| 单词 | 多媒体计算机技术 |
| 释义 | 【多媒体计算机技术】 拼译：multinedia computing 即计算机综合处理多种媒体信息如文本、图形、图象和声音等，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。计算机发展初期，人们只能在纸带式卡片上以打孔或不打孔来表示0或1两种符号信息，即以数值作为信息的载体，以纸带机、卡片机作输入、输出设备，具有不直观、不方便，难理解等缺点。这是最初使用的机器语言，限于少数专业人员使用。20世纪50年代到70年代，出现了高级程序设计语言，文字始成为信息的载体，人们可以英文编写源程序，输入计算机，处理结果也可以文字输出，人机交互变得直观、方便。这时的人机接口介面为键盘、显示终端、打字机等，一般的技术人员可以应用计算机。80年代初，人们开始致力于以声音、图形以及图象做为新的信息媒体的研究。1984年，Apple公司首先将“位映射”的图形机理引入Macintosh个人计算机。人机接口开始使用鼠标驱动的窗口技术和图形，从而使得普通人也可以使用计算机。至1991年，由于超大集成电路的密度提高近20倍，速度提高近10倍，以及CD-ROM、RAM成本大幅度降低，双通道VRAM的引进及网络技术的广泛使用，加之数字视频压缩算法和视频处理器的发展和改进，使得显示子系统已能显示全屏幕、全运动的视频图象，高清晰度的静态图象，视频特技，三维实时的全电视信号以及高速真彩色图形，同时还有高保真度的音响信息。 目前，对计算机视觉听觉和语言能力(人工智能)方面的研究已取得较大进展，但远未达到实用阶段，多媒体技术被视为完成实现图象和语音识别的过度技术。它改善了人机接口介面，拓宽了计算机的应用领域，将对计算机机理和体系结构产生深远的影响。1985年，Commodore公司首先推出第1个多媒体计算机系统Amiga，1989年美国Comdex博览会上展示了一个完整的Amiga系列(Amiga 500、1000、1500、2000、2500、3000等)并相继推出相应型号的产品。它们可分别配置Motorola公司的68000，68020，和68030 CUP以及不同容量的RAM，还采用了Agnus(8370)，Paula(8364)t Denise(8362)3种专用芯片，以提高视频音响信息的处理速度。Aguns(8370)是专用动画制作芯片，其功能是：用硬件显示移动数据，允许高速的动画制作；显示同步协处理器；控制25个通道的DMA，保证CPU以最小的开销处理盘、声音和视频信息；产生系统时钟；为VRAM和扩展RAM卡提供控制信号以及地址。Paula(8364)是专用音响处理及外设接口芯片，其主要功能是：可四路输出、2个立体声通道、9个八音阶、音频放大和频率调制，还有异步通讯接口，盘控制器以及电位计通道接口等。Denise(8362)是多功能彩色图形控制器专用芯片，实现控制不同分辩率的输出(320×200、640×400)，在电视机和RGA彩色监视器上同时显示4096种颜色；有8个可重复使用的“硬件游标”控制器。Amiga 3000型多媒体计算机系统的CPU为68030，主频25MH，配有协处理器，容量16MB的内存，以及9×100MB硬盘和可选的Ethernet、Novell Netware、Unix网络和软件。Commodore公司还提供了Amiga多任务操作系统，其具有下拉式菜单，多窗口，图符以及PM等功能和大量应用软件。Commodore公司最新又推出了Amiga Vision多媒体著作系统。1986年4月，Philips／Song公司公布了CD-Ⅰ系统，并同时公布了CD-ROM文件格式(即以后的ISO标准)。该系统以650MB B12．7cm的只读光盘将声音、文字、程序、图形、动化以及静止图象以数字字形式存放，整个系统结构可分为CD-ROM驱动装置和多媒体控制器MM(两部分。有两种工作方式：其一是直接与电视机、录像机、及声响设备连接，通过鼠标、操作杆或遥控器等向CD-I系统发出指令，运行交互式的培训教育节目。另一种是CD-Ⅰ系统作为多媒体控制器直接连到其它微型机、工作站或小型机上，CD-Ⅰ基本系列可提供4种不同音质的运行方式以及定义3种不同的图象分辩率，可获得超级HIFI音响效果和高质量图象。后来该系统还采用了Motorola公司的高性能嵌埋式微处理器MC68340以及新开发的视频系统控制器、视频合成器、全运动视频信号控制器以及视频信号D／A转换器等，形成了增强型CD-Ⅰ系统。