如前所述,MPC主要是面向个人和家庭用户。为使MPC被广泛采用,它的价格必须低廉。所以在设计MPC系统时并不是追求完善和先进的指标.而是在性能和价格之间寻求合理的平衡,以达到高的性能价格比。在本节中我们将先介绍MPC系统对各种多媒体信息的处理能力、能实现的功能,然后在此基础上说明MPC的用途。
1.MPC的功能
对MPC的功能主要从它对音频、图形、图像和视频等各种媒体信息的处理和管理能力来评价。
(1)对音频信号的处理能力
在MPC的升级套件中必须包括一块音频处理卡,它提供了丰富的音频信号处理功能。其中包括:
①录人、处理和重放声波(waveform)信号。
声波信号经过拾音器以后转换成连续的模拟电信号。这样的信号要经过采样和数字化处理,转换成离散的数字信号以后才能进入计算机。音频卡可以处理单声道或立体声的波形信号。转换时的采样频率的范围是
4kHZ到 44.1kHZ,每个采样信号的位数可以是 8位到16位。采样频率越高、采样的位数越高,声波信号经过采样和数字化以后的失真就越小,但产生的数据也就越多。所以在大量使用声波信号时一般要经过数据压缩处理。在一些高档的音频处理卡中可由数字信号处理器来完成声波信号的实时压缩。
②可以用MIDI(乐器数字接口)技术合成音乐。
与声波形式的声音不同,MIDI技术不是对声波进行编码,而是把MIDI乐器上产生的每一活动编码记录下来存储在MIDI文件中。MIDI文件中的音乐可通过音频处理卡中声音合成器或与PC机连接的外部MIDI声音合成器来产生高质量的音乐效果。MIDI技术的优点是可以节省大量的存储空间,并可方便地配乐。
(2)图形功能
MPC有较强的图形处理功能。在VGA显示硬件的Windows软件配合下,MPC可以产生色彩丰富,形象逼真的图形,并且在此基础上实现一定程度的2D动画。
(3)图像处理功能
MPC通过VGA接口卡和显示器可以逼真、生动地显示静止图像。如果原始图像是真彩色的图像,即每个像素用24位来表示。而VGA显示接口卡是256色的,那么这时可以利用调色板技术。并应用彩色选择算法,从图像中选择出现最频繁的256种颜色。这样仍可很逼真地显示彩色图像。但如果要自行输入图像,就需要增加图像输入设备和相应的接口卡。
(4)视频处理功能
由于视频图像包含大量的数据,而压缩处理又需要强大的计算能力。这些条件在MPC中都不具备。所以 MPC对视频图像的处理很有限。 MPC一般不能实时录人和压缩视频图像,只能播放已压缩好的视频图像,而且质量也较低。当然随着压缩算法的改进和CPU运算速度的提高,播放的视频图像的质量也将不断提高。至于对视频图像的压缩软件的性能也在改善,现在已出现可按MPEG运动图像压缩算法,非实时地逐帧压缩视频图像序列的软件包。这时要求把每帧图像都作一个文件存储。压缩处理时对每个图像文件顺序逐个处理,并完成整个图像序列的压缩。
以下我们以多媒体演示和电子出版物的播放为例来说明MPC在应用时的性能。
(1) MPC的多媒体演示功能
我们用Macromeda公司开发的Action著作工具的功能为例来说明MPC的演示功能。Action向用户提供方便,迅速地把声、文、图信息组合成生动形象的多媒体演示的手段,它具有功能包括:
①综合应用文本、图形、动画、音频和图像制作演示。
在 Action的演示制作中以场景(scene)作为基本制作单位。场景由对象(object)组成。例如文字、图形都是对象。场景之间可以切换,切换的方式可选。画面可以重叠,对象可沿指定的路径移动、消失或闪烁,以吸引观众的注意力。图形在进入和离开场景时可以有46种不同的效果可供选择。
②空间位置编辑功能。为了便于说明文本、图形、图像等对象在画面上的位置。Action提供了内容表(content list)可用于编辑文本、移动图形。
③ 提供定时表(time list)用于控制屏幕各部分的画面或音频信号的持续时间。其中横坐标是时间轴,纵坐标表示各种媒体对象。
④完善的图形绘制和编辑工具。Action不但具有完善的多媒体信息制作功能,还提供多达120种多媒体的样本。
总之,软件开发工具不但使用MPC能输入,或产生声、文、图等媒体信息,还提供了丰富的典型样本。再加上功能齐全的编辑功能,使用户可方便地根据需要,建立各种形象和产生音响效果供制作演示时使用。此外,应用这些软件工具,MPC还可以灵活、直观地在时间和空间上控制这些媒体信息的相互关系以及运动或变化规律,使多媒体演示能形象、生动地表现指定的内容。
(2)多媒体电于出版物
