四方面分析VB.NET多媒體編程原理
多媒體這個(gè)概念大家還是了解的，歸根到底多媒體技術(shù)最終要處理的無非是文、圖、聲和像等信息，而多媒體系統(tǒng)需要將不同的媒體數(shù)據(jù)表示成統(tǒng)一曲結(jié)構(gòu)碼流，然后對其進(jìn)行變換、重組和分析處理，以便進(jìn)行進(jìn)一步的存儲(chǔ)、傳送、輸出和交互控制。
1．VB.NET多媒體編程數(shù)據(jù)壓縮及編碼技術(shù)
研制多媒體計(jì)算機(jī)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一是能夠?qū)崟r(shí)的綜合處理聲音、文字和圖形等信息。這就要求這些信息的數(shù)據(jù)量的大小能夠承受?，F(xiàn)代存儲(chǔ)設(shè)備對于存儲(chǔ)文字信息來講容易實(shí)現(xiàn)，但是由于數(shù)字化的圖像、聲音等多媒體數(shù)據(jù)量非常大，而且，視頻、音頻信號(hào)還要求快速的傳輸處理，這致使一般計(jì)算機(jī)產(chǎn)品特別是個(gè)人計(jì)算機(jī)系列上開展多媒體應(yīng)用難以實(shí)現(xiàn)。因此，視頻、音頻數(shù)字信號(hào)的編壓縮算法成為一個(gè)重要的研究課題，要I真正把多媒體技術(shù)投入應(yīng)用，首先應(yīng)該解決的問題就是對多媒體信息的壓縮編碼及解碼。
下面我們給出多媒體數(shù)據(jù)壓縮和編碼技術(shù)標(biāo)腥。目前，被國際社會(huì)廣泛認(rèn)可和應(yīng)用的通用壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)大致有如下四種：
◆H216 是針對視頻的壓縮；
◆JPEG是針對圖像的壓縮：
◆MPEG針對視頻／音頻的壓縮；
◆DVI數(shù)字視頻文件壓縮：
下面就分別介紹這些標(biāo)準(zhǔn)。
(1) H261標(biāo)準(zhǔn)
這是由國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)通過的用于音頻視頻服務(wù)的視頻編碼解碼器(也稱Px64標(biāo)準(zhǔn))，它使用兩種類型的壓縮：一幀中的有損壓縮(基于DcT)和用于幀間的無損編碼，并在此基礎(chǔ)L使編碼器采用有運(yùn)動(dòng)估計(jì)的DcT和DPCM(差分脈沖編碼調(diào)制)的混合方式。這種標(biāo)服與JPEG及MPEG標(biāo)準(zhǔn)問有明顯的相似性，其關(guān)鍵區(qū)別是它是為動(dòng)態(tài)使用設(shè)計(jì)的，并提供完全包含的組織和高水平的交互控制。
(2)JPEG標(biāo)準(zhǔn)
此標(biāo)服的全稱是Joint Photogragh Coding Experts Group (聯(lián)合照片專家組)，其是一種基于DCT的靜止圖像壓縮和解壓縮算法，它由ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)和CCITT(國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì))共同制定，到1992年，IPEG正式成為Iso標(biāo)準(zhǔn)。JPEG是高質(zhì)量靜止圖像的壓縮編碼，也能利用它來壓縮實(shí)時(shí)圖像(視頻信號(hào))的數(shù)字壓縮編碼。壓縮后的傳輸速率為150比Ps，可使用基本接續(xù)接口(2B十D)速率接口?；窘永m(xù)接口包括兩個(gè)64kbps信道(稱為B信道)和個(gè)16kbps信令信道(稱為D倍道)。它是把冗長的圖像信號(hào)和其它類型的靜止圖像去掉，甚至可以減小到原圖像的百分之一(壓縮比l00：1)。但是在這個(gè)級(jí)別上，圖像的質(zhì)量并不好：壓縮比為20：1時(shí)，能看到圖像稍微有點(diǎn)變化(壓縮比大于20：1時(shí)，圖像質(zhì)量開始變差)。
(3)MPEG標(biāo)準(zhǔn)
MPEG是Moving Pictures Experts Group(動(dòng)態(tài)圖像專家組)的英文縮寫，指一組由ITU和Iso制定發(fā)布的視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。MPEG是活動(dòng)圖像的數(shù)字壓縮編碼，它針對數(shù)據(jù)流壓縮，因此其壓縮率為12Mbps。它采用的是一種減少圖像冗余信息的壓縮算法，它提供的壓縮比可以高達(dá)200：1，同時(shí)圖像和音響的質(zhì)量也非常高?，F(xiàn)在通常有三個(gè)版本：MPEG—1、MPEG—2、MPEG—4以適用于不同帶寬和數(shù)字影像質(zhì)量的要求。其中MPEGl的具體名稱為“數(shù)字存儲(chǔ)媒體速率低于1．5Mbps的活動(dòng)圖像和相應(yīng)的聲音編碼”；MP貼2是基于3—4Mbps或4Mbps以上速率壓縮存儲(chǔ)活動(dòng)圖像，質(zhì)量可達(dá)到HDTv(高清晰度電視)水平；MPEG4以9—40Kbps速率壓縮存儲(chǔ)活動(dòng)圖像，可以在PslN(公用交換電話網(wǎng))上傳輸。它的三個(gè)最顯著優(yōu)點(diǎn)就是兼容性好、壓縮比高(可達(dá)200：1)、數(shù)據(jù)失真小。從基于分層壓縮的MPEG—4?到基于內(nèi)容壓縮的MPEG—7，再到今后基于識(shí)別的壓縮(即具有最高壓縮比的壓縮方法)，可以看出多媒體技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。
(4)DVI標(biāo)準(zhǔn)
DvI視頻圖像的壓縮算法的性能與MPEG—1相當(dāng)，即圖像質(zhì)量可達(dá)到vHS的水平，壓縮后的圖像數(shù)據(jù)率約為15Mbps。為了擴(kuò)大DvI技術(shù)的應(yīng)用，Intel公司近又推出了DvI算法的軟件解碼算法，稱為Indeo技術(shù)，它能將欲壓縮的數(shù)字視頻文件壓縮為五分之一到十分之一。
