第4章多媒體技術(shù)

4.1概述4.2多媒體計(jì)算機(jī)4.3多媒體數(shù)據(jù)的文件格式4.1概述

4.1.1多媒體的概念

媒體(Media)指信息表示和傳播的載體，簡(jiǎn)單地說，是人與人之間實(shí)現(xiàn)信息交流的中介，也稱為媒介。在日常生活中有多種媒體，如：

(1)感覺媒體(PerceptionMedium)：直接作用于人的感官，產(chǎn)生感覺(視、聽、嗅、味、觸)的媒體，例如語言、音樂、音響、圖形、動(dòng)畫、數(shù)據(jù)、文字、文件等。

(2)表示媒體(PresentationMedium)：為了對(duì)感覺媒體進(jìn)行有效的傳輸，以便于進(jìn)行加工和處理，而人為地構(gòu)造出的一種媒體，例如語言編碼、靜止和活動(dòng)圖像編碼以及文本編碼等。

(3)顯示媒體(DisplayMedium)：顯示感覺媒體的設(shè)備。顯示媒體又分為兩類：一類是輸入顯示媒體，如話筒、攝像機(jī)、光筆以及鍵盤等；另一種為輸出顯示媒體，如揚(yáng)聲器、顯示器以及打印機(jī)等。

(4)傳輸媒體(TransmissionMedium)：傳輸信號(hào)的物理載體，例如同軸電纜、光纖、雙絞線以及電磁波等。

(5)存儲(chǔ)媒體(StorageMedium)：用存儲(chǔ)表示媒體，即存放感覺媒體數(shù)字化后的代碼的媒體，例如磁盤、光盤、磁帶、紙張等。多媒體(Multimedia)就是多重媒體的意思，是指直接作用于人感官的文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音和視頻等各種媒體的統(tǒng)稱，即多種信息載體的表現(xiàn)形式和傳遞方式，或者是多種信息類型的綜合。

多媒體技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把聲音、文字、圖形、圖像等多種媒體和通信技術(shù)集合成一體的技術(shù)，它采用先進(jìn)的數(shù)字記錄和傳輸方式，可代替目前多種家用電器，為人們生活的各方面提供方便。人機(jī)相互交流是多媒體技術(shù)最大的特點(diǎn)，如平?？措娨?、電影時(shí)只能在一旁欣賞，而在多媒體上，可以從圖形到顏色都予以修改，甚至可以參與其中，改變劇情4.1.2多媒體技術(shù)的主要特征

多媒體技術(shù)的主要特征表現(xiàn)在如下四個(gè)方面：

(1)交互性。交互性是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征，是指處理多媒體的技術(shù)中，允許信息之間進(jìn)行相互交流和溝通。例如，在多媒體遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)者可以人為地改變教學(xué)過程，研究感興趣的問題，從而得到新的體會(huì)，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺性和積極性。利用多媒體的交互性，激發(fā)學(xué)生的想象力，可以獲得獨(dú)特的效果。

(2)復(fù)合性。復(fù)合性是指計(jì)算機(jī)可以處理多種交叉形態(tài)的媒體形式，而不局限于原來的數(shù)據(jù)、文本或單一的語音、圖像等形式。例如，電影是聲像結(jié)合的復(fù)合體，有聲文本是文字和聲音的復(fù)合體，計(jì)算機(jī)在處理這些多媒體信息時(shí)，必須同時(shí)具備處理文字、聲音、圖像、影像的能力。

(3)集成性。多媒體技術(shù)的集成性主要指處理多媒體的設(shè)備和系統(tǒng)的集成關(guān)系。在多媒體系統(tǒng)中，信息媒體不是采用單一方式進(jìn)行采集與處理，而是由多種渠道同時(shí)采集、存儲(chǔ)和加工處理的。

(4)實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)性是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理多媒體信息的即時(shí)性。例如，電影在音像上是同步的，計(jì)算機(jī)在處理電影信息時(shí)，必須保持聲音和影像的即時(shí)處理，即保證語音和活動(dòng)的視頻圖像嚴(yán)格同步，否則，會(huì)使電影無法觀看。常見的多媒體軟件主要包括字處理軟件、繪圖軟件、圖像處理軟件、動(dòng)畫制作軟件、聲音編輯軟件以及視頻編輯軟件。具體分類如下：

(1)多媒體素材制作軟件：

●文字處理：記事本、寫字板、Word、WPS。

●圖形圖像處理：PhotoShop、CorelDraw、Freehand。

●動(dòng)畫制作：AutoDeskAnimatorPro、3DSMAX、Maya、Flash。

●聲音處理：UleadMediaStudio、SoundForge、CoolEdit、WaveEdit。

●視頻處理：UleadMediaStudio、AdobePremiere。

(2)多媒體創(chuàng)作軟件：

●編程語言：VisualBasic、VisualC、Delphi。

●多媒體寫作：Authorware、Director、ToolBook、Flash。

(3)多媒體教學(xué)軟件：各種可用于課堂教學(xué)、輔導(dǎo)、演示的教學(xué)課件，如PowerPoint。

多媒體軟件的種類繁多，使用和操作一般較為復(fù)雜，需要專門的學(xué)習(xí)才能掌握，但是由于它具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和巨大的商業(yè)價(jià)值，因此被廣泛使用。4.1.3多媒體技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的普及，多媒體技術(shù)已逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域，其應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

