计算机多媒体技术
书号:9787113150495 套系名称:普通高等学校计算机基础教育面向“十二五”规划教材.创新系列
作者:王乐乐 李勇 出版日期:2012-09-01
定价:28.00 页码 / 开本:224 /16
策划编辑:吴宏伟 孟欣 责任编辑:孟欣
适用专业:无 适用层次:本科
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本书以声音、图像、动画、视频等几种常见的多媒体素材为线索进行讲解。全书共9章,主要内容包括:多媒体技术概论、数字音频基础、图像的数据表示、计算机动画处理技术、视频基础、多媒体数据压缩、多媒体存储技术、流媒体概述、流媒体技术及视频会议系统。
全书内容由浅入深,前面章节介绍多媒体技术的基础知识并适当地通过实例与基本的理论和方法相呼应;后面的章节重点介绍多媒体技术在网络方面的一些应用,使读者能了解多媒体技术的前沿知识。
本书总结了编者多年教学和实践经验的精华,吸收了多媒体教学研究的新成果、新技术,适合作为高等院校计算机及相关专业的本科教材,也可供从事多媒体技术研究的人员参考。21世纪是信息化世纪,信息作为高新技术的主要标志在整个社会经济中的比重不断增长。多媒体技术是利用计算机将文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体信息,进行综合处理并建立逻辑关系,以供人机交互使用的一个计算机应用分支。多媒体技术主要的处理内容就是信息,作为信息技术的主体,多媒体技术越来越受到人们的重视。
“多媒体技术”课程是计算机学科的重要课程之一,它涉及计算机科学的众多领域。随着科学技术的进步和人机界面技术的引入,计算机变得越来越友好和人性化,更加促进了多媒体技术的应用和发展。无论浏览网络、阅读杂志,还是收看电视,都会发现有大量的内容涉及多媒体,因此多媒体和人们的生活越来越分不开。
针对这种情况,当代的大学生更有必要系统地学习和掌握多媒体知识和应用技术,提高计算机应用水平和计算机文化素质,为此我们编写了本书。我们力求将理论知识和实践技术紧密结合,在介绍理论的同时注重实践能力的培养。对于理工科的大学生,特别是计算机专业的学生来说,本书力求能全面地、多方位地、由浅入深地引导学生步入多媒体技术应用领域。
全书主要内容包括多媒体技术概论、数字音频基础、图像的数据表示、计算机动画处理技术、视频基础、多媒体数据压缩、多媒体存储技术、流媒体概述、流媒体技术及视频会议系统。
本书的主要特色如下:
(1)注重基础。考虑到理工科教学的实际情况,编者在编写教材时把重点放在基本理论、基本知识上。希望学生能系统地学习这方面的知识,为以后深入研究打下基础。
(2)实践性强。除第1章外,各章后面增加了相关的案例教学,每个案例都有详细的步骤说明,这些案例都是结合每一章的知识点而设计的,帮助学生有效地理解理论知识,提高动手能力,增加对多媒体技术课程的学习兴趣。
(3)知识深入。本书在基础理论的基础上扩充了一些更深入的知识,可以作为多媒体爱好者的参考用书。
(4)注重前沿。本书后面的章节主要描述流媒体及视频会议系统的相关知识,这些内容是现代多媒体技术的主要研究方向,也是多媒体技术在网络方面的有效应用。
(5)内容新颖。本书注重多媒体技术应用的新思想、新方法的学习,选题适当,结构完整,层次分明,多角度地介绍多媒体技术的应用。
本书由王乐乐、李勇任主编,王小虎任副主编。第1章由刘威编写,第2、3章由王小虎编写,第4章由赵丹华编写,第5、6、7章由王乐乐编写,第8、9章由李勇编写。
由于本书涉及的知识比较广泛,加上编者水平和经验有限,书中的不当之处敬请专家、读者提出批评和建议,在此表示由衷的感谢。编 者
2012年6月第1章 多媒体技术概论 1
1.1 多媒体的基本概念 1
1.2 多媒体技术概述 1
1.2.1 多媒体技术特征 2
1.2.2 多媒体关键技术 3
