论多媒体技术在自然教学中的应用 我们即将进入21世纪。21世纪是一个科学技术竞争的时代。科学技术的竞争，归根到底科技人才竞争。邓小平同志在《把教育工作认真抓起来》一文中指出：“实现四个现代化，科学技术是关键，教育是基础。” 小学教育是基础教育，是人才建设的奠基工程。小学自然是义务教育小学阶段的一门重要基础学科，担负着向学生进行科学启蒙教育的任务。通过自然课的教学，可以使学生初步了解和认识自然界里常见的事物，扩展小学生的知识领域，激发他们学习自然的兴趣。更有利于培养他们良好的科学素质，对培养科技人才的幼苗，提高劳动者素质具有深远意义。 多媒体是高科技的产物，它具有以下特点：一、能把文字、图形、图像、视频、符号、动画和声音等多种信息进行集成；二、多媒体技术是以计算机为中心对多媒体信息进行综合处理和控制，使之按用户的习惯显示在屏幕上；第三、多媒体技术利用其强大的图形交互和窗口交互操作，使人们能通过十分友好的人机交互界面来操纵控制多媒体信息的显示。由于多媒体的这些特点，它逐步进入我们的课堂，帮助教师进行教学。利用多媒体强大的人机交互功能，灵活调用声、像、文并茂的教学信息，能激发学生的求知欲、创造欲，同时还能增强对知识的认识和理解力。 小学自然教学是一门实践性很强的学科。在自然教学中，我们不能单纯靠老师讲解，也不能完全依靠教师的演示，必须让学生亲自动手实验，在反复观察实验活动中，掌握各种知识、技能。我根据自然课的特点，把多媒体技术用到了自然教学中，服务于我们的自然教学。 一、运用多媒体技术为学生自行探求科学知识创设情境 自然教学中注重指导学生通过观察实验和独立思考自己去获得结论，注重指导学生自行探求知识，其目的是使学生在获取知识的过程中，同时锻炼和发展有关的能力，初步掌握研究自然科学的初步方法。 教学中向学生提供实物教材，再恰当地辅以多媒体手段，就可以为学生自行探求科学知识创设情境，帮助学生从感性认识向理性认识过渡，为从形象思维到抽象思维搭桥，收到更好的教学效果。比如教学《土壤的成分》，在学生自己采集土壤样品后，进行观察、分析，并经过充分讨论之后，多媒体出示一幅土壤成分的表解；教学《鱼》的外部形态特征，在学生通过观察实验，并进行充分研讨之后，再由多媒体依次出示鱼的各部分的名称和必要的注解，最后拼成一条完整的鱼，在重点的地方，在出示画面的同时，伴随着发出“叮”的一声和闪烁相应部位，从多方面刺激学生感官，让学生引起兴趣和注意……这种手段的使用，在内容上可以做到画龙点睛，在效果上也可事半功倍，在培养与训练学生的思维能力上更会有效。 由于地区性和季节性等原因，往往在创设情境及搜集实物教材方面遇到困难，这时多媒体就更能大显身手了。比如初春时教学青蛙，在我国南方，青蛙已经出洞了，而在北方，这时的青蛙可能还在地下冬眠，很难捉到青蛙。这时，我们就可以利用多媒体放影一段青蛙的录像。在讲青蛙是怎么捉害虫的时候，录像的速度比较快，为了让学生观察清楚，更好地掌握这一知识点，可以利用多媒体技术，用慢镜头播放，使学生能清晰地看到：一只大青蛙张开大嘴，倒在下颌的长舌像张开的折尺一样伸出来，舌尖一下子粘住了一条虫子，又一折，送进嘴里去。学生的注意力全都集中到了屏幕上。而且可以根据学生的学习情况，利用多媒体的交互作用，灵活播放。青蛙捕食这个讲不清，道不明、实验又极难做成功的难点，迎刃而解了…… 二、利用多媒体帮助培养学生实验操作能力 一些最基本的动手实验操作技能，应该在小学自然课的教学中掌握。这不仅是中小学教育内容衔接所必要，也是科学技术飞速发展的形势对教育提出的迫切要求。因此，贯彻自然教学新大纲，教好自然新教材，不仅要敢于放手让学生面对大自然进行独立地探索，还要切实发挥教师的主导作用，采用必要的手段，去指导学生认识各种实验器材、材料，学会使用的方法，掌握实验操作的基本技能。在这方面，多媒体技术也是大有用武之地的。在教学中使用多媒体技术配合实验，这可以增强教学效果，使学生更好地进行观察，对研究的问题理解得快，印象深刻。 1、实验前，用多媒体帮助学生装配实验，掌握实验的注意事项 如《水的蒸发和沸腾》一课，要求学生会使用酒精灯给试管里的水加热。课本上有插图，但图是静态的，部分学生不容易理解。于是，我用多媒体做了一个小课件：第一步，出示酒精灯，让学生认识酒精灯。讲到什么部位，就闪一下什么部位，刺激学生感官，帮助学生记忆。第二步，做一个点酒精灯过程的动画:先出示移去灯帽的过程，再出示怎么点火，最后出示灯芯被点燃，重要的地方，如点灯时手的位置等都能重复播放，并加文字注解，播放时教师讲再配合讲解。点燃后，出示一个问题：为什么要由下往上点火？第三步，出示一个燃烧着的灯芯的特显，让学生观察比较火焰的三层颜色的区别：外层是淡黄色的，第二层是桔红色的，最里边一层是浅蓝色的。然后，出示标注，让学生记住最里边的一层叫做和焰心，第二层叫内焰，最外边一层叫做外焰。同时介绍外焰的温度最高，所以要用外焰加热。第四步，多媒体演示如何熄灭酒精灯，“桌面”上的酒精灯帽“飞”到了灯芯上，灯熄灭，同时强调一定要用灯帽盖灭火焰。演示完一遍之后，再让同桌同学相互思考、讨论，并且让各小组实际操作一遍。最后，演示加热试管。出示一个试管，装入少量水，试管夹从上半部分将试管夹住，酒精灯的外焰正好给试管的底部加热，并且把实验中的要点、重点通过多媒体展示在屏幕上，配合教师的演示讲解，使学生在理解的基础上掌握方法。演示完毕，再让学生复述，要求正确回答出给水加热的方法：试管里装多少水？试管夹夹在试管的什么部位？试管的与火焰的角度？用哪部分火焰加热？等等。然后，再让学生进行实际操作，用酒精灯给装水的试管加热，并仔细观察水沸腾时的现象。通过与传统教学方法的对照与检测，学生掌握的情况是十分令人满意的。 