(1)公共展覽館或博物館。雖然多媒體演示很難替代人們?nèi)バ蕾p好的展品，但它能非常形象、直觀地展示相應(yīng)的展品。人們可以通過多媒體的演示了解展品，可以從各種角度了解更多的知識(shí)，而無需專人去講解。

(2)教學(xué)領(lǐng)域。學(xué)校的教師通過多媒體可以非常形象、直觀地講述過去很難描述的課程內(nèi)容，使學(xué)生更容易理解和掌握。學(xué)生還可以通過多媒體進(jìn)行自學(xué)等除學(xué)校外，各大單位、公司也可以通過多媒體對(duì)在職人員或新員工進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)、考核等。

(3)產(chǎn)品展示。很多公司或企業(yè)為宣傳自己的產(chǎn)品，使用多媒體技術(shù)制作了產(chǎn)品演示光盤，通過多媒體演示盤可以將產(chǎn)品表現(xiàn)的淋漓盡致?？蛻魟t可通過多媒體演示盤隨心所欲地觀看產(chǎn)品及產(chǎn)品的各種技術(shù)規(guī)范。例如近幾年來的網(wǎng)上產(chǎn)品展廳，通過多媒體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了直觀、經(jīng)濟(jì)、便捷的產(chǎn)品演示，為各大企業(yè)和公司帶來了豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

(4)電子出版物。電子出版物屬于出版單位的宣傳產(chǎn)品。過去人們看到的紙介宣傳品，沒有聲音、圖像，其表現(xiàn)形式是靜止的，而多媒體的出現(xiàn)，使宣傳形式變得活潑、有趣，其內(nèi)容更容易被接受。

(5)各種活動(dòng)。開會(huì)是我們經(jīng)常會(huì)遇到的，有時(shí)非?？菰?，若事前將會(huì)議的內(nèi)容制作成多媒體，有視頻、音頻、動(dòng)畫等，就不會(huì)感到枯燥了，特別是會(huì)后將會(huì)議的情況等制成多媒體光盤加以保留，會(huì)更好。各種活動(dòng)都可以制作成多媒體光盤，包括慶典、儀式、婚宴等。

(6)網(wǎng)上多媒體。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和網(wǎng)絡(luò)帶寬的改進(jìn)，多媒體技術(shù)的應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)上越來越普及，一個(gè)有聲音、影像的網(wǎng)頁比靜態(tài)的只有文字和圖片的網(wǎng)頁更能引起網(wǎng)民的注意，更具吸引力。

(7)游戲多媒體。游戲本身就是多媒體，寓教于樂，是非常容易接受的。4.2多媒體計(jì)算機(jī)

1985年，世界上出現(xiàn)了第一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)(MultimediaComputer)，它可以把音頻、視頻、圖形、圖像和計(jì)算機(jī)控制結(jié)合起來，進(jìn)行綜合的處理。通常，多媒體計(jì)算機(jī)一般指多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)的普及，多媒體計(jì)算機(jī)在辦公自動(dòng)化、多媒體開發(fā)和教育宣傳等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。4.2.1多媒體計(jì)算機(jī)的組成

多媒體計(jì)算機(jī)一般由四個(gè)部分構(gòu)成：多媒體硬件系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、多種媒體的輸入/輸出設(shè)備)、多媒體操作系統(tǒng)(MPCOS)、圖形用戶接口(GUI)和多媒體應(yīng)用程序，如圖4.1所示。

多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在原則上是相同的，都是由底層的硬件系統(tǒng)和其上的各層軟件系統(tǒng)組成的層次結(jié)構(gòu)，只是各層次的內(nèi)容有所不同。圖4.1??多媒體計(jì)算機(jī)的組成

1．多媒體硬件系統(tǒng)

多媒體計(jì)算機(jī)的主要硬件除了常規(guī)的硬件如硬盤驅(qū)動(dòng)器、顯示器、網(wǎng)卡等之外，還有視頻/音頻輸入設(shè)備、視頻/音頻輸出設(shè)備。多媒體計(jì)算機(jī)可以是大/中型計(jì)算機(jī)，也可以是工作站或是個(gè)人計(jì)算機(jī)。其多媒體設(shè)備主要有：

(1)音頻卡：用于處理音頻信息，它可以把話筒、錄音機(jī)、電子樂器等輸入的聲音信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)、壓縮等處理，也可以把經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字化的聲音信號(hào)通過還原(解壓縮)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)后用音箱播放出來，或者用錄音設(shè)備記錄下來。

(2)視頻卡：用來支持視頻信號(hào)(如電視)的輸入與輸出。

(3)采集卡：能將電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于使用軟件對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行剪輯處理、加工和色彩控制，還可將處理后的數(shù)字信號(hào)輸出到錄像帶中。

