计算机多媒体数据处理与应用

计算机多媒体数据处理与应用

作者：韦艳

来源：《中国科技博览》2014年第28期

[摘 要]伴着目前计算机信息技术的飞速发展，多媒体技术已经获得了较好的普及。本文从视频技术、音频技术、数据压缩技术、虚拟现实四个方面分析多媒体数据处理技术的应用情况，并分析此技术的发展前景。

[关键词]多媒体数据处理技术 应用现状 技术展望

中图分类号：TM790 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0247-01

把一副彩色图像放在扫描仪透明的玻璃板上，轻轻盖上面板，按一下扫描仪侧面的扫描按钮，不出一分钟，计算机屏幕上就会“变”出一张与原图一模一样的图像。拿一张《新警察故事》的DVD光盘放入光驱，用鼠标在播放图标上轻点一下，屏幕上就会“变”出激烈的打斗场面、紧张的人物对话、动人的背景音乐和影星们魅力四射的身影。这太神奇了不是吗？我们知道，计算机只能处理0，1数字代码，那么，图、文、声、像这些非数字化的媒体信息又是怎样“变”成数字的呢？答案就在于计算机多媒体的数据处理技术。下面对计算机多媒体数据处理与应用进行简要的分析。

一、计算机多媒体数据处理技术的应用

多媒体是融合两种或两种以上媒体的一种人-机交互式的信息交流和传播媒体。多媒体数据具有数据量大、数据类型多、数据类型间差别大、多媒体数据的输入和输出复杂等特点。不同媒体的存储量差别大，内容和格式不同，相应的内容管理、处理方法和解释方法也不同。日前常见的多媒体数据类型主要有文本、图形、图像、声音、动面和视频等。而多媒体技术则是处理声音、视频、图像、文字等信息的技术。多媒体技术不仅包含了数据的传输与存储，而且还包含了数据的转化技术，涉及音频、视频、图像、虚拟现实、压缩及编码等等。 1.音频技术

声音可以变为数字吗？答案是肯定的。给计算机插上一块声卡、接上一堆音箱、接入一个麦克风，打开机器电源，对着麦克风高哥一曲，你的歌声立刻就从喇叭里传了出来。没错，真实世界中你的声音、乐器的声音等都是模拟信号，现在它们都已经变为计算机中的“0”、“1”数字了。这个转变依靠的就是音频技术。音频技术有下面几个方面：语音识别、语音合成、语音处理、音频数字化。音频技术在很早就获得了发展，某些音频技术已相当成熟，且已成为一个个的产品进入了千千万万家庭之中。愈来愈多的声像信息利用音频技术得以妥善存储与传输，这给人们的日常生活提供了极大的便利。一直以来，人们都有一个关于语音识别的美好愿望，希望可以让“死”的计算机“活”起来，让其听得懂自己说的话，进而开发人-计算机的语音通信与

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智能计算机。现今计算机已经在全球范围内得到了较好的普及，怎样给对计算机熟悉程度不高甚至完全不会使用计算机的人提供一个愉快、高效的人机交互方法，是当前多媒体音频技术研究的热点问题。而语音识别技术就是其中较好的人机交互方式，在这方面新应用、新思想、新算法的应用系统层出不穷。与此同时，语音识别的研究方向也正处于重要时期，全球不同国家的计算机多媒体研究专家正向该领域的最高层次应用冲刺，也就是连续语音、词汇量大、非特定人的听写机系统的探讨与产品化、使用化系统平台，我们可以展望语音识别技术的产品化愿望可以很快成为可能。当前，世界上已经研究出文语转换系统，这种系统可以有效识别汉语、英语、德语、日语等语种，且在很多领域中已经得到应用。 2.视频技术

视频编码与视频数字化是多媒体视频技术的两个主要方面。所谓的视频编码技术指的是通过编码把数字化的视频信号转换成为视频信号，进而将视频信号录制又或者是进行播放。如广播电视台的编码技术等。而视频数字化则是为了让计算机能处理并显示视频信号，而通过模数转换模拟视频信号或者是将利用模数变换彩色空间成数字信号。 3.数据压缩技术