三、利用多媒体技术引导学生运用所学的知识分析解决实际问题 理论要联系实际，学习知识的目的是为了运用，对小学自然学科同样有这个要求。在指导学生自行获取知识之后，还要积极指导学生自己去分析与解决实际问题，这不仅可以促使学生加深对已学知识的理解，而且可以使学生在实践中丰富知识，开阔视野，受到锻炼，增长才干。在这方面，恰当地运用多媒体技术也可以发挥启发诱导的作用。 如教学《呼吸器官》一课，这是一堂暗箱式内容的教材，要分析人有哪些呼吸器官。我们有实物模型，它虽然能向学生展示人有哪些内脏及位置。但是，它不能向学生展示人呼吸时气体经过了哪些器官，无法让学生通过自己观察得出人有哪些呼吸器官。为了能让学生自主的学习，可以用多媒体技术设计一个动画：标有蓝色的箭头沿着鼻、咽、喉、气管、支气管、肺示意吸气的过程，让学生思考吸气时，气体经过哪些器官；又出示一幅动画：标有黄色的箭头沿着肺、支气管、气管、喉、咽、鼻示意呼气过程，再让学生思考，人呼气时，气体要经过哪些器官。在学生了解了人呼吸要经过哪些器官后，让学生来说说，呼吸器官有哪些，在人体内的什么位置。由于运用上述教学方法，人有哪些呼吸器官学生都能说出来。 在讲气体交换这一抽象的问题时，我同样运用多媒体技术设计了这么一个教学过程：我们通过实验，学生得出了人吸进去的气体中含有的氧气多二氧华碳少；呼出来的气体中含有的二氧化碳多氧气少。那么这到底是怎么一回事呢？于是要讲到一个气体交换问题。关于人的呼吸器官，专门有一部科教育片的录像，但是与我们的教材不是太相符。我于是把其中有用的部分用视频捕捉卡捕捉到电脑里，进行修改加工，这样一来，这部分重点内容在课堂上要用几遍就可以用几遍，要怎么用就怎么用，改变了电视录像灵活性差的缺点。而且，课堂讨论气氛也大有改观，学生的思维普遍都很活跃，事后记忆效果极好。这一切，都归功于多媒体技术，他的可交互性，灵活性是其它电教手段所不及的。 四、恰当、合理、适时地运用多媒体，强调教学效益 现在，多媒体辅助教学在探索中前进，逐步民开，于是在一些老师心中就产生了一种偏面的想法：要上好一堂课，就一定得用多媒体。其实任何事物都有他的两面性，多媒体也不例外。一堂课怎么上，采用什么样的教学手段，这是由教学内容决定。我们有些课的内容，如前面讲到的青蛙，由于我国地大物博，不同地区之间存在着地区差异。为了解决教材编排与地区差异之间的矛盾，我们就可以用多媒体技术进行教学，再或者一个抽象的概念，用了多媒体之后，把这个抽象的问题转化成了一个非常容易理解的，直观的问题……象这些内容，这们就可以运用多媒体技术，因为它的教学效果是其它教学手段达不到的；但也有一些教学的内容：如小学自然第一册中的《玩石头》，各种各样的石头，应让学生自己在玩的过程中去找出他们之间的异同，发现他们各自的特性。它所要达到的教学目的，在学生玩的过程中就可以完成了，所以，就可以不运用用多媒体技术进行教学了。 总之，多媒体是一种先进的现代化教育手段，把他应用于我们的小学自然教学，用这高科技的产物来辅助我们的科学启蒙教育，不但可以帮我们解决许多问题，而且在潜移默化中给学生进行了一次又一次的爱科学、学科学、用科学的思想教育。随着科学技术的不断发展，教学网络化必将是未来教学的发展趋势。把多媒体技术与网络教学合理结合，让多媒体课件在网上进行传播。这是其它教学手段所不能达到的。 希望能帮你
多媒体在舞台设计上的应用研究 序言 近年来，这种建立在艺术与科学基础之上的新兴艺术形式在众多专业人士以及热爱它的人们的努力推动下以迅猛的势头发展着。它以它变幻莫测的艺术魅力和现代科学的新鲜感吸引着人们。将多媒体技术应用于舞台背景设计这种综合艺术得以应运而生。两者的结合是顺应自然的，同时也是有着充分的时代发展的铺垫。它涉及到艺术设计的多个方面，是一种综合性的设计理念。多媒体舞台背景设计在中国的发展仅仅不到10年，但是它代表了以后艺术设计的综合性的发展趋势。多媒体技术已经深入到舞台设计的方方面面。 一、舞台多媒体艺术表现特点 1．为舞台表演提供更丰富的表现力多媒体把艺术创作“搬”上舞台，让艺术品创作的过程展现在观众面前，如果在节目中仅仅展现艺术品的成品，未免太单调。以书法为例，若加入舞台多媒体背景技术，书法作品在创作时一笔一划都将展现在观众眼前。动态的创作笔法与静态的完成品相比，那种抑扬顿挫的创作过程则更能让观众感受到艺术的气息。这是传统艺术与一般数字艺术、视觉艺术相结合的产物。多媒体背景所能展现的动态背景比传统舞台背景更具有表现力。在真实剧情背景里，动态背景就能把场景表现得更加真实，如多媒体背景中常用的风吹草动的背景，比实物背景布景中不动的道具“草”要生动得多。在渲染氛围背景中，动态背景更能起到渲染整个节目节奏和氛围的作用。如：2008年春晚的杂技表演《花式篮球》，背景以不同姿势动态人物的剪影闪过，突破了以往杂技节目纯粹表演的表现形式，使整个节目氛围活跃且更具时代感。2．电影语言得以运用多媒体所特有的非线性叙事能力能轻松实现时间大跨度转换。如今把非线性叙事搬上舞台，便可使舞台表演时间的转换更直接地传达给观众。如倒叙或插叙叙述方式，只要舞台背景更替，就能很轻松很直观得告诉观众时间的转换。同样，非线性叙事也能让编剧或导演在时间上进行更大胆地进行创作和加以把握。舞台多媒体背景使电影蒙太奇走向舞台，实现舞台空间的灵活转换，如分割方式——技巧转场（淡，化，划，甩如甩出，定格，数字特效）和连贯式转场（相似性转场，逻辑性转场，比喻性转场，过渡性转场），在舞台多媒体技术出现后，都能运用到舞台背景转场，使舞台的场景转换自然、合理、连贯、流畅。同时，舞台多媒体背景能把更多形式的场景“搬”上舞台，实现虚拟空间的真实再现，打破了传统舞台背景的空间局限性。比如大海、太空、沙漠、草原、戈壁等等。