(4)掃描儀：將攝影作品、繪畫作品或其他印刷材料上的文字和圖像，掃描到計(jì)算機(jī)中，以便進(jìn)行加工處理。

(5)光驅(qū)：用于讀取或存儲(chǔ)大容量的多媒體信息，分為只讀光驅(qū)(CD-ROM)和可讀寫光驅(qū)(CD-R，CD-RW)，可讀寫光驅(qū)又稱刻錄機(jī)。

2．多媒體軟件系統(tǒng)

多媒體軟件系統(tǒng)按功能可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

(1)系統(tǒng)軟件是多媒體系統(tǒng)的核心，它不僅具有綜合使用各種媒體、靈活調(diào)度多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行媒體的傳輸和處理的能力，而且要控制各種媒體硬件設(shè)備協(xié)調(diào)地工作。多媒體系統(tǒng)軟件主要包括多媒體操作系統(tǒng)、媒體素材制作軟件及多媒體函數(shù)庫、多媒體創(chuàng)作工具與開發(fā)環(huán)境、多媒體外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件和驅(qū)動(dòng)器接口程序等。

(2)應(yīng)用軟件是在多媒體創(chuàng)作平臺(tái)上設(shè)計(jì)開發(fā)的面向應(yīng)用領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)，通常由應(yīng)用領(lǐng)域的專家和多媒體開發(fā)人員共同協(xié)作、配合完成，例如教育軟件、電子圖書等。4.2.2計(jì)算機(jī)的多媒體設(shè)備

1．音頻設(shè)備

音頻設(shè)備主要是音頻輸入/輸出設(shè)備的總稱，其包括的產(chǎn)品類型很多，一般可以分為功放機(jī)、音箱、多媒體控制臺(tái)、數(shù)字調(diào)音臺(tái)、音頻采樣卡、合成器、話筒、聲卡等。

1)功放機(jī)

功放機(jī)俗稱“擴(kuò)音機(jī)”，如圖4.2所示，其作用是把來自音源或前級(jí)放大器的弱信號(hào)放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器(音箱)放聲。圖4.2功放機(jī)功放機(jī)一般分為定阻式功放機(jī)和定壓式功放機(jī)。定阻式功放機(jī)對(duì)負(fù)載阻抗有嚴(yán)格要求，其輸出電壓與負(fù)載阻抗有關(guān)，會(huì)隨負(fù)載阻抗的變化而變化。定壓式功放機(jī)在定阻式功放機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)功放機(jī)的負(fù)載輸出添加了負(fù)反饋裝置。這種負(fù)反饋裝置具有一定范圍的調(diào)節(jié)量，使放大器的輸出可以適應(yīng)不同阻抗的揚(yáng)聲器，具有對(duì)負(fù)載阻抗較寬的適應(yīng)性。

2)音箱

音箱是將音頻信號(hào)還原成聲音信號(hào)的一種裝置。音箱包括箱體、喇叭單元、分頻器、吸音材料四個(gè)部分。

按照發(fā)聲原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，音箱可分為倒相式、密閉式、平板式、號(hào)角式、迷宮式等幾種類型，其中最主要的形式是密閉式和倒相式。密閉式音箱是在封閉的箱體上裝上揚(yáng)聲器，效率比較低。倒相式音箱與密閉式的不同之處是在前面板或后面板上裝有圓形的倒相孔。倒相式音箱是按照赫姆霍茲共振器的原理工作的，其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，能承受的功率較大以及動(dòng)態(tài)范圍廣。因?yàn)閾P(yáng)聲器后面的聲波還要從導(dǎo)相孔放出，所以其效率也高于密閉箱。同一只揚(yáng)聲器裝在合適的倒相箱中會(huì)比裝在同體積的密閉箱中所得到的低頻聲壓高出3dB，也就是有益于低頻部分的表現(xiàn)，這也是倒相式箱得以廣泛流行的重要原因。

3)多媒體控制臺(tái)

多媒體控制臺(tái)是由各種具體多媒體設(shè)備組合而成的，如圖4.3所示，主要有音/視頻分配放大器、音/視頻切換器、控制鍵盤、錄像機(jī)(或長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī))、電源(給攝像機(jī)等設(shè)備供電的專用電源)等。目前有些采用多媒體計(jì)算機(jī)作為控制臺(tái)的主體控制設(shè)備。圖4.3多媒體控制臺(tái)

4)數(shù)字調(diào)音臺(tái)

數(shù)字調(diào)音臺(tái)在擴(kuò)聲系統(tǒng)和影音錄音中是一種經(jīng)常使用的設(shè)備，如圖4.4所示。它具有多路輸入，每路的聲信號(hào)可以單獨(dú)進(jìn)行處理，如放大，作高音、中音、低音方面的音質(zhì)補(bǔ)償，給輸入的聲音增加韻味，對(duì)該路聲源作空間定位等；可以進(jìn)行各種聲音的混合，混合比例可調(diào)；擁有多種輸出，包括左右立體聲輸出、編輯輸出、混合單聲輸出、監(jiān)聽輸出、錄音輸出以及各種輔助輸出等。數(shù)字調(diào)音臺(tái)在聲音系統(tǒng)中起著核心作用，它既能創(chuàng)作立體聲、美化聲音，又可抑制噪聲、控制音量，是聲音藝術(shù)處理必不可少的一種設(shè)備。圖4.4數(shù)字調(diào)音臺(tái)

