2.1.2 多媒體技術(shù)和多媒體計(jì)算機(jī)

1.基本概念

媒體：指信息表示和傳播的載體。一般分為感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體五類。

多媒體：指信息表示媒體的多樣化，例如文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻影像等。

早期的計(jì)算機(jī)只能處理文字信息，可以叫做單媒體計(jì)算機(jī)。種能夠綜合處理多種媒體的計(jì)算機(jī)就叫做多媒體計(jì)算機(jī)。多媒體計(jì)算機(jī)必須增加聲音、圖像等媒體的輸入輸出設(shè)備及軟件。

2.多媒體系統(tǒng)的主要特征

多媒體系統(tǒng)必須具備四個(gè)主要的特征：

（l）集成性。可以對(duì)文字、圖形、圖像、聲音、視頻、動(dòng)畫等感覺媒體進(jìn)行綜合處理，達(dá)到各媒體的協(xié)調(diào)一致。

（2）交互性。可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流，便于對(duì)系統(tǒng)功能加以控制和干預(yù)。

（3）實(shí)時(shí)性。能使人的感官感覺到交流是連續(xù)的、及時(shí)的。

（4）數(shù)字化。系統(tǒng)處理的都是數(shù)字信息，而不是模擬信息。

2.2 通信及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

2.2.1 數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)

1.數(shù)據(jù)通信模型

通信的基本功能就是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)交換。

其中“信息源”是產(chǎn)生要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備；

“發(fā)送器” 可以對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行編碼或轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生能夠傳輸?shù)墓狻㈦娦盘?hào)；

“接收器”將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成目的站設(shè)備可以處理的信號(hào)；

“接收端”是信號(hào)傳送的目的地設(shè)備；

“傳輸系統(tǒng)” 是連接信息源與接收端之間的復(fù)雜線路網(wǎng)絡(luò)。連接信息源與接收端的物理和邏輯設(shè)備稱為信道。

信號(hào)：是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的物理表示形式。信號(hào)電平連續(xù)變化才叫做模擬信號(hào)，以脈沖形式變化的叫做數(shù)字信號(hào)。傳送模擬信號(hào)的是模擬信道，傳送數(shù)字信號(hào)的是數(shù)字信道。

通信系統(tǒng)需要完成的任務(wù)如下：

（1）信號(hào)接口：產(chǎn)生或接收符合通信協(xié)議的信號(hào)。

（2）路由和尋址：為發(fā)出信號(hào)選擇到達(dá)目的地的路徑。

（3）呼叫和應(yīng)答：信號(hào)發(fā)送前先呼叫，接收方應(yīng)答后建立通信鏈路，這個(gè)過程叫握手。

（4）可*傳輸：采用各種措施保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。

2.數(shù)據(jù)通信的帶寬

（1）兩種通信系統(tǒng)，即模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。

模擬通信系統(tǒng)：傳遞的信號(hào)為模擬信號(hào)，在時(shí)間和幅度取值上都是連續(xù)的。

數(shù)字通信系統(tǒng)：傳遞的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上是離散的，在幅度取值上是經(jīng)過量化的。

（2）模擬通信的帶寬。信號(hào)的帶寬就是頻帶的寬度，其單位是赫茲（HZ） .

傳輸介質(zhì)或通信設(shè)備的帶寬是指其允許通過的頻率范圍。

（3）數(shù)字通信的帶寬。它反映通信速度的快慢及信道容量的大小。數(shù)字通信中的帶寬是指信號(hào)的傳輸速率，或叫位率、比特率，其單位是b/s或bps（每秒位數(shù)） .