如前所述,MPC在软件开发工具的支持下可以具有一定的演示制作功能。但在大部分情况下,MPC上运行的软件不是由系统自行制作的,而是由已经录制的CD-ROM上的电子出版物提供的。从本质上来说,MPC最适宜的角色是播放或回放系统、它可以交互式地播放存在CD-ROM(光盘)上的声、文、图信息,这些信息以电子出版物的形式组织在一起,不但声、文、图并茂,而且因为它事实上是一种联机文件(on-line-file),因此可提供各种交互手段。用户可以查询、检索、浏览光盘中的内容,还可以根据用户的响应调整下一步播放的内容。以下我们用Microsoft公司开发的Viewer工具的功能来说明电子出版物的表现功能。Microsoft公司在
Viewer的基础上推出了一个称为"书架"(book shelf)的电子出版物丛书。其中有百科全书等。
电子出版物是一种联机文件。它可用Viewer来观察。从内容的组织来看,电子出版物是由称为主题(topic)信息单元组成。每个主题可集中介绍特定的概念或思想。它可以由文字、图形、音频和动画组成。每个主题的篇幅可由作者决定。出版物的第一个主题是"目录"。它起到"复位基地"的作用,用户在任何时刻通过选择"目录"按钮就可以从所有其他的主题回到目录主题。例如,在一个介绍美国旅游的电子出版物中,"目录"主题的屏幕显示是一幅美国的地图。用鼠标选择地图上加标志的城市名就可以进入该城市的主题,从而得到有关的导游信息。
电子出版物内容是以超文本(hypertex)的形式组织起来的。各主题之间可通过"热字"(hotword)来连接。用鼠标选择图中的热字就可以中断当前主题的播放而进入另一个主题。此外,还可以用关键字对主题或热字进行检索。一般电子出版物还提供"求助"(help)功能。在任何主题中都可以借助"求助"来了解使用方法。
5.1.3 MPC的功能和应用
MPC主要是面向个人和家庭用户。本节中我们将先介绍MPC系统的功能,然后在此基础上说明MPC的用途。
1. MPC的功能
从它对音频、图形、图像和视频等各种媒体信息的处理和管理能力来评价
(1)MPC的功能
① 对音频信号的处理能力
录入、处理和重放声波信号。
可以用MIDI(乐器数字接口)技术合成音乐。
②.图形功能
MPC有较强的图形处理功能。
③.图像处理功能
MPC通过VGA接口卡和显示器可以逼真、生动的显示静止图像。
④.视频处理功能
MPC对视频图像的处理很有限。
MPC的主要功能:是播放(play back)存储在CD-ROM上的电子出版物,电子游戏,计算机辅助教学等
学习MPC对音频信号的处理能力时还要注意学习声音的采样处理。声音在没输入计算机前是连续的模拟电信号,而计算机只能处理离散的数字信号。所以首先要把连续的信号转换成离散哈化的信号,这样的信号要经过采样和数字化处理。
音频的采样遵循采样定理(采样定理的内容是:采样频率最小等于被采样信号最高频率的2倍。)。音频的采样频率的范围是 4kHz到 44.1kHz;每个采样信号的位数可以是
8位到16位。由此可知:采样频率越高、采样的位数越高,声波信号经过采样和数字化以后的失真就越小,但产生的数据也就越多。所以在大量使用声波信号时一般要经过数据压缩处理。在一些高档的音频处理卡中可由数字信号处理器来完成声波信号的实时压缩。
要计算机处理图象,首先也要将图象输入到计算机里,计算机获得静止图象(照片、图片)可用彩色扫描仪;输入视频图像则需要使用摄像机或录像机等视频设备以及视频图像获取卡。
以下我们以多媒体演示和电子出版物的播放为例来说明MPC在应用时的性能。
(3) MPC在应用时的性能
① MPC的多媒体演示功能
我们用Macromeda公司开发的Action著作工具的功能为例来说明MPC的演示功能。Action向用户提供方便,迅速地把声、文、图信息组合成生动形象的多媒体演示的手段,它具有以下四个方面的功能:
·综合应用文本、图形、动画、音频和图像制作演示。
·空间位置编辑功能
·提供定时表(time list)用于控制屏幕各部分的画面或音频信号的持续时间
·完善的图形绘制和编辑工具。
"综合应用文本、图形、动画、音频和图像制作演示"功能可以通过Action著作工具来理解。在 Action的演示制作中以场景(scene)作为基本制作单位。场景由对象(object)组成。例如文字、图形都是对象。场景之间可以切换,切换的方式可选。画面可以重叠,对象可沿指定的路径移动、消失或闪烁,以吸引观众的注意力。图形在进入和离开场景时可以有46种不同的效果可供选择。
"空间位置编辑功能"是指 Action提供了内容表(content list)可用于编辑文本、移动图形。
以上是MPC的多媒体演示功能特性,下面看一看MPC播放多媒体电子出版物的功能特性。
② 多媒体电子出版物
与印刷的书籍相比电子出版物有以下优点:
