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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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
多媒体图像压缩技术
姓名:Vencent Lee
摘要：多媒体数据压缩技术是现代网络发展的关键性技术之一。由于图像和声音信号中存在各种各样的冗余，为数据压缩提供了可能。数据压缩技术有无损压和有损压缩两大类，这些压缩技术又各有不同的标准。
一、多媒体数据压缩技术
仙农(C．E．Shannon)在创立信息论时，提出把数据看作是信息和冗余度的组合。早期的数据压缩之所以成为信息论的一部分是因为它涉及冗余度问题。而数据之所以能够被压缩是因为其中存在各种各样的冗余；其中有时间冗余性、空间冗余性、信息熵冗余、先验知识冗余、其它冗余等。时间冗余是语音和序列图像中常见的冗余，运动图像中前后两帧间就存在很强的相关性，利用帧间运动补兴就可以将图像数据的速率大大压缩。语音也是这样。尤其是浊音段，在相当长的时间内(几到几十毫秒)语音信号都表现出很强的周期性，可以利用线性预测的方法得到较高的压缩比。空间冗余是用来表示图像数据中存在的某种空间上的规则性，如大面积的均匀背景中就有很大的空间冗余性。信息熵冗余是指在信源的符号表示过程中由于未遵循信息论意义下最优编码而造成的冗余性，这种冗余性可以通过熵编码来进行压缩，经常使用的如Huff-man编码。先验知识冗余是指数据的理解与先验知识有相当大的关系，如当收信方知道一个单词的前几个字母为administrato时，立刻就可以猜到最后一个字母为r，那么在这种情况下，最后一个字母就不带任何信息量了，这就是一种先验知识冗余。其它冗余是指那些主观无法感受到的信息等带来的冗余。
通常数据压缩技术可分为无损压缩(又叫冗余压缩)和有损压缩(又叫熵压缩)两大类。无损压缩就是把数据中的冗余去掉或减少，但这些冗余量是可以重新插入到数据中的，因而不会产生失真。该方法一般用于文本数据的压缩，它可以保证完全地恢复原始数据；其缺点是压缩比小(其压缩比一般为2：1至5：1)。有损压缩是对熵进行压缩，因而存在一定程度的失真；它主要用于对声音、图像、动态视频等数据进行压缩，压缩比较高(其压缩比一般高达20：1以上。最新被称为“E—igen—ID”的压缩技术可将基因数据压缩1．5亿倍)。对于多媒体图像采用的有损压缩的标准有静态图像压缩标准(JPEG标准，即‘JointPhotographicExpertGroup’标准)和动态图像压缩标准(MPEG标准，即‘MovingPictureExpertGroup’标准)。
JPEG利用了人眼的心理和生理特征及其局限性来对彩色的、单色的和多灰度连续色调的、静态图像的、数字图像的压缩，因此它非常适合不太复杂的以及一般来源于真
实景物的图像。它定义了两种基本的压缩算法：一种是基于有失真的压缩算法，另一种是基于空间线性预测技术(DPCM)无失真的压缩算法。为了满足各种需要，它制定了四种工作模式：无失真压缩、基于DCT的顺序工作方式、累进工作方式和分层工作方式。
MPEG用于活动影像的压缩。MPEG标准具体包三部分内容：(1)MPEG视频、(2)MPEG音频、(3)MP系统(视频和音频的同步)。MPEG视频是标准的核心分，它采用了帧内和帧间相结合的压缩方法，以离散余变换(DCT)和运动补偿两项技术为基础，在图像质量基不变的情况下，MPEG可把图像压缩至1／100或更MPEG音频压缩算法则是根据人耳屏蔽滤波功能。利用音响心理学的基本原理，即“某些频率的音响在重放其频率的音频时听不到”这样一个特性，将那些人耳完全不到或基本上听到的多余音频信号压缩掉，最后使音频号的压缩比达到8：1或更高，音质逼真，与CD唱片可媲美。按照MPEG标准，MPEG数据流包含系统层和压层数据。系统层含有定时信号，图像和声音的同步、多