在传统舞台背景设计中，这些背景都不可能被“搬”上舞台，而舞台多媒体技术则把这些“不可能”变成“可能”，实现了传统舞台背景中难以实现的布景设置。如：2008年春晚小品《军嫂上岛》中成功地营造了大海的环境背景，让观众真实地感受到军嫂遥望海岛思念丈夫的急切心情。波涛汹涌的大海背景，咆哮的海浪拍打礁石的声音效果与演员们惟妙惟肖的表演完美融合，整体效果更加真实，更赋感染力。3．降低制作成本传统舞台背景布局基本都采用实物摆设的方式，因此一旦要更换背景就需要拉上帷幕，这就造成节目背景设计的呆板与单调，不能及时做到更替。而舞台多媒体背景解决了这一问题，甚至实现了在几分钟几秒中内的更换，少了“拉帷幕”的环节，使节目更有连贯性，给观众一气呵成之感。并且通过数字压缩，多媒体视频、音响资料可以长时间保存，节省空间，易于保存，不易损坏。同时可利用网络通讯把图像和文件迅速地传到四面八方。将来人们一旦需要某一内容，可通过网络调出，在网络终端上阅读，满意时，再从终端打印机上打印出来。 二、多媒体技术在舞台设计中的应用 多媒体艺术的发展在一定程度上依赖于不同阶段来自技术领域的影响。随着现代科技的发展，更多的电子、物理技术运用进多媒体舞台设计中，为舞台设计注入新的活力。1．LED大屏幕的使用近年来，随着L E D显示技术的飞速发展，凭借着高亮度，低电压，功耗小、寿命长、容易拼接等优点，被广泛应用到舞台设计当中。高亮度可以让舞台更加绚丽多彩，容易组合拼接更是可以随意按需要将屏幕装饰成各种形态，既可以作为背景屏使用，更作为舞台道具被随意装饰摆设，具有非常大的可塑性。而低能耗，性能稳定，寿命持久更可以保证舞台的安全使用。它的诞生深刻地影响着装饰艺术和其他艺术形式，基于它这些显著的优点，高性能的全彩L E D屏一出现即成主舞台设计的宠儿，被广泛应用在各种舞台设计当中。从小舞台剧到大型文艺会演，它的身影总是那么璀璨。如：北京奥运会开幕式中的击缶表演，安置在缶敲击面四周的L E D灯光与现场的背景灯光相互配合，营造出变化千万的开幕式“倒数”效果。还有空中升起的“奥运五环”标志和表演中心舞台上的卷轴，都是由LED灯管所组成的。2．声光电的运用舞台的发展与舞台声音的发展是并存的。随着舞台的一系列变化，舞台声音的运用也融入了高新科技的成分。多媒体技术在舞台声音上的运用，使舞台的纵深空间大大增加，使舞台声音的层次也更加丰富了。舞台声音也成为舞台多媒体技术的重要表现手段。八声道可以营造出一个立体的空间声音场，坐在下面的观众可以清晰的听到雨水从沿着屋檐的铁皮雨管从左边流到右边，可以听到风从左边的树梢上吹过，听到右前方鸟儿的啼鸣。以往，这些感受是根本不可能实现的，但现在通过多声道的控制，完全可以给观众营造出极致的现场视听效果。同时舞台布光是演出空间构成的重要组成部分，是根据情节的发展，对人物内心和特定场景进行全方位的灯光设计。如：百老汇名剧《猫》运用声、光、电等各种现代技术手段创造出梦幻般的舞美效果，其强烈的视听冲击力让观众真正置身于猫的世界。如从天而降的大鞋，巨型下水道口，猫通向天国的长廊，这些大型道具在全电子控制下制造出让人瞠目结舌的视觉效果。3．互动让舞台空间得到更大的扩展虚拟互动系统结合了多媒体技术，网络技术，数字图像技术，其核心技术是混合现实，混合现实技术是通过计算机产生影像，提供给观众一个可以感观的虚拟客观世界的一种技术。这种技术提前了虚拟现实与现实混合的后期制作时间，让人身临其境地感受到现实环境和虚拟物品处在同一时空。实时混合现实技术是比较尖端的新技术，我们所研究的舞台多媒体艺术则必须是实时混合的。这有利于虚拟世界和真实世界相融。让人们在现实的世界中感受虚拟空间所存在的事物，这种身临其境的感觉给观众带来的更强的感官感受。近年来戏剧界不断进行多媒体戏剧的尝试，在新的作品中采用大量的影像与互动媒体技术作为叙事的表现手段，将248影像与表演两个空间互相交错，演员可以与电脑制作出来的虚拟的角色在舞台上进行对话交流，甚至舞蹈，为观众制造出更多元的艺术体验。如：中国音乐剧《蝶》将先进的混合现实技术和动漫技术融入其中，在剧中加入全息影像技术，代替演员和L E D大屏幕动画出场的将是重生一般的全息虚拟造像，无论从哪个角度来看，效果都将事半功倍，让人赞不绝口。 三、未来舞台多媒体艺术的发展方向 1．更广阔的舞台空间目前，多媒体技术在舞台上的运用，还仅仅是在舞台背景上进行尝试。多媒体技术仍可以运用在舞台表演的其他方面。比如把舞台背景的场景扩展到观众席，让观众有身临其境之感。我们设想是否可以将观众席置于方形背景之中，让多媒体背景将在场观众包围，并且配合灯光和现场烟雾等舞台效果营造更为幻化虚拟的舞台空间旁观者，而是置身于舞台之中。如2007年星光大道年度总决赛中北京选手张芯的歌曲节目《天下无双》。其背景为三个错落摆放的屏幕上显示的翠绿的竹林，加上绿色的朦胧灯光，虚无缥缈如同仙境。但是，为何不把观众也融入进这动人的场景中去呢？如果把观众席周围也摆放上大尺寸的显示屏，展现出竹林的场景，逼真的效果是否更能打动台下的观众？2．加强舞台的预示性多媒体技术应该可以用来模拟整场舞台表演，即导演可以在正式表演之前对整场演出，包括场景，灯光，特技效果，演员表演等进行全方位模拟（如三维模拟效果，更加真实）。多媒体模拟演出的演出效果有很强的预视性，可以在演员进场彩排之前看到舞台的大体效果，以及为安排演员所在位置提供参照等等。同时导演只需在模拟的多媒体影像中就能很好的掌握整个演出的时间，减少屡次彩排所造成人力，物力，财力的消耗。2008年春晚在播出前进行了5次彩排，导演在最后两次彩排的时候仍在调整时间。整整5次彩排花费人力物力难以想象。假设多媒体技术运用到舞台演出模拟上，那么导演对整场演出就能更好把握。 总结 多媒体艺术给舞台设计注入了一股新的活力，使舞台设计形式等出现了根本性的转变。