【软件设计师】多元化多方面了解多媒体技术的内容

🐓 多媒体技术基本概念

多媒体主要是指文字、声音和图像等多种表达信息的形式和媒体，它强调多媒体信息的综合和集成处理。多媒体技术依赖于计算机的数字化和交互处理能力，它的关键是信息压缩技术和光盘存储技术。

亮度

亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有关；由于其强度不同，看起来可能亮一些或暗一些。对于同一物体照射的光越强，反射光也越强，感觉越亮，对于不同物体在相同照射情况下，反射性越强者看起来越亮。显然，如果彩色光的强度降至使人看不清了，在亮度等级上它应与黑色对应；同样如果其强度变得很大，那么亮度等级应与白色对应。此外，亮度感还与人类视觉系统的视敏功能有关，即使强度相同，颜色不同的光进入视觉系统，也可能会产生不同的亮度。

色调

色调是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性。如红色、绿色等都是指色调。不透明物体的色调是指该物体在日光照射下，所反射的各光谱成分作用于人眼的综合效果；透明物体的色调则是透过该物体的光谱综合作用的效果。

饱和度

饱和度是指颜色的纯度，即掺入白光的程度，或者说是指颜色的深浅程度。对于同一色调的彩色光，饱和度越深，颜色越鲜明，或者说越纯。例如，当红色加进白光之后冲淡为粉色，其基本色调还是红色，但饱和度降低；换句话说，淡色的饱和度比深色要低一些。饱和度还和亮度有关。

因为若在饱和的彩色光中增加白光的成分，由于增加了光能，因而变得更亮了，但是它的饱和度却
降低了。如果在某色调的彩色光中掺入别的彩色光，会引起色调的变化，掺入白光时仅引起饱和度的变化。

三色原理

三原色原理是色度学中最基本的原理，是指自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿
（G）、蓝（B）3种颜色按不同比例相配制而成；同样绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光。当然三原色的选择并不是唯一的，也可以选择其他3种颜色为三原色，但是，3种颜色必须是相互独立的，即任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成。由于人眼对红、绿、蓝3种色光最敏感，因此，由这3种颜色相配制所得的彩色范围也最广，所以一般都选用这3种颜色作为基色。

彩色空间

彩色空间也被称为彩色模型或彩色系统，是一种用于描述和表示彩色信息的数学抽象。它采用特定的标准，通过可接受的方式对彩色进行说明。彩色空间可以看作是一个坐标系统和子空间的阐述，其中每种颜色都由系统中的单个点表示。

🐓 数据压缩标准

H.263

H.263是由ITU-T制定的视频会议用的低码率视频编码标准，属于视频编解码器。H.263最初设计为基于H.324的系统进行传输（即基于公共交换电话网和其它基于电路交换的网络进行视频会议和视频电话）。后来发现H.263也可以成功的应用与H.323（基于RTP/IP网络的视频会议系统），H.320（基于综合业务数字网的视频会议系统），RTSP（流式媒体传输系统）和SIP（基于因特网的视频会议）

M-JPEG

M-JPEG（Motion- Join Photographic Experts Group）技术即运动静止图像（或逐帧）压缩技术，广泛应用于非线性编辑领域可精确到帧编辑和多层图像处理，把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理，这种压缩方式单独完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随机存储每一帧，可进行精确到帧的编辑，此外M-JPEG的压缩和解压缩是对称的，可由相同的硬件和软件实现。但M-JPEG只对帧内的空间冗余进行压缩。不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不高。采用M-JPEG数字压缩格式，当压缩比7:1时，可提供相当于Betacam SP质量图像的节目。

MPEG-1

MPEG-1是MPEG组织制定的第一个视频和音频有损压缩标准。视频压缩算法于1990年定义完成。1992年底，MPEG-1正式被批准成为国际标准。MPEG-1是为CD光碟介质定制的的视频和音频压缩格式。一张70分钟的CD光碟传输速率大约在1.4Mbps。而MPEG-1采用了块方式的运动补偿、离散余弦变换（DCT）、量化等技术，并为1.2Mbps传输速率进行了优化。MPEG-1随后被Video CD采用作为核心技术。MPEG-1的输出质量大约和传统录像机VCR，信号质量相当，这也许是Video CD在发达国家未获成功的原因。

