計算機多媒體

多媒體，就是融合了兩種或兩種以上媒體的一種人機交互式信息交流和傳播的媒體，其使用的媒體包括文字(Text)、圖像(Image)、圖形(Graph)、動畫(animation)、音頻(audio)、視頻(Video)。各種媒體表現形式各不同。但都為數字化形式存在，即計算機二進制數字文件。

（1）文本：由語言文字和符號字符組成的數據文件。

（2）圖像：通過描述畫面中各個像素的亮度和顏色等組成的數據文件。也叫點位圖或位圖圖像。

（3）圖形：矢量圖形的簡稱。即生成一幅圖形由數學方法組成的數據文件。一般可將圖形看作是圖像的抽象。

（4）動畫：將靜態的圖像、圖形及連環圖畫等按一定時間順序顯示而形成連續的動態畫面。

（5）音頻：聲音信號，即相應於人類聽覺可感知範圍內的頻率。

（6）視頻：可視信號，即計算機屏幕上顯示出來的動態信息，如動態圖形、動態圖像、動畫等。而多媒體技術，是指採用計算機技術，將各種媒體以數字化的方式集成在一起，從而使計算機具有了能同時獲取、處理、編輯、存儲和展示多體信息的能力。

計算機多媒體技術主要特性：

計算機化至少對終端用户來説媒體信息的播放是由計算機控制的。

集成化涉及的設備的類型與數量儘可能地單一。包括存儲集成化、捕捉集成化、播放集成化、網絡集成化（ISTN與ISPN）。

計算機多媒體技術應用在我們生活中的很多地方，例如：數字化圖書館融入了多媒體技術後，使得數字化圖書館更加生動真實。遠程教育等領域也是應用了計算機多媒體技術，東北大學就在我國開始建設遠程教育網是投了巨資，從瀋陽一直鋪光纜到秦皇島，成為了在中國規模最大的網絡教育網絡之一，他們就用了多媒體技術和網絡技術的結合進行教學，使更多的學生受到了名師學校的教育。由此可見多媒體技術方便了我們生活的很多方面。由於計算機相關技術的飛速發展，多媒體技術無論是在硬件上還是在軟件上都應經是很成熟的技術了，但是對於圖像和音頻的壓縮編碼規範還很混亂有些壓縮編碼規範已經公開，有些對外界還是秘密，這對整合音視頻壓縮編碼很不利。在資源共享，開源的思想佔主流的當今的技術界，多媒體技術這部分也需要把各種音視頻的壓縮技術整合起來，是對多媒體技術更加規範和成熟，這樣計算機多媒體技術才能夠發展的更好。

一、多媒體計算機的基本概念

多媒體計算機作為教學媒體的一種，它同樣是用來存儲、傳遞教育和教學信息的，只是在信息領域，"多媒體"中的"媒體"的含義不同於"教學媒體"這一教學媒介，無論是"多媒體計算機"還是"計算機多媒體，"這裏的"多媒體"在信息領域都有其自身的特定含義。

（一）多媒體與多媒體技術

有關多媒體技術以及文本超文本、超媒體的概念請見前面有關章節，這裏不再重複。

（二）多媒體的基本要素

多媒體包括文本、圖形、靜態圖像、聲音、動畫、視頻剪輯等基本要素。在進行多媒體教學課件設計的，也就是從這些要素的作用、特性出發，在教育學、心理學等原理的指導下，充分構思、組織多媒體要素，發揮各種媒體要素的長處，為不同學習類型的學習者提供不同的學習媒體信息，從多種媒體渠道向學習者傳遞教育、教學信息。

1、文本

（1）文本的作用

多媒體教學課件可以通過文本向學生顯示一定的教育教學信息，在學生用多媒體進行自主學習遇到因難時也可以提供一定的幫助、指導信息，使學生的學習順利進行下去，一些功能齊備的教學軟件還能根據學生的學習結果和從學生一方獲得的反饋信息向學習提供一定的學習評價信息和相應指導信息。另外，大部分教學軟件都會用文本為軟件的使用提供一定的使用幫助和導航信息，增強了軟件的友好性和易操作性，軟件的使用人員不用經過專門的培訓就能根據屏幕上的幫助、導航信息使用操作學習軟件。最後，在一些教學軟件中，教學軟件能從學習者身上獲得一定的反饋信息，實現信息提供者和接收者之間的信息的雙向流動，加強了學習過程的反饋程度。