从产生，发展到今天的广泛运用，它的优越性让我们看到多媒体技术将成为今后舞台设计中必不可少的中坚力量。它的优越性让我们看到今后舞台设计的多元化，可以说它给了设计者更大的设计空间去展现舞台的魅力。换个角度想，它同样加大了设计者的技术难度和能力要求，设计者不仅要掌握好传统的舞台布景设计，也要研究透多媒体技术的运用和表现形式。同样，在新兴多媒体技术的研究和发展上，我们还停留在初级阶段，要想多媒体技术在舞台发展上走得更远，仍需要不断的努力与研究。从舞台背景的运用延伸到其他领域，让多媒体技术融入舞台的方方面面。 ∷参考文献 [1] 李兴国主编：《影视艺术与高科技应用》，中国传媒大学出版社，2005．7 [2] 陈玲著：《新媒体艺术史纲》，清华大学出版社，2007．2 [3] 许鹏等著：《新媒体艺术论》，高等教育出版社，2006．7 [4] 陈念群编著：《数字媒体创意艺术》，中国广播电视出版社
摘要: 多媒体通信技术是当今世界科技领域中最有活力、发展最快的高新信息技术，它时时刻刻都在影响着世界经济的发展和科学技术进步的速度，并不断改变着人类的生活方式和生活质量。多媒体通信综合了多种媒体信息间的通信，它是通过现有的各种通讯网来传输、转储和接收多媒体信息的通信方式，几乎覆盖了信息技术领域的所有范畴，包括数据、音频和视频的综合处理和应用技术，其关键技术是多媒体信息的高效传输和交互处理。
关键词：多媒体 图象 音频 功能
The application of multimedia technology
Abstract: Multimedia communications technology is the world's science and technology in the field of the most dynamic and fastest growing high-tech information technology, it always have influence in the world economic development and the pace of scientific and technological progress and changing the human way of life and quality of life . A variety of integrated multimedia communications between the communications media information, it is through the various existing communications network to transmit and receive multimedia information and dump the means of communication, cover nearly the area of information technology in all areas, including data, audio and video The integrated treatment and application technology, its technology is the key to the efficient transmission of multimedia information and interactive processing
Key words: Multimedia audio features images
引 言
随着技术的迅速发展，图像、视频等多媒体数据已逐渐成为信息处理领域中主要的信息媒体形式。多媒体通信是信息高速公路建设中的一项关键技术，是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物，它将极大地提高人们的工作效率，改变人们的教育、娱乐等生活方式，是21世纪人们通信的基本方式。
第一章 多媒体通信技术基础简介
多媒体通信的基本概念和特征
1.1 基本概念
媒体是信息表示和传输的载体，是一个重要的概念。ITU-T I .374建议将媒体划分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体5类。
多媒体数据是指多种式样信息的载体，如文本、图形、图像、声音等数据。其特点主要有以下几点：
（1）多媒体数据种类繁多（大多是非结构化数据），不同来源的媒体，具有完全不同的形式和格式；
（2）多媒体数据量庞大；
（3）多媒体数据具有时间特性和版本概念，如在视频点播系统中必须考虑到媒体间以及媒体内部在时间上的同步关系。
由此可知多媒体数据与传统的数值和字符不同，因而其存储结构和存取方式也具有特殊性，描述它的数据结构和数据模型也是有差别的。在这种情况下就产生了一种全新的数据库系统--多媒体数据库系统。
多媒体数据库是能够有效实现多媒体数据的存储、读取、检索等功能的数据库系统。它的主要特点是：
（1）继承了传统数据库的一些优点，例如数据独立性、利用数据库查询语言进行高层次查询、开发控制、容错技术等；
（2）能对具有时空关系的数据进行同步和管理。
但是目前对于多媒体数据库的功能以及实现方法还没有达成共识，因而出现了多种形式的媒体数据库，并且实现方法也各不相同。从其总体发展上看，多媒体数据库的数据模型可分为关系数据模型、面向对象的数据模型和超媒体数据模型3类。