3.常用傳輸介質(zhì)

（1）雙絞線，

（2）同軸電纜，

（3）光纜。

（4）無(wú)線通信。

（5）微波通信。頻率在100MHZ-10GHZ的電磁波信號(hào)叫做微波信號(hào)，其波長(zhǎng)為3cm-3m.由于微波頻率高，因此頻帶較寬；方向性好，適合進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。成本比電纜和光纜都低，適合衛(wèi)星通信和城市之間通信。但是微波信號(hào)沒有繞射功能，只能進(jìn)行可視傳播，而且它的傳輸誤碼率也比較高。

4.數(shù)據(jù)傳輸

（1）基帶傳輸。使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，終端設(shè)備將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成脈沖電信號(hào)時(shí)，這種原始矩形脈沖信號(hào)固有的頻帶叫做基本頻帶，簡(jiǎn)稱為基帶。在信道中直接傳輸基帶信號(hào)的方法，叫做基帶傳輸。基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。

（2）頻帶傳輸。利用模擬信道傳輸數(shù)字信號(hào)的方法稱為頻帶傳輸。在這樣的信道上傳輸數(shù)字信號(hào)，必須先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；在接收方還必須再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的設(shè)備才能識(shí)別。

在頻帶傳輸過程中實(shí)現(xiàn)信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備是調(diào)制解調(diào)器。把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的過程叫做調(diào)制；將模擬信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào)的過程叫做解調(diào)。

5.調(diào)制與解調(diào)

調(diào)制：把需要傳送的信號(hào)加載到另一種信號(hào)上，以便容易在給定的介質(zhì)中傳送的過程。這里所說的另一種信號(hào)叫做傳送信號(hào)的載波。

解調(diào)：信號(hào)傳送到接收站以后，再把載波上加載的信號(hào)卸載下來的過程。

6.多路復(fù)用技術(shù)

傳輸信號(hào)要求的帶寬與傳輸介質(zhì)允許通過的帶寬是不一樣的，為了節(jié)省開銷，應(yīng)當(dāng)充分利用傳輸介質(zhì)的帶寬。在一條介質(zhì)上同時(shí)傳送多于一路以上信號(hào)的傳輸方式，叫做該介質(zhì)的多路復(fù)用。

7.數(shù)據(jù)交換技術(shù)

（1）專線連接。最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)通信形式，是在兩個(gè)站點(diǎn)之間直接用線路連接起來進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。因?yàn)槭菍Ｓ镁€路連接兩個(gè)站點(diǎn)，所以不會(huì)發(fā)生線路擁堵問題。但是如果兩個(gè)站點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，或者需要進(jìn)行多站點(diǎn)之間的通信，直接的線路連接方式顯然是不合適的。解決專線連接占用線路太多的辦法，是設(shè)置交換機(jī)。

（2）電路交換。實(shí)際的電路交換是由交換機(jī)負(fù)責(zé)在兩個(gè)通信站點(diǎn)之間建立一條物理專用線路。這種由多臺(tái)交換機(jī)和它們的站點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)叫做交換網(wǎng)絡(luò)。各通信站點(diǎn)與各自的交換機(jī)是專線連接，各交換機(jī)之間也是專線連接。

（3）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換。也叫做包交換，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換的原理是：把待傳送的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)在結(jié)點(diǎn)機(jī)中，等到信道空閑時(shí)再根據(jù)優(yōu)先級(jí)別順序發(fā)送出去。只要存儲(chǔ)時(shí)間足夠長(zhǎng)，就能夠?qū)⑿诺赖目臻e與忙碌狀態(tài)均勻化，從而壓縮信道和轉(zhuǎn)接設(shè)備的容量。這種交換方式不適合實(shí)時(shí)交換的信息傳輸，但是對(duì)于數(shù)據(jù)通信卻是非常合適的。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式可以分為報(bào)文交換和報(bào)文分組交換兩類。

① 報(bào)文交換。不論傳送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度是多少，都把它作為一個(gè)邏輯單元，加上目的地址、源地址、控制信息，按規(guī)定格式打成一個(gè)包發(fā)送。這個(gè)數(shù)據(jù)包就叫做報(bào)文，這種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式就叫做報(bào)文交換。

② 報(bào)文分組交換。將一個(gè)長(zhǎng)的報(bào)文分解為多個(gè)短小（一般不超過1000字節(jié)） 的組，叫做報(bào)文分組。