多媒体技术

第一篇 媒体 2

第1章 引论 2

1.1 基本概念 2

1.1.1 媒体 2

1.1.2 多媒体 2

1.1.3 多媒体技术 3

1.2 多媒体技术的意义与简史 4

1.2.1 多媒体技术的意义 5

1.2.2 多媒体技术的简史 5

1.3 内容与相关学科 7

1.3.1 多媒体技术的主要内容 7

1.3.2 多媒体技术的相关学科 8

复习思考题 8

第2章 文字 9

2.1 文字输入 9

2.1.1 键盘输入 9

2.1.2 手写输入 9

2.1.3 语音输入 10

2.1.4 扫描输入 11

2.2 字符编码 11

2.2.1 西文编码 11

2.2.2 中文编码 12

2.2.3 国际通用字符编码 13

2.3 文字输出 16

2.3.1 字形技术 16

2.3.2 语音合成 18

复习思考题 18

作业 19

第3章 音频 20

3.1 声音 20

3.1.1 声波 20

3.1.2 频率范围 22

3.1.3 音量 23

3.1.4 声道 26

3.2 音频信号的数字化 28

3.2.1 模拟信号与数字信号 28

3.2.2 音频信号的数字化 28

3.2.3 声音质量 30

3.3 数字音频技术与格式 31

3.3.1 文件格式 31

3.3.2 音频技术 35

3.4 音频编码 37

3.4.1 音频编码简介 38

3.4.2 波形编译码 39

3.4.3 音源编译码 48

3.4.4 混合编译码 49

3.5 语音处理简介 50

复习思考题 50

作业 51

第4章 图形与图像 52

4.1 视觉概念 52

4.2 颜色 54

4.3 颜色系统与空间 54

4.3.1 颜色系统 54

4.3.2 颜色空间 57

4.4 图的种类 58

4.5 图像基本属性 60

4.5.1 分辨率 60

4.5.2 像素深度 61

4.6 图文件格式 62

4.6.1 位图文件格式 62

4.6.2 矢量图文件格式 66

4.7 二维和三维图形 67

复习思考题 67

作业 67

第5章 动画 69

5.1 概述 69

5.1.1 视觉滞留原理 69

5.1.2 应用领域 69

5.2 计算机动画 70

5.2.1 概念 70

5.2.2 分类 70

5.2.3 技术 71

5.3 动画制作的软件、语言和接口 71

5.3.1 动画制作软件 72

5.3.2 动画描述语言 72

5.3.3 动画编程接口 72

5.4 VRML 73

5.4.1 基本特性 73

5.4.2 概念与结构 74

5.4.3 使用方法 75

5.4.4 举例 75

5.5 OpenGL编程 79

5.5.1 工作过程 79

5.5.2 相关库 80

5.5.3 数据类型与函数命名 81

5.5.4 渲染范围 82

5.5.5 矩阵栈 83

5.5.6 参考书籍 84

复习思考题 84

作业 85

第6章 视频与编码标准 86

6.1 电视 86

6.1.1 电视技术的发展 86

6.1.2 彩色电视 86

6.1.3 高清晰数字电视 90

6.2 视频及其数字化 94

6.2.1 视频 94

6.2.2 视频信号的数字化 96

6.2.3 AVI文件格式 100

6.3 视频编码标准 101

6.3.1 MPEG系列标准 101

6.3.2 H.26x系列标准 102

6.3.3 AVS音视频编码标准 104

6.4 MPEG编码标准简介 105

6.4.1 MPEG-1低分辨率数字视频编码 105

6.4.2 MPEG-2高分辨率数字视频编码 106

6.4.3 MPEG-4视听对象编码 110

6.4.4 MPEG-7多媒体内容描述接口 112

复习思考题 119

作业 120

第二篇 压缩与编码 122

第7章 压缩与熵编码 122

7.1 压缩概论 122

7.1.1 压缩的需要与可能 122

7.1.2 压缩算法的特点与分类 123

7.1.3 编码过程 124

7.2 熵编码 125

7.2.1 熵 125

7.2.2 Shannon-Fano编码 126

7.2.3 Huffman编码 127

7.2.4 算术编码 128

7.2.5 RLE 131

7.2.6 LZW算法 132

复习思考题 136

作业 137

第8章 JPEG编码 138

8.1 JPEG系列标准 138

8.1.1 JPEG标准 138

8.1.2 JPEG 2000标准 139

8.2 DCT 140

8.2.1 余弦变换 140

8.2.2 一维离散余弦变换 140

8.2.3 二维离散余弦变换 141

8.3 JPEG编码 142

8.3.1 压缩算法 142

8.3.2 编码步骤 143

8.3.3 算法举例 149

8.4 JPEG文件格式 150

8.4.1 图像准备 150

8.4.2 文件格式框架 150

8.4.3 文件格式内容 151

8.4.4 文件一般顺序 153

复习思考题 153

作业 154

第9章 MPEG编码 155

9.1 MPEG-1/2的视频压缩算法 155

9.1.1 简介 155

9.1.2 I帧压缩算法 156

9.1.3 P帧压缩算法 156

9.1.4 B帧压缩算法 159

9.1.5 视频帧结构 159

9.2 MPEG-4视频编码 160

9.2.1 视频对象平面的概念 160

9.2.2 视频编码方案 161

9.2.3 视频分辨率可变编码 163

9.3 MPEG音频编码 164

9.3.1 MPEG-1 Audio 164

9.3.2 MPEG-2 Audio 170

9.3.3 MPEG-4 Audio 171

复习思考题 172

作业 173

第10章 H.264/AVC编码 174

10.1 H.264/AVC的特点与结构 174

10.1.1 技术特点 174

10.1.2 编码结构与格式 176

10.2 H.264/AVC的预测编码 180

10.2.1 帧内预测 180

10.2.2 帧间预测与运动补偿 182

10.3 H.264/AVC的块编码 185

10.3.1 4×4整数DCT 186

10.3.2 量化 189

10.3.3 CAVLC 192

10.3.4 CABAC 196

复习思考题 200

作业 201

第11章 AVS视频编码 202

11.1 AVS标准简介 202

11.1.1 原则与特点 202

11.1.2 标准系列 203

11.1.3 AVS产业 204

11.2 AVS视频编码技术 205

11.2.1 编码框架 205

11.2.2 关键技术 206

11.3 AVS视频编码与MPEG-2及H.264/AVC的比较 208

11.3.1 编码技术的比较 209

11.3.2 计算复杂性的对比 212

11.3.3 编码效率对比 213

11.4 AVS-P7概述 214

复习思考题 215

作业 216

第三篇 网络与多媒体应用第12章 网络与多媒体应用 218

12.1 流媒体 218

12.1.1 媒体及服务分类 218

12.1.2 流媒体及其通信特点 218

12.1.3 流媒体产品与格式 219

12.2 IP网络 219

12.2.1 IP网络的分层与协议 220

12.2.2 IP网络的特点与不足 221

12.2.3 IP网络的改进 222

12.2.4 多目标广播 225

12.3 多媒体应用 226

12.3.1 电子游戏 226

12.3.2 视频点播（VOD） 227

12.3.3 虚拟现实（VR） 230

复习思考题 233

作业 233

参考文献 234