多媒体技术研究的主要内容
随着多媒体应用越来越广，为了使多媒体技术更加人性化，多媒体技术一直被看做信息技术研究的热门课题。目前，多媒体技术研究的关键问题包括多媒体数据压缩解压算法与标准、多媒体数据的组织与管理、多媒体数据存储技术、多媒体数据库与基于内容的搜索技术、多媒体网络与通信技术、多媒体信息检索技术、虚拟现实技术、多媒体信息的展现与交互。
“多媒体”一词译自英文“Multimedia ”，媒体（medium ）原有两重含义，一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中文译作媒介。从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成。
多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。有人定义多媒体计算机是一组硬件和软件设备；结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上, 则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。
也有人定义多媒体是 “文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。概括起来就是：多媒体技术，即是计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术。
（1）多媒体数据压缩、解压算法与标准
由于多媒体技术的推广必须要计算机、电子、通信、影视等多个行业的通力合作，因此多媒体技术的标准化问题尤为突出。影响多媒体产品生产与应用的核心问题是多媒体数据的压缩编码与解码算法。
在多媒体计算机系统中，由于数字化的图像与视频需要占用大量的存储空间，因此高效的压缩、解压算法是多媒体计算机系统运行的关键。目前多媒体计算机采用的是ISO 与ITU 联合制定的数字化图像压缩国际标准。数字化图像压缩国际标准主要有用于静态压缩的JPEG 标准、适合运动图像压缩的MPEG 标准。
如何选择与执行多媒体数据压缩、解压算法和标准是设计、开发一个多媒体计算机系统的关键。因此，为了使多媒体技术达到实用水平，除了采用新技术手段增加存储空间和通信带宽外，对数据进行有效压缩多媒体发展中必须要解决的最关键技术之一。
（2）多媒体数据的组织与管理
数据的组织和管理是任何信息系统要解决的核心问题。多媒体数据具有数据量大、种类繁多、关系复杂的基本特征。以什么样的数据模型表达和模拟这些多媒体信息空间？如何组织存储这些数据？如何管理这些数据？如何操纵和查询这些数据？这是传统数据库系统的能力和方法难以胜任的。目前，人们利用面向对象方法和机制开发了新一代面向对象数据库，结合超媒体技术的应用，为多媒
体信息的建模、组织和管理提供了有效的方法。但是面向对象数据库和多媒体数据库的研究还很不成熟。
（3）多媒体数据存储技术
数据存储和存储管理技术最早起源于70年代的终端/主机的计算模式，当时由于数据集中在主机上，因此，连接在主机上的硬盘和磁带是当时主要的存储和备份的设备。80年代以后由于个人电脑的发展，尤其是客户机/服务器模式的出现 使得数据存储分布化。此时网络上文件服务器和数据库服务器往往是重要数据集中的地方，同时客户机上也有一定量的数据，数据的分布造成数据存储管理的复杂化。90年代Internet 的迅猛发展，也使得存储技术发生着革命性的变化。 由于多媒体数据的存储量很大，因此选取高效、快速的存储部件是设计多媒体计算机系统的重要工作之一。
（4）多媒体数据库与基于内容的搜索技术
和传统的数据库相比，多媒体数据库包含的数据类型除文本之外，还包含声音、图形、图像与视频等数据，并且数据之间的关系复杂，需要一种更有效的多媒体数据管理系统与工具。同时，由于声音、图形、图像与视频属于非格式化的数据，因此对于多媒体信息的检索比对传统的管理结构化的文本与数据库管理系统的检索复杂得多。对于多媒体信息的检索往往需要根据媒体中表达的情节内容进行检索，这就需要研究基于内容的信息检索方法。基于内容的信息检索一般是采用近似的匹配技术，通过人机交互方式逐步求精，逐步缩小搜索结果的范围，最终定位到查找的目标。
（5） 多媒体网络与通信技术
随着网络、通信技术和多媒体技术的不断发展，人们已经采取了各种各样的新的方式进行沟通。如现在我们经常使用的ＩＰ电话、视频对话、语音对话、数字图书馆以及一些大规模的网络服务，如电子商务、远程教育等等都是伴随着多媒体技术的发展而逐渐发展起来的。这些基于多媒体的网络服务为家庭、学校和企事业单位提供了更加丰富多彩的信息交流手段，可以说网络、通信技术的发展离不开多媒体技术的进步，但同时，多媒体技术的实现以及它的有效利用也离不开网络技术和通信技术的支持。