黑黢黢的大列巴是俄罗斯人最喜爱的食物之一，外形又大又笨。掰开后还会发现面包中间夹杂着许多明显的大小不等的空洞。如果我们把一块相同重量的压缩饼干拿来和它作个比较，压缩饼干的体积大约还不到大列巴的1/10。在多媒体系统中，未经编码的数字化视频、图像、音频数据就像未经压缩的大列巴，数据量非常大，中间还存有许多大小不等的“空洞”——冗余数据，如果不压缩掉这些“空洞”，计算机系统几乎无法对它们进行存取和交换。多媒体数据压缩技术的任务就是要把多媒体数据的“大列巴”“变”成多媒体数据的“压缩饼干”。挤掉其中的“空洞”（冗余数据）。使数据占有的存储空间尽可能小。多媒体数据压缩技术有音频信号、视频信号、图像的压缩，文件利用与文件存储。当前计算机热门技术之一就是图像压缩，它是计算机处理网络传输、视频与图像的关键基础，如今International Organization for Standardization）拟定了JPEG与MPEG两个压缩标准，与此同时还让计算机进行视频信息与音频信息，进而确保播放出质量水平高的音频与或视频节目。 4.虚拟现实

虚拟现实技术也就是Virtual Reality，简写为VR。它是一种结合了仿真技术。让人仿佛置身于现实世界中一般。换种说法，虚拟现实技术是多媒体技术结合仿真技术，进而制造出一种交互式人工世界，在这个世界之中可以创造出如临其境的真实感觉。现今虚拟现实技术主要是应用在某些研究机构、医疗机构与军事领域之中，然而在训练领域与教育领域之中虚拟现实技术有着非常好的应用前景，因此虚拟现实技术现今已经获得越来越多人的关注。比如在Dartmouth College中已经研究出一种交互式多媒体虚拟现实系统，该系统能让医务人员学习、体验到怎样对各类战地医疗的实际情况作出反应。通过这个系统医疗工作人员能体验到由计算机模拟出的各类病患的危险症状，他们能从系统中选择操作方式处理病患的情况，同时还可以

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即刻看到其所选择的操作方式可以产生哪种医疗结果。为了使实习者获得更深刻的体验，系统还可仿真各种外科手术，其内容包括一般的开刀直至复杂的人体器官替换。这种虚拟环境使医学院的大学生不必冒任何医疗事故的风险就可以反复实习病房中的各种实际操作，并可尝试选择不同的技术处理方案以检验自己的判断是否正确，以及进行某种技能的训练。 二、计算机多媒体数据处理技术的发展前景

在传统的计算机应用中，大多数都采用文本媒体，所以对信息的表达仅限于“显示”。在未来的多媒体环境下，各种媒体并存，视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉媒体信息的综合与合成，就不能仅仅用“显示”完成媒体的表现了。各种媒体的时空安排和效应，相互之间的同步和合成效果，相互作用的解释和描述等都是表达信息。影视声响技术广泛应用，使多媒体的时空合成、同步效果，可视化、可听化以及灵活的交互方法等是多媒体领域的发展方向。多媒体交互技术的发展，使多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解（语音识别与合成）和新的传感技术等基础上，利用人的多种感觉通道和动作通道（如语音、书写、表情、姿势、视线、动作和嗅觉等），通过数据传输和特殊的表达方式，如感知人的面部特征，合成面部动作和表情，以并行和非精确方式与计算机系统进行交互。可以提高人机交互的自然性和高效性，实现逼真输出为标志的虚拟现实。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。虚拟现实是一种多技术多学科相互渗透和集成的技术，研究难度非常大。但由于它是多媒体应用的高级境界，且应用前景十分看好，而且某些方面的应用甚至远远地超过了这种技术本身的研究价值，这就促使虚拟现实的研究逐年热了起来。交互性是虚拟现实的实质性特征，对时空环境的现实构想（即启发思维、获取信息的过程）是虚拟现实的最终目的。自从虚拟现实技术诞生以来，它已经在军事模拟、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物等领域中显示出巨大的经济、军事和社会效益，并被称为21世纪最具应用前景的技术。 三、结束语

总而言之，计算机多媒体数据处理技术的应用和发展正处于高速发展的过程中，随着各种观念、技术的不断发展和创新，它注定要改变人类的生活方式和观念。 参考文献

[1] 何恩基.多媒体技术应用基础[M].北京：清华大学出版社，2012. [2] 刘宏.计算机多媒体技术应用浅析[J].魅力中国，2011（19）.