（2）文本信息的特點

計算機屏幕上的文本信息可以反覆閲讀，從容理解，不時間、空間的限制，但是，在閲讀屏幕上顯示的文本信息，特別是信息量較大時容易引起視覺疲勞，使學習者產生厭倦情緒。另外，文本信息具有一定的抽象性，閲讀者在閲讀時，必須會“譯碼"工作，即抽象的文字還原為相應事物，這就要多媒體教學軟件使用者有一定的抽象思維能力和想象能力，不同的閲讀者對所閲讀的文本的理解也不完全相同。

（3）文本的開發與設計

①普通文本的開發。開發普通文本的方法一般有兩種，如果文本量較大，可以用專用的字處理程序來輸入加工，如：Microsoft Word、Word Pad等；如果文字不多，用多媒體創作軟件自身的字的字符編輯器就足夠了。

②圖形文字的開發。Microsoft Office 辦公軟件提供了藝術工具Microsoft Word Art，用Word 或Microsoft 等軟件中插入對象的方法，可以製作豐富多彩、效果各異的效果字；用PhotoShop這一類的圖形圖像處理軟件同樣能製作圖形文字。

③動態文字的開發。在多媒體教學軟件中，經常用一些有一定變化的動態文字來吸引學生的注意力，開發這些動態文字的軟件很多，方法也很多。首先，一般的多媒體體創作軟件都提供了較為豐富的字符出現效果，象PowerPoint、Authorware等創作軟件中 都有溶解、從左邊飛入、百頁窗等多種效果；其次也可以用動畫製作軟件來製作文字動畫，像Cool3D這樣的軟件在製作文字動畫時就非常簡單方便。

（4）文本的格式與視覺誘導

多媒體中的文本為學習者提供了大量的教學信息，學習者可以通過閲讀文本獲得大量的教學信息。如果設計多媒體文本時，給文本以豐富的格式，引導學習者的注意力，增加文本的的格式有以下幾種：

計算機多媒體(5張)

① 段落對齊和左右縮進。多媒體中的段落對齊主要有左對齊、居中、右對齊、兩端對齊等，通過不同的對齊方式，多媒體教學軟件的開發人員就能方便地控制文本在頁面中的左右位置，另外，開發人員還可以通過文本的左右縮進技術控制文本在屏幕上的顯示寬度。

② 字體、字號、風格及顏色。一般的字處理軟件和多媒體創作軟件都提供字符的字體、字號、風格（下劃線、斜體、粗體等）及顏色的支持，利用這些不同的字符效果就能突出顯示教學信息中的重點和難點，吸引學生的注意力。

③ 多行文本及其滾動。在某些情況下，一屏並不能顯示所有的文本，但這些文本作為一個線性文本與非線性文本超文本。用超文本技術開發的多媒體教學軟件更接近學習者聯想的特點，更符合學習者的身心特點，十分方便信息的查尋與檢索，在多媒體應用中具有很大的潛力。但是，超文本的開發所花的工作量遠遠超過線性文本的開發，從開發超文本所需的技術要求來講，用一般的程序設計語言或字處理程序是很難做到的，要做到超文本的隨意跳轉，最好用面向對象的程序設計語言或專用的多媒體創作工具，如：Visual Basic、visual C++、PowerPoint、Authorware、Director、tool Book等。

（5）多媒體文本開發應注意的問題

在開發多媒體系統中的文本時，應注意使用合適的字體，應注意這樣幾個問題：一是在新的應用環境中安裝這些字體，二是在多媒體系統中嵌入所用的字體。另一種方法就是如果開發的文字是標題，那就把文字製作成圖片文件，再插入到多媒體應用系統中。

