4.8.1 Unix
Unix是一个通用、交互式、分时多用户并支持网络的操作系统，是可以运行在各种机型(从微机到巨型机在内)上的通用操作系统。主要适用于网络、大中小型机。
缺点：软件少，价格贵，难掌握。 4.8.2 DOS
DOS是单用户、单任务和字符界面的操作系统，主要为16位微型计算机而设计，DOS目前仍在一些微型计算机上运行， 但属于淘汰产品。 4.8.3 Windows
? 界面图形化，操作便捷 ? 采用多任务机制 ? 支持网络功能 ? 出色的多媒体功能 ? 硬件更容易使用
? 具有众多应用程序的支持 4.8.4 Linux
Linux是一个免费、源代码开放、自由传播、类似于Unix的操作系统。它既可以做各种服务器操作系统，也可以安装在微机上，并提供上网软件、文字处理软件、绘图软件、动画软件等，它除了命令操作外还提供了类似Windows风格的图形界面，我国自行开发的有红旗、蓝点Linux、麒麟Linux等。缺点是兼容性差，应用软件安装困难，操作性差，使用不习惯。 4.8.5 Mac OS
Mac OS是一运行于苹果系列微型计算机上的操作系统。苹果机多用于图形领域，它往往代表了潮流和时尚，代表精美的工业设计，但它不兼容Windows软件，所以叫好不叫座。
第七章 多媒体技术
7.1 多媒体计算机技术概述 7.1.1 多媒体计算机的概念 从一般意义上讲，在计算机或通讯领域，媒体是指信息的载体或者信息的存储实体，信息载体包括数字、文字、声音、图形、图像、视频，信息的存储实体包括磁盘、磁带、光盘、U盘等。而就多媒体计算机而言，媒体则是指信息载体。
根据国际电信联盟的定义，媒体可分为5种：感觉媒体、 表示媒体、显示媒体 存储媒体、传输媒体
多媒体：通常所指的多媒体就是文字、声音、图像、图形、动画、视频等各种媒体在计算机统一管理下的有机结合。
多媒体计算机技术：计算机综合处理多种媒体信息(文本、图形、图像、音频、视频和动画)，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统且具有交互性。 7.1.2 多媒体技术的发展历史
1984年，Apple公司推出Machintosh图形操作系统。 1985年，世界上第一台多媒体计算机问世。 1986年，推出光盘系统。
1990年，多媒体个人计算机协会制定MPC1标准。 1995年，Windows95操作系统问世。
7.1.3 多媒体技术的特点和关键技术 多媒体特点是：
(1) 多样性：多媒体不只处理一种媒体，而是综合处理多种媒体，包括图文声像信息。
(2) 集成性：多媒体不是多种媒体简单的收集，而是被有机地集成为系统。 (3) 交互性：多种媒体系统可以实现人机互动，用户可以根据需要来使用系统。 关键技术，包括：
① 音频视频信号的获取技术
② 多媒体数据的压缩编码和解码技术 ③ 音频视频数据的实时处理和特技 ④ 音频视频数据的输出技术 多媒体信息的主要元素
1．文本：包含字母、数字、汉字等基本元素。 2．图形：又称矢量图。
3．图像：又称位图或像素图。
4. 动画：采用编程或动画软件创作的连续画面。 5. 音频：指人耳能听到的连续变化的音波。 6. 视频：动态的影视图像。 7.1.5 未来多媒体技术的发展 (1) 多媒体技术智能化
把人工智能领域某些研究课题与多媒体计算机技术结合。 (2) 多媒体信息实时处理和压缩编码算法芯片化
把多媒体信息实时处理和压缩编码算法直接放置到CPU芯片中，从而大大改善多媒体计算机的性能指标。 (3) 虚拟现实技术
是指运用多种技术综合形成一种模拟现实环境的人造环境，用户在该环境中通过五官和大脑的亲自体验并参与到该虚拟环境中，可以与之交互。让用户感觉到如同置身于真实世界一样，它是多媒体技术的最高境界。 7.2.1 多媒体计算机硬件系统 (1) 基本硬件设备: ① 光盘存储器
光盘存储器由光盘和光盘驱动器构成。 ② 音频卡
又名“声卡”，主要用于处理声音，是多媒体计算机的基本配置。目前许多计算机的主板上都集成了声卡的功能，声卡不再以单独形式存在。 声卡的作用主要有：
① A/D(模/数)转换——将作为模拟量的自然声音转化成数字化的声音，然后以文件形式保存在计算机中。