基于不同数据模型的多媒体数据库管理系统（DBMS）的功能也有很大差别，通常基于关系数据模型的多媒体DBMS可以实现多媒体数据的存取，对多媒体数据对象之间的语义关系、时态关系、空间关系不加处理，所以这部分工作就留给应用程序去完成了。面向对象的数据模型和超媒体数据类型可以支持多媒体数据对象之间的语义关系、时态关系、空间关系的处理，其抽象程度更高，但DBMS的实现也相对复杂。
在多媒体通信系统中另一个常出现的词汇是"超媒体"。在出版物中经常会出现表示注解意思的"注"字，由"注"你可以找到与之相关的一段文字或一篇文章。这种由"注"而链接到一段文字或一篇文章的链即称为超链拨，同理，超级链也可以将若干不同媒体链接起来，其集合便称为"超媒体"。
1.2多媒体通信的特征
多媒体通信技术的发展打破了传统通信的单一媒体、单一电信业务的通信系统格局，反映了通信向高层次发展的一种趋势，是人们对未来社会工作和生活方式的向往。多媒体通信技术是一种综合技术，涉及多媒体技术、计算机技术、通信技术等多个领域。多媒体通信系统必须同时兼有集成性、交互性、同步性3个主要特征。
1.2.1 集成性
多媒体通信系统的集成性指的是能对内容数据信息、多媒体和超媒体信息、脚本信息和特定的应用信息等4类信息进行存储、传输、处则和显现的能力。
（1） 内容数据信息
（2） 信息是以某一种结构的形式存在的，典型的结构有两种：一种是对象
构，其中可处理的最小单元为对象(Object)；另一种是文件结构，其中
处理的最小单元为文件（File）。
多媒体和超媒体信息
多媒体和超媒体信息与单媒体信息不一样，它们是结构化的信息，由结构框架和内容数据2部分组成。多媒体和超媒体信息的最小表达形式由两类，一类称为对象，另一类称为文件。
（3） 脚本信息
脚本信息是一组特定的用语意关系联系起来的、结构化的多媒体和超媒体信息，需要提供表示这一组多媒体信息的运作过程和与外部处理模块间的关系。
（4） 特定的应用信息
上述3类信息都是低层信息，可以由标准来定义和表示。特定的应用信息是高层信息，是与应用密切相关的，将随应用场合的不同有很大的不同，它的表示方法是基于上述3类的基础之上的。
1.2.2 交互性
交互性指的是在通信系统中人与系统之间的相互控制能力。在多媒体通信系统中，交互性有两个方面的内容。一是人机接口，也就是人在使用系统的终端时用户终端向用户提供的操作界面；二是用户终端与系统之间的应用层通信协议。
多媒体通信终端的用户对通信的全过程有完备的交互控制能力，这是多媒体通信系统的一个主要特征，也是区别多媒体通信系统与非多媒体通信系统的一个主要准则。
1.2.3 同步性
同步性指的是在多媒体通信终端上显现的图像、声音和文字均以同步方式工作。如用户要检索一个重要的历史事件的片断，该事件的活动图像或静止图像存放在图像数据库中，其文字叙述和语言说明则是放在其他数据库中。多媒体通信终端通过不同传输途径将所需要的信息从不同的数据库中提取出来，并将这些图像、声音、文字同步起来，构成一个整体的信息呈现在用户面前。
多媒体通信系统中的同步性是多媒体通信系统最主要的特征之一，信息的同步与否决定了系统是多媒体系统还是非多种媒体系统。同步可在链路层级、表示层级和应用层级3个层面上实现
第二章 多媒体音频技术
音频技术发展较早，几年前一些技术已经成熟并产品化，甚至进入了家庭，如数字音响。音频技术主要包括四个方面:音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。
音频数字化目前是较为成熟的技术，多媒体声卡就是采用此技术而设计的，数字音响也是采用了此技术取代传统的模拟方式而达到了理想的音响效果。音频采样包括两个重要的参数即采样频率和采样数据位数。采样频率即对声音每秒钟采样的次数，人耳听觉上限在20KHz左右，目前常用的采样频率为11KHz，22KHz和44KHz几种。采样频率越高音质越好，存贮数据量越大。CD唱片采样频率为44.1KHz，达到了目前最好的听觉效果。采样数据位数即每个采样点的数据表示范围，目前常用的有8位、12位和16位三种。不同的采样数据位数决定了不同的音质，采样位数越高，存贮数据量越大，音质也越好。CD唱片采用了双声道16位采样，采样频率为44.1KHz，因而达到了专业级水平。
音频处理包括范围较广，但主要方面集中在音频压缩上，目前最新的MPEG语音压缩算法可将声音压缩六倍。语音合成是指将正文合成为语言播放，目前国外几种主要语音的合成水平均已到实用阶段，汉语合成几年来也有突飞猛进的发展，实验系统正在运行。在音频技术中难度最大最吸引人的技术当属语音识别，虽然目前只是处于实验研究阶段，但是广阔的应用前景使之一直成为研究关注的热点之一。
第三章 多媒体图像视频技术
3．1视频技术
虽然视频技术发展的时间较短，但是产品应用范围已经很大，与MPEG压缩技术结合的产品已开始进入家庭。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。
视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号，使得计算机可以显示和处理视频信号。目前采样格式有两种:Y:U:V4:1:1和Y:U:V4:2:2，前者是早期产品采用的主要格式，Y:U:V4:2:2格式使得色度信号采样增加了一倍，视频数字化后的色彩、清晰度及稳定性有了明显的改善，是下一代产品的发展方向。
视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为电视信号，从而可以录制到录像带中或在电视上播放。对于不同的应用环境有不同的技术可以采用。从低档的游戏机到电视台广播级的编码技术都已成熟。
3.2图像压缩技术
