2.1.2 多媒體技術和多媒體計算機

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、動畫、視頻影像等。

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

2.多媒體系統的主要特征

多媒體系統必須具備四個主要的特征：

（l）集成性。可以對文字、圖形、圖像、聲音、視頻、動畫等感覺媒體進行綜合處理，達到各媒體的協調一致。

（2）交互性。可以實現人機交流，便于對系統功能加以控制和干預。

（3）實時性。能使人的感官感覺到交流是連續的、及時的。

（4）數字化。系統處理的都是數字信息，而不是模擬信息。

2.2 通信及網絡系統

2.2.1 數據通信技術基礎

1.數據通信模型

通信的基本功能就是實現兩個實體之間的數據交換。

其中“信息源”是產生要發送數據的設備；

“發送器” 可以對發送信號進行編碼或轉換，產生能夠傳輸的光、電信號；

“接收器”將收到的信號轉換成目的站設備可以處理的信號；

“接收端”是信號傳送的目的地設備；

“傳輸系統” 是連接信息源與接收端之間的復雜線路網絡。連接信息源與接收端的物理和邏輯設備稱為信道。

信號：是數據在傳輸過程中的物理表示形式。信號電平連續變化才叫做模擬信號，以脈沖形式變化的叫做數字信號。傳送模擬信號的是模擬信道，傳送數字信號的是數字信道。

通信系統需要完成的任務如下：

（1）信號接口：產生或接收符合通信協議的信號。

（2）路由和尋址：為發出信號選擇到達目的地的路徑。

（3）呼叫和應答：信號發送前先呼叫，接收方應答后建立通信鏈路，這個過程叫握手。

（4）可*傳輸：采用各種措施保證數據傳輸的正確性。

2.數據通信的帶寬

（1）兩種通信系統，即模擬通信系統和數字通信系統。

模擬通信系統：傳遞的信號為模擬信號，在時間和幅度取值上都是連續的。

數字通信系統：傳遞的信號為數字信號，在時間上是離散的，在幅度取值上是經過量化的。

（2）模擬通信的帶寬。信號的帶寬就是頻帶的寬度，其單位是赫茲（HZ） .

傳輸介質或通信設備的帶寬是指其允許通過的頻率范圍。

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

3.常用傳輸介質

（1）雙絞線，

（2）同軸電纜，

（3）光纜。

（4）無線通信。

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

4.數據傳輸

（1）基帶傳輸。使用數字信號傳輸數據，終端設備將數字信號轉變成脈沖電信號時，這種原始矩形脈沖信號固有的頻帶叫做基本頻帶，簡稱為基帶。在信道中直接傳輸基帶信號的方法，叫做基帶傳輸。基帶傳輸是一種最基本的數據傳輸方式。

（2）頻帶傳輸。利用模擬信道傳輸數字信號的方法稱為頻帶傳輸。在這樣的信道上傳輸數字信號，必須先將數字信號轉換為模擬信號；在接收方還必須再將模擬信號轉換為數字信號，相應的設備才能識別。

在頻帶傳輸過程中實現信號相互轉換的設備是調制解調器。把數字信號轉換為模擬信號的過程叫做調制；將模擬信號還原為數字信號的過程叫做解調。

5.調制與解調

調制：把需要傳送的信號加載到另一種信號上，以便容易在給定的介質中傳送的過程。這里所說的另一種信號叫做傳送信號的載波。

解調：信號傳送到接收站以后，再把載波上加載的信號卸載下來的過程。

6.多路復用技術

傳輸信號要求的帶寬與傳輸介質允許通過的帶寬是不一樣的，為了節省開銷，應當充分利用傳輸介質的帶寬。在一條介質上同時傳送多于一路以上信號的傳輸方式，叫做該介質的多路復用。

7.數據交換技術

（1）專線連接。最簡單的數據通信形式，是在兩個站點之間直接用線路連接起來進行數據的交換。因為是專用線路連接兩個站點，所以不會發生線路擁堵問題。但是如果兩個站點的距離較遠，或者需要進行多站點之間的通信，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，是設置交換機。

（2）電路交換。實際的電路交換是由交換機負責在兩個通信站點之間建立一條物理專用線路。這種由多臺交換機和它們的站點構成的網絡叫做交換網絡。各通信站點與各自的交換機是專線連接，各交換機之間也是專線連接。

（3）存儲轉發交換。也叫做包交換，存儲轉發交換的原理是：把待傳送的數據先存儲在結點機中，等到信道空閑時再根據優先級別順序發送出去。只要存儲時間足夠長，就能夠將信道的空閑與忙碌狀態均勻化，從而壓縮信道和轉接設備的容量。這種交換方式不適合實時交換的信息傳輸，但是對于數據通信卻是非常合適的。

存儲轉發交換方式可以分為報文交換和報文分組交換兩類。

① 報文交換。不論傳送數據的長度是多少，都把它作為一個邏輯單元，加上目的地址、源地址、控制信息，按規定格式打成一個包發送。這個數據包就叫做報文，這種存儲轉發交換方式就叫做報文交換。

② 報文分組交換。將一個長的報文分解為多個短小（一般不超過1000字節） 的組，叫做報文分組。