第3章 多媒体存储技术(new)

多媒体技术应用教程之多媒体数据存储技术多媒体数据存储是多媒体技术中的重要环节之一，可以用来存储图像、音频、视频等多媒体文件。

在这篇教程中，我们将介绍一些常用的多媒体数据存储技术及其应用。

1. 存储介质选择：多媒体数据存储需要选择合适的存储介质，例如硬盘、光盘、闪存等。

硬盘是最常见的存储介质，容量较大且稳定可靠。

光盘可以用于批量存储数据，便于传播和共享。

闪存则适用于便携设备，如手机、相机等。

2. 码率控制技术：针对不同类型的多媒体数据，我们可以采用不同的码率控制技术。

对于图像数据，可以采用JPEG压缩算法进行无损或有损压缩；对于音频数据，可以采用MP3、AAC等压缩算法进行有损压缩；对于视频数据，可以采用H.264、HEVC等压缩算法进行有损压缩。

3. 多媒体文件格式选择：多媒体数据存储需要选择合适的文件格式，常见的多媒体文件格式有JPEG、PNG、MP3、AVI、MP4等。

选择合适的文件格式可以提高数据的压缩比和存储效率。

4. 数据索引和检索：为了方便对多媒体数据进行检索和管理，我们可以采用索引技术。

索引可以根据多媒体文件的特征信息进行建立，包括文件名、文件大小、拍摄时间、拍摄地点等。

通过索引，可以快速定位需要的多媒体文件。

5. 数据备份和恢复：多媒体数据存储过程中，需要进行备份和恢复操作以防止数据丢失。

可以定期备份数据到外部存储设备，如云存储或外部硬盘。

在数据丢失时，可以通过备份数据进行恢复，保证数据的完整性和可靠性。

6. 版权保护：在多媒体数据存储过程中，要注意保护著作权和知识产权。

可以采用数字水印技术进行版权保护，将唯一的水印信息嵌入到多媒体数据中，以保护作者的权益。

总之，多媒体数据存储技术是多媒体技术中的重要组成部分。

通过选择合适的存储介质、码率控制技术、文件格式等，结合索引、备份、版权保护等技术，可以实现高效、可靠的多媒体数据存储。

7. 多媒体数据传输：与数据存储密切相关的是数据传输技术。

第三章多媒体储存技术3.1多媒体储存技术基础多媒体音频、视频、图形图像等信息虽经过压缩处理，但仍需较大的存储空间，数字化多媒体对存储技术提出了较多的要求，其中之一就是大容量存储技术。

多媒体数据中的声音和视频图像都是与时间有关的信息，在很多应用过程中都要进行实时处理（压缩、传输等），而且多媒体数据的查询、编辑、显示等都向多媒体数据的存储技术提出了很高的要求。

3.1.1 储存原理与方式介绍信息存储装置大致可以分为磁、光两大阵营。

磁记录方式历史悠久，应用也很广泛。

多媒体数据类型复杂、信息量大，采用光学方式的记忆装置，因其容量大、可靠性好、存储成本低廉等特点，越来越受世人注目，光存储的历史已经有二十多年，并成为目前多媒体存储的最重要的方式。

光存储技术的产品化形式是由光盘驱动器和光盘片组成的光盘驱动系统。

驱动器读写头是用半导体激光器和光路系统组成的光头,记录介质采用磁光材料。

光存储技术是通过光学的方法读写数据的一种存储技术，其工作原理是，改变一个存储单元的性质 , 使其性质的变化反映出被存储的数据 , 识别这种性质的变化 , 就可以读出存储数据。

光存储单元的性质，例如反射率、反射光极化方向等均可以改变,它们对应于存储二进制数据0(不变)、 1(改变),光电检测器能够通过检测出光强和光极性的变化来识别信息。

高能量激光束可以聚焦成约1μm的光斑,因此光存储技术比其他存储技术具有更高的容量。

1．只读光盘读原理只读光盘上的信息是沿着盘面螺旋形状的信息轨道以凹坑和凸区的形式记录的，如下图3.1（a）所示。

它既可记录模拟信息（如 Laser Vision 系统），也可以记录数字信号（如CD­DA）。

图3.1 (c)表示记录数字信号的原理。

光道上凹坑或凸区的长度是0.3m的整数倍。

凹凸交界的正负跳变沿均代表数字“1”，两个边缘之间代表数字“0”，“0”的个数是由边缘之间的长度决定的。

通过光学探测仪器产生光电检测信号，从而读出“0”、“1”数据。

《多媒体技术与应用》第3章多媒体存储技术在当今数字化的时代，多媒体数据的产生和传播呈爆炸式增长，从高清电影、精彩的游戏画面，到生动的教学视频和珍贵的家庭照片，多媒体内容无处不在。