多媒体技术对网络、通信技术的要求：多媒体数据的分布性、结构性以及计算机支持的协同工作等应用领域都要求在计算机网络上传送声音、图像数据，在传输的过程就要保证传输的速度和质量。而多媒体通信是通信技术和多媒体技术结合的产物，它并蓄兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等优点。在协同工作中，由于要用到摄像机、监视器、话筒等多媒体设备进行发送和接收信息，这就对同时在网络上传输多路双向声音和图像的要求非常高。现有局域网是基于个结点可共享网络宽带的思想设计的，它假设各结点间传送的数据在时间上是相互独立的，因此可知，局域网技术不能满足多媒体通信的传输连续性的要求。除此之外，相关数据类型的同步、可变视频数据流的处理、信道分配以及网络传输过程中的高性能、可靠性等仍是多媒体技术对网络通信技术提出的要求。
（6）多媒体信息检索技术
随着互联网的兴起和数据库检索技术的迅猛发展, 从根本上改变了信息的传播方式, 促进了信息的传递和速度的更新。
基于内容的多媒体信息检索作为一种新型的检索技术特别强调其信息的新颖性、实用性和广泛性, 以单纯的文本检索为主要方法的检索已不再成为主流。因此, 如何实现多媒体信息的数字化查询, 面向广大的用户开展真正有效的多媒体信息检索服务已成为现代网络技术发展的关键。
采用多媒体检索方法将使人们查阅最新、最全、最准的信息资料, 接触最先进的思想、方法, 感受最新的具有世界水平的科技成果。其检索方法简单、直观、方便, 极大地提高了工作学习的效率。基于内容的多媒体检索作为一种现代化的检索工具为人类的交流思想、传播知识提供了方便快捷的途径, 成为知识经济的重要内容之一。
（7）虚拟现实技术
虚拟现实，就是采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及味觉等感官世界，用户可以直接用人的技能和智慧对这个生成的虚拟实体进行考察和操纵。这个概念包含三层含义：首先，虚拟现实是用计算机生成的一个逼真的实体，" 逼真" 就是要达到三维视觉、听觉和触觉等效果；其次，用户可以通过人的感官与这个环境进行交互；最后，虚拟现实往往要借助一些三维传感技术为用户提供一个逼真的操作环境。虚拟现实是一种多技术多学科相互渗透和集成的技术，研究难度非常大。但由于它是多媒体应用的高级境界，且应用前景十分看好，而且某些方面的应用甚至远远地超过了这种技术本身的研究价值，这就促使虚拟现实的研究逐年热了起来。
虚拟现实研究内容涉及人工智能、科学计算、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。目前虚拟现实技术已经取得一定的成就，但大部分仅仅限于扩展了计算机的接口能力，虽然这个领域的应用前景广阔，但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。
人类社会文明的重要标志是人类具有丰富的信息交流手段，也是物联网感知世界的重要手段之一。从人类信息交流的历史看，最初出现的应该是声音与语言，包括形体语言。然后出现了文字与图形。在现代文明中，照相机、摄像机使不得静止的图像与视频图像成为人交流的新的有效形式。尽管人类获取信息的80%来自于视觉，但是能够同时利用人的视觉、听觉、触觉，使得信息的获取变得更加便捷与丰富，这是人类共同的要求，也体现出多媒体技术产生的社会价值。
(8)多媒体信息的展现与交互
在传统的计算机应用中，大多数都采用文本媒体，所以对信息的表达仅限于“显示”。在未来的多媒体环境下，各种媒体并存，视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉媒体信息的综合与合成，就不能仅仅用“显示”完成媒体的表现了。各种媒体的时空安排和效应，相互之间的同步和合成效果，相互作用的解释和描述等都是表达信息时所必须考虑的问题。有关信息的这种表达问题统称为“展现”。尽管影视声响技术广泛应用，但多媒体的时空合成、同步效果，可视化、可听化以及灵活的交互方法等仍是多媒体领域需要研究和解决的棘手问题。
多媒体的研究远远不仅限于以上的所谈的几个方面, 其它如应用平台和多媒体终端研究、
专用大规模集成电路研究、多媒体创作工具、多媒体应用研究、虚拟现实技术研究等，科技发展越来越快，多媒体技术应用越来越多，研究的内容也越来越丰富。
