多媒体操作系统支持多媒体的实时应用，其首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务，其次要提高计算机系统的使用效率。多媒体实时任务主要包括：任务管理、任务间同步和通信、存储器优化管理、实时时钟服务、中断管理服务。实时操作系统具有规模小、中断被屏蔽的时间很短、中断处理时间短、任务切换很快等特点。根据不同的使用规模，多媒体操作系统可分为单机、互联式和分布式。
1）单机多媒体操作系统
单机多媒体操作系统是指支持非网络环境中的MPC的操作系统，例如，Windows95以后的操作系统就属于单机多媒体操作系统。WindowsXP操作系统更是从系统级上支持单机多媒体功能，其DVD支持技术、内置的DirectX多媒体驱动、与操作系统无缝连接的光盘刻录与擦写技术等，给用户提供了更加丰富多彩的交互式多媒体环境。
2）互联式多媒体操作系统
与单机操作系统不同的是，互联式多媒体操作系统面对的是多台计算机或多个局域网系统，它要支持多机之间的资源共享、用户操作协调和与多机操作的交互。
网络操作系统可以构架于不同的操作系统之上，也就是说网络中所连接的计算机可以装有不同的操作系统，通过网络协议实现网络资源的统一配置，在较大的范围内构成互联式网络操作系统。
3）分布式多媒体操作系统
分布式多媒体操作系统是指有大量的计算机通过网络连接在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。分布式操作系统有如下特征：
①统一性--它是一个统一的操作系统；
②共享性--分布式系统中所有的资源是可共享的；
③透明性--用户并没有感觉到分布式系统上有多台计算机在运行；
④独立性--处于分布式系统的多个主机在物理上是独立的；
⑤低成本--分布式系统中的计算机不需要具备特别高的性能；
⑥可靠性--由于有多个独立的CPU系统，因此个别CPU的故障不影响系统性能。
与网络操作系统的主要区别是，分布式操作系统比较强调单一性，使用同一种操作系统，即使用同一种管理与访问方式。
6.2.2多媒体操作系统的特殊要求
多媒体操作系统的特殊要求包括以下几个方面。
（1）实时性。
多媒体操作系统必须处理实际媒体，满足实时性要求。
①进程管理必须考虑处理多媒体数据的时间约束。
②必须提供合适的进程调度算法。
③进程间的通信与同步机制必须满足不同媒体间的实时性要求和时间约束。
④存储管理必须提供保证一定延时限制的数据存取和有效的数据管理。
（2）多任务。
传统的操作系统一般都具备多任务能力，但多媒体操作系统要求更高，如任务间的同步机制。
（3）大内存的管理能力。如满足实时性要求的虚拟内存技术。
（4）设备独立性和可扩展性，支持快速外围设备。
（5）各种媒体间方便的集成方法（文件管理技术）。
（6）快速图形处理技术。
6.2.3Windows操作系统的多媒体功能
目前，Apple公司推出的应用于Macintosh机上的QuickTime和Microsoft公司的WME（WindowswithMultimediaExtension）是最流行的两种具有多媒体功能的操作系统。鉴于国内大多数用户使用MSWindows，在此主要介绍WME的有关多媒体功能。
1）MSWindows的多媒体扩展
由Windows加上多媒体扩展构成。Windows多媒体扩展由以下三个扩充模块组成。
①MMSYSTEM库：它提供媒体控制接口（MCI）服务和低级多媒体支持函数（即低层API），多媒体应用程序可以直接调用低层API中的函数，也可以通过高层MCI服务调用MCI设备驱动程序以完成多媒体处理。
②多媒体设备驱动程序：它实现MMSYSTEM库中低级函数和多媒体设备之间的通信。
③MCI设备驱动程序：它提供多媒体设备的高层支持。
2）MSWindows多媒体应用编程接口
多媒体Windows中MMSYSTEM库中包括了一系列有关多媒体服务的函数，提供了Windows的多媒体应用编程接口。包括高层音频、低层波形音频、低层MIDI音频、辅助音频设备、多媒体影片播放、MCI、文件I/O、操纵杆、定时器、屏幕保护和位图显示等服务函数。用户可以像使用SDK中的其他函数一样来使用这些函数。
3）媒体控制接口（MCI）