1.2.3 多媒体技术的发展 4
1.2.4 多媒体技术的应用 5
1.2.5 多媒体技术的现状及发展 7
1.3 多媒体个人计算机 8
小结 11
思考题 12
习题 12
第2章 数字音频基础 13
2.1 声音数字化 13
2.1.1 声音概述 13
2.1.2 声音数字化 14
2.1.3 奈奎斯特采样定理 15
2.1.4 音频质量与数据量 15
2.1.5 常见的音频文件格式 16
2.2 MIDI(乐器数字接口) 18
2.2.1 MIDI的相关知识 18
2.2.2 MIDI设备 19
2.2.3 MIDI运作 20
2.3 数字音频编码 20
2.3.1 数字音频编码技术分类 21
2.3.2 数字音频编码的主要应用 22
2.3.3 数字音频编码标准现状和趋势 23
2.4 应用案例——数字音频处理软件Cool Edit 24
小结 30
思考题 30
习题 30
第3章 图像的数据表示 32
3.1 图像原理 32
3.1.1 图像和图形 32
3.1.2 图像分辨率 33
3.1.3 图像的颜色深度 35
3.2 图像的颜色 37
3.2.1 颜色的来源 37
3.2.2 颜色概述 38
3.2.3 三基色原理 39
3.2.4 颜色模型 39
3.3 数字化图像 41
3.3.1 数字图像的获取 41
3.3.2 数字图像的数据量 41
3.3.3 数字图像的文件格式 42
3.3.4 数字图像处理 44
3.4 应用案例——数字图像处理软件ACDSee 47
小结 54
思考题 54
习题 54
第4章 计算机动画处理技术 56
4.1 计算机动画技术基础 56
4.1.1 计算机动画的历史与发展 56
4.1.2 动画的原理 56
4.2 计算机动画分类 57
4.2.1 二维动画 57
4.2.2 三维动画 57
4.2.3 变形动画 58
4.3 动画的处理 58
4.3.1 动画的制作过程 59
4.3.2 动画的制作软件 59
4.3.3 动画的文件格式 59
4.4 应用案例——动画制作软件Flash 60
4.4.1 Flash特点 60
4.4.2 Flash功能 61
4.4.3 Flash窗口介绍 61
小结 65
思考题 66
习题 66
第5章 视频基础 68
5.1 视频信号概述 68
5.2 电视制式 69
5.2.1 NTSC制式 69
5.2.2 PAL制式 70
5.2.3 SECAM制式 70
5.2.4 ATSC制式 71
5.2.5 DVB制式 71
5.2.6 ISDB制式 71
5.3 数字视频 72
5.3.1 数字视频概述 72
5.3.2 视频数字化采样 72
5.3.3 数字视频标准ITU-R-601 73
5.3.4 数字视频的码率 75
5.3.5 数字视频文件格式 76
5.4 应用案例——数字视频处理软件“会声会影10” 78
小结 84
思考题 85
习题 85
第6章 多媒体数据压缩 87
6.1 无损压缩算法 87
6.1.1 信息熵编码 87
6.1.2 霍夫曼编码 88
6.1.3 算术编码 90
6.1.4 游长编码 92
6.1.5 词典编码 93
6.2 有损压缩算法 96
6.2.1 预测编码 96
6.2.2 有损压缩的优点与不足 99
6.3 JPEG压缩编码技术 99
6.3.1 JPEG标准 100
6.3.2 JPEG压缩算法主要步骤 101
6.3.3 基于DCT有损压缩的JPEG算法举例 103
6.3.4 JPEG 2000简介 106
6.3.5 JPEG XR简介 107
6.4 MPEG动态图像压缩编码技术 108
6.4.1 MPEG概述 108
6.4.2 MPEG视频压缩原理 109
6.4.3 其他MPEG标准 111
6.5 应用案例——压缩技术 114
小结 121
思考题 122
习题 122
第7章 多媒体存储技术 125