Apple公司利用他们的HyperCard以及其兼容的软件将高质量的音响及活动的视频图象加到原来的Macintosh系统中，形成了人们称之为桌上媒体的系统。它具有良好的图形特性，是桌上印刷及桌上展示系统的先驱。Hyper Card是以卡片为节点的超级文本系统，它提供了许多命令或工具，通过鼠标器或键盘实现控制完成卡片的浏览、编辑、制作、信息的输入、修改、检索。Apple公司已经公布了一个多媒体协议和驱动程序的标准集，称之AMCA，其为系统级的结构，用以访问视频光盘，音频光盘的及录像带的信息，实现Hypercard与外部设备的相连接。Apple公司还和MTT的媒体实验室合作组成了新一代技术研究小组，开发出了高速的宽带网以及对称的视频和音响信号压缩偏码和解码技术。DVI技术的开发工作始于1983年。1988年10月，Intel公司从GE公司买到DVI技术，并于1989年和IBM公司在国际市场上推出了DVI技术的第1代产品Action Media 750，1991年在美国Condax展示会上推出第2代DVI技术的产品Action Medeo Ⅱ。DVI技术硬件的核心部件是Intel公司生产的专用芯片：视频象素处理器VDPI(82750PA，82750PB)和视频显示处理器VDP2(82750DA，82750DB)。DVI技术软件的核心部件是AVSS和AVK，AVSS和AVK主要任务是为声音和视频数据流相关同步提供需要的实时任务调度，实时的数据压缩和解压缩，实时地拷贝和改变比例尺，建立位映射，管理控制它们并把它们送到显示缓冲器等。Intel公司副总裁David House对他们的DVI产品发展预测：1995年将把DVI技术放到母板上，2000年时放到芯片里。研制多媒体计算机要解决的关键技术是：1．视频和音频数据压缩及解决压缩技术。多媒体计算机的关键问题是计算机实时地综合处理声音文字、图形信息。而将声音、图形数字化后的数据量是庞大的，要实时的处理这些信息的同时要求很高传输速度。考虑到为用目前的IBM PC／AT计算机处理以上数据信息，需将其压缩200倍。1948年OLiver提供PCM(脉冲编码调制)编码理论，目前编码技术日臻成熟。常用的编码方法如：PCM、预测编码、变换编码、插值和外推、统计编码、矢量化、子带编码、行程编码、比特平面编码以及混合编码等。在选用某种编码时所需注意的是：一定能用计算机或VLSI电路快速实现；符合当前的国际标准。目前较先进的压缩编码标准有：(1)JPEG，即“联合图片专家组”于1991年3月提出的ISOCD10918号建议草案：“多灰度静止图象的数字压缩编码”；(2)电路电话／会议电视p×64kbit／s(CCITTH、261)标准，p×64kbit／s视频编码压缩算法采用混合编码方法以及并祯技术，压缩比可达48∶1；(3)MPEG－1标准，即1992年通过的ISO CD11172号建议：“用于数字存储媒体运动图象及伴音率为1．5Mbie／s的压缩编码”。它采用了预测编码和插补编码及变换的压缩技术，平均压缩比可达到50∶1。2．多媒体计算机硬件系统结构的关键是专用芯片。为加快多媒体计算机运算速度，一定要用专用的芯片，这些芯片分为两大类：固定功能芯片和可编程处理器。各国的半导体厂商纷纷加入了这场竞争。C-Cube公司首先设计制造了把执行JPEG标准算法集于一体的专用芯片CL－550，SGS-Thomson公司设计制造了可以在31×31窗口条件下执行16×16象素块全搜索算法的专用芯片STI32200，IIT公司推出了视频压缩芯片VP，Intel公司正在开发的750芯片采用微码技术，有望用一片解决MPEG压缩算法以及为PC或工作站解决其他图象处理任务，TI公司正在开发高效可编程模式的多媒体处理芯片。3．多媒体计算机的系统软件是一关键问题。一般多媒体计算机的软件系统的模块为：(1)直接与最下层多媒体硬件打交道的软件模块(称为驱动器)；(2)连接驱动器的接口模块；(3)连接驱动器接口模块的软件，这就是多媒体计算机的核心软件，视频／音频支撑系统或视频／音频核心部件(AVSS／AVK)；(4)在AVSS／AVK的上层是AVL(Audio／video Library)，开发工具，著作语言以及各种应用程序。多媒体计算机技术的发展影响计算机的硬件、软件技术，使计算机的应用领域得以扩大，桌上视频演播系统，桌上出版和演示系统，新型办公自动化系统以及通讯工程中的多媒体终端和多媒体通讯系统都已有问世，90年代在这些方面必将得以更快的发展。(中国科技大学张永明副教授撰) |
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