MPEG-2

MPEG（Moving Picture Experts Group，运动图像专家组）组织制定的视频和音频有损压缩标准之一，它的正式名称为“基于数字存储媒体运动图像和语音的压缩标准”。与MPEG-1标准相比，MPEG-2标准具有更高的图像质量、更多的图像格式和传输码率的图像压缩标准。MPEG-2标准不是MPEG-1的简单升级，而是在传输和系统方面做了更加详细的规定和进一步的完善。它是针对标准数字电视和高清晰电视在各种应用下的压缩方案，传输速率在3 Mbit/s~10 Mbit/s之间。

MPEG-4

MPEG4于1998年11月公布，原预计1999年1月投入使用的国际标准MPEG4不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG专家组的专家们正在为MPEG-4的制定努力工作。MPEG4标准主要应用于视像电话（Video Phone），视像电子邮件（Video Email）和电子新闻（Electronic News）等，其传输速率要求较低，在4800-64000bits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质量

MPEG-7

MPEG-7标准被称为“多媒体内容描述接口”，为各类多媒体信息提供一种标准化的描述，这种描述将与内容本身有关，允许快速和有效地查询用户感兴趣的资料。它将扩展现有内容识别专用解决方案的有限能力，特别是它还包括了更多的数据类型。换言之，MPEG-7规定一个用于描述各种不同类型多媒体信息的描述符的标准集合，该标准于1998年10月提出。

MPEG-21

MPEG-21标准的正式名称为“多媒体框架”或者“数字视听框架”，它致力于为多媒体传输和使用定义一个标准化的、可互操作的和高度自动化的开放框架，这个框架考虑到了DRM（Digital Rights Management，数字版权管理）的要求、对象化的多媒体接入以及使用不同的网络和终端进行传输等问题，这种框架还会在一种互操作的模式下为用户提供更丰富的信息。

DVI

DVI的英文全名为Digital Visual Interface，中文称为“数字视频接口”。是一种视频接口标准，设计的目的是用来传输未经压缩的数字化视频。广泛应用于LCD、数字投影机等显示设备上。此标准由显示业界数家领导厂商所组成的论坛：“数字显示工作小组”（Digital Display Working Group，DDWG）制订。DVI接口可以发送未压缩的数字视频数据到显示设备。本规格部分兼容于HDMI标准。

🐓 图形图像

BMP

BMP是英文Bitmap（位图）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序所支持。随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，BMP位图格式理所当然地被广泛应用。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱来的缺点--占用磁盘空间过大。所以，BMP在单机上比较流行。

DIB

DIB设备无关位图文件，这是一种文件格式，是为了保证由某个应用程序创建的位图图形可以被其它应用程序装载或显示。 DIB的与设备无关性主要体现在以下两个方面：DIB的颜色模式与设备无关。例如，一个256色的DIB既可以在真彩色显示模式下使用，也可以在16色模式下使用。256色以下（包括256色）的DIB拥有自己的颜色表，像素的颜色独立于系统调色板。由于DIB不依赖于具体设备，因此可以用来永久性地保存图象。DIB一般是以*.BMP文件的形式保存在磁盘中的，有时也会保存在*.DIB文件中。运行在不同输出设备下的应用程序可以通过DIB来交换图象。

PCX

PCX是一种由美国佐治亚州的ZSoft公司所开发的图像档格式，原本是该公司的PC Paintbrush软件的文件格式（PCX代表PC Paintbrush Exchange），却成了最广泛接受的DOS图像标准之一，然而这种使用格式已经被其他更复杂的图像格式如GIF、JPEG、PNG渐渐取代。

DIF

DIF格式（Data Interchange Format）是一种用于数据交换的文本文件格式，通常用于导出和导入数据。它是一种简单的表格格式，每行代表一个记录，每列代表一个字段。DIF文件可以使用电子表格软件（如Microsoft Excel）打开和编辑。

WMF

WMF格式是一种Windows Metafile图形文件格式，用于存储矢量图形数据。它可以包含线条、文本、填充和其他绘图元素，并且可以在不同分辨率下无损缩放。WMF格式通常用于在Windows系统中共享图形数据。