分配等信息。压缩层包含经压缩后的实际的图像和声数据，该数据流将视频、音频信号复合及同步后，其数据输率为1．5MB／s。其中压缩图像数据传输率为1．2M压缩声音传输率为0．2MB／s。
MPEG标准的发展经历了MPEG—I,MPEG一2、MPEG一4、MPEG-7、MPEG一21等不同层次。在MPEG的不同标准中，每—个标准都是建立在前面的标准之上的，并与前面的标准向后的兼容。目前在图像压缩中，应用得较多的是MPEG一4标准，MPEG-是在MPEG-2基础上作了很大的扩充，主要目标是多媒体应用。在MPEG一2标准中，我们的观念是单幅图像，而且包含了一幅图像的全部元素。在MPEG一4标准下，我们的观念变为多图像元素，其中的每—个多图像元素都是独立编码处理的。该标准包含了为接收器所用的指令，告诉接收器如何构成最终的图像。
上图既表示了MPEG一4解码器的概念，又比较清楚地描绘了每个部件的用途。这里不是使用单一的视频或音频解码器，而是使用若干个解码器，其中的每一个解码器只接收某个特定的图像(或声音)元素，并完成解码操作。每个解码缓冲器只接收属于它自己的灵敏据流，并转送给解码器。复合存储器完成图像元素的存储，并将它们送到显示器的恰当位置。音频的情况也是这样，但显然不同点是要求同时提供所有的元素。数据上的时间标记保证这些元素在时间上能正确同步。MPEG一4标准对自然元素(实物图像)和合成元素进行区分和规定，计算机生成的动画是合成元素的一个例子。比如，一幅完整的图像可以包含一幅实际的背景图，并在前面有一幅动画或者有另外一幅自然图像。这样的每一幅图像都可以作最佳压缩，并互相独立地传送到接收器，接收器知道如何把这些元素组合在一起。在MPEG一2标准中，图像被看作一个整体来压缩；而在MPEG一4标准下，对图像中的每一个元素进行优化压缩。静止的背景不必压缩到以后的I帧之中去，否则会使带宽的使用变得很紧张。而如果这个背景图像静止10秒钟，就只要传送一次(假设我们不必担心有人在该时间内切人此频道)，需要不断传送的仅是前台的比较小的图像元素。对有些节目类型，这样做会节省大量的带宽。MPEG一4标准对音频的处理也是相同的。例如，有一位独唱演员，伴随有电子合成器，在MPEG一2标准下，我们必须先把独唱和合成器作混合，然后再对合成的音频信号进行压缩与传送。在MPEG一4标准下，我们可以对独唱作单独压缩，然后再传送乐器数字接口的声轨信号，就可以使接收器重建伴音。当然，接收器必须能支持MIDI放音。与传送合成的信号相比，分别传送独唱信号和MIDI数据要节省大量的带宽。其它的节目类型同样可以作类似的规定。MPEG一7标准又叫多媒体内容描述接口标准。图像可以用色彩、纹理、形状、运动等参数来描述，MPEG一7标准是依靠众多的参数对图像与声音实现分类，并对它们的数据库实现查询。
二、多媒体数据压缩技术的实现方法
目前多媒体压缩技术的实现方法已有近百种，其中基于信源理论编码的压缩方法、离散余弦变换(DCT)和小波分解技术压缩算法的研究更具有代表性。小波技术突破了传统压缩方法的局限性，引入了局部和全局相关去冗余的新思想，具有较大的潜力，因此近几年来吸引了众多的研究者。在小波压缩技术中，一幅图像可以被分解为若干个叫做“小片”的区域；在每个小片中，图像经滤波后被分解成若干个低频与高频分量。低频分量可以用不同的分辨率进行量化，即图像的低频部分需要许多的二进制位，以改善图像重构时的信噪比。低频元素采用精细量化，高频分量可以量化得比较粗糙，因为你不太容易看到变化区域的噪声与误差。此外，碎片技术已经作为一种压缩方法被提出，这种技术依靠实际图形的重复特性。用碎片技术压缩图像时需要占用大量的计算机资源，但可以获得很好的结果。借助于从DNA序列研究中发展出来的模式识别技术，能减少通过WAN链路的流量，最多时的压缩比率能达到90％，从而为网络传送图像和声音提供更大的压缩比，减轻风络负荷，更好地实现网络信息传播。