② D/A(数/模)转换——把数字化的声音转换成模拟量的自然声音并输出到声音还原设备(例如耳机、有源音箱、音箱放大器等)中。
③ 输入、输出功能——利用声卡的输入/输出端口可以将模拟信号引入声卡并转换成数字信号；也可以将数字信号转换成模拟信号送到输出端口驱动音响设备发出声音。 声卡的主要接口：
①总线(Bus)
② 线路输入(Line in) ③话筒输入(Mic in) ④线路输出(Line out)
⑤扬声器输出(Speaker Out) ⑥游戏棒/MIDI(Joystick/MIDI) 声卡中的关键部件
(1) 数字信号处理器DSP：声卡的核心部件，用于管理声音的输入输出以及音频信号的模/数转换和数/模转换。
(2) 混音器：可以将几个不同声源进行混合录音。 (3) 音乐合成器：主要用于MIDI音乐文件的播放。 (2) 扩展设备:
具有代表性的扩展设备有：触摸屏、视频卡、扫描仪、数码相机、数字摄像机、各种彩色打印机、彩色投影仪等。
① 触摸屏：属于输入设备，可通过手指直接触及屏幕上的菜单、光标、接钮等。
系统主要由传感器、控制部件、驱动程序组成。 当用手指或其它设备触摸显示器前面的触摸屏时，所摸到的位置以坐标形式被触摸屏控制器检测到，并通过接口送到CPU，从而确定用户所输入的信息。 ② 视频卡：插在主机板的扩展槽内，可以对视频信号进行数字化转换、编辑和处理，以及保存数字化文件。
通常使用的视频采集卡可接收模拟视频源的信号(如录像机、电视机、LD影碟机等)，并对该类信号进行数字化处理，然后再压缩编码成数字视频信号。
此外，还有一种比较流行的视频采集卡，我们称之为IEEE1394数字视频采集卡。它主要的作用是将数码摄像机中存放在数码摄像带上的视频数据传送到电脑硬盘中，和模拟采集不同的是它在传送数据的过程中没有任何质量损失 ③ 扫描仪：是一种图形输入设备。配合适当的应用软件后，扫描仪还可以进行中、英文智能识别。 扫描仪工作原理：把原件面朝下放在扫描仪的玻璃台上，扫描仪内发出光照射原件，反射光线经光学镜面导向后，照射到CCD的光敏器件上。CCD将不同颜色光的强度转换成等价的电信号，再送到模数转换器中转换成代表每个像素色调或颜色的数字值。步进电机驱动扫描头沿平台作微增量运动,每移动一步，即获得一行像素值。 ④ 数码照相机
数码相机采用CCD作为记录图像的介质，CCD实际上是一块布满光敏元件的感光板， 它通过光照的不同引起的电荷分布的不同来记录被摄入的物体。 几个技术指标(简介)
1、CCD和像素：CCD上感光元件越多则像素就越多，像素越多则图像越清晰。 2、存储卡：数码相机摄入的像片直接存储在相机存储卡中。 3、对焦和变焦：对焦，是指将透过镜头折射后的影像准确投射到CCD感光板上，形成清晰的影像。
7.2.2 多媒体计算机软件系统
1.多媒体设备驱动程序，用于在启动操作系统时把设备的状态、型号、工作模式等信息提供给操作系统，并驻留在内存中供系统调用。
2.多媒体产品制作软件，主要包括图像、视频、音频的编辑制作。 3.多媒体平台软件，用于多媒体素材的组合。
4.工具软件，用于加工和处理数据，如压缩、加密等。
5.应用软件包括，Windows系统提供的多媒体软件、动画播放软件、声音播放软件、光盘刻录软件等。 7.3 音频信息的获取和处理 7.3.1 数字音频基本概念
声音是一种机械振动。模拟音频技术把这种机械振动转换成电信号，并以模拟电压的幅度表示声音强弱。
模拟音频信号:声音波形在时间和幅度上都是连续的，一般用不同的电压表示。由于模拟音频信号是连续的，所以不能由计算机直接处理。 数字音频信号:是把表示声音强弱的模拟电压用数字表示。 7.3.2 音频信息的数字化
数字音频信号是由模拟声音经采样、量化和编码得来的。其信号在时间和幅度上都用离散的数字序列表示。 (1) 采样 —— 时间上的离散
其过程是每隔一个时间间隔在模拟声音的波形上取一个幅度值，把时间上的连续信号变成时间上的离散信号。采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本。
奈奎斯特(Nyquist)采样定理：采样频率≥声音信号最高频率 × 2 采样频率越高，单位时间所得到的振幅值就会越多，因而对于原声音曲线的模拟也就越精确。