5)音頻采樣卡

如圖4.5所示，數(shù)碼音頻系統(tǒng)是通過將聲波波形轉(zhuǎn)換成一連串的二進(jìn)制數(shù)據(jù)來再現(xiàn)原始聲音的，實(shí)現(xiàn)這個(gè)步驟使用的設(shè)備是音頻采樣卡。圖4.5音頻采樣卡音頻采樣卡以逾萬次每秒的速率對(duì)聲波進(jìn)行采樣，每一次采樣都記錄了原始模擬聲波在某一時(shí)刻的狀態(tài)，稱之為樣本。將一串樣本連接起來，就可以描述一段聲波，把每一秒鐘所采樣的數(shù)目稱為采樣頻率或采率，單位為Hz(赫茲)。采樣頻率越高，所能描述的聲波頻率就越高。采樣率決定聲音頻率的范圍(相當(dāng)于音調(diào))，可以用數(shù)字波形表示。以波形表示的頻率范圍通常稱為帶寬。

6)合成器

合成器實(shí)際上是一臺(tái)聲音的頻率合成儀，如圖4.6所示，它具有制作各種聲音，改變音調(diào)、音量、速度、波形及包絡(luò)等功能。圖4.6聲音合成器

7)話筒

話筒又稱傳聲器(麥克風(fēng))，如圖4.7所示，它是一種電聲設(shè)備，是聲/電轉(zhuǎn)換的換能器，通過聲波作用到電聲元件上產(chǎn)生電壓，再轉(zhuǎn)為電能，用于各種擴(kuò)音設(shè)備中。圖4.7話筒話筒種類繁多，常見的主要有動(dòng)圈式話筒、電容式話筒。動(dòng)圈式話筒由振膜帶動(dòng)線圈振動(dòng)，使在磁場(chǎng)中的線圈感應(yīng)出電壓，具有結(jié)構(gòu)牢固、性能穩(wěn)定、經(jīng)久耐用、頻率特性好、無需工作電源、使用簡(jiǎn)便、噪聲小等特點(diǎn)。電容式話筒的振膜是電容器的一個(gè)電極，當(dāng)振膜振動(dòng)時(shí)，振膜和固定的后極板間的距離發(fā)生變化，產(chǎn)生可變電容量，這個(gè)可變電容量和話筒本身所帶的前置放大器一起產(chǎn)生了信號(hào)電壓。電容式話筒具有頻率特性好(優(yōu)于動(dòng)圈話筒)、無方向性、靈敏度高、噪聲小、音色柔和、輸出信號(hào)電平大、失真小、瞬態(tài)響應(yīng)性能好等特點(diǎn)，但由于其工作時(shí)需要為其前置放大器提供電源，因此在使用上不及動(dòng)圈式話筒方便。

8)聲卡

聲卡也叫音頻卡，如圖4.8所示，它是計(jì)算機(jī)多媒體設(shè)備中最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)聲波與數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的一種硬件裝置。圖4.8音頻卡聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備，或通過音樂設(shè)備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。

2．視頻設(shè)備

視頻設(shè)備根據(jù)其自身用途的不同，大體可以分為視頻采集卡、DV卡、便攜式簡(jiǎn)報(bào)器、電視盒/電視卡、多媒體影音中心、非線性編輯卡、視頻監(jiān)視卡、視頻轉(zhuǎn)換器、視頻壓縮盒/視頻壓縮卡、硬盤錄像機(jī)和字幕卡等。

1)視頻采集卡

如圖4.9所示，在計(jì)算機(jī)上通過視頻采集卡可以接收來自視頻輸入端的模擬視頻信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采集，量化成數(shù)字信號(hào)，然后壓縮編碼成數(shù)字視頻。圖4.9視頻采集卡大多數(shù)視頻卡都具備硬件壓縮的功能，在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，然后再通過PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。一般的PC視頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲(chǔ)成AVI文件，高檔一些的視頻采集卡還能直接把采集到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮成MPEG-1格式的文件。由于模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源，視頻采集卡要采集模擬視頻序列中的每幀圖像，并在采集下一幀圖像之前把這些數(shù)據(jù)傳入PC系統(tǒng)，因此，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集的關(guān)鍵是每一幀所需的處理時(shí)間。如果每幀視頻圖像的處理時(shí)間超過相鄰兩幀之間的相隔時(shí)間，則要出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失，即丟幀現(xiàn)象。采集卡都是把獲取的視頻序列先進(jìn)行壓縮處理，然后再存入硬盤，也就是說，視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的，免除了再次進(jìn)行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。