三、压缩原理
由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数据看作是信息和冗余度（redundancy）的组合。所谓冗余度，是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而达到减少冗余压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模型。图像的冗余包括以下几种：
(1) 空间冗余：像素点之间的相关性。
(2) 时间冗余：活动图像的两个连续帧之间的冗余。
(3) 信息熵冗余：单位信息量大于其熵。
(4) 结构冗余：图像的区域上存在非常强的纹理结构。
(5) 知识冗余：有固定的结构，如人的头像。
(6) 视觉冗余：某些图像的失真是人眼不易觉察的。
对数字图像进行压缩通常利用两个基本原理：
(1) 数字图像的相关性。在图像的同一行相邻像素之间、活动图像的相邻帧的对应像素之间往往存在很强的相关性，去除或减少这些相关性，也就去除或减少图像信息中的冗余度，即实现了对数字图像的压缩。
(2) 人的视觉心理特征。人的视觉对于边缘急剧变化不敏感(视觉掩盖效应)，对颜色分辨力弱，利用这些特征可以在相应部分适当降低编码精度，而使人从视觉上并不感觉到图像质量的下降，从而达到对数字图像压缩的目的。
编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，比如从信息论角度出发可分 为两大类：
(1)冗余度压缩方法，也称无损压缩，信息保持编码或熵编码。具体讲就是解码图像和压缩 编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。
(2)信息量压缩方法，也称有损压缩，失真度编码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。
应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分类为：
(1)无损压缩编码种类 •哈夫曼编码 •算术编码 •行程编码 •Lempel zev编码
(2)有损压缩编码种类 •预测编码：DPCM，运动补偿 •频率域方法：正文变换编码(如DCT)，子带编码 •空间域方法：统计分块编码 •模型方法：分形编码，模型基编码 •基于重要性：滤波，子采样，比特分配，矢量量化
(3)混合编码 •JBIG，H261，JPEG，MPEG等技术标准
衡量一个压缩编码方法优劣的重要指标
(1)压缩比要高，有几倍、几十倍，也有几百乃至几千倍；
(2)压缩与解压缩要快，算法要简单，硬件实现容易；
(3)解压缩的图像质量要好。
四、JPEG图像压缩算法
1．.JPEG压缩过程
JPEG压缩分四个步骤实现：
1.颜色模式转换及采样；
2.DCT变换；
3.量化；
4.编码。
2．1．颜色模式转换及采样
RGB色彩系统是我们最常用的表示颜色的方式。JPEG采用的是YCbCr色彩系统。想要用JPEG基本压缩法处理全彩色图像，得先把RGB颜色模式图像数据，转换为YCbCr颜色模式的数据。Y代表亮度，Cb和Cr则代表色度、饱和度。通过下列计算公式可完成数据转换。
Y=0.2990R+0.5870G+0.1140B
Cb=-0.1687R-0.3313G+0.5000B+128
Cr=0.5000R-0.4187G-0.0813B＋128
人类的眼晴对低频的数据比对高频的数据具有更高的敏感度，事实上，人类