多媒体技术研究的主要内容
随着多媒体应用越来越广，为了使多媒体技术更加人性化，多媒体技术一直被看做信息技术研究的热门课题。目前，多媒体技术研究的关键问题包括多媒体数据压缩解压算法与标准、多媒体数据的组织与管理、多媒体数据存储技术、多媒体数据库与基于内容的搜索技术、多媒体网络与通信技术、多媒体信息检索技术、虚拟现实技术、多媒体信息的展现与交互。
“多媒体”一词译自英文“Multimedia ”，媒体（medium ）原有两重含义，一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中文译作媒介。从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成。
多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。有人定义多媒体计算机是一组硬件和软件设备；结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上, 则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。
也有人定义多媒体是 “文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。概括起来就是：多媒体技术，即是计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术。
（1）多媒体数据压缩、解压算法与标准
由于多媒体技术的推广必须要计算机、电子、通信、影视等多个行业的通力合作，因此多媒体技术的标准化问题尤为突出。影响多媒体产品生产与应用的核心问题是多媒体数据的压缩编码与解码算法。
在多媒体计算机系统中，由于数字化的图像与视频需要占用大量的存储空间，因此高效的压缩、解压算法是多媒体计算机系统运行的关键。目前多媒体计算机采用的是ISO 与ITU 联合制定的数字化图像压缩国际标准。数字化图像压缩国际标准主要有用于静态压缩的JPEG 标准、适合运动图像压缩的MPEG 标准。
如何选择与执行多媒体数据压缩、解压算法和标准是设计、开发一个多媒体计算机系统的关键。因此，为了使多媒体技术达到实用水平，除了采用新技术手段增加存储空间和通信带宽外，对数据进行有效压缩多媒体发展中必须要解决的最关键技术之一。
（2）多媒体数据的组织与管理
数据的组织和管理是任何信息系统要解决的核心问题。多媒体数据具有数据量大、种类繁多、关系复杂的基本特征。以什么样的数据模型表达和模拟这些多媒体信息空间？如何组织存储这些数据？如何管理这些数据？如何操纵和查询这些数据？这是传统数据库系统的能力和方法难以胜任的。目前，人们利用面向对象方法和机制开发了新一代面向对象数据库，结合超媒体技术的应用，为多媒
体信息的建模、组织和管理提供了有效的方法。但是面向对象数据库和多媒体数据库的研究还很不成熟。
（3）多媒体数据存储技术
数据存储和存储管理技术最早起源于70年代的终端/主机的计算模式，当时由于数据集中在主机上，因此，连接在主机上的硬盘和磁带是当时主要的存储和备份的设备。80年代以后由于个人电脑的发展，尤其是客户机/服务器模式的出现 使得数据存储分布化。此时网络上文件服务器和数据库服务器往往是重要数据集中的地方，同时客户机上也有一定量的数据，数据的分布造成数据存储管理的复杂化。90年代Internet 的迅猛发展，也使得存储技术发生着革命性的变化。 由于多媒体数据的存储量很大，因此选取高效、快速的存储部件是设计多媒体计算机系统的重要工作之一。
（4）多媒体数据库与基于内容的搜索技术
和传统的数据库相比，多媒体数据库包含的数据类型除文本之外，还包含声音、图形、图像与视频等数据，并且数据之间的关系复杂，需要一种更有效的多媒体数据管理系统与工具。同时，由于声音、图形、图像与视频属于非格式化的数据，因此对于多媒体信息的检索比对传统的管理结构化的文本与数据库管理系统的检索复杂得多。对于多媒体信息的检索往往需要根据媒体中表达的情节内容进行检索，这就需要研究基于内容的信息检索方法。基于内容的信息检索一般是采用近似的匹配技术，通过人机交互方式逐步求精，逐步缩小搜索结果的范围，最终定位到查找的目标。
（5） 多媒体网络与通信技术
随着网络、通信技术和多媒体技术的不断发展，人们已经采取了各种各样的新的方式进行沟通。如现在我们经常使用的ＩＰ电话、视频对话、语音对话、数字图书馆以及一些大规模的网络服务，如电子商务、远程教育等等都是伴随着多媒体技术的发展而逐渐发展起来的。这些基于多媒体的网络服务为家庭、学校和企事业单位提供了更加丰富多彩的信息交流手段，可以说网络、通信技术的发展离不开多媒体技术的进步，但同时，多媒体技术的实现以及它的有效利用也离不开网络技术和通信技术的支持。