媒体控制接口是控制多媒体设备的高级命令接口，它用来实现Windows与MCI设备驱动程序间的通信。由于多媒体扩展的系统结构设计遵循可扩展性原则，所以当用户需要在系统中加入某类MCI设备时，只要在系统中加入相应的MCI设备驱动程序即可。例如，若在系统中增加视频设备驱动程序MCIAVI.DRV，则高层的多媒体应用程序就可以使用其提供的MCI命令进行各种视频处理。MCI除了具有可扩展性外，它还实现了真正的设备无关性，当应用系统更换设备时，只要更换设备驱动程序即可，这也是采用MCI标准开发多媒体应用软件的好处之一。
4）动态链接库（DynamicLinkingLibraty，DLL）
Windows提供了一种称为“动态链接库”的特殊函数库，用于应用程序之间共享代码和资源。多媒体应用程序可直接调用某些DLL中的媒体信息处理函数，用户也可以自己定义DLL函数。目前很多多媒体硬件都以动态链接库形式提供多媒体开发工具。
5）动态数据交换（DynamicDataExchange，DDE）和对象连接嵌入（ObjectLinkingEmbeded，OLE）
动态数据交换是Windows应用程序之间进行数据交换的一种方法。它实际上是一种数据交换的消息协议。通过DDE，应用程序可利用Windows的消息进行数据交换和远程命令的执行。对象连接嵌入是Windows的动态数据交换DDE的一种高级形式。它能使多个Windows应用程序之间动态地进行数据的连接和合并。这些数据对象可以是文字、图形图像或电子表格，也可以是声音或视频等媒体数据。
6）RIFF文件格式及使用
多媒体扩展支持一种带标记的文件结构，称为资源交换文件格式（ResourceInterchangeFileFormat），简称RIFF文件格式。它非常有用，是用于保存、交换多媒体数据的一种标准文件格式。Windows的多媒体文件I/O功能支持RIFF格式文件，能够对RIFF格式文件进行创建、定位、读写等操作。目前，几种典型的RIFF格式有：调色板文件为“.PAL”；图像文件为“.RDI”；MIDI文件为“.RMI”；影片文件为“.WAV”；视频文件为“.AVI”。
7）Windows的多媒体使用程序
多媒体Windows不仅为开发多媒体应用程序提供了各种高层和低层的函数支持，还配带了多个多媒体实用程序。它们是声音记录器（SoundRecorder）、媒体播放程序（MediaPlayer）、文件声音设定程序（Sound）、MIDI映射程序（MIDIMapper）和驱动程序设置程序（Driver）。
6.2.4基于Windows的多媒体信息处理
在开发多媒体节目的过程中，必须先对节目中出现的各种媒体信息进行获取和处理，这些媒体信息包括声音、图形图像、动画、视频和文字等。下面简要介绍各种媒体信息的处理及其常用工具。
1．基于Windows的数据准备工具
Microsoft公司的多媒体开发工具包MDK提供了多个多媒体数据准备工具，包括以下几项。
①Convert：用于将数据文件转换成与多媒体Windows相兼容的格式，可对音频文件、位图文件、调色板文件和MIDI文件进行转换。
②BitEdit：用于显示和编辑位图文件，除可进行简单的画图、编辑外，还可与调色板编辑程序PalEdit一起配合使用，对位图的颜色进行编辑和调整。
③PalEdit：用于显示和编辑位图的调色板，包括对各颜色单元进行编辑修改，调整所有颜色的亮度、对比度和色度，进行彩色归纳等。
④WaveEdit：用于显示、播放、编辑和录制波形音频文件。
⑤FileWalker：用于显示和编辑数据文件，可作为十六进制编辑器使用，也可以字符方式显示文件的结构和轮廓。
2．声音信息处理及其工具
在多媒体节目中，声音信息一般为解说词、背景音乐和一些效果声。声音信息可用采样法和合成法获得。采样法通过将声源发出的声音进行采样、量化、编码、保存到计算机中而形成波形文件；合成法用于语音和音乐的获取，将电子乐器演奏的音乐用一种专门的语言来描述以形成MIDI文件。
波形文件的处理一般包括波形声音的录制、剪辑、播放及添加各种效果。一般的声音处理工具都能满足多媒体节目的需要，常用的有Windows中的SoundRecorder、MDK中的WaveEdit、Voyetra软件包中的WinDAT、Creative公司的WaveStudio等。