的眼睛对亮度的改变也比对色彩的改变要敏感得多，也就是说Y成份的数据是比较重要的。既然Cb成份和Cr成份的数据比较相对不重要，就可以只取部分数据来处理。以增加压缩的比例。JPEG通常有两种采样方式：YUV411和YUV422，它们所代表的意义是Y、Cb和Cr三个成份的资料取样比例。
2．2.DCT变换
DCT变换的全称是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform)，是指将一组光强数据转换成频率数据，以便得知强度变化的情形。若对高频的数据做些修饰，再转回原来形式的数据时，显然与原始数据有些差异，但是人类的眼睛却是不容易辨认出来。
压缩时，将原始图像数据分成8*8数据单元矩阵，例如亮度值的第一个矩阵内容如下：
JPEG将整个亮度矩阵与色度Cb矩阵，饱和度Cr矩阵，视为一个基本单元称作MCU。每个MCU所包含的矩阵数量不得超过10个。例如，行和列采样的比例皆为4:2:2，则每个MCU将包含四个亮度矩阵，一个色度矩阵及一个饱和度矩阵。
当图像数据分成一个8*8矩阵后，还必须将每个数值减去128，然后一一代入DCT变换公式中，即可达到DCT变换的目的。图像数据值必须减去128，是因为DCT转换公式所接受的数字范围是在-128到+127之间。
DCT变换公式：
x,y代表图像数据矩阵内某个数值的坐标位置
f(x,y)代表图像数据矩阵内的数个数值
u,v代表DCT变换后矩阵内某个数值的坐标位置
F(u,v)代表DCT变换后矩阵内的某个数值
u=0 且 v=0 c(u)c(v)=1/1.414
u>0 或 v>0 c(u)c(v)=1
经过DCT变换后的矩阵数据自然数为频率系数，这些系数以F（0，0）的值最大，称为DC，其余的63个频率系数则多半是一些接近于0的正负浮点数，一概称之为AC。
3．3、量化
图像数据转换为频率系数后，还得接受一项量化程序，才能进入编码阶段。
量化阶段需要两个8*8矩阵数据，一个是专门处理亮度的频率系数，另一个则是
针对色度的频率系数，将频率系数除以量化矩阵的值，取得与商数最近的整数，
即完成量化。
当频率系数经过量化后，将频率系数由浮点数转变为整数，这才便于执行最
后的编码。不过，经过量化阶段后，所有数据只保留整数近似值，也就再度损失
了一些数据内容，JPEG提供的量化表如下：
2．4、编码
Huffman编码无专利权问题，成为JPEG最常用的编码方式，Huffman编码通常是以完整的MCU来进行的。
编码时，每个矩阵数据的DC值与63个AC值，将分别使用不同的Huffman编码表，而亮度与色度也需要不同的Huffman编码表，所以一共需要四个编码表，才能顺利地完成JPEG编码工作。
DC编码
DC是彩采用差值脉冲编码调制的差值编码法，也就是在同一个图像分量中取得每个DC值与前一个DC值的差值来编码。DC采用差值脉冲编码的主要原因是由于在连续色调的图像中，其差值多半比原值小，对差值进行编码所需的位数，会比对原值进行编码所需的位数少许多。例如差值为5，它的二进制表示值为101，如果差值为-5，则先改为正整数5，再将其二进制转换成1的补码即可。所谓1的补码，就是将每个Bit若值为0，便改成1；Bit为1，则变成0。差值5应保留的位数为3，下表即列出差值所应保留的Bit数与差值内容的对照。
在差值前端另外加入一些差值的霍夫曼码值，例如亮度差值为5（101）的位数为3，则霍夫曼码值应该是100，两者连接在一起即为100101。下列两份表格分别是亮度和色度DC差值的编码表。根据这两份表格内容，即可为DC差值加上霍夫曼码值，完成DC的编码工作。
AC编码
AC编码方式与DC略有不同，在AC编码之前，首先得将63个AC值按Zig-zag排序，即按照下图箭头所指示的顺序串联起来。
