多媒体技术是利用计算机对文本、图形、图像、动画、音频、视频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的产物。多媒体技术从一出现就引起了人们的普遍关注,并以其自身的优越的性能为人类社会带来了前所未有的变化。多媒体技术强大的信息呈现能力,尤其是其特有的交互式信息呈现能力,改变了人在信息交换中的地位,为教育技术,特别是多媒体教学带来革命性的发展。多媒体素材的处理是进行多媒体教学的前提。本章将学习多媒体技术的基本知识及多媒体素材的处理方法。
第一节 多媒体技术基础
一、多媒体技术
“多媒体”译自英文Multimedia一词,这是一个复合词,它的核心是媒体(Medium)。媒体就是人与人之间实现信息交流的中介,简单地说,就是信息的载体,也称为媒介。媒体在计算机领域中有两个含义,一个是指承载信息的载体,如文字、符号、语言、声音、图像等;另一个是指存贮和传递信息的实体,如书、报纸、投影片、录音带、录像片、计算机软件等以及其相关的播放设备等。目前可以把媒体看成是先进的计算机技术与音频、视频、动画、通信等技术融为一体而形成的一种新技术。
多媒体技术就是将文本、图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩或解压缩、编辑、存储等加工处理,使多种媒体信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。
从研究和发展的角度来看,多媒体技术具有以下特点:
1.集成性。集成性是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体,并不是将不同的媒体简单的放在一起,而是将不同的媒体信息有机地结合在一起,形成一个整体进行综合处理。
2.控制性。多媒体技术是以计算机为核心,综合处理和控制多媒体信息,并按人的要求以多种形式表现出来,并在表现的过程中人们可以进行实时控制。
3.交互性。交互性是指用户可以介入到各种媒体加工、处理及呈现的过程中,从而使用户更有效地控制和应用各种媒体信息。
4.实时性。实时性是指当多种媒体集成时,需要考虑时间特性、存取数据的速度、解压缩的速度以及最后播放速度的实时处理。
二、多媒体技术发展历史
多媒体技术初露端倪是X86时代的事情,如果真的要从硬件上来印证多媒体技术全面发展的时间的话,准确地说应该是在PC上第一块声卡出现后。早在没有声卡之前,显卡就已经出现了,至少显示芯片已经出现了。显示芯片的出现自然标志着电脑已经初具处理图像的能力,但是这不能说明当时的电脑可以发展多媒体技术,80年代声卡的出现,不仅标志着电脑具备了音频处理能力,也标志着电脑的发展终于开始进入了一个崭新的阶段:多媒体技术发展阶段。1988年MPEG(MovingPicture Expert Group,运动图像专家小组)的建立又对多媒体技术的发展起到了推波助澜的作用。进入90年代,随着硬件技术的提高,自80486以后,多媒体时代终于到来。
自80年代之后,多媒体技术发展之快速可谓是让人惊叹不已。不过,无论在技术上多么复杂,在发展上多么混乱,似乎有两条主线可循:一条是视频技术的发展,一条是音频技术的发展。从AVI出现开始,视频技术进入蓬勃发展时期。这个时期内的三次高潮主导者分别是AVI、Stream(流媒体)以及MPEG。AVI的出现无异于为计算机视频存储奠定了一个标准,而Stream使得网络传播视频成为了非常轻松的事情,那么MPEG则是将计算机视频应用进行了最大化的普及。而音频技术的发展大致经历了两个阶段,一个是以单机为主的WAV和MIDI,一个就是随后出现的形形色色的网络音乐压缩技术的发展。
三、多媒体技术应用
近年来多媒体技术的发展,大容量光盘、高速CPU、高速DSP、宽带及光纤网络等硬件技术的发展,促使MPC(多媒体计算机)进入家庭,改变了传统家电的格局。在MPC中可以播放CD、VCD、DVD等光碟,组成家庭影院。