2．VB.NET多媒體編程專用芯片
多媒體專用芯片的發(fā)展來源于大規(guī)模集成電路(vLsl)技術(shù)，它是多媒體硬件系統(tǒng)系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)之一。因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)音頻、視頻信號(hào)的快速壓縮、解壓縮和播放處理，需要進(jìn)行大量的快速計(jì)算。另外，要實(shí)現(xiàn)圖像的許多特殊效果、圖像生成、繪制，以及音頻信號(hào)處理等，也需要較快的運(yùn)算處理速度，因此，只有采用專用芯片，才能取得滿意效果。當(dāng)前，多媒體計(jì)算機(jī)的專用芯片可分為兩類：一類是固定功能的芯片，另一類是可編程數(shù)字信號(hào)處理器DsP芯片。最早推山的固定功能的專用芯片是圖像處理的壓縮處理芯片，即將實(shí)現(xiàn)靜態(tài)圖像的數(shù)據(jù)壓縮肥壓縮算法做在一個(gè)專用芯片上，從而大大提高其處理運(yùn)度。還有可編程的多媒體專用芯片，由于其采用多處理器并行技術(shù)，計(jì)算能力大大提高，這些高檔的專用多媒體處理器芯片，不僅大大提高了音、視頻信號(hào)處理的速度，而且在音頻、視頻數(shù)據(jù)編碼時(shí)增加特技效果。除專用處理器芯片外，多媒體系統(tǒng)還需要其他集成電路芯片的支持，如數(shù)/模(D/A)和模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器、音頻、視頻芯片，彩色空間變換器及時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器等。
3．VB.NET多媒體編程同步技術(shù)
在多媒體系統(tǒng)中，通常利用多種媒體從不同側(cè)面來表達(dá)同一個(gè)主題。例如在介紹某處旅游景點(diǎn)時(shí)，屏幕的窗口中出現(xiàn)該點(diǎn)的錄像，同時(shí)有聲音在解說，屏幕的其他部位則顯示時(shí)才有，在捕獲、存儲(chǔ)、傳輸和處理過程中也是存在的。從廣義上講，同步通常是指三類不同媒體對象之間的相互依存關(guān)系，間關(guān)系和時(shí)間關(guān)系。內(nèi)容關(guān)系，例如，根據(jù)某一組數(shù)據(jù)既可以列出表格，同時(shí)又可以畫成曲線，那么在計(jì)算機(jī)中需要保存一份數(shù)據(jù)，而將表達(dá)這組數(shù)據(jù)的方式另作定義，這稱為指定數(shù)據(jù)間的內(nèi)容關(guān)系?？臻g關(guān)系，主要指不同媒體對象在顯示時(shí)所處的相互位置關(guān)系，通常它們分別在不同的窗口中顯示，而每個(gè)窗口又容許有縮放、移動(dòng)、激活等功能，這些復(fù)雜的相對位置關(guān)系需要有一定的方法來描述。時(shí)間關(guān)系，電視中的伴音要求很好地和人的口形動(dòng)作相吻合，幻燈片的解說詞應(yīng)該與這顯示的圖像相對應(yīng)，這些都是媒體對象之間必須保持一定時(shí)問關(guān)系的典型例子。在上述3種同步關(guān)系中，時(shí)間關(guān)系是最重要的，因?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)只有在集成進(jìn)了與時(shí)間洪的媒體之后才能稱為多媒體系統(tǒng)。因此，從狹義上來講，同步指的是各類事件在時(shí)間胯上的確立。在集成了多種媒體的多媒體系統(tǒng)中，同步是一個(gè)關(guān)鍵性問題。系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，咖，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)、傳輸數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)，以至于應(yīng)用程序等，都需要：不同層次上支持媒體的同步。與同步相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有MHEG(Multimedia/Hypermedia Experts Group)，Hytime(Hypermedia/Time-Based Stucturing Language)等。
4．多保體實(shí)時(shí)多任務(wù)操作
樂統(tǒng)多媒體的各種軟件要運(yùn)行于多媒體操作系統(tǒng)平臺(tái)(如windows)上，故操作系統(tǒng)平臺(tái)是軟件的核心。多媒體操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度、多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和同步控制等對多體設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制，以及圖形用戶界面管理等。這樣的操作系統(tǒng)能夠方便的處理動(dòng)態(tài)音頻和視頻，具有良好的交互能力，并且該操作系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存取的方法和數(shù)據(jù)格式無關(guān)，易于擴(kuò)充。另外，對于網(wǎng)絡(luò)巾的多媒體，其對于上述技術(shù)的要求更嚴(yán)格，并且，為了實(shí)現(xiàn)多種媒體的同步傳輸，需要有大量的更為復(fù)雜的工作要做。
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