2)?DV卡

DV卡也叫1394卡，是由APPLE公司和TI(德克薩儀器)公司開發(fā)的高速串行接口標(biāo)準(zhǔn)。其傳輸速率可以達(dá)到400～800Mb/s，十分適合視頻影像的傳輸。作為一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_放式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，DV卡被應(yīng)用在眾多的領(lǐng)域，包括數(shù)碼攝像機(jī)、高速外接硬盤、打印機(jī)和掃描儀等多種設(shè)備。DV卡的品牌較多，但基本形式如圖4.10所示。圖4.10DV卡標(biāo)準(zhǔn)的DV卡可以同時(shí)傳送數(shù)字視頻信號(hào)以及數(shù)字音頻信號(hào)。相對(duì)于模擬視頻接口，DV技術(shù)在采集和回錄過程中沒有任何信號(hào)的損失，正是由于這個(gè)優(yōu)勢(shì)，DV卡更多地被人們當(dāng)做視頻采集卡來使用，其他功能反而被忽視了。最初的DV卡動(dòng)輒就要數(shù)千元，近年來，隨著生產(chǎn)成本的下降，最便宜的卡只要幾十元。DV卡正迅速普及到更多的普通家庭。

3)便攜式簡(jiǎn)報(bào)器

便攜式簡(jiǎn)報(bào)器(見圖4.11)是功能強(qiáng)大的數(shù)字投影播放器。它可以簡(jiǎn)單地通過計(jì)算機(jī)連線儲(chǔ)存所有的投影片檔案或是各種影像到CF卡上，然后只要將卡片插入到便攜式簡(jiǎn)報(bào)器里，就可以使用電視、LCD投影機(jī)或是VGA屏幕進(jìn)行播放。圖4.11簡(jiǎn)報(bào)器

4)電視盒/電視卡

電視盒/電視卡是用計(jì)算機(jī)收看電視的設(shè)備，它包括錄像、時(shí)光平移、視頻采集與壓縮以及收聽廣播等功能。不僅如此，用戶還可以通過計(jì)算機(jī)對(duì)電視盒/電視卡采集的視頻進(jìn)行后期編輯處理，并可以刻錄成光盤以便保存，這些功能都是電視所沒有的。電視盒/電視卡的品牌較多，但基本形式如圖4.12所示。圖4.12電視盒/電視卡

5)多媒體影音中心

多媒體影音中心(見圖4.13)通常由影音處理單元及多媒體讀取裝置組成，其中影音處理單元連接有獨(dú)立電源，并與計(jì)算機(jī)共同連接顯示器及揚(yáng)聲器。當(dāng)獨(dú)立開啟多媒體影音中心時(shí)，影音處理單元會(huì)將影音信號(hào)輸出至顯示器及揚(yáng)聲器予以播放，其特點(diǎn)是可在計(jì)算機(jī)未開啟的狀態(tài)下，提供影音播放功能。圖4.13多媒體影音中心

6)非線性編輯卡

對(duì)視頻做非線性編輯的視頻卡統(tǒng)稱為非線性編輯卡(見圖4.14)或非編卡。非線性編輯卡對(duì)視頻信號(hào)首先以未壓縮的視頻格式存儲(chǔ)到硬盤中，然后再進(jìn)行視頻編輯，如加特技效果、轉(zhuǎn)場(chǎng)、字幕、二維或三維的動(dòng)畫等，這些效果一般是實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的。大部分影視后期制作都是采用非線性編輯卡。圖4.14非線性編輯卡

7)視頻監(jiān)視卡

視頻監(jiān)視卡是對(duì)攝像頭或者攝像機(jī)等信號(hào)進(jìn)行捕捉，并能將視頻信號(hào)以MPEG格式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)硬盤上的專用視頻采集卡。視頻監(jiān)視卡的品牌較多，但基本形式如圖4.15所示圖4.15視頻監(jiān)視卡

8)視頻轉(zhuǎn)換器

視頻轉(zhuǎn)換器(見圖4.16)是對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置，有復(fù)合端口、Y/C端口、YUV、DV、SDI、S-Video端子，主要有VGA信號(hào)互轉(zhuǎn)，模擬與數(shù)字信號(hào)的互轉(zhuǎn)，DV與YUV分量信號(hào)的互轉(zhuǎn)，VGA計(jì)算機(jī)信號(hào)與視頻信號(hào)的互轉(zhuǎn)等功能。圖4.16視頻轉(zhuǎn)換器

9)視頻壓縮盒/視頻壓縮卡

視頻壓縮盒/視頻壓縮卡(見圖4.17)可以接收來自視頻輸入端的模擬視頻信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采集、量化成數(shù)字信號(hào)，然后壓縮編碼成數(shù)字視頻，以MPEG格式存儲(chǔ)在硬盤中。通常大多數(shù)視頻卡都具備硬件壓縮的功能，在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，然后再通過接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。圖4.17視頻壓縮盒/視頻壓縮卡

10)硬盤錄像機(jī)(DigitalVideoRecorder，DVR)

硬盤錄像機(jī)即數(shù)字視頻錄像機(jī)，如圖4.18所示，它是一套進(jìn)行圖像存儲(chǔ)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺(tái)鏡頭控制、報(bào)警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能，可以對(duì)圖像、語音進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。DVR采用的是數(shù)字記錄技術(shù)，在圖像處理、圖像儲(chǔ)存、檢索、備份以及網(wǎng)絡(luò)傳遞、遠(yuǎn)程控制等方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的錄像設(shè)備。圖4.18硬盤錄像機(jī)