MPC以其逼真的音响效果、良好的图形界面和优质的动画效果,使计算机游戏变得更加生动有趣。
多媒体技术在Internet上的应用最多,除传统的E-mail、FTP、Telnet、WWW、Gopher、Talk等应用外,还包括电子商务、广域电子生产管理系统、视频会议、远程诊断、远程教育和远程合作研究。
现在多媒体技术的应用大致有以下一些模式:
1.多媒体课堂教学
多媒体技术最有前途的应用之一是教育领域。
多媒体教学就是利用多媒体计算机综合处理和控制文字、符号、图形、图像、动画、音频、视频等多媒体信息,把各种信息按照教学要求进行有机的组合,形成合理的教学结构并呈现在屏幕上,然后完成一系列人机交互操作,使学生在最佳的环境中学习。应用的形式有:课堂演示教学、模拟教学、虚拟实验等等。
2.多媒体远程教学
多媒体远程教学支持两种教学模式:一种是非实时交互式远程教学模式,它是指学生利用多媒体网络随时调用存放在服务器上的文字、图像、语音和视频等多媒体信息进行学习,适合有自主学习能力的学生使用,它属于以学生为中心的教学模式。另一种是实时交互式远程教学模式,它在较高的网络传输率下,添置摄像头、视频卡、话筒等,可实现远程音频视频信息的实时交流。这种教学模式将双向交流扩展到任何有网络的地方,使音视频实时交互,教学过程高质高效,自主选择学习内容等远程教育的优势真正得以体现,从而有条件达到“双主”教学模式。
3.多媒体课件
多媒体课件就是利用超文本和超媒体手段,按照人的联想思维方式,使用了多媒体技术的课件,又称多媒体产品,它是由各种应用领域的专家或开发人员利用多媒体编程语言或多媒体创作工具编制的最终多媒体产品,是直接面向用户的,如各种多媒体教学课件、培训课件、声像俱全的电子图书等。
利用多媒体技术编制的教学课件,能创造出图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境和交互操作方式,从而可以大大激发学生学习的积极性和主动性,改善学习环境,提高学习质量。
4.多媒体电子出版物
电子出版物是指以数字编码方式将图、文、声、像等信息存储在磁、光、电介质上,它包括:电子图书、电子期刊、电子新闻报纸、电子手册与说明书、电子公文或文献、电子画报、广告、电子声像制品等。而多媒体电子出版物是指以图、文、声、像等多种形式表现并由计算机及其网络对这些信息进行统一地存储、传送、处理和再利用的电子出版物。
5.多媒体广告与信息咨询
在很多的公共场所,多媒体广告及自助式的信息咨询平台越来越普及,渐渐走进人们的日常生活。
6.移动多媒体信息服务
随着通讯技术及移动网络服务的发展,更加便捷的移动多媒体信息服务已经越来越被人们所接受,各种形式的基于移动通讯设备的实时信息交流、娱乐、商务及移动学习、移动教学等信息服务日趋普及,大有取代桌面系统之势。
7.视频会议系统
多媒体技术的突破、快速网络技术的成熟以及台式操作系统的支持使视频会议系统成为多媒体技术应用的一个热点。它是一种重要的多媒体通信系统,它将计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性融为一体。
四、多媒体技术发展趋势
未来对多媒体技术的研究,主要有以下几个方面:数据压缩、多媒体信息特性与建模、多媒体信息的组织与管理、多媒体信息表现与交互、多媒体通信与分布处理、多媒体的软硬件平台、高清显示器、虚拟现实技术、多媒体应用开发、穿戴技术、大数据处理技术、移动学习、个性化产品等等。展望未来,网络、计算机技术及电视电话技术相交融的交互式多媒体将成为今后多媒体发展方向。所谓交互式多媒体是指不仅可以从网络上接受信息、选择信息,还可以发送信息,其信息是以多媒体的形式传输。利用这一技术,人们能够在家里购物、点播、定制自己喜欢的娱乐节目。21世纪的交互式多媒体技术的实现将以电视或者以个人移动设备为基础,究竟谁将主宰未来的市场还很难说。