MIDI文件的处理包括MIDI音乐的录制、乐曲中音符的编辑修改、乐曲的剪辑、移调、速度改变、多轨调音等。用于MIDI文件处理的工具软件称为音序器软件。MIDI文件的制作有两种方式：一种是作曲家方式，通过音序器软件将音符等基本构件用鼠标器拖到五线谱表中而生成MIDI文件；另一种是演奏家方式，通过音序器软件将电子乐器上的演奏过程记录下来而生成MIDI文件。各种音序器软件很多，初级的有Voyetra公司的Seguenceplus，PassportDesigns公司的Trax和MusicTime以及Midisoft公司的RecordingSession等；专业级的有PassportDesigns公司的MasterTracksPro，Midisoft公司的StudioforWindows以及TwelvetoneSystem公司的CakeWalkerProfessiona等。
3．图形、图像信息处理及其工具
多媒体节目中的背景画面、艺术字等都离不开图形图像的处理。图形图像信息可用绘图或画图软件生成，也可通过扫描仪或摄像输入。有关图形图像处理的软件有以下几类。
①数字化软件：用于将输入的画面进行采样、量化、编码等数字化处理，以获取图形图像文件，该类软件一般随扫描仪或视频卡等图像输入设备而配备。
②绘、画软件：提供各种绘、画工具及手段，直接在计算机屏幕上绘制图形或图像，该类软件有很多，如Paintbrush、Freehand、Illustrator、Designer、CorelDraw和AutoCAD等。
③图像增强、编辑软件：用于对图像进行各种剪辑、变换、上光、上色等处理。该类软件有很多，如Photoshop、Photostyle、PicturePublisher等。
④文件格式转换软件：用于图形图像文件的格式转换，如Convert、BitEdit等。
4．动画处理及工具
动画的加入给多媒体节目增添了极大的可视性。动画技术正越来越多地运用于动画片、电视广告、科幻电影等。动画制作可分为以下几类。
①二维动画：通过在预设运行轨迹的指定点上快速显示具有不同形态的画面而产生动画。该类动画处理软件有AnimatorPro、IconAnimate等。
②三维动画：先构建一个二维图形；然后对其放样，生成一个三维物体，再对该物体进行上光、上色等处理，使其变为一个三维图像；最后，对其设定相关的动画参数以产生动画。该类软件有3DStudio、Macromodel等。
③基于角色的动画：单独设计某个运动物体、背景画面、声音、调色板等各类角色，为每个角色指定其特性（如位置、大小等），然后将各角色安排到一个个场景中，像Macromedia公司的Director就可以处理这类动画。
④基于帧的动画：像电影胶片或视频信息一样，将静止的画面放到一帧帧图像序列中，然后按照设定的帧频播放该序列以产生动画，像Adobe公司的Premiere可处理该类动画。
5．视频信息处理及工具
来源于视频源的活动画面，将使多媒体节目更加生动形象，更加富有感染力。视频信息一般都是通过视频获取卡得到的，有时也可用视频处理软件来生成。用于视频处理的视频卡有以下几种。
①视频获取卡：用于从视频源中获取数字化视频信息，该类卡中最低档的是直通型卡，最高档的是支持MPEG的视频压缩卡，用其获取的文件可在单速CDROM平台上播放。
②视频回放卡：也称解压卡，ReelMagic视频卡就是一种典型的MPEG标准的回放卡。
③电视调谐卡：利用它与相应软件配合，可在屏幕上选择电视频道；与视频获取卡配合，可捕获来自接收天线的视频信号。
④电视编码卡：用于将计算机生成的文字、图形图像、动画等转换成视频信号，输出到电视机或录像机上进行显示或存储。
视频信息的处理一般包括视频序列（包括伴音）的捕获、剪辑、压缩、音频视频同步及格式转换等。Microsoft公司的VideoforWindows就是一种典型的视频处理工具，对于一般的处理要求，用它就足够了。若要进行特技处理，就必须用视频特技软件，如Adobe公司的Premiere。
6.3多媒体应用软件写作工具
根据其提供的编辑、写作方式的不同，可将各类写作工具分为以下三种。
1．基于脚本的写作工具
该类多媒体写作工具提供一套脚本语言，帮助创作者控制各种媒体数据的播放。脚本语言类似于高级编程语言，因此较适合于有编程经验的用户使用。美国Asymetrix公司的ToolBook写作工具就是一种典型的基于脚本的写作工具。它用脚本命令来控制节目的流程，有关节目的内容以页的形式来展现，可在页上安排图形图像、文字、声音等各种媒体数据。其中OpenScript语言允许对MCI进行调用，以MCI命令字符串形式使用MCI命令，控制各类MCI设备的播放或录制。