7.1 光盘存储技术概述 125
7.1.1 光盘存储技术的特点 125
7.1.2 光盘的分类 127
7.1.3 光盘存储技术基本原理 128
7.1.4 光盘存储的错误检测和校正 130
7.1.5 光盘存储的技术指标 130
7.1.6 光盘存储技术的发展 131
7.2 CD光盘 132
7.2.1 CD-DA 135
7.2.2 CD-ROM 136
7.2.3 CD-I 137
7.2.4 CD-R 137
7.2.5 Photo-CD 137
7.2.6 VCD 138
7.3 DVD光盘 139
7.3.1 DVD的分类 140
7.3.2 DVD容量的扩充方法 140
7.3.3 DVD的文件结构 142
7.3.4 DVD特点 143
7.4 BD 145
7.4.1 BD的沿革 145
7.4.2 BD与DVD的对比 147
7.4.3 BD的特点 148
7.4.4 BD的应用 149
7.5 多媒体网络存储技术 151
7.5.1 直接附加存储 151
7.5.2 网络附加存储 152
7.5.3 存储区域网络 153
7.6 应用案例——多媒体系统光盘的制作 155
小结 157
思考题 157
习题 157
第8章 流媒体概述 160
8.1 多媒体信息通信与多媒体网络 160
8.1.1 计算机网络基础 160
8.1.2 多媒体信息的传输 164
8.1.3 多媒体通信网络的主要性能指标 165
8.1.4 质量服务 165
8.2 多媒体通信网络的核心技术 168
8.2.1 IP多播 169
8.2.2 实时传输协议 169
8.2.3 实时传输控制协议 169
8.2.4 资源预留协议 170
8.2.5 实时流协议 170
8.2.6 超文本与超媒体技术 171
8.3 分布式多媒体系统 174
8.3.1 分布式多媒体系统的定义 175
8.3.2 分布式多媒体系统的基本特征 175
8.3.3 分布式多媒体系统的服务模型 176
8.3.4 分布式多媒体系统的层次结构 177
8.3.5 网格 178
8.4 无线网络上的多媒体传输 180
8.4.1 无线网络中影响多媒体质量的因素 180
8.4.2 无线网络中多媒体质量控制技术 180
8.4.3 无线网络上多媒体传输质量的终端解决方案 181
8.5 应用案例——3G多媒体 182
小结 184
思考题 185
习题 185
第9章 流媒体技术及视频会议系统 186
9.1 流媒体概述 186
9.1.1 流媒体和流媒体技术 186
9.1.2 流媒体的特点 187
9.1.3 流媒体文件格式 187
9.2 流媒体系统的组成 190
9.3 流媒体传输技术 191
9.3.1 流媒体传输原理 191
9.3.2 流媒体传输方式 192
9.3.3 流媒体播放方式 193
9.3.4 流媒体传输质量控制 194
9.4 流媒体技术的应用 195
9.4.1 远程教育 195
9.4.2 宽带网视频点播 196
9.4.3 互联网直播 196
9.4.4 视频会议 197
9.5 流媒体的发展趋势 197
9.5.1 流媒体新服务 197
9.5.2 流媒体新技术 198
9.6 应用案例——Real流媒体系统 200
9.6.1 Real流媒体系统组成 200
9.6.2 Real System服务器端软件的安装与配置 200
9.6.3 实现一个基于Real System的简易网上广播 205
9.7 H.323视频会议系统 207
9.7.1 H.323标准体系的优势 207
9.7.2 H.323视频会议系统组成 208
9.7.3 H.323标准构成 208
9.7.4 H.323标准新进展 209
9.7.5 H.323视频会议系统有待解决的问题 210
9.8 应用案例——H.323视频会议系统 211
小结 212
思考题 212
习题 213
参考文献 214无