多媒体技术的未来是激动人心的,我们生活中数字信息的数量在今后几十年中将急剧增加,质量上也将大大地改善。多媒体正在迅速的、意想不到的方式进入人们生活的多个方面,大的趋势是各个方面都将朝着当今新技术综合的方向发展,这其中包括:大容量网络云存储、、交互电视、在线电子商务和移动办公学习娱乐。这个综合正是一场广泛革命的核心,它不仅影响信息的包装方式和我们如何运用这些信息,而且将改变我们互相通信的方式及我们的生活方式。
总的来看,多媒体技术正向二个方而发展:一是网络化发展趋势,与宽带网络通信等技术相互结合,使多媒体技术进入科研设计、企业管理、办公自动化、远程教育、远程医疗、检索咨询,文化娱乐、自动测控等领域;二是多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化,提高计算机系统本身的多媒体性能,开发智能化家电、移动穿戴设备。
第二节 多媒体素材及其分类
一、多媒体素材
多媒体素材是指多媒体课件以及多媒体相关工程设计中所用到的各种听觉和视觉工具材料。多媒体素材是多媒体课件的基本组成元素,是承载教学信息的基本单位。它包括文本、图形、图像、动画、视频、音频等。
依据教育部《教育资源建设技术规范》的定义,多媒体素材是指传播教学信息的基本材料单元,可以分为文本素材、图形图像素材、音频素材、视频素材、动画素材五大类。
信息化教学需要用到大量的文本、图片(图形/图像)、动画、音频、视频等数据,它们是信息化教学资源中的重要组成部分,充分使用各种媒体素材是多媒体技术的基本特点。素材要根据教学内容来准备,不能选择那些不符合教学规律和教学内容的素材。
二、文本素材
(一)文本素材的特点与作用
文本指的是在计算机中用文本编辑软件编写的中西文文字、数字和符号,并以文本文件格式存储的文字信息。它是准确、有效地传播信息的重要媒体元素,是多媒体教学中最重要的素材之一。
与其它素材相比,文本素材具有以下特点:
1.容易输入、存储和处理,占用存储空间少;
2.编码形式简单,容易传输;
3.传播教学信息最为准确、有效;
4.通过字体、字形、颜色等属性的变化可以使表现形式丰富多样;
5.可以配合其它素材的应用从而提高作品表现力;
6.可以方便地建立超文本链接。
文本显示是多媒体教学软件非常重要的一部分,多媒体教学软件中概念和原理的阐述、提问与解答、标题、按钮、菜单、导航、图形图像的注释、片头片尾的字幕等都离不开文本信息。它是准确有效地传播教学信息的重要媒体素材。
(二)文本素材的常见存储格式
1.TXT:TXT文本是纯文本文件,即文件里能保存的文字格式很少,主要是对文字内容的存储。Windows系统的“记事本”就是支持TXT文本的编辑和存储工具。所有的文字编辑软件和多媒体集成工具软件均可直接调用TXT文本格式文件,通用性很强。
2.DOCX或者DOC:DOCX或者DOC都是Microsoft Word字处理软件所使用的文件格式,能够在文档中保存大量的文字特殊效果和排版效果。Word2007及以后的版本中默认保存格式为.DOCX,而Word2003及以前的老版本中使用的是.DOC格式。这两种格式单向向前兼容,即新版本的软件能打开及编辑老格式文档,而老版本的软件不能编辑新格式文档。当然,新格式文档经过格式转换后就能在老版本软件中使用,但一些新的效果将会丢失或者无法再进行编辑。
3.WPS:WPS是金山中文字处理软件的格式,其中包含特有的换行和排版信息,它们被称为格式化文本,只能在特定WPS编辑软件中使用。
4.RTF:以纯文本描述内容,能够保存各种格式信息,可以用写字版,Word等创建。也称富文本格式(Rich Text Format, 一般简称为RTF)是由微软公司开发的跨平台文档格式。大多数的文字处理软件都能读取和保存RTF文档。