63个AC值排列好的，将AC系数转换成中间符号，中间符号表示为RRRR/SSSS，RRRR是指第非零的AC之前，其值为0的AC个数，SSSS是指AC值所需的位数，AC系数的范围与SSSS的对应关系与DC差值Bits数与差值内容对照表相似。
如果连续为0的AC个数大于15，则用15/0来表示连续的16个0，15/0称为ZRL（Zero Rum Length），而（0/0）称为EOB（Enel of Block）用来表示其后所
剩余的AC系数皆等于0，以中间符号值作为索引值，从相应的AC编码表中找出适当的霍夫曼码值，再与AC值相连即可。
例如某一组亮度的中间符为5/3，AC值为4，首先以5/3为索引值，从亮度AC的Huffman编码表中找到1111111110011110霍夫曼码值，于是加上原来100（4）即是用来取[5，4]的Huffman编码1111111110011110100，[5，4]表示AC值为4的前面有5个零。
由于亮度AC，色度AC霍夫曼编码表比较长，在此省略去，有兴趣者可参阅相关书籍。
实现上述四个步骤，即完成一幅图像的JPEG压缩。
简论计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用论文
在各领域中，大家或多或少都会接触过论文吧，论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。你写论文时总是无从下笔？以下是我为大家收集的简论计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用论文，欢迎大家分享。
【摘 要】 近些年来，计算机多媒体技术在影视后期制作中得到广泛应用，并成为强有力的影视后期制作工具。受计算机多媒体技术的影响，影视制作工作人员的工作方式发生了巨大变化，工作效率明显提高，可以说计算机多媒体技术给影视制作带来了更广阔的创作空间。本文对传统影视后期制作存在的理由进行了分析，并对多媒体技术在影视后期制作中发挥的作用进行了阐述。
【关键词】 多媒体技术 影视后期制作 应用
早在上世纪80年代末，便出现了计算机多媒体技术。此技术是指在数字化技术发展的基础上，采集、处理以及存储各种多媒体信息，将其构成具有一定逻辑性的完整体交互技术。在整个计算机领域当中，多媒体技术是最热门的一种技术。
由于科学技术的快速发展，从而使得大量电子产品迅速进入到人们的生产与生活当中，例如：计算机多媒体技术、数字化设备以及先进的剪辑软件等都直接影响到影视制作技术人员的思想，正不断转变着影视制作者的工作方式。受计算机多媒体技术的影响，影视制作者拥有更广阔的创作空间，进而为人们创作出大量优秀的影视作品。
而近几年，由于计算机技术、数字技术、存储技术、通信技术等的快速发展，从而逐渐使计算机多媒体技术走向成熟化，再结合动画技术以及数字帧合技术等充分发挥出技术人员的想象力以及创造力，这样既能够创造出更优质的影视作品，又能从根本上转变影视制作人员的工作方式。计算机多媒体技术对影视后期制作的影响是非常大的。
1 传统影视后期制作存在的理由
传统模式下，影视作品后期制作收到拍摄材料、科技水平等因素的制约，影视后期制作无法满足需要，且存在诸多理由。
(1)传统影视作品基本上均是采用磁带进行拍摄的，在完成拍摄之后要进行一定的人工剪辑，使作品可以充分表达创作意图。人工剪辑的策略主要就是线性编辑，通过电子策略，按照作品要求将素材剪接成连续的画面。一般情况下，均是应用组合编辑的方式，按照作品的顺序展开相应的编辑，使其成为连续的画面，之后再利用插入编辑的方式，针对某一段内容展开相同长度的替换，但是要想缩短、删除或者加长某一段内容就无法实现了，除非将整段内容都删除，之后进行重新录制。这样的方式无法转变作品的长度，这样修改起来就存在着很多的不便因素，并且经过多次的修改之后，经常会出现一定的衰减，进而降低了声音与画面的质量。
