多媒體技術(shù)是一門涉及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、音頻和視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)、人工智能技術(shù)和模式識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)等綜合的技術(shù)，是一門跨學(xué)科的高新技術(shù)。多媒體技術(shù)的發(fā)展及多媒體產(chǎn)品的不斷推陳出新使得計(jì)算機(jī)能夠以形象、豐富的多媒體信息和方便的交互性進(jìn)入人類生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。它極大地改善了人機(jī)界面，改變了使用計(jì)算機(jī)的方式，給人們的工作、生活以及娛樂帶來了深刻的變革，因此人們迫切需要學(xué)習(xí)多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)。

本書按照普通高等院校本科生的培養(yǎng)目標(biāo)，從多媒體應(yīng)用的實(shí)際出發(fā)，在理論上重視培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)，提高分析問題的能力；在實(shí)踐與實(shí)用性方面，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)用性的引導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；全面系統(tǒng)地介紹了多媒體計(jì)算機(jī)的相關(guān)技術(shù)。

在當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)大量應(yīng)用著多媒體技術(shù)和產(chǎn)品，為了適應(yīng)多媒體技術(shù)迅速發(fā)展的要求，我們?cè)诰帉戇@本教材的時(shí)候，盡力收集并且把新的技術(shù)和科研成果都納入其中。本書具有以下特點(diǎn)：

（1）緊貼發(fā)展，注重理論和實(shí)踐的結(jié)合。本書共分10章，第1章介紹了多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)的定義、關(guān)鍵技術(shù)、現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢(shì)；第2章介紹了多媒體的硬件技術(shù)；第3章和第4章分別介紹了音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的獲取和處理技術(shù)；第5章介紹了多媒體數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；第6章介紹了多媒體人機(jī)交互技術(shù)；第7章介紹了多媒體計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)；第8章介紹了多媒體計(jì)算機(jī)管理技術(shù)；第9章介紹了多媒體的傳輸技術(shù)；第10章介紹了多媒體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。各章節(jié)內(nèi)容均反映了多媒體各領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展趨勢(shì)。

（2）知識(shí)豐富，內(nèi)容全面。本書力圖創(chuàng)造一個(gè)全面學(xué)習(xí)多媒體技術(shù)的機(jī)會(huì)，其主要內(nèi)容為理論的闡述、產(chǎn)品和成果的介紹。

（3）結(jié)構(gòu)合理，敘述流暢。在學(xué)習(xí)本書的過程中，可以對(duì)本書的內(nèi)容加以選擇和裁剪，以適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)需求，合理安排知識(shí)點(diǎn)。

本書由任正云主編，參加編寫的人員還有陳萬華、嚴(yán)永松、張其成、劉珊燕、趙運(yùn)紅、游明坤、劉青筱、沈成濤、賴玲、李敏、王曉雨、方紅彬、胡玉榮和肖衡。全書由任正云完成統(tǒng)稿和校對(duì)，由劉青筱插圖，在編寫和修改的過程中，作者從同行中學(xué)到了大量的知識(shí)，并參閱了相關(guān)網(wǎng)站資料，聽取了田原、李素若等教師的意見和建議，在此一并感謝！

由于多媒體技術(shù)的發(fā)展極為迅速，加之時(shí)間、精力和能力有限，書中難免會(huì)有疏漏之處，敬請(qǐng)讀者和同行批評(píng)指正。