11)字幕卡

字幕卡(見圖4.19)安裝在計(jì)算機(jī)中，主要完成視頻編輯或者在視頻信號(hào)通過時(shí)加上字幕，有左飛的字幕、上滾的字幕、滾動(dòng)的動(dòng)畫、臺(tái)標(biāo)等。大家看電視時(shí)常看到的字幕，大部分都由字幕卡完成。圖4.19字幕卡4.3多媒體數(shù)據(jù)的文件格式

4.3.1聲音文件格式

1．CD格式

CD是英文CompactDisc的縮寫，意為激光唱片。專業(yè)術(shù)語原為“數(shù)字化精密型唱片及放唱系統(tǒng)”。它是所有音頻文件中音質(zhì)最好的，不過它的最大缺點(diǎn)是文件太大。

2．OGG格式

OGG是一種新型的音頻壓縮格式，類似于MP3等現(xiàn)有的音樂格式。但有一點(diǎn)不同，它是完全免費(fèi)、開放和沒有專利限制的。Vorbis是這種音頻壓縮機(jī)制的名字，而OGG則是一個(gè)計(jì)劃的名字，該計(jì)劃意圖設(shè)計(jì)一個(gè)完全開放性的多媒體系統(tǒng)。目前該計(jì)劃只實(shí)現(xiàn)了OGG這一部分。這種文件的設(shè)計(jì)格式是非常先進(jìn)的，現(xiàn)在創(chuàng)建的OGG文件可以在未來的任何播放器上播放，因此，這種文件格式可以不斷地進(jìn)行大小和音質(zhì)的改良，而不影響原有的編碼器或播放器。

3．MP3格式

MP3是第一個(gè)實(shí)用的有損音頻壓縮編碼格式。在MP3出現(xiàn)之前，一般的音頻編碼即使以有損方式進(jìn)行壓縮，也只能達(dá)到4:1的壓縮比例，但是MP3可以實(shí)現(xiàn)12:1的壓縮比例，這使得MP3迅速地流行起來。MP3之所以能夠達(dá)到如此高的壓縮比例同時(shí)又能保證較好的音質(zhì)，是因?yàn)槔昧酥X音頻編碼技術(shù)，也就是利用了人耳的特性，削減了音樂中人耳聽不到的成分，同時(shí)嘗試盡可能地維持原來的聲音質(zhì)量。MP3的全稱實(shí)際上是MPEGAudioLayer-3，而不是MPEG3。

4．ASF格式

ASF是微軟公司開發(fā)的新一代網(wǎng)上流式數(shù)字音頻壓縮格式。這種壓縮技術(shù)的特點(diǎn)是同時(shí)兼顧了保真度和網(wǎng)絡(luò)傳輸需求，所以具有一定的先進(jìn)性。這種音頻格式現(xiàn)在正獲得越來越多的支持。

5．WAV格式

WAV是MicrosoftWindows本身提供的音頻格式，由于Windows本身的關(guān)系，這個(gè)格式已經(jīng)成為了事實(shí)上的通用音頻格式。通常我們使用的WAV格式都是用來保存一些沒有壓縮的、高保真的音頻。

6．MP3PRO格式

MP3PRO格式與MP3是兼容的，所以它的文件類型也是MP3。MP3PRO是一種優(yōu)秀的音頻壓縮技術(shù)，其音頻文件具有比MP3更加卓越的音質(zhì)。

7．RM格式

RM是目前網(wǎng)絡(luò)上流行的主流多媒體音頻文件格式之一。該類文件必須使用基于RealNetworks公司開發(fā)的RealMedia引擎播放器(例如RealPlayer)才能正常播放。

8．APE格式

APE是目前世界上唯一得到公認(rèn)的音頻無損壓縮格式。由于它的采樣率高達(dá)800～

1400kb/s，接近于音樂CD的1411.2kb/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MP3的128kb/s，因此它在壓縮后的音質(zhì)和源文件的音質(zhì)幾乎毫無差異，其音質(zhì)之佳已經(jīng)過了嚴(yán)格的盲聽測(cè)試，得到了全世界發(fā)燒友的公認(rèn)。

9．Module格式

Module(簡(jiǎn)稱Mod)是數(shù)碼音樂文件格式，由一組samples(樂器的聲音采樣)、曲譜和時(shí)序信息組成，并附帶一些效果(如顫音等)。Mod格式提供了較高水平的音質(zhì)，同時(shí)又有非常廉價(jià)的制作音樂方法，因此是一種比較靈活的音頻格式。

10．MIDI格式

MIDI的全稱是TheMusicalInstrumentDigitalInterface，即樂器數(shù)字界面。MIDI使得人們可以利用多媒體計(jì)算機(jī)和電子樂器創(chuàng)作、欣賞和研究音樂。

