数字媒体技术概述

随着计算机软、硬件技术的进一步发展，计算机的处理信息的能力越来越强，计

算机的应用领域得到了进一步拓展，应用需求也大幅度增加，在很大程度上促进了数

字媒体技术的发展和完善。数字媒体技术由当初的单一媒体形式逐渐发展到目前的动

画、文字、声音、视频、图像等多种媒体形式。

5.1.1媒体和数字媒体

1、什么是媒体

媒体是指传播信息的媒介。它是指人借助用来传递信息与获取信息的工具、渠道、

载体、中介物或技术手段。也可以把媒体看作为实现信息从信息源传递到受信者的一

切技术手段。媒体有两层含义，一是承载信息的物体，二是指储存、呈现、处理、传

递信息的实体。

2、什么是数字媒体

数字媒体是指以二进制数的形式获取、记录、处理和传播的信息载体，这些载体

包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体，表示这些感觉

媒体的表示媒体（编码）等，通称为逻辑媒体，以及存储、传输、显示逻辑媒体的实

物媒体。

3、数字媒体的分类

按时间属性分，可分成静止媒体和连续媒体。

按来源属性分，可分成自然媒体和合成媒体。

按组成元素来分，可分成单一媒体和多媒体。

5.1.2数字媒体技术

数字媒体技术（gy）是实现数字媒体的表示、记录、处

理、存储、传输、显示、管理等各个环节的软硬件技术。

1、数字媒体的压缩技术

所谓数据压缩就是在确保还原信息质量能满足要求的前提下，采用代码转换或消

除信息冗余量的方法来实现对采样数据量的大幅缩减，从而减少数字媒体所占的存储

空间，或者传输带宽。与数据压缩相对应的处理称为解压缩（又称数据还原），它是

将压缩数据通过一定的解码算法还原到原始信息的过程。

衡量压缩编码方法优劣的重要指标有：压缩率、压缩与解压缩速度、算法的复杂

程度。

数据压缩技术一般可分为：无损压缩式是指还原后的数字媒体与压缩前一样的压

缩方式称为无损压缩。有损压缩是指数据在压缩过程中有丢失，无法还原到与压缩前

完全一样的状态的压缩方法称为有损压缩。

2、数字媒体传输技术

所谓数据的流媒体传输技术，是指声音、视频或动画等数字媒体由媒体服务器向

用户计算机连续、实时地传送，通过用户计算机中的缓冲存储空间，存储刚发送过来

的数据，并同时开始播放缓冲区中的数据，播放过的信息便从缓冲区中删除，以便后

面的数据可以源源不断地传送过来放入存储区中。流媒体技术发展的基础在于数据压

缩技术和缓存技术。

3、数字水印技术

数字水印技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体（包括数字媒

体、文档、软件等）当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统（如

视觉或听觉系统）觉察或注意到。

数字水印是保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效办法，是信息隐藏技

术研究领域的重要分支和研究方向。

4、人机交互技术

人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对

话的技术。

人机交互界面是指人与计算机系统之间的通信媒体或手段，是人与计算机之间进

行各种符号和动作的双向信息交换的平台。

（2）虚拟现实

虚拟现实（简称VR）利用计算机仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多

媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术相结合模拟产生一个三维空间的虚拟世界，

提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以

及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

（3）增强现实

增强现实（简称AR）通过计算机技术，将虚拟的信息应用到真实世界，将真实

的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间，被人类感官所感知，从而达

到超越现实的感官体验。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界

与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。

（4）混合现实

混合现实（简称MR）技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、

现实世界和用户之间搭起了一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。如

图5-1-8所示的沉浸式混合现实智能演播室打造真实虚拟场景。

（5）幻影成像

幻影成像系统也称虚拟成像是基于“实景造型”和“幻影”的光学成像结合，将

所拍摄的影像（人、物）投射到布景箱中的主体模型景观中，演示故事的发展过程。

（6）无线传屏

利用无线技术把一个屏幕上的内容即时同步地投放到另一个屏幕上就称为无线

传屏。

5.1.3数字媒体系统的组成

数字媒体的采集、存储、处理和输出离不开相应的硬件设备和软件系统。因此数

字媒体系统是一种复杂的硬件和软件有机结合的综合系统，它把数字媒体与计算机系

统融合起来，并由计算机系统对各种媒体进行数字化处理。

1、硬件系统

数字媒体硬件系统包括支持各种媒体信息的采集、存储、展现所需要的各种外部

设备，如：用于实现声音采集和播放的声卡、用于实现各种数字媒体显示的视频卡和

显示器、用于各种数字媒体信息存储的大容量存储设备、以及种类繁多的各种数字媒

体输入、输出及综合设备。

2、软件系统

多媒体软件系统包括支持各种多媒体设备工作的操作系统，各种多媒体的采集、

创作和处理工具，将各种多媒体集成起来的各种多媒体创作工具，以及提供给最终用

户使用的各种多媒体应用软件。

5.1.4数字媒体的应用

随着互联网应用的越来越广泛，数字媒体技术也成为当今信息技术领域发展最快、

最活的分支之一，互联网和移动互联网的应用、多媒体云计算、3D打印、大数据可

视化等数字新技术层出不穷，应用场景日益丰富。

1、互联网上的数字媒体

随着网络技术、互联网和移动互联网技术的快速发展，在原先的报刊杂志、广播、

电视等传统媒体上发展起来的一批基于互联网和移动互联网的新媒体形态，包括网络

媒体、手机媒体、数字电视等。

2、多媒体云计算

多媒体云计算是提供多媒体服务和应用的新兴技术，用于生成、编辑、处理、搜

索各种数字媒体的内容，如图形图像、音频、视频等。在这种基于云的新型计算模式

中，用户分布式地存储和处理数据，避免了在用户设备上进行多媒体计算。