多媒体技术对网络、通信技术的要求：多媒体数据的分布性、结构性以及计算机支持的协同工作等应用领域都要求在计算机网络上传送声音、图像数据，在传输的过程就要保证传输的速度和质量。而多媒体通信是通信技术和多媒体技术结合的产物，它并蓄兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等优点。在协同工作中，由于要用到摄像机、监视器、话筒等多媒体设备进行发送和接收信息，这就对同时在网络上传输多路双向声音和图像的要求非常高。现有局域网是基于个结点可共享网络宽带的思想设计的，它假设各结点间传送的数据在时间上是相互独立的，因此可知，局域网技术不能满足多媒体通信的传输连续性的要求。除此之外，相关数据类型的同步、可变视频数据流的处理、信道分配以及网络传输过程中的高性能、可靠性等仍是多媒体技术对网络通信技术提出的要求。
（6）多媒体信息检索技术
随着互联网的兴起和数据库检索技术的迅猛发展, 从根本上改变了信息的传播方式, 促进了信息的传递和速度的更新。
基于内容的多媒体信息检索作为一种新型的检索技术特别强调其信息的新颖性、实用性和广泛性, 以单纯的文本检索为主要方法的检索已不再成为主流。因此, 如何实现多媒体信息的数字化查询, 面向广大的用户开展真正有效的多媒体信息检索服务已成为现代网络技术发展的关键。
采用多媒体检索方法将使人们查阅最新、最全、最准的信息资料, 接触最先进的思想、方法, 感受最新的具有世界水平的科技成果。其检索方法简单、直观、方便, 极大地提高了工作学习的效率。基于内容的多媒体检索作为一种现代化的检索工具为人类的交流思想、传播知识提供了方便快捷的途径, 成为知识经济的重要内容之一。
（7）虚拟现实技术
虚拟现实，就是采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及味觉等感官世界，用户可以直接用人的技能和智慧对这个生成的虚拟实体进行考察和操纵。这个概念包含三层含义：首先，虚拟现实是用计算机生成的一个逼真的实体，" 逼真" 就是要达到三维视觉、听觉和触觉等效果；其次，用户可以通过人的感官与这个环境进行交互；最后，虚拟现实往往要借助一些三维传感技术为用户提供一个逼真的操作环境。虚拟现实是一种多技术多学科相互渗透和集成的技术，研究难度非常大。但由于它是多媒体应用的高级境界，且应用前景十分看好，而且某些方面的应用甚至远远地超过了这种技术本身的研究价值，这就促使虚拟现实的研究逐年热了起来。
虚拟现实研究内容涉及人工智能、科学计算、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。目前虚拟现实技术已经取得一定的成就，但大部分仅仅限于扩展了计算机的接口能力，虽然这个领域的应用前景广阔，但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。
人类社会文明的重要标志是人类具有丰富的信息交流手段，也是物联网感知世界的重要手段之一。从人类信息交流的历史看，最初出现的应该是声音与语言，包括形体语言。然后出现了文字与图形。在现代文明中，照相机、摄像机使不得静止的图像与视频图像成为人交流的新的有效形式。尽管人类获取信息的80%来自于视觉，但是能够同时利用人的视觉、听觉、触觉，使得信息的获取变得更加便捷与丰富，这是人类共同的要求，也体现出多媒体技术产生的社会价值。
(8)多媒体信息的展现与交互
在传统的计算机应用中，大多数都采用文本媒体，所以对信息的表达仅限于“显示”。在未来的多媒体环境下，各种媒体并存，视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉媒体信息的综合与合成，就不能仅仅用“显示”完成媒体的表现了。各种媒体的时空安排和效应，相互之间的同步和合成效果，相互作用的解释和描述等都是表达信息时所必须考虑的问题。有关信息的这种表达问题统称为“展现”。尽管影视声响技术广泛应用，但多媒体的时空合成、同步效果，可视化、可听化以及灵活的交互方法等仍是多媒体领域需要研究和解决的棘手问题。
多媒体的研究远远不仅限于以上的所谈的几个方面, 其它如应用平台和多媒体终端研究、
专用大规模集成电路研究、多媒体创作工具、多媒体应用研究、虚拟现实技术研究等，科技发展越来越快，多媒体技术应用越来越多，研究的内容也越来越丰富。