图像压缩一直是技术热点之一，它的潜在价值相当大，是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础，目前ISO制订了两个压缩标准即JPEG和MPEG。JPEG是静态图像的压缩标准,适用于连续色调彩色或灰度图像。它包括两部分:一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码，一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法。前者图像压缩无失真，但是压缩比很小，目前主要应用的是后一种算法，图像有损失但压缩比很大，压缩20倍左右时基本看不出失真。
MJPEG是指MotionJPEG，即按照25帧/秒速度使用JPEG算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。
MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，它除了对单幅图像进行编码以外还利用图像序列中的相关原则，将帧间的冗余去掉，这样大大提高了图像的压缩比例。通常保持较高的图像质量而压缩比高达100倍。MPEG算法的缺点是压缩算法复杂，实现很困难。
第四章 多媒体通信系统
1、 体系结构
多媒体通信(multimedia communcations)是在位于不同地理位置的参与者之间召开的一种会议或者进行的交流，通过局域网(LAN)、广域网(WAN)、内联网(intranet)、因特网(Internet)或者电话网来传输压缩的数字图像和声音信号。像电视那样的多目标广播、录象机那样的流式播放、电话会议、电视会议、IP电话、可视电话和IP传真等等都是多媒体通信技术的一些具体的和各有特色的应用。多年来，国际电信联盟(ITU)为公共和私营电信组织制定了许多多媒体计算和通信系统的推荐标准，以促进各国之间的电信合作。ITU的26个(Series A～Z)系列推荐标准中，与多媒体通信关系最密切的7个系列标准如表4-1所示，三种类型的多媒体通信系统的核心技术标准集如表4-1所示。
表4-1 ITU系列推荐标准
系列名 主要内容
Series G 传输系统、媒体数字系统和网络
Series H 视听和多媒体系统
Series I 综合业务数字网(ISDN)
Series J 电视、声音节目和其他多媒体信号的传输
Series Q 电话交换和控制信号传输法
Series T 远程信息处理业务的终端设备
2、网关的功能和结构
网关是一台功能强大的计算机或者工作站，它担负线路交换网络(如电话网络)和信息包交换网络(如因特网)之间进行实时的双向通信，提供异种网络之间的连通性，它是传统线路交换网络和现代IP网络之的桥梁。
IP电话(见"7.4 IP电话")的出现允许电话呼叫在信息包交换网络上进行，从而引发一场电信工业的革命。但IP电话在成为主流电话服务的道路上遇到了许多障碍。其中最大的一个问题是在IP电话网络和公众交换电话网络之间缺乏连通性。一个重要的原因是早期的网关存在对IP电话进入主流电话服务的限制。例如，通过网关建立呼叫比较困难，而且需要使用非常规的电话号码；不同的网关之间的兼容性妨碍呼叫的建立；声音的质量比较差、有回音以及延迟时间比较长等。这就促进了开发允许IP和PSTN客户能够相互通信的网关，其中的一个措施就是提高网关的处理能力。低档的网关有1～6个端口，典型地使用高档奔腾处理器的PC机方案，提供媒体处理、呼叫控制和信息包的处理等网关功能。高档网关把网关功能分散到几个处理器来实现，这叫做计算机基电话集成(computer-telephony integration，CTI)平台，可提供100多个端口。
网关的基本功能可归纳为三种：
(1) 转换协议(translating protocols)：网关作为一个解释器，使不同的网络能够建立联系，例如，允许PSTN和H.323网络相互对话以建立和清除呼叫。
(2) 转换信息格式(converting information formats)：不同的网络使用不同的编码方法，网关将对信息进行转换，使异种网络之间能够自由地交换信息，例如声音和电视。
(3) 传输信息(transferring information)：负责在不同网络之间传输信息。
网关的主要部件包括：
(1) 线路交换网络(switched-circuit network，SCN)接口卡，这是一种典型的T1/E1或者叫做PRI ISDN线路接口卡，它们与线路交换网络进行通信。主速率接口(primary rate interface，PRI)由23个B通道和一个64 kb/s的D通道组成，叫做23B＋D，相当于T1线的带宽。
(2) 数字信号处理器(digital signal processors，DSP)卡，它执行的任务包括声音信号的压缩和回音的取消等。
(3) 网络接口(network interfaces)卡，它用来与H.323网络进行通信，典型的网络卡包括10/100BaseT网络接口卡(network interface cards，NIC)，或者把它们的功能集成到主机板上。
(4) 控制处理器(control processor)，它协调其他网关部件的所有活动，这个部件通常是在系统的主机板上。
网关的主要软件包括：
(1) 执行所有网关基本功能和选择功能的网关软件。例如，H.323网关平台(Gateway Platform)执行转换协议、转换消息格式和传输信息等基本功能，支持声音压缩、协议转换、实时的传真解调/再调制以及执行H.323系列协议。
(2) 特定网关的应用软件，它执行自定义的功能以及管理和控制功能。
3、会务器的功能和结构