2． 圖片

這裏的圖片指的是靜態的圖形圖像。不同的學習者有不同的學習習慣，有些同學擅於從文字的閲讀過程中獲取教學信息，而有些同學則喜歡從圖形圖像的觀察、辨別中發現事物的本質，多媒體教學軟件中的圖形圖像就為這類的學習者提供了教學信息。另外，與教學內容相關的圖形圖像在降低教學內容抽象層次方面同樣起着不可忽視的作用。

（1） 圖片的作用

①傳遞教學信息。圖形、圖像都是非文本信息，在多媒體教學軟件中可以傳遞一些用語言難以描述的教學內容，提供較為直觀、形象的教學。

②美化界面、渲染氣氛。無論是單機多媒體教學軟件，還是網絡多媒體教學軟件，如時沒有圖片的美化，那樣的軟件簡直稱不上是多媒體軟件，用合適的圖形或圖像作軟件的背景圖或裝飾圖，這樣就提高了軟件的藝術，美化了操作界面，給人一定的美的享受。

③用作導航標誌。在多媒體教學軟件中經常用一些小的圖形符號和圖片作為導航標誌，教學軟件的使用者用鼠標單擊這些導般標誌，從一個頁面跳到另一個頁面，任意選擇自己想要了解的教學內容，從而在教學軟件中任意漫遊，不會迷路（在多媒體系統中找不到想要的信息）。

（2）圖片信息的特點

與本信息相比，圖片信息一般比較直觀，抽象程度較低，閲讀容易，而且圖片信息不受宏觀和微觀、時間和空間的限制，在大到天體，小到細菌，上到原始社會，下到未來，這些內容都可用圖片來表現。

（3）圖片文件的類型

圖片包括圖形（Graphic）和圖像（Still Image）兩種。圖形指的是從點、線、面到三維空間的黑白或彩色幾何圖，也稱 量圖（Vector Graphic）。一般所説的圖像不是指動態圖像，而指的是靜態圖像，靜態圖像是一個矩陣，其元素代表空間的一個點，稱之為像素點（Pixel），這種圖像也稱位圖。

位圖中的位（Bit）用來定義圖中每個像素點的顏色和高度。對於黑白線條圖常用1位值表示，對灰度圖常用4位（16種灰度等級）或8位（256種灰度等級）表示該點的高度，而彩色圖像則有多種描述方法。位圖圖像適合表現層次和色彩比較豐富、包含大量細節的圖像。彩色圖像需要由硬件（顯示卡）合成顯示。

在多媒體制作中常用的就是位圖。

（4）圖片的來源、製作與加工

多媒體應用程序中圖片有不同的來源，其主要的途徑大體有以下三個方面：

①對已經數字化的圖片進行加工。這些數字化的圖片可以從網絡、照片CD、藝術剪輯庫中獲得。比如，Micro Office辦公軟件包中ClipArt剪輯庫中説有許多的WMF文件可以使用。當然這些圖片有些是免費的，有些是要付一定的費用的。

②對印刷圖片、視頻圖像或現實環境中的景觀進行數字化處理。利用掃描儀、數碼相機等設備就可以把印刷品中的圖片或現實環境中的景觀加以數字化處理，成為計算機能夠識別的文件。

③根據需要用繪圖軟件重新制作所用的圖片。

（5）圖片設計時應注意的問題

由於所用的彩色圖像需要由硬件（顯示卡）合成顯示，所以在開發多媒體應用程序中的圖片時應注意軟件硬件的兼容性，使用標準的640×480的分辨率和色彩數，以避免多媒體應用程序在移植中帶來不必要的問題。

3. 聲音

除了視覺以外，人類獲得的大部分信息來源於所聽到的聲音，在多媒體教學軟件中，聲音不一定是最主要是刺激因素，它有着自身獨特的性質和作用。正如美國著名美學家喬治·桑塔取納所描述的那樣，"在聲音中有一種精密相連的音調層次，有一種可以刺激的音質關係，所以，可以用聲音造就出一種近乎與肉眼能見的事物一樣複雜而可描寫的事物。"

（1）聲音的作用

聲音可以向學習者呈現教學內容，可以吸引學習者，保持學習者的注意力，補充屏幕上顯示的視覺信息。在CAI教學軟件中必須根據上下文所用的多種信息顯示來考慮聲音的作用，聲音可以看成是信息的主流，也可以看成是視覺信息的補充。