①用交互式多媒体技术提高了信息交流的效率。电子出版物用声、文、图信息具有比文字、图形丰富得多的表现能力。而且在计算机的帮助下,用户可以根据自己的需要控制信息交流的过程。这特别适用于培训和学习。
②配有适当软件开发工具,辅以相应的硬件,用户可以用MPC来自行开发演示或制作部分电子出版物或把已有的电子出版物编辑在一起。
2.MPC的应用
MPC的应用丰富多彩,并且新的应用层出不穷,有待不断地发掘。归纳起来它的应用可大致分为教育培训、信息咨询、商业服务和家庭娱乐等。
(1)教育培训
MPC在教育培训中有巨大的应用潜力。人们早就发现多种感官刺激在提高记忆能力方面的作用。有研究表明人们可记住阅读材料的10%,可记住听到内容的20%,看电视可记住内容的
30%,同时听和看可记住内容的 50%。如在听和看的同时"做",则可记住90%。应用MPC提供的交互式多媒体技术来进行教学。由于在听和看的同时还可以完成各种练习,这样就加深了对学习内容的记忆,在较短时间内可学习更多的内容。此外用户还可以根据自己的理解能力自行掌握学习的进度。
除了学校里的课程教学以外,工业和商业等领域中的职业培训也是MPC的一个巨大的应用领域。现代技术的迅速发展要求在职职工不断更新知识和技能。此外,新员工在正式任职以前也需要经过作业规范、操作技巧等培训。MPC的应用为此提供了切实可行的解决途径。如果用多媒体技术来编写儿童教育的教材,由于它生动、有趣、活泼和增加了参与感就可达到一般方法难以达到的效果。
(2)信息咨询
在机场、码头、车站,旅游胜地和娱乐中心等公共场所,为了帮助旅客和游客,需要大量的问询服务处。原来这些服务处需要有人值班,耗资较多、利用MPC建立的无人信息亭,用户自行操作和询问就可以得到以多媒体表示的各种导引和帮助。利用CD-ROM的巨大存储容量还可以提供各种资料服务。例如,现在已经出版了CD-ROM版本的世界地图。这些地图不仅有世界各国的地理位置、人口、面积等内容,还可用音频和视频形式表现当地的风俗习惯和民族语言。而一份完整的美国地图则可以详细到给出一个小城市的每一条街道。属于这一类的还有大量以
CD-ROM形式出版的各种科技情报资料。
(3)商业服务
广告和销售服务是商业经营成功的重要条件。形象、生动的多媒体技术在这方面可以大有作为。具体的应用例子有:
①零售商品展示
现代的百货公司或超级市场内商品繁多,规格多样。顾客经常希望对各种品种进行比较和挑选。如果让顾客使用 MPC的触摸式屏幕自行浏览和了解商品性能、外观、价格、使用方法等信息,就会极大地方便顾客的选购。
②产品操作手册。一些复杂的仪器设备,如计算机的操作和使用说明篇幅大,为此经常需要印刷大量的手册。这样不但印刷费用昂贵,而且使用极不方便。所以不少计算机制造商,如HP公司,Apple公司已经把软件操作手册制成CD-ROM,称为Smarthelp,它可通过图形、活动图像和声音对用户提供"智能性帮助"。而CD-ROM的成本仅为印刷费用的十分之一。
③销售演示。房地产公司可使用MPC来介绍房屋建筑、装修及环境,这样顾客不用到现场就可以得到实地的情况。此外,系统还可以与销售管理相结合,根据销售情况及时调整待售房产的展示内容。如进一步与计算机辅助的工业设计技术相结合,那么在楼房完成设计,但未建成以前就可以用虚拟现实(virtual
reality)技术向顾客宣传未来楼房的外观和内部装修,以征求顾客的意见.
④家庭教育和娱乐。如前所述,MPC是很有效的自学系统、配上各自内容的CD-ROM。人们可以在家中利用MPC学习各种生活技能或发展业余爱好和丰富生活内容。例如,学习家用电器和房屋的修理,学习驾驶小飞机技能。家庭主妇学习烹任和家庭卫生保健等。CD-ROM的内容还可以包括讲解如何理解名人名曲,以提高艺术修养。此外,用CD-ROM出版的电子游戏由于它的存储容量大,在内容编排上有更大的选择余地,不但可以使画面色彩丰富,声音悦耳更有趣味性,而且可以寓教育于娱乐。
2. MPC的应用
MPC主要应用以下三个领域:
(1).教育培训
(2).信息咨询
(3).商业服务
a.零售商品展示
b.产品操作手册
c.销售演示
d.家庭教育和娱乐
MPC是一种正在不断发展之中的新技术,如上所述,它已经为我们提供了多方面崭新的信息服务。但是还有更为巨大的潜在应用领域有待开发。因为它的出现突破了传统行业之间的界限。例如,计算机与家用电器行业的界限,用传统的思维方法是难以发现和创造MPC
新的应用领域的。所以不少人认为对开发多媒体和MPC的应用来说创造性比技术因素更为重要。如果进一步把MPC与通信相结合,它的应用前景将更诱人。
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