会务器(gatekeepers)是用于连接IP网络上的H.323电视会议客户，是电视会议的关键部件之一，许多人把它当作电视会议的"大脑"。它提供授权和验证、保存和维护呼叫记录、执行地址转换而不需要你去记忆IP地址、监视网络、管理带宽以限制同时呼叫的数目从而保证电视会议的质量、以及提供与现存系统的接口。会务器的功能一般都是用软件来实现。会务器的功能分成两个部分：基本功能和选择功能。
会务器必须要提供的基本功能包括：
"地址转换(Address Translation)：使用一种可由注册消息(Registration messages)更新的转换表，把别名地址转换成传输地址(Transport Address)。这个功能在线路交换网络上的电话企图呼叫IP网络上的PC时显得尤其重要，在确定网关地址时也很重要。
准入控制(Admissions Control)：使用准入请求/准入确认/准入拒绝ARQ/ARC/ARJ(Admission Request, Confirm and Reject)消息，对访问局域网进行授权。H323标准规定必须要有用来对网络服务进行授权的RAS消息(RAS messages)，RAS是一个注册/准入/状态(Registration/Admission/Status)协议，但它不定义授权存取网络资源的规则或者政策，因此服务提供者需要会务器来干预现存的授权方法。此外，企业管理人员和服务提供者也许想使用他
自己的标准来授权，例如，根据订金、信用卡等。
带宽控制(Bandwidth Control)：支持RAS带宽消息(RAS bandwidth messages)，即带宽请求/带宽确认/带宽拒绝BRQ/BCF/BRJ(Request, Confirm and Reject)消息，以强制执行带宽控制。至于如何管理则要根据服务提供者或者企业管理人员的政策来确定。在许多情况下，如果在网络或者特定的网关不拥挤的
况下，对任何带宽的请求都应该给予满足。
区域管理(Zone Management)：用于管理所有已经注册的H.323端点(endpoint)，为它们提供上面介绍的功能。至于确定哪个终端可以注册以及地理或者逻辑区域的组成(单个会务器管理的终端、网关和多点控制单元MCU)则由网络设计人员决定。
会务器提供的选择功能包括:
呼叫控制信号传输方法(Call Control Signalling)：在H.323中有两种呼叫控制信号传输模型：会务器安排呼叫信号传输模型(Gatekeeper Routed Call Signaling Model)和直接端点呼叫信号传输模型(Direct Endpoint Call Signaling Model)。会务器可根据访问提供者的要求进行选择。
呼叫授权(Call Authorization)：会务器可根据服务提供者指定的条件对一个给定的呼叫进行授权或者拒绝。其条件可包括会议时间、预定的服务类型、对受限网关的访问权限或者可用的带宽等。
带宽管理(Bandwidth Management)：根据服务提供者指定的带宽分配确定是否有足够的带宽用于呼叫。
呼叫管理(Call Management)：提供智能呼叫管理。会务器维护一种H.323呼叫表以指示被呼叫终端是否处于忙状态，并为带宽管理(Bandwidth Management)功能提供信息。
会务器的结构
会务器通常设计成内外两层，如图4-8所示。会务器的内层叫做核心层，它由执行H.323协议堆的软件和实现多点控制单元MCU(multipoint control unit)功能的软件组成，有的软件开发公司把它叫做H.323会务器核心功能部件。MCU的主要功能是连接多条线路并自动或者在会议主持人的指导下手动交换电视号。会务器的外层由许多应用程序的接口组成，用于连接网络上现有的许多服务。外层软件
多媒体技术发展趋势 1、发展趋势状况 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。 迎接21世纪国际竞争的挑战和教育改革的实践，由于技术的进步，特别是信息化步伐加快，使这一教育观念转变过程，不仅仅是思想解放，更是一个实践推动的过程。数字化技术将文件处理带入了新的领域，让人们可以用更快的速度生产文件，用更便捷的方式修改图像和文件，利用网络通讯把图像和文件迅速地传到四面八方。经过数字压缩，从根本上解决了录像带资源长期保存的问题。未来的人们需要某一内容时，可以通过网络调出，在网络终端上阅读，满意时，再从终端打印机上打印出来。因特网就是在这种背景下，不知不觉地走近了我们的生活。1997年，中国媒体对网络的报道不断升温，因特网信息服务提供商开始了商业运作，反映到教育领域，这些技术的变化，推动了学校电化教育的大力普及。很多在过去传统教育手段和方法下难于解决的问题，在今天的数字化方式下迎刃而解了。 2、蕴藏的巨大发展空间 先进的多媒体技术蕴藏着巨大的发展空间。 荷兰电子制造业巨头飞利浦电子公司(PhilipsElectronics)前天表示，它正在准备批量生产一种体积小巧、类似书籍大小的显示器，消费者将可以利用这种显示器下载报纸和杂志，然后把显示器卷起来收藏好。这种五英寸的显示器可以呈现出精细的影像，并能折放进钢笔大小的存放器中。如果它与手机相连接，还能用以下载网页、书籍或电子邮件。飞利浦表示，它利用由塑料制成的电子电路研发出了上述单色显示器。飞利浦研究部门发言人表示：“我们将可以批量生产这种显示器，它已经不再是一个研究项目，我们将建造一个试点生产线，预计可以在2005年投产，届时年产量可以达到100万台。” 时代的步伐把我们带到了21世纪，面对信息时代，世界上任何一件事物都是由信息组成的。网络、商务已经变成昨天的话题。人们工作依赖于信息，生活还是依赖于信息。