GIF

GIF(Graphics Interchange Format)的原义是“图像互换格式”，是CompuServe公司在 1987年开发的图像文件格式。GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右，它不属于任何应用程序。目前几乎所有相关软件都支持它，公共领域有大量的软件在使用GIF图像文件。GIF图像文件的数据是经过压缩的，而且是采用了可变长度等压缩算法。GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。

JPEG

JPEG（ Joint Photographic Experts Group）即联合图像专家组，是用于连续色调静态图像压缩的一种标准，文件后缀名为.jpg或.jpeg，是最常用的图像文件格式。其主要是采用预测编码离散余弦变换（DCT）以及熵编码的联合编码方式，以去除冗余的图像和彩色数据，属于有损压缩格式，它能够将图像压缩在很小的储存空间，一定程度上会造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后恢复的图像质量降低，如果追求高品质图像，则不宜采用过高的压缩比例。

PSD

PSD文件可以存储成RGB或CMYK模式，还能够自定义颜色数并加以存储，还可以保存Photoshop的图层、通道、路径等信息，是唯一能够支持全部图像色彩模式的格式

PCD

PCD是一种图片储存格式，影像压缩，由Eastman Kodak开发，被所有的平台所支持，PCD支持24位颜色，最大的图象像索是2048*3072，用于在CD-ROM上保存图片。图片的分辨率与摄影师使用的胶片有关。

🐓 音频

WAVE

Wave格式是微软公司开发的一种声音文件格式，它符合PIFF文件规范，用于保存WINDOWS平台的音频信息资源，被WINDOWS平台及其应用程序所支持。“*.WAV”格式支持多种音频位数、采样频率和声道，是PC上流行的声音文件格式，其文件尺寸比较大，多用于存储简短的声音片段。

Rea Audio

Rea Audio主要适用于在网络上的在线音乐欣赏。real的的文件格式主要有这么几种：有RA（RealAudio）、RM（RealMedia，RealAudio G2）、RMX（RealAudio Secured），还有更多。这些格式的特点是可以随网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，令带宽较富裕的听众获得较好的音质。

CD Audio

CD格式的音质是较高的音频格式。在大多数播放软件的“打开文件类型”中，都可以看到*.cda格式，这就是CD音轨了。标准CD格式也就是44.1K的采样频率，速率88K/秒，16位量化位数。CD光盘可以在CD唱机中播放，也能用电脑里的各种播放软件来重放。一个CD音频文件是一个*.cda文件，这只是一个索引信息，并不是真正的包含声音信息，所以不论CD音乐的长短，在电脑上看到的“*.cda文件”都是44字节长。

MIDI

MIDI（Musical Instrument Digital Interface）格式被经常玩音乐的人使用，MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音，而是记录声音的信息，然后再告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5～10KB。

MP3

Mp3格式诞生于八十年代的德国，所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分，也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层，分别对应 *.mp1 / *.mp2/ *.mp3 这3种声音文件。需要提醒大家注意的地方是：MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，MPEG3音频编码具有1：10~1：12的高压缩率，同时基本保持低音频部分不失真，但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸，相同长度的音乐文件，用 *.mp3 格式来储存，一般只有 *.wav 文件的1/10，因而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。

🐓 视频

AVI

AVI英文全称为Audio Video Interleaved，即音频视频交错格式，是微软公司于1992年11月推出、作为其Windows视频软件一部分的一种多媒体容器格式。

MP4

MP4是一套用于音频、视频信息的压缩编码标准，由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的“动态图像专家组”（Moving Picture Experts Group，即MPEG）制定，第一版在1998年10月通过，第二版在1999年12月通过。MPEG-4格式的主要用途在于网上流、光盘、语音发送（视频电话），以及电视广播。

ASF

高级串流格式（Advanced Streaming Format，缩写ASF） 是 Microsoft 为 Windows 98 所开发的串流多媒体文件格式。同JPG、MPG文件一样，ASF文件也是一种文件类型，但是特别适合在IP网上传输。ASF是微软公司Windows Media的核心，这是一种包含音频、视频、图像以及控制命令脚本的数据格式。这个词汇当前可和 WMA 及 WMV 互换使用。利用ASF文件可以实现点播功能、直播功能以及远程教育，具有本地或网络回放、可扩充的媒体类型等优点。