而如何有效地存储这些海量且多样的多媒体数据，成为了至关重要的问题。

这就引出了我们要探讨的多媒体存储技术。

多媒体存储技术，简单来说，就是用于保存多媒体信息（如音频、视频、图像等）的方法和手段。

它不仅仅是找个地方把数据放起来那么简单，还涉及到如何高效地存储、快速地检索以及确保数据的安全性和完整性。

首先，让我们来了解一下常见的多媒体存储介质。

光盘是大家比较熟悉的一种，像 CD、DVD 和蓝光光盘。

CD 通常用于存储音乐，而DVD 和蓝光光盘则能容纳更多的数据，适用于存储电影和大型软件。

然而，光盘的容量相对有限，而且容易受到划伤等物理损伤。

硬盘则是另一种常见的存储介质。

它分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。

机械硬盘通过磁盘的旋转和磁头的读写来存储数据，容量较大且价格相对较低，但读写速度相对较慢。

固态硬盘则使用闪存芯片来存储数据，读写速度极快，不过价格相对较高。

对于多媒体数据的频繁读写，固态硬盘能提供更流畅的体验。

还有一种逐渐流行起来的存储介质是移动存储设备，比如 U 盘和移动硬盘。

它们具有便携性的优势，方便用户在不同设备之间传输数据。

接下来，我们谈谈多媒体数据的压缩技术。

为什么要压缩呢？因为未经压缩的多媒体数据量往往非常巨大，如果不进行压缩，不仅存储成本高，传输也会变得十分困难。

比如一部未经压缩的高清电影，其数据量可能会达到数百 GB。

图像压缩可以分为有损压缩和无损压缩。

有损压缩会丢失一些图像细节，但能大幅减小文件大小，比如 JPEG 格式。

无损压缩则能完整保留图像信息，常见的格式有 PNG。

音频压缩也有类似的分类，像 MP3 就是一种常见的有损音频压缩格式，而 FLAC 则是无损的。

视频压缩就更为复杂了，它需要同时考虑图像和音频的压缩。

第一章多媒体技术概论1、“多媒体”一词源自“Multimedia”2、媒体分类：感觉媒体—表示媒体—存储媒体—传输媒体3、多媒体的关键特性集成性—交互性—数字化—多样性—实时性4、多媒体技术的发展（了解）•信息载体的三次革命文字的出现印刷术的出现电信业的发展5、MPC —— Multimedia Personal Computer 多媒体个人计算机6、什么是DVIIntel的DVI（交互式视频系统）DVI系统提供一种全数字化的方法。

先进的视频压缩技术。

声音压缩技术。

合成图形。

DVI技术采用开放系统，利用固化功能和可编程功能芯片组。

7、多媒体的应用领域（简答）：教育（形象教学、模拟展示）人工智能模拟（生物、人类智能模拟）影视娱乐业（电影特技、变形效果）旅游（景点介绍）医疗（远程诊断、远程手术）商业广告（特技合成、大型演示）PS:多媒体的教育应用领域CAI：计算机辅助教学。

CAL：计算机辅助学习。

CBI：计算机化教学。

CBL：计算机化学习CAT：计算机辅助训练。

CMI：计算机管理教学8、多媒体关键技术（了解）1）软硬件的技术——VLSI、多媒体操作系统2）数据压缩技术——小波编码、MPEG、H.2643）数据检索技术——多媒体数据库、数据挖掘4）数据存储技术——高速、大容量存储介质的研制5）智能多媒体技术——多媒体技术解决人类视觉、听觉方面的问题第二章多媒体计算机系统1、多媒体计算机系统的层次结构（简答）第一层多媒体计算机硬件系统第二层是多媒体的软件系统第三层是多媒体应用接口程序第四层是多媒体创作工具及软件第五层是多媒体应用系统2、多媒体计算机系统的发展选用专用芯片设计专用接口卡单独解决。

设计专用芯片和软件，组成多媒体计算机系统，综合解决声、文、图问题（DVI）把多媒体功能集成到芯片上、设计到主板上是未来多媒体计算机发展的趋势。

3、CPU是中央处理单元的缩写，或称作微处理器(Microprocessor)，微型电子计算机的CPU是由一块大规模集成电路芯片组成。