(2) 在传统后期制作中，基本依靠的是剪辑人员的个人水平，然而剪辑人员的工作能力有限，如果过分依赖剪辑人员，可能会造成影片画面出现理由，如剪拼不合理、镜头不连贯等。
(3)传统后期制作过程中，对影片进行的是单一的剪辑工作。在开展后期制作工作的时候，如果发现影片中存在着一些理由的时候，常用的也是最为可行的策略就是把有关演员召集回来，对出现理由的画面进行重新拍摄，这样不仅会花费大量的时间，还会消耗大量的人力物力。
2 现阶段计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用
2.1 计算机多媒体技术在影视后期制作中的作用
随着数字技术越来越多的被应用到影片拍摄和影视剧的后期制作中，多媒体技术很好地解决了传统影视剧后期制作的缺陷。多媒体技术在影视后期制作的作用主要有：
2.1.1 多媒体技术的运用充分的保证了影视节目质量
同传统的制作方式相比，计算机多媒体技术有其强大的优势。第一，计算机多媒体制作技术避开了存储时的损耗，更有利于保证信号的质量。第二，计算机多媒体技术突破单一的时间顺序编辑限制，可以按各种顺序排列，具有快捷简便、随机的特性。第三，数字信号有较强的抗干扰能力，这就使得影片在存储、复制和传输过程中更容易保持影片的完整性。
2.1.2 多媒体技术的运用提高了影视剧的制作效率
传统的制作为线性编辑方式，而现在更加灵活有效的非线性编辑方式正在广泛应用于影视后期制作。这就使得影视在后期制作时抛弃了以往的策略，可以更加方便灵活的对影片进行剪切和编辑。即使剪切和编辑发生错误，也可以很容易地进行修复。不仅节省了剪辑时间，而且提高了影视后期的制作效率。
2.1.3 提供更多的影视创作手段，丰富了影视的表现力
传统的拍摄策略更多的是对拍摄现场的记录和完全复现。现代的数字制作技术是将拍摄现场的所有信息转换为计算机能够识别的信息流，并记录在相应的存储设备之中，这就使得对这些信息流的更改成为了可能。运用计算机的相关软件，我们可以任意添加、删除和更改影视剧作品中的信息，利用影视数字制作技术的强大功能丰富影视作品的表现力，获得超凡的视听盛宴。
2.1.4 减少了彩视后期制作设备投资，保证了影视作品的质量
由于现代的影视数字制作技术采用的是更加灵活有效的非线性编辑方式，这就使得很多影视的后期制作完全可以通过一台计算机完成，在用计算机编辑视频的同时，还能实现诸多的处理效果，例如特技。这样既减少了后期制作设备成本也保证了影视作品的质量。
2.2 计算机多媒体技术对影视后期制作产生的影响
2.2.1影视制作方面
由于科学技术的`飞速发展，从而在利用各种先进的处理策略后，如：明、暗处理，纹理匹配等，便会获得更生动、形象的三维动画，同时也可使人面部表情出现多种变化。最关键的是，利用计算机多媒体技术可设置出多种影视场景，也可凭借想象力与创造力创设出现实生活不存在的场景或者是景物等。将创造出的场景与真实拍摄的场景进行编辑，确保连接的恰到好处，这样制作出的影视作品会更受欢迎。
2.2.2影视编辑与剪辑方面
一方面，画面剪辑：此项工作相对较简单，制作者拖动鼠标便能随意转变画面长度、位置等，还可对色调、升降格予以修改，再将影像处理软件和非线性编辑软件相结合，获得良好的效果，同时给观众视觉带来一定冲击; 另一方面，声音编辑： 在声音制作方面，非线性编辑是和传统制作手段大体相同，多数是分立制作。在音频工作站中，借助计算机多媒体技术可快速完成各种常规性以及特技性处理，同时再把编辑结果应用在最终混录上，在最终混录前，依然可存在分离对白，音乐创作与编辑和画面始终都保持着一致性。这对影视后期声音制作是非常重要。