作为商务活动中最传统的组成之一的名片依旧据占着历史。为什么没有多媒体名片？为什么没有internet名片？为什么没有pda名片？传统的名片以纸张为介质，传达姓名、电话、公司等极为有限的信息。对于今天的信息时代，这些信息显得有点“寒酸”。这点儿三言两语要把个人或公司介绍的比较详细是不可能的。怎样实现用名片的形式来表达更多的内容和完整的企业形象呢？多媒体技术给出了答案。把声音、影视，把交互，以至于三维、四维的元素以多媒体的形式表现在名片上，使多媒体技术应用的更广。 其实多媒体名片只是作为生活多媒化的起点，倡导多媒体的多元化，使多媒体不只应用在多媒体光盘上，在“蓝牙”、“pocket”等新技术下使多媒体技术、概念真正的走进生活，走进各个领域。 设计和技术是同等重要的，关键是把“前”的设计与“新”的技术相互结合，用在设计上。首先是商务活动信息时代化的概念得以应用。其次是多媒体设计艺术、技术的大众化，并突出公司的形象。目前国内外还没有把多媒体名片或internet名片作为项目进行开发和设计制作。传统的名片还是统一着天下，只有多媒体光盘性质的公司简介。以多媒体名片作为一个多媒体应用的一个缩影，国外在多媒体应用上要领先于我们，比如数字化多媒体冰箱，数字化多媒体房屋等。虽然我们硬件，软件和国外有着一定的差距，但是观念上我们要赶超国外。 2003年，市场研究公司ForresterResearch预测，苹果计算机公司进入音乐下载服务市场将使该公司在这个迅速扩张的市场中获得一块份额。这家公司在5月15日发表的一篇研究报告中预测，欧洲数字音乐下载服务服务市场到2007年将价值13亿欧元。这个市场2003年的收入只有2,400万欧元，但是将占2007年全部音乐销售收入的13%。美国数字音乐下载服务服务市场到2007年将价值20亿美元。Forrester公司称，这些收入大多数来自个人下载，并不是基于订阅的服务。更过的合法服务的出现和更高的宽带网普及率将推动这种增长。研究分析师RebeccaJennings表示，最近EMI公司和苹果公司宣布进入这个市场的消息表明，主要音乐公司和技术公司现在正开始认真对待未来的数字音乐。虽然美国合法的音乐下载市场已经摆脱了障碍，在2002年达到了1,500万美元，但是，欧洲市场落后了。这是因为正式的服务仅集中在美国，欧洲家庭宽带网的普及一直比较缓慢。但是，在今后几年里，数字音乐的传播将迅速增长。这篇报告预测，消费者的需求将迫使唱片公司向欧洲市场扩张。报告指出，宽带网用户下载MP3音乐的人数可能会比窄带用户多123%。 Jennings表示，欧洲消费者最喜欢购买单曲唱片。在2002年，欧洲人购买了大约1.65亿张单曲唱片，而美国单曲唱片仅销售了900万张。Jennings预计，欧洲消费者一般都下载单曲唱片，在欧洲的数字音乐销售将有42%是单曲唱片。在2007年，成套唱片将占下载音乐的49%。分析人士表示，还有基于订阅的服务。到2007年，将有200万用户为这些服务支付1.25亿欧元。 20世80年代，美国APPLE公司成立计算机多媒体实验室，主要研究计算机技术同多种信息媒体相结合，并首次推出了MACHITOSH系统机，标志着早期多媒体技术的兴起。进入20世纪90年代，多媒体计算机技术迅速发展，给信息传播带来了一场革命。现代意义上的多媒体以计算机技术作为支撑，不仅具有计算机所固有的存储记忆、高速运算、逻辑判断、自行运行等功能，还采用了图形窗口、交互界面、语音识别和触摸屏等先进方式，使计算机不仅具有了处理文本、图形、音频、视频的能力，并能够用人类习惯的方式、图像、声音，生动逼真地传播和表达信息，与人类交流。多媒体技术的广泛应用促进了多媒体语音室、多媒体计算机模拟实验室、电子图书室、多媒体教学管理等的蓬勃发展。此外，网络的出现与发展，使以因特网（INTERNET）为主要标志的网络技术构成了现代技术文化的重要部分，联系上亿人的因特网将人类带入了一个全新的数字化时代，拓展了人类的第二生存空间——网络社会。在网络社会的大背景下，网络技术与教育更是结下不解之缘：美国在1998年公布了INTERNET计划，宣布要使每一所学校、每一间教室、每一家庭和每一个美国公民都能享受INTERNET带来的全新的学习环境；英国政府建议成立网上工业大学，并推出“全国学习网”，目标是到2002年使英国3.2万所中小学全部进入因特网；我国教育部1999年推出《面向21世纪教育振兴行动计划》将校园网的构建提到日程上来，2000年4月中国基础教育网正式开通，同年10月国家教育部宣布全面实施“校校通”工程，目标是在未来的5－10年内使全国90％以上的中小学能与网络联通，到2005年使所有大学和一千所中小学上网。 3、在网络教学上的发展 “多媒体”与“网络”的联姻促成了“多媒体网络教学”的产生。作为信息时代的教学媒体，多媒体网络技术所具有的集成性、交互性、可控性、信息空间主体化和非线性等特点使其与黑板、粉笔、挂图等传统媒体有质的区别。多媒体与网络技术特有的优点使其对教学的介入，不仅改变了教学手段，而且对传统的教学、教学模式、教学内容、教学方法等产生了深远的影响，极大地冲击了机器工业时代“大批量生产”形式的教学。目前这一技术正向着交互性、非线性化、智能化和全球化的方向推进。 三、总结 从多媒体技术的发展趋势来看，多媒体技术的数字化将会是未来技术扩张的主流，而作为多媒体技术赖以存在和发展的重要基石，数字多媒体芯片技术将成为未来多媒体技术革命中的焦点，不管是从以PC技术为依附的计算机多媒体应用，到移动通信业务的各种多媒体实现，以及未来3C时代各种电子化装置的多媒体大融合，数字多媒体芯片都是无可置疑的主角
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