[科普中国]-多媒体计算技术

多媒体计算技术（Multimedia Computing Technology）是使用计算机综合处理文本、图形、图像、声音、动画、视频图像等多种不同类型媒体的信息，从而使计算机能以人类习惯的方式（如视、听）提供信息服务的计算机技术。其技术特点包括运行的实际性、并发性及人机交互的灵活性等。

概述含义多媒体计算技术（multimedia computing technology）简称多媒体技术，是使计算机具有综合处理文本、图形、静态图像、声音、动画、视频图像等多种不同类型媒体信息能力的技术，涉及对上述各类信息的处理、数据压缩及其相关的计算机软、硬件，是一种同时采用多种媒体形式对信息实施接收、表达、传播和处理的技术。其技术特征包括运行的实时性、并发性、人机交互的灵活性等。

相关概念1．媒体与多媒体的含义：媒体（media）是人类通过计算机表达、传播、处理信息的物质形式，如符号、文字、数值、声音、图形、图像，以及动作、表情、色彩、气味、感觉等。

多媒体（multimedia）则是上述多种媒体的集合。其实质是运用多种媒体形式对信息进行接收、表达、传播及处理。

2．多媒体计算机系统：多媒体计算机系统是以多媒体计算技术为核心的计算机系统。

3．多媒体数据库：多媒体数据库包含文本、图形、静态图像、动画、声音、视频图像等多种媒体信息的数据库。其主要技术有数据模型技术、数据的压缩和还原、数据的查询处理与索引机制、多媒体信息的统一、多媒体信息的再现和良好的用户接口、分布式处理等。

4．多媒体开发工具：多媒体开发工具是一种高级多媒体程序开发平台，它能供统一编辑、管理多媒体数据。其特点是应用简洁。目前多媒体开发工具主要有基于流程图、卡片、语言的三类开发工具，如基于流程图的authorware，基于卡片的action，基于语言的ToolBook中的0penScript语言。1

层次结构以多媒体计算技术为核心的多媒体计算机系统的层次结构：

应用系统——创作系统——多媒体核心系统——多媒体入/出控制接口——多媒体实时压缩与解压缩——计算机硬件。该结构与一般的计算机系统的结构是相通的，只是由于其“多媒体”特性，在每一层的具体内容上有所不同。

就多媒体计算机系统的硬件层而言，其实质是在原有的计算机硬件系统中加入了能处理。声音、图像等多媒体信息的芯片（或卡）。由于处理多媒体信息的很多功能都需要强大计算能力，以致各种语音、图像等数字信号处理芯片都采用了新型设计结构。如可以从分离存储器中并行存取指令和数据，因而具有更高的速率和性能。多媒体实时压缩与解压缩层用于对音频、视频等多媒体信息进行压缩与解压缩，以保证对多媒体信息的实时处理。多媒体入、出控制接口层驱动、控制多媒体硬件设备，并提供软件接口，以便于高层软件调用。多媒体核心系统层包含基本的多媒体操作系统，如MS-Windows 3·1、Quick Time和System 7.0等。创作系统层向开发者和用户提供了具有编辑、播放等功能的多媒体著作工具。应用系统层主要包括各种多媒体应用软件系统，如计算机辅助教育系统、视频会议系统等。

关键技术多媒体计算的关键技术有：

1）数字音频和视频技术。主要解决音频和视频信息的数字化及压缩、解压缩等问题，以便对音频、视频信息做到实时或准实时处理。

2）多媒体软件平台技术。主要有多媒体操作系统、多媒体著作工具等。多媒体操作系统是指控制多媒体设备，处理多媒体信息的计算机操作系统和视窗软件环境，它通常应具有实时多任务处理能力；支持多媒体数据格式；支持对音频、视频的实时处理和同步控制以及具有对设备的相对独立性和可扩展性。多媒体著作工作是指一种高级的多媒体应用程序开发平台，它支持应用人员方便地创作多媒体应用系统（或软件）。目前已有许多基本视窗的多媒体著作工具。

3）多媒体通信技术是指实现多种媒体信息的传输和交换的技术。它主要应解决文本、声音、图像、视频图像等媒体信息的实时表示、实时交换、多路混合传输、交互性、多种媒体的同步以及媒体的最后表示形式等几方面问题。

4）多媒体数据库技术。

新的技术由于多媒体数据具有复合性、分散性、时序性等特点，因此，多媒体数据库技术除包含一般数据库技术，如数据存储管理、数据共享、并发控制、事务处理等之外，还应解决以下问题:

（1）支持图形、图像、声音、动态视频、文字等多种媒体的一般类型及用户定义的特殊类型；

（2）支持定长数据和非定长数据的集成管理；

（3）有表示和处理对象间复杂关系的能力，有保持让复杂对象完整性和一致性的机制；

（4）保证具有时序性的信息单元之间在时间、空间上的衔接与同步；

（5）多媒体数据的巨额数据量的存储；

（6）支持多媒体操作的用户界面等。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所