器一般都标有特定的区码，只能读出本区的DVD影片，如表7.1（见书232页）所示。,（2） DVD-R驱动器。DVD-R驱动器是一次性写入型DVD驱动器，也称为DVD刻录机，在原理上和CD-R有些相似，只能一次写入数据，但可以重复读出。 （3） DVD-RW驱动器。DVD-RW驱动器是可擦写数千次的DVD驱动器，采用了类似CD-RW的相变技术。 （4） DVD-RAM驱动器。DVD-RAM驱动器也是可擦写型的DVD驱动器，它是DVD协会确定和公布的新的可擦写DVD驱动器标准。,2001年12月，具有独立知识产
33、权的“新一代高密度激光视频系统(enhanced versatile disk，EVD)”通过了由信息产业部组织的科学技术成果鉴定。,7.2.3 EVD技术,EVD技术是由国内的新科、上广电、金正、步步高、夏新、万利达、康佳、中国电子科技集团共同制定，具有完全自主知识产权的新一代光盘标准，是基于光盘实现高清晰度数字节目的存储和播放，它的解像度是DVD的5倍，声音效果则在国际上首次实现了高保真和环绕声。EVD可在单面单层4.7GB或单面双层8.5GB的现有DVD光盘上保存数字电视(HDTV)录像。一张EVD影碟可以存储约110分钟的影视节目，可完整、连续地欣赏大多数的电影。,EVD技术的特点主要
34、如下： （1） 清晰度高。DVD的像素为720575，而EVD的像素为19201080，像素的数量增长了近5倍，清晰度也随之提高了5倍。全面支持包括高清晰度数字电视在内的各种使用需求和使用环境，可以接收数字电视节目，与数字电视相配套。 （2） 音频质量高。系统采用自主知识产权的EAC音频压缩技术，不仅全面支持单声道、双声道和5.1声道，在音频质量上也优于目前DVD通常采用并收取高额许可费的Dolby AC-3。,（3） 字幕灵活多样。EVD系统继承和发展了超级VCD的研究成果，实现了256色可浮动字幕，支持透明色，字幕的显示质量和灵活性远远优于DVD。 （4） 具备可擦写功能。可以直接录制电视
35、节目，将其保存在光盘中。 将来，EVD播放机可以集多种家用电器的功能于一体，包括播放高清晰度数字节目的播放机、高保真和有环绕声效果的音响、容量非常大的卡拉OK、录像机、游戏机、机顶盒、可视电话，以及可满足一般家庭需要的计算机。 EVD兼容DVD、VCD和CD。,在多媒体计算机中，常见的声音输入输出设备如下： (1) 音箱。 (2) 麦克风。 (3) CD-ROM。 (4) 电子键盘或其他MIDI设备。 所有的音响设备都要通过音频接口板(声卡)与主机连接。,7.2.4 声卡,1. 声卡的组成 （1）实现录音和放音的部件，包括在声音输入过程中把模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路，以及在声音输出
36、过程中把数字信号转换为模拟信号的D/A转换电路。每种声卡都具有固定的采样参数，如录音电路使用的参数是22.05kHz和16位，放音电路也将使用同样的参数。早期声卡的采样位数是8位，目前多数为16位。如图7.4所示为某款声卡的外观。,图7.4 声卡,（2）支持乐器合成的MIDI合成器，这是决定声卡音质的关键部件。由于MIDI音乐对质量的要求较高，许多声卡制造商致力于提高合成器的质量，使音乐合成技术不断获得改进。早期的合成器采用频率调制（FM)合成技术，是通过用一个正弦波修正另一个正弦波的方法来模拟各种乐器的声音，带有较深的人工合成痕迹。现在流行的声卡普遍采用“波表(wave table)”合成技
37、术，其中又有“硬波表”与“软波表”两种不同的做法。,（3） 连接声音设备的各种端口。声卡是音频输入输出设备的公用接口，也是连通主机和音频设备的通道。通常在声卡的后端设有许多端口。 安装声卡后，这些端口便伸出机箱之外，供用户连接音箱、麦克风等音频设备。,2. 声卡的功能 计算机中安装的声卡的功能与性能直接影响多媒体系统的音频效果。一般声卡应具有以下功能： （1） 录制和编辑音频文件。能以一定频率和精度采样声源的模拟波，并通过对其数字化，以*.VOC、*.WAV或*.AU等声音文件格式存储。可以根据要求支持对音频文件做修改、编辑、文件类型转换等，如将*.VOC文件转换成*.WAV文件。还可以根据需
38、要，将音频文件插入到其他应用程序中去。,（2） 合成和播放音频文件。利用声卡上的合成器将存储在计算机内存中的音频信息合成为音乐乐曲或语音。通过混合器混合和处理多个不同音频源的声音，控制和调节音量大小，最后送至音箱或耳机播放。 （3） 压缩和解压缩音频文件。通过对*.WAV音频文件的存储量计算可知，一分钟的声音波形文件（44.1kHz采样频率、16位精度和双声道立体声）的存储量高达10.6MB，因而必须对音频进行编码压缩。 （4） 具有与MIDI设备和CD驱动器的连接功能。,3. 声卡的接口 声卡主要采用ISA插槽和PCI插槽。1998年以来，声卡接口已经从ISA转向PCI。相对于ISA接口，P
39、CI接口的优点是数据传输率较高，同时对于CPU资源的占用也减少了，可在一定程度上提高系统的整体性能。PCI接口还具有较好的三维立体声（3D）音效、出色的MIDI表现。,多媒体技术中的一大支柱是视频技术，它使得动态图像能在计算机中输入、编辑和播放。视频技术通过软、硬件都能实现，但目前用得较多的是视频卡。 视频卡是一种统称，视频卡有视频叠加卡、视频捕捉卡、电视编码卡、MPEG卡和TV卡。视频卡的品牌有品尼高（pinnacle）、Matrox、Canopus、同维、天敏、宝师等。品尼高DC2000视频卡不仅可以进行非线性编辑而且可以制作DVD。如图7.5所示为品尼高DC2000视频卡的外观。,7.2.5 视频卡,图7.5 品尼高DC2000,1. 视频叠加卡 视频叠加卡的功能是通过视频输入口输入标准的视频信号，经A/D转换后形成混合信号，再与计算机显卡中的VGA信号相叠加，叠加后的信号显示在显示屏上。视频信号与VGA信号叠加的方式有窗口方式和色键两种。窗口方式是用软件命令在显示屏幕的任意位置上开设一个大小可指定的窗口，图像在该窗口内播放。色键方式是用户可利用软件命令自定义一种颜色为色键（透明色），同时定义该颜色是对VGA信号透明还是对视频信号透明。,