11．VQF格式

VQF是日本YAMAHA公司開發(fā)出來的一種音頻壓縮格式，主要特點(diǎn)是壓縮比比MP3高，而且音質(zhì)比MP3好。但由于VQF是YAMAHA公司的專有格式，受到的支持(播放器)相當(dāng)有限，所以影響力不如MP3。VQF需要YAMAHA公司的VQF播放器才能播放，其他播放器需要安裝相應(yīng)的插件才能播放。

12．WMA格式

WMA(WindowsMediaAudio)是微軟開發(fā)的，經(jīng)歷了幾代改良后，變得非常出色。WMA無論從技術(shù)性能(支持音頻流)還是壓縮率(比MP3高一倍)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)把MP3拋在了后面。據(jù)微軟聲稱，用它來制作接近CD品質(zhì)的音頻文件，其體積僅相當(dāng)于MP3的1/3，在48kb/s的傳送速率下即可得到接近CD品質(zhì)的音樂，在64kb/s的傳送速率下可以得到與CD相同品質(zhì)的音樂，而當(dāng)連接速率超過96kb/s后可以得到超過CD的品質(zhì)。

13．Audio(AU)格式

Audio格式是Sun公司推出的一種經(jīng)過壓縮的數(shù)字聲音格式。AU文件原先是UNIX操作系統(tǒng)下的數(shù)字聲音文件。由于早期Internet上的Web服務(wù)器主要是基于UNIX的，因此AU在如今的Internet中也是常用的聲音文件格式。

14．FLAC格式

FLAC即是FreeLosslessAudioCodec的縮寫，中文譯為無損音頻壓縮編碼。FLAC是一套著名的自由音頻壓縮編碼，其特點(diǎn)是無損壓縮。不同于其他有損壓縮編碼(如MP3及AAC)，F(xiàn)LAC不會(huì)破壞任何原有的音頻資訊，可以還原音樂光盤音質(zhì)?，F(xiàn)在它已被很多軟件及硬件音頻產(chǎn)品所支持。

15．AAC格式

AAC實(shí)際上是高級(jí)音頻編碼的縮寫，目前只有蘋果的硬盤式MP3播放器支持這一種格式。AAC是由FraunhoferIIS-A、杜比和AT&T共同開發(fā)的一種音頻格式，它是MPEG-2規(guī)范的一部分。AAC的音頻算法在壓縮能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了以前的一些壓縮算法(如MP3等)，它還同時(shí)支持多達(dá)48個(gè)音軌、15個(gè)低頻音軌、更多種采樣率和比特率、多種語言的兼容能力。AAC可以在比MP3文件縮小30%的前提下提供更好的音質(zhì)。

16．DTS格式

DTS是DigitalTheatreSystem的縮寫，是數(shù)碼劇院系統(tǒng)的意思。DTS是一種優(yōu)秀的音頻技術(shù)，能夠提供5.1聲道的立體環(huán)繞聲音。DTS分左、中、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞五個(gè)聲道，加上低音聲道組成5.1聲道，這一點(diǎn)和杜比音頻數(shù)字系統(tǒng)(DolbyDigita)相同。但DTS在DVD中標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流量為1536kb/s，而DolbyDigital的數(shù)據(jù)流量是384～448kb/s，相比之下DTS具有更高的數(shù)據(jù)流量和更低的數(shù)字壓縮比。數(shù)據(jù)壓縮比越低，占用的記錄空間越大，其重放音質(zhì)就有可能越好，加之DTS采取高比特、高取樣率等措施，使之對(duì)原音重現(xiàn)的追求得到進(jìn)一步提升，因此DTS被很多人認(rèn)為比DolbyDigital具有更好的效果。4.3.2圖像文件格式

1．BMP格式

BMP是一種與硬件設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式，使用非常廣。它采用位映射存儲(chǔ)格式，除了圖像深度可選以外，不采用其他任何壓縮，因此BMP文件所占用的空間很大。BMP文件的圖像深度可選1bit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，圖像的掃描方式是按從左到右、從下到上的順序。由于BMP文件格式是Windows環(huán)境中與圖有關(guān)的一種標(biāo)準(zhǔn)，因此在Windows環(huán)境中運(yùn)行的圖形圖像軟件都支持BMP圖像格式。

2．PCX格式

PCX圖像文件最先出現(xiàn)在ZSOFT公司推出的名叫PCPAINBRUSH的用于繪畫的商業(yè)軟件包中，隨后微軟公司將其移植到Windows環(huán)境中。隨著Windows的流行，加之其強(qiáng)大的圖像處理能力，使PCX同GIF、TIFF、BMP圖像文件格式一起，被越來越多的圖形圖像軟件所支持，也越來越得到人們的重視。目前，PCX格式最高支持256種彩色，顯示256色的彩色圖像。

3．GIF格式

GIF(GraphicsInterchangeFormat)的原義是圖像互換格式，是CompuServe公司在1987年開發(fā)的圖像文件格式。GIF文件的數(shù)據(jù)，是一種基于LZW算法的連續(xù)色調(diào)的無損壓縮格式，其壓縮率一般在50％左右，它不屬于任何應(yīng)用程序。目前幾乎所有相關(guān)軟件都支持它，公共領(lǐng)域有大量的軟件在使用GIF圖像文件。

