Sistemas operativos:

Ubuntu Studio: distribución Linux basada en Ubuntu. Está orientada a la edición multimedia profesional de audio, video y gráficos.

Editores de vídeo, compresión y captura:

Cinelerra: edición de video no lineal.
Kino: editor no lineal y captura de video DV.
MJPEG tools: compresión MPEG de audio y video.
VirtualDub: captura y procesado de video (Win32).
VirtualDubMod: basado en VirtualDub con soporte para el formato matroska.
DELVJ: Edición en tiempo real, VJ, transmisión en tiempo real por internet.

Audio:

Audacity: editor de sonido.

Editores de imagen:

GIMP: creación y edición de imagen.
Inkscape: editor de gráficos vectoriales.

3D:

Blender

Reproducción multimedia:

MPlayer: reproductor multimedia (web oficial).
MPUI: Interfaz de Mplayer para Windows, sólo tienes que bajártela y descomprimir, no necesita instalación; para ver cientos de formatos de video y audio difíciles de visualizar con los reproductores más habituales propietarios.
Xine: reproductor multimedia.
VLC: reproductor multimedia y servidor de streaming.