多媒体技术：关键技术

多媒体技术是建立在多个学科基础上的综合性极强的高新信息技术，多媒体信息的处理和应用需要一系列相关技术的支持，涉及的关键技术有数据压缩技术、大容量存储技术、多媒体数据传输技术、多媒体通信技术、人机交互技术、感觉媒体的表示技术、多媒体输入输出技术、多媒体数据库技术。

1.数据存储技术

不同于文本文件的数据类型单一和数据量较小，图像、声音、视频等多媒体信息的数据量庞大，需要相当大的存储空间，对存储设备的要求高。因此，高速大容量的存储技术是多媒体的关键技术之一。

2.多媒体压缩/解压缩技术

在多媒体系统中，有大量的图像、音频、视频信息，为了获得满意的视听效果，需要存储和实时处理这些数据量巨大的多媒体数据，多媒体数据压缩编码技术是行之有效的方法。

对多媒体信息进行压缩的目的是减小存储容量和提高数据传输率，同时也使计算机实时处理和播放视频、音频信息成为可能。目前，数据压缩技术已经制定了JPEG和MPEG等标准，并形成了各种压缩算法。人们还在不断寻求更加有效的压缩算法和用软件或硬件实现的方法。

数据的压缩实际上是一个编码过程，即对原始的数据进行编码压缩。数据的解压缩是数据压缩的逆过程，即把压缩的编码还原为原始数据。根据解码后数据与原始数据是否完全一致进行分类，压缩方法可分为有失真编码和无失真编码两类。

(1)JPEG标准。JPEG(Joint Photographic Experts Group，联合图像专家小组)，是由国际标准组织(ISO)和国际电话电报咨询委员会(CCITT)为静态图像所创建的第一个国际数字图像压缩标准，也是至今一直在使用的、应用最广的图像压缩标准。JPEG图像压缩算法提供良好的压缩性能，且具有较好的重建质量，被广泛应用于图像、视频处理领域。

JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网，作为网页素材的图像，文件尺寸小、下载速度快，并可以支持24位真彩色。目前各类浏览器均支持JPEG格式。它也普遍应用于需要连续色调的图像，平时使用的数码相机或手机拍摄的照片多采用JPEG格式保存。

JPEG 2000是基于小波变换的图像压缩标准，由Joint Photographic Experts Group组织创建和维护。JPEG 2000被认为是未来取代JPEG的下一代图像压缩标准。

(2)MPEG标准。MPEG(Moving Picture Experts Group，动态图像专家组)是国际标准化组织(ISO)与国际电工委员会(IEC)于1988年成立的专门针对运动图像和语音压缩制定国际标准的组织。

MPEG标准是运动图像压缩编码标准，MPEG标准主要有以下五个:MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。

(3)H.26x标准，是国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T)等研究和制定的一系列视频编码的国际标准。其中，应用最广泛的是H.261、H.262、H.263和H.264标准。

3.多媒体数据库技术

传统数据库的数据模型主要针对整数、实数、字符等规范数据，不能有效地处理复杂的多媒体数据，因而要求使用新的多媒体索引和检索技术。多媒体数据库、面向对象的数据库及智能化多媒体数据库等技术是对多媒体数据进行有效管理的新技术。

4.多媒体信息检索技术(www.xing528.com)

多媒体信息检索是指根据用户的要求，对图形、图像、声音、动画等多媒体信息进行识别和获取所需信息的过程。与传统的信息检索相比，多媒体信息检索具有信息类型复杂、交互性、同步性、实时性等特性。在这一检索过程中，主要以图像处理、模式识别、计算机视觉和图像理解等学科中的一些方法为基础技术，结合多媒体技术发展而成。多媒体信息检索广泛地应用于电子会议、远程教学、远程医疗、电子图书馆、地理信息系统、遥感和地球资源管理、计算机支持协同工作等领域。

5.多媒体通信技术

多媒体通信技术是多媒体技术与通信技术的有机结合，突破了计算机和通信、网络等传统产业间相对独立发展的界限，是计算机、通信和网络领域的一次革命。它在计算机的统一控制下，对多媒体信息进行采集、处理、表示、存储和传输，缩短了计算机和网络之间的距离，将计算机的交互性、网络通信的分布性和电视的真实性完美地结合在一起，为人们提供高效、快捷的沟通途径和服务，如提供网络视频会议、视频点播、网络游戏等新型服务。

随着多媒体技术发展，各类通信网络上出现了越来越多的多媒体应用，多媒体技术与各种通信技术相结合产生的多媒体通信技术是当前最有活力、发展最快的技术。

流媒体技术是多媒体技术和网络传输技术的结合，是宽带网络应用发展的产物。随着网络技术的发展，一些高质量的流媒体应用已经出现，如IPTV(网络电视)向用户传输了标准清晰度的数字电视节目。另外，随着移动通信网络和多功能手持终端设备的出现和大量使用，移动流媒体的应用也变得越来越重要。

6.虚拟现实技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)是利用计算机生成的一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。虚拟现实技术通过计算机生成一个虚拟的现实世界，人可与该虚拟现实环境进行交互。交互性、沉浸性和想象性是虚拟现实系统的本质特性。

虚拟现实技术结合了计算机图形技术、人机接口技术、传感技术、人工智能、计算机动画等多种技术，其应用涵盖模拟训练、军事演习、航天仿真、娱乐、设计与规划、教育与培训、商业等多个领域，发展潜力不可估量。

7.多媒体数字水印技术

多媒体技术的广泛应用，使得需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上看就是数字信号，如果对这类数据也采用密码加密方式，则其本身的信号属性就被忽略。近年来，人们尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密，并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。

数字水印技术是指用信号处理的方法，在数字化的多媒体数据中嵌入隐藏的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专门的检测器或阅读器才能提取。目前，数字水印应用于数字作品的知识产权保护、商务交易中的票据防伪、声像数据的隐藏标识和篡改提示、隐蔽通信及其对抗等领域。

8.多媒体数据挖掘技术

随着信息技术的迅猛发展，现在可以从互联网、数字图书馆、数字出版物中获得越来越多的多媒体数据。但是人们并不满足于信息存取这个层次，因为信息检索只能获取用户需求的相关“信息”，但不能从大量多媒体数据中找出和分析出蕴含的有价值的“知识”。为此，需要研究比多媒体信息检索更高层次的新方法，也就是多媒体数据挖掘。

多媒体数据挖掘就是从大量多媒体数据中，通过综合分析视听特性和语义，发现隐含的、有价值的、可理解的模式，进而发现知识，得出事件的趋向和关联，为用户提供问题求解层次的决策支持能力。