2.1.2 多媒体技术和多媒体计算机

1.基本概念

媒体：指信息表示和传播的载体。一般分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体五类。

多媒体：指信息表示媒体的多样化，例如文字、图形、图像、声音、动画、视频影像等。

早期的计算机只能处理文字信息，可以叫做单媒体计算机。种能够综合处理多种媒体的计算机就叫做多媒体计算机。多媒体计算机必须增加声音、图像等媒体的输入输出设备及软件。

2.多媒体系统的主要特征

多媒体系统必须具备四个主要的特征：

（l）集成性。可以对文字、图形、图像、声音、视频、动画等感觉媒体进行综合处理，达到各媒体的协调一致。

（2）交互性。可以实现人机交流，便于对系统功能加以控制和干预。

（3）实时性。能使人的感官感觉到交流是连续的、及时的。

（4）数字化。系统处理的都是数字信息，而不是模拟信息。

2.2 通信及网络系统

2.2.1 数据通信技术基础

1.数据通信模型

通信的基本功能就是实现两个实体之间的数据交换。

其中“信息源”是产生要发送数据的设备；

“发送器” 可以对发送信号进行编码或转换，产生能够传输的光、电信号；

“接收器”将收到的信号转换成目的站设备可以处理的信号；

“接收端”是信号传送的目的地设备；

“传输系统” 是连接信息源与接收端之间的复杂线路网络。连接信息源与接收端的物理和逻辑设备称为信道。

信号：是数据在传输过程中的物理表示形式。信号电平连续变化才叫做模拟信号，以脉冲形式变化的叫做数字信号。传送模拟信号的是模拟信道，传送数字信号的是数字信道。

通信系统需要完成的任务如下：

（1）信号接口：产生或接收符合通信协议的信号。

（2）路由和寻址：为发出信号选择到达目的地的路径。

（3）呼叫和应答：信号发送前先呼叫，接收方应答后建立通信链路，这个过程叫握手。

（4）可*传输：采用各种措施保证数据传输的正确性。

2.数据通信的带宽

（1）两种通信系统，即模拟通信系统和数字通信系统。

模拟通信系统：传递的信号为模拟信号，在时间和幅度取值上都是连续的。

数字通信系统：传递的信号为数字信号，在时间上是离散的，在幅度取值上是经过量化的。

（2）模拟通信的带宽。信号的带宽就是频带的宽度，其单位是赫兹（HZ） .

传输介质或通信设备的带宽是指其允许通过的频率范围。

（3）数字通信的带宽。它反映通信速度的快慢及信道容量的大小。数字通信中的带宽是指信号的传输速率，或叫位率、比特率，其单位是b/s或bps（每秒位数） .

3.常用传输介质

（1）双绞线，

（2）同轴电缆，

（3）光缆。

（4）无线通信。

（5）微波通信。频率在100MHZ-10GHZ的电磁波信号叫做微波信号，其波长为3cm-3m.由于微波频率高，因此频带较宽；方向性好，适合进行点对点的通信。成本比电缆和光缆都低，适合卫星通信和城市之间通信。但是微波信号没有绕射功能，只能进行可视传播，而且它的传输误码率也比较高。

4.数据传输

（1）基带传输。使用数字信号传输数据，终端设备将数字信号转变成脉冲电信号时，这种原始矩形脉冲信号固有的频带叫做基本频带，简称为基带。在信道中直接传输基带信号的方法，叫做基带传输。基带传输是一种最基本的数据传输方式。

（2）频带传输。利用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输。在这样的信道上传输数字信号，必须先将数字信号转换为模拟信号；在接收方还必须再将模拟信号转换为数字信号，相应的设备才能识别。

在频带传输过程中实现信号相互转换的设备是调制解调器。把数字信号转换为模拟信号的过程叫做调制；将模拟信号还原为数字信号的过程叫做解调。

5.调制与解调

调制：把需要传送的信号加载到另一种信号上，以便容易在给定的介质中传送的过程。这里所说的另一种信号叫做传送信号的载波。

解调：信号传送到接收站以后，再把载波上加载的信号卸载下来的过程。

6.多路复用技术

传输信号要求的带宽与传输介质允许通过的带宽是不一样的，为了节省开销，应当充分利用传输介质的带宽。在一条介质上同时传送多于一路以上信号的传输方式，叫做该介质的多路复用。

7.数据交换技术

（1）专线连接。最简单的数据通信形式，是在两个站点之间直接用线路连接起来进行数据的交换。因为是专用线路连接两个站点，所以不会发生线路拥堵问题。但是如果两个站点的距离较远，或者需要进行多站点之间的通信，直接的线路连接方式显然是不合适的。解决专线连接占用线路太多的办法，是设置交换机。

（2）电路交换。实际的电路交换是由交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理专用线路。这种由多台交换机和它们的站点构成的网络叫做交换网络。各通信站点与各自的交换机是专线连接，各交换机之间也是专线连接。

（3）存储转发交换。也叫做包交换，存储转发交换的原理是：把待传送的数据先存储在结点机中，等到信道空闲时再根据优先级别顺序发送出去。只要存储时间足够长，就能够将信道的空闲与忙碌状态均匀化，从而压缩信道和转接设备的容量。这种交换方式不适合实时交换的信息传输，但是对于数据通信却是非常合适的。

存储转发交换方式可以分为报文交换和报文分组交换两类。

① 报文交换。不论传送数据的长度是多少，都把它作为一个逻辑单元，加上目的地址、源地址、控制信息，按规定格式打成一个包发送。这个数据包就叫做报文，这种存储转发交换方式就叫做报文交换。

② 报文分组交换。将一个长的报文分解为多个短小（一般不超过1000字节） 的组，叫做报文分组。