第四章第十一节用文件系统存储多媒体
文件和文件系统
文件和文件系统是传统计算机和计算机网络最基本的信息存储方式。多媒体计算机，特
别是已经广为流行的“多媒体家用电脑”发展以来，大部分多媒体信息的存储仍然是建立在
传统的和已有的文件系统之上，我们已经从多媒体家用电脑的VCD 光盘上可以看到清晰的电
视、电影，听到美妙的立体声音乐以及丰富多彩的图像库、照片库、电子出版物等。
当用DOS或Windows操作系统的文件系统查看这些VCD光盘目录的时候，我们就会发现，支持
这些视像播放、声音播放和图像显示的正是一系列电影文件（*.mov）、声音文件（*.wav）
、图像文件（*.jpg、*.bmp）等。当然，VCD光盘上还有一些组织这些文件播放或显示的执
行程序文件。事实上，通过Internet互联网上的浏览器看到的大量图文并茂的多媒体信息资
料，许多也是直接从一种超文本文件中读出来的。
由此可见，虽然更加高效组织共享数据存储资料库技术已经有了很大的发展，但文件系统在
计算机和计算机网络系统中对信息的存储作用仍然占有相当重要的地位。实际上，许多数据
库的信息存储，也是建立在文件系统基础之上的，尤其是在数据库技术还不能更好地解决非
结构化多媒体信息存储的情况下，直接用文件系统来存储、组织、检索某些多媒体信息，可
能更方便、更有效。
静态图像的读出与显示
对于静态图像的读出和显示，如果是一个图像、一个文件的无记录形式，则应用软件可
以一次性把整幅图像读到内存缓存之中，然后把它通过显示驱动器送到显示器上进行显示，
对不同图像的选择，实际上就是对不同文件的读出选择。如果一个文件中有多个图像记录，
则根据记录号选择所需的图像读出。如果存储的图像信息是经过压缩的数据，在压缩图像读
出到内存缓存后，应该先送到解压缩卡（或专门的解压缩软件）解压恢复原图像后送到显示
器上进行显示。
对解压缩后的图像数据在必要的时候还可以在内存中进行一定的处理，如缩放、移动或修改
等。当然，所有这些操作过程都是由精心编制的应用程序软件来组织执行的，应用软件一般
还应该给用户一个友好的图形界面，并提供给用户用鼠标等方便的操作方法。文件操作的内
部过程对最终用户一般都是透明的。
声音文件的读出与播放
对于声音文件的读出和播放，是由一个专门应用软件来组织执行的。对不同歌曲或语音
段的检索，跟图像检索一样，可以选择不同的声音文件，或者在一个声音文件中选择不同的
记录。声音的播出是通过声音驱动器驱动耳机、扬声器或其他音响设备的。声音信号是一个
时序信号，要求连续不断地从文件读出，并实时送给声响设备播放。在读文件和写声响设备
之间，信息数据流基本上是以字节流方式流动的，缓冲区可以对读文件速率与写设备速率进
行精心适当的同步调节。对于声音的解压缩，解码卡负责把从文件中读出的、经过压缩了的
数字声音信号解压出来，并转换成为可以播放的模拟声音信号。
视像文件的读出与播放
视像文件的读出与播放，与静态图像读出的过程基本相同，只是对图像流的控制要更加
复杂一些。通过刚才的介绍我们可以知道，视像信号在磁盘文件中的存放是按播放时序逐帧
顺序存放的，每一帧是一个记录，正常播放时顺序逐帧读出，并输入显示设备。对播放的
控制，实际上可以归纳为对记录号的控制，如我们进行播放时的“快播”可控制按顺序“跳
”记录读出，如果每读一个记录“跳”过一个记录，则播放速度就提高了一倍。“倒放”只
需要按相反顺序读记录，而如果需要从中间某一位置开始播放，只需要使读记录的指针指向
对应的记录号即可。
由于磁盘支持随机访问方式，在基于磁盘存储的磁盘文件系统中，这种记录号的跳动对
应任意磁盘物理地址的随机访问。当然，为了尽量减少物理磁盘寻找地址的时间，这种大型
动态视像文件一般应该采取顺序组织方法，使视像信号的记录顺序与存放磁盘的物理顺序基
本匹配，以减少正常顺序播放时寻找地址的时间，这有利于提高读出速度。
播放视像信号有伴音同步问题。在文件系统中视像信号的伴音被单独建成声音文件，并且在
伴音文件中，每一个记录的声音信号与相同记录号的图像帧对应。因此，在播放视像时，应
用软件只需要把视像文件与其伴音文件同时打开，并且按相同记录号顺序“同时”读出，这
样就可以达到视像与配音同步播出的效果。