视频图像绘制技术的应用 视频图像绘制技术，是指利用计算机多媒体技术剪辑和处理影视作品，为实现影视作品中场景和画面的表现力而添加一定的效果。视频图像绘制技术推动着影视行业的快速发展，这是由于它能够使影视后期制作工作更加地快捷和高效，实现用于影视制作的人力、物力的节省并取得良好的视听效果。因此，视频图像绘制技术带动了微电影、独立电影等影视作品的发展，为个人或组织团体创作影视作品创造了良好的机会。其中，有很多的影视作品都获得了一定的成绩。比如：旭日阳刚唱歌的视频“农民工”版《春天里》，筷子兄弟自编自导自演的青春电影《老男孩》等。
动态影像处理技术的应用 对于影视后期制作来说，动态影像处理技术是有着很大影响的一种计算机多媒体技术。在计算机多媒体技术应用之前，影视后期制作所起的作用十分有限，甚至都无法添加增强表现力的效果。尽管处在技术如此匮乏的时期，也还是出现了《红楼梦》这样的经典之作。由于观众日益增长的娱乐需求，使得影视后期制作不得不面对新的机遇和挑战。应用动态影像处理技术为影视作品各种后期效果的添加提供了可能，比如，细腻的光影和壮阔的场景的实现。该技术对影视后期制作有两个重大影响：一是推动了科幻类的影视作品的发展，这是由于科幻类作品自身的特点，经常需要并不真实存在的场景插入到整个作品中;二是整个影视作品质量的提升，比如在2010年上映的科幻巨制《盗梦空间》中，就运用了动态影像处理技术，赢得了广大观众的认可与喜爱。
三维影像技术的应用 近年来，作为影视后期制作中的计算机技术发展的重点内容，三维影像技术的运用带给观众丰富而细腻的视听感受和体验。这项技术，不仅使影视作品中画面和场景的全方位体现实现了可能，还可以从多角度多方位地展示影视作品中的人物、场景和具体画面，再辅以立体声的技术，使广大观众的体验获得了很大程度的提升。此外，三维影像技术的应用，不仅使得过去难以实现的影视作品的创作获得了较快的生产，而且也促使许多不敢想象的节目形式相继出现。最为人熟知的就是发源于日本的虚拟偶像，利用三维影像技术，使得虚拟偶像从二维展现大跨步迈进了三维展现，不仅促进了成熟运作体系的运用，而且还在一定程度上带动了动漫、游戏等行业的快速发展，为我国第三产业的蓬勃发展提供了良好的机会。
在影视后期制作中的提升策略
加大资金投入力度 我国计算机多媒体技术发展所面临的主要问题之一就是资金投入不够。对于同类型的影视作品，较国外发达国家的资金投入、人力配备和影视作品生产时长，我国所创作的影视作品远不能及。这些因素也是我国最终所创作出的影视作品没有办法获得让人惊叹的艺术效果的重要原因。即便如此，一些影视作品的创作团队，由于缺少资金投入而导致最终解散的现象，也时有发生。据此可见，影视制作的计算机多媒体技术的应用，需要大量的资金作支持和保障。这也就要求联合主办单位，要为影视作品的制作和研发提供必要的资金支持，使创作团队获得资金上的保障，以获得高质量高水平的影视作品。
多途径人才培养 在获得资金投入保障的同时，各部门要给予一定的资源扶持并加强人才计算机多媒体技术的培养和能力提升，促进影视作品生产过程中计算机多媒体技术的快速发展。人才培养是计算机多媒体技术领域发展的一个重要基础。尽管信息化水平一直在提高，更有很多的技术性人才涌入影视行业;但是，在该行业中高端技术人才却极其缺乏，这是我国计算机多媒体影视行业所面对的最为普遍的现状和挑战。在许多高等院校中，均已开设计算机多媒体有关课程，同时一些社会机构也以营利为目的积极地提供相关的培训服务，正是由于学习途径的不同造成计算机人员的专业水平千差万别。这时候，就需要教育部及其各相关部门规范培训机构的服务，为广大高校提供有效的指导服务，确保计算机多媒体技术在影视后期制作中的良好应用。
结束语
在推动国家经济快速发展的过程中，影视产业作为国民经济中主导力量的第三产业的重要代表，发挥着积极的作用。与此同时，促进计算机多媒体技术在影视后期制作中的广泛应用，对于提升影视产品的质量和促进影视行业的发展，最终实现经济的稳定增长和提升人民物质生活和精神生活水平，也有着重大意义。