4．JPEG格式

JPEG是JointPhotographicExpertsGroup(聯(lián)合圖像專家組)的縮寫，文件后輟名為?jpg或jpeg，是最常用的圖像文件格式。

PEG格式是一種有損壓縮格式，能夠?qū)D像壓縮在很小的儲(chǔ)存空間內(nèi)，圖像中重復(fù)或不重要的資料會(huì)被丟失，因此容易造成圖像數(shù)據(jù)的損傷，尤其是使用過高的壓縮比，將使最終解壓縮后恢復(fù)的圖像質(zhì)量明顯降低。因此，如果追求高品質(zhì)圖像，不宜采用過高的壓縮比。

JPEG格式是目前網(wǎng)絡(luò)上最流行的圖像格式，其應(yīng)用非常廣泛，特別是在網(wǎng)絡(luò)和光盤讀物上，都能找到它的身影。目前各類瀏覽器均支持JPEG這種圖像格式，因?yàn)镴PEG格式的文件尺寸較小，下載速度快。

5．PSD格式

PSD是Photoshop圖像處理軟件的專用文件格式，可以支持圖層、通道、蒙板和不同色彩模式的各種圖像特征，是一種非壓縮的原始文件保存格式。PSD文件有時(shí)容量會(huì)很大，但由于可以保留所有原始信息，因此在圖像處理中對(duì)于尚未制作完成的圖像，選用PSD格式保存是最佳的選擇。

6．PCD格式

PCD是KodakPhotoCD的縮寫，是Kodak開發(fā)的一種PhotoCD文件格式，其他軟件系統(tǒng)只能對(duì)其進(jìn)行讀取。該格式使用YCC色彩模式定義圖像中的色彩。YCC和CIE色彩空間包含比顯示器和打印設(shè)備的RGB色和CMYK色多得多的色彩。PhotoCD圖像大多具有非常高的質(zhì)量。

7．WMF文件格式

WMF是MicrosoftWindows中常見的一種圖元文件格式，它具有文件短小和圖案造型化的特點(diǎn)，且整個(gè)圖形常由各個(gè)獨(dú)立的組成部分拼接而成。WMF圖形往往較粗糙，并且只能在MicrosoftOffice中調(diào)用編輯。

8．PNG圖像文件格式

PNG(PortableNetworkGraphics)的原名稱為可移植性網(wǎng)絡(luò)圖像，是互聯(lián)網(wǎng)使用的最新圖像文件格式。PNG能夠提供比GIF小30％的無損壓縮圖像文件，同時(shí)提供24位和48位真彩色圖像支持以及其他諸多技術(shù)性支持。由于PNG非常新，因此目前并不是所有的程序都可以用它來存儲(chǔ)圖像文件，但Photoshop可以處理PNG圖像文件，也可以用PNG圖像格式存儲(chǔ)文件。

9．TIFF圖像文件格式

TIFF(TagImageFileFormat)圖像文件是由Aldus和Microsoft公司為桌上出版系統(tǒng)研制開發(fā)的一種較為通用的圖像文件格式。TIFF格式靈活，適用于多種圖像軟件。4.3.3視頻文件格式

1．AVI格式

AVI的英文全稱為AudioVideoInterleaved，即音頻視頻交錯(cuò)格式。它于1992年被Microsoft公司推出，隨Windows3.1一起被人們所認(rèn)識(shí)和熟知。所謂音頻視頻交錯(cuò)，是將視頻和音頻交織在一起進(jìn)行同步播放。這種視頻格式的優(yōu)點(diǎn)是圖像質(zhì)量好，可以跨多個(gè)平臺(tái)使用；其缺點(diǎn)是體積過于龐大，而且更加糟糕的是壓縮標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，最普遍的現(xiàn)象就是高版本W(wǎng)indows媒體播放器播放不了采用早期編碼編輯的AVI格式視頻，而低版本W(wǎng)indows媒體播放器又播放不了采用最新編碼編輯的AVI格式視頻。

2．nAVI格式

nAVI是newAVI的縮寫，是一個(gè)名為ShadowRealm的地下組織發(fā)展起來的一種新視頻格式(與AVI格式?jīng)]有太大聯(lián)系)。它是由MicrosoftASF壓縮算法修改而來的，但又與ASF視頻格式有所區(qū)別，它以犧牲原有ASF視頻文件視頻“流”特性為代價(jià)，通過增加幀率來大幅提高ASF視頻文件的清晰度。

3．DV-AVI格式

DV-AVI是由索尼、松下、JVC等多家廠商聯(lián)合提出的一種家用數(shù)字視頻格式。目前非常流行的數(shù)碼攝像機(jī)就是使用這種格式記錄視頻數(shù)據(jù)的。可以通過計(jì)算機(jī)的IEEE1394端口傳輸DV-AVI視頻數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)，也可以將計(jì)算機(jī)中編輯好的DV-AVI視頻數(shù)據(jù)回錄到數(shù)碼攝像機(jī)中。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名一般是?.AVI，所以也叫DV-AVI格式。

4．MPEG格式

MPEG的全稱為MovingPictureExp