主流声卡的采样频率一般可分为22.05KHz、44.1KHz、48KHz三个等级，22.05只能达到FM广播的声质，44.1KHz则是理论上的CD音质界限，48KHz则更加精确一些。
(2) 量化 — 幅度上的离散
量化的过程是将采样后的信号按整个声波的幅度划分成有限个区段(量化间距) ，然后把落入某个间距内的值归为一类，并赋予相同的量化值。
失真在采样过程中是不可避免的，从下面两幅图我们可以直观地看出，当采用更高的采样频率、量化精度，就可以减少失真。但由此得到的数字音频信号数据量也就越大。 (3) 编码
由于经采样和量化后的音频信号数据量很大，所以一般要先对数字化的音频信息进行压缩和编码后再在计算机内传输和存储。在播放这些声音时，还需要经解码器将二进制编码恢复成原来的模拟声音信号播放。 7.3.3 数字音频文件格式
(1) WAV文件格式：来源于对声音模拟波形采样，量化、编码。这种文件最大的缺点是占用存储空间大。适用领域：音频原始素材保存。该格式是通用音频格式。
未压缩的波形音频文件WAV和CD音频光盘的存储容量计算如下： 存储量=采样频率×采样量化位数×声道数×时间/8
举例：采样频率为44.1KHz，采样数据量化位数(或称采样精度)为16位、双声道，一张60分钟的CD唱片所占存储容量为： (44.1×1000×16×2×3600)/8=635040000(B)≈606(M)
(2) MP3文件格式：采用1:10～1:20压缩率制作的数字音频文件。必须经过解压缩才能播放，数据量小。
(3) RA文件格式：最早的因特网流媒体音频，音质相对较差。特点是可在低的带宽下在网上实时播放。
(4) WMA文件格式：因特网流媒体音频，用于在互联网上播放的压缩音频文件。质量优于RA。
(5) MID文件格式：是一种通过电子乐器弹奏，数字化合成的音频文件，占用空间很小。
(6) APE文件格式：是一种音频无损压缩格式，可压缩到传统无损格式 WAV 文件的一半；而在音质上超越一般的 MP3，达到和 CD 相同的音质。 (7) AIF文件格式：Apple计算机的音频文件格式。 7.4 图像信息的获取和处理 7.4.1 图像与图形的区别 图像由像素构成，像素是组成图像最基本的元素，每个图像点用若干个二进制位进行描述。图像通常用于表现自然景观、人物、动物、植物等复杂的场景。 图形是由具有方向和长度的矢量线段构成。图形使用坐标、运算关系以及颜色数据进行描述，因此把图形叫做“矢量图”。图形的数据量小，常用于表现直线、曲线以及由各种线段围成的图形，不适于描述色彩丰富、复杂的自然影像。 7.4.2 颜色的基本概念 (1) 颜色的基本描述
彩色可用亮度、色调和饱和度来描述，人眼看到任意彩色光都是这三个特性的综合效果。亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉。色调是反映的是颜色的种类。饱和度是指颜色的纯度，饱和度越深颜色越鲜明。 自然界常见的各种彩色光都可以由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例相配而成，这就是色彩学中最基本的原理——三基色原理。 把三种基色光按不同比例结合时便产生一个完整的光谱，包含所有的色彩。通常称之为相加混色。 (2) 颜色空间表示
颜色通常用三个独立的属性来描述，三个独立的变量综合就构成了一个空间坐标，这就是颜色空间。颜色空间可分为两大类：基色颜色空间(RGB、CMY等) 和色、亮分离颜色空间(YUV、HSL等)。
① RGB色彩空间：由红、绿、蓝3种颜色光按不同比例相配而成，主要用于计算机显示。
② CMY色彩空间：三基色是青、品红和黄，简称为CMY，适用于彩色印刷或彩色打印。
③ YUV和YIQ色彩空间：适用于彩色电视系统，其中Y表示亮度信号，UV表示色差信号。美国、日本采用YIQ彩色系统，Y仍为亮度信号，IQ表示色差信号。
④ HSL色彩空间:H表示色调，S表示颜色的饱和度，L表示光的亮度。 7.4.3 图像信息的数字化
一幅图像在用计算机进行处理之前必须先转化为数字形式。图像数字化过程可分为采样、量化和编码。
(1) 采样：图像采样就是对图像在水平方向和垂直方向上等间隔地分割成矩形网状结构，每个矩形网格称为像素点。像素总数就是图像的分辨率。