講解作為信息的主流是最常用的。講解可以給出指令信息，同時用固定或移動的畫面來説明所給的信息，並可使用屏幕上的文本來補充總結信息。

音樂作為信息的主流常用於音樂教學。多媒體教學軟件具有強有力的多種信息處理能力，聲音效果逼真，可模擬鋼琴、長笛、小號、小提琴等多種聲音，這不僅能加深學習者對音樂術語的學習，同時也可以培養學習者的聽力和創作能力。

效果作為信息主流主要是吸引注意力。常常用一些自然效果來加強對新概念的理解，如用鳥叫來認識不同的鳥類。

（2）聲音信息的特點

多媒體CAI系統中的聲音信息主要有兩方面的特性：瞬時性、順序性。

通常屏幕上的視覺信息（文本、圖形）可以根據需要而保持，學習者可以看到這些信息的顯示，一直到它們移開為止。但聲音信息不行，因為聲音一產生很快就消失了，這就是聲音的一個重要特性--瞬時性。由於聲音的瞬時性，如果要重新聽某個信息就必須重複聲音。這樣，在多媒體CAI系統的設計中，就必須考慮到以機控或人控來實現聲音重複的可能性，而且要能夠實現多次重複，因為同樣的內容，有的學習者只需重複一次，而有的學習者卻要重複兩次、三次甚至更多次。

聲音的另一個特性是它的順序性。如果你正在聽一段句子，是不可能在句子的後半段聽到句子的前面部分的，如果想再聽前面有趣或遺漏的內容，只有用某些方式例如例帶或重新定位來重新開始。一般這種方式要花費較多的檢索與播放時間，所以，在目前的CAI軟件設計中，通常要把一些較長的聲音信息分成許多小的部分來存儲，以減少搜索時間和不必要的重複播放時間。在CAI軟件設計時，若採用面向對象的方法，以類似對象等結構方式來組織傳播的聲音，無疑會更加有利於對聲音的安排。

（3）常用的聲音文件格式

在多媒體系統中，存儲聲音信息的文件，常見的有兩種格式：即WAV格式和MIDI格式。WAV文件來源於對聲音模擬波形的採樣。即用採樣、量化、編碼的手段從自然音響中採集而來。

MIDI文件與WAV文件不同。MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是一種技術規範。它是通過綜合樂器數字化接口（MIDI）規範的電子設備所合成的數字化音樂。

除了常用的WAV格式和MIDI格式聲音文件外，還有Apple的AIFF等其他格式的聲音文件。

（4）聲音的來源

多媒體教學軟件中聲音的來源主要有以下兩個渠道：

① 用Microsoft公司的Sound Recorder錄製音頻波形文件或用MIDI設備合成MIDI數字音樂。

② 從已有的聲音庫或網上獲取聲音素材，再對這些素材進行編輯加工。

4. 動畫

在多媒體教學軟件中，利用動畫可動態地模擬演示一些事物的發展變化過程，使許多抽象或難以理解的教學內容變得生動有趣，可以達到事半功倍的效果。

儘管動畫在傳遞教學信息方面有很強的表現力，但是，要製作出精美、適用的動畫，花費的代價較高，而且技術要求高。

多媒體教學軟件中使用的標準動畫文件主要有兩種格式：一種是Autodesk公司的動畫軟件3Dstudio和Animator Pro生成的FLIC動畫文件，另一種由Macromedia公司的Director生成的MMM格式，也就是標準Windows術語所稱的多媒體影片文件。

5. 視頻

由專門動畫軟件生成的動畫文件難以表現真實物體和場景的運動，也沒有同步聲音，因此在應用中受到許多限制，影音兼備的視頻文件恰好彌補了這個不足。

在多媒體教學軟件中的視頻文件一般是以AVI、MOV、MPG、DAT等格式存儲的，視頻文件的來源有下面兩個方面：一是通過視頻捕捉卡從錄像帶上抓取，另外就是用工具軟件從已有的數字視頻文件中截取。