編 者

2009年3月

序
前言

第1章 多媒體技術(shù)概述 1
1.1 多媒體技術(shù)的基本概念 1
1.1.1 媒體 1
1.1.2 多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 2
1.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 3
1.2.1 多媒體硬件系統(tǒng) 3
1.2.2 多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 3
1.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 4
1.3 多媒體技術(shù)的發(fā)展 5
1.3.1 多媒體技術(shù)的歷史 5
1.3.2 發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.4 多媒體系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 7
1.4.1 多媒體信息的表示 7
1.4.2 多媒體輸入輸出技術(shù) 8
1.4.3 多媒體專用芯片技術(shù) 8
1.4.4 多媒體存儲(chǔ)設(shè)備與技術(shù) 9
1.4.5 多媒體系統(tǒng)軟件技術(shù) 11
1.4.6 多媒體傳輸技術(shù) 11
1.5 多媒體技術(shù)的應(yīng)用前景 12
習(xí)題 13
第2章 多媒體計(jì)算機(jī)硬件 14
2.1 多媒體存儲(chǔ)設(shè)備 14
2.2 USB設(shè)備 14
2.2.1 USB的硬件結(jié)構(gòu) 15
2.2.2 USB的軟件結(jié)構(gòu) 15
2.2.3 USB的數(shù)據(jù)流傳輸 17
2.2.4 USB的應(yīng)用 18
2.2.5 USB產(chǎn)品 18
2.3 圖形圖像信息輸入設(shè)備 18
2.3.1 掃描儀 18
2.3.2 數(shù)碼相機(jī) 19
2.3.3 數(shù)碼攝像機(jī) 20
2.4 視頻信息采集與顯示 21
2.4.1 視頻采集卡 21
2.4.2 攝像頭 22
2.4.3 多媒體投影儀 23
2.5 其他多媒體設(shè)備 24
2.5.1 打印機(jī) 24
2.5.2 觸摸屏 24
2.5.3 手柄 25
2.5.4 機(jī)頂盒 26
習(xí)題 27
第3章 音頻信息的獲取與處理 28
3.1 信號(hào)處理的基本術(shù)語 28
3.1.1 采樣和量化 28
3.1.2 采樣長(zhǎng)度的選擇與頻率分辨率 29
3.1.3 DFT和IDFT的定義 30
3.1.4 小波變換 30
3.2 數(shù)字音頻基礎(chǔ) 32
3.2.1 模擬音頻和數(shù)字音頻 32
3.2.2 數(shù)字音頻的文件格式 33
3.2.3 音頻信號(hào)的特點(diǎn) 34
3.2.4 3D音頻 35
3.3 聲卡的組成與工作原理 36
3.3.1 聲卡的功能、技術(shù)指標(biāo)與分類 36
3.3.2 聲卡的組成和布局 40
3.3.3 聲卡的工作原理 42
3.3.4 SPDIF數(shù)字音頻接口 44
3.3.5 音頻卡的發(fā)展和改進(jìn) 45
3.4 音頻編碼基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn) 47
3.4.1 音頻編碼的基礎(chǔ) 47
3.4.2 音頻編碼標(biāo)準(zhǔn) 49
3.5 音樂合成和MIDI規(guī)范 59
3.5.1 音樂合成 59
3.5.2 MIDI規(guī)范 60
3.6 語音識(shí)別 63
3.6.1 語音識(shí)別的發(fā)展和分類 63
3.6.2 漢語語音識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用 64
習(xí)題 66
第4章 視頻信號(hào)的獲取與處理 67
4.1 彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換 67
4.1.1 顏色的基本概念 67
4.1.2 彩色空間表示 69
4.1.3 彩色空間的轉(zhuǎn)換及其實(shí)現(xiàn)技術(shù) 71
4.1.4 彩色全電視信號(hào) 72
4.2 視頻信息獲取技術(shù) 73
4.2.1 視頻采集卡的功能簡(jiǎn)介 73
4.2.2 視頻采集卡的工作原理 77
4.2.3 彩色全電視信號(hào)的數(shù)字鎖相和
數(shù)字解碼 82
4.3 圖像文件格式及其轉(zhuǎn)換 85
4.3.1 靜態(tài)圖像文件格式 86
4.3.2 動(dòng)態(tài)圖像壓縮編碼文件格式 92
習(xí)題 93
第5章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù) 94
5.1 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性和分類 94
5.1.1 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性 94
5.1.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的分類 95
5.1.3 評(píng)價(jià)多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的指標(biāo) 96
5.2 常用的編碼方法 97
5.2.1 信息熵編碼 97
5.2.2 詞典編碼 100
5.2.3 預(yù)測(cè)編碼 103
5.2.4 變換編碼 104
5.2.5 模型編碼 105
5.2.6 混合編碼 105
5.3 多媒體數(shù)據(jù)壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 105
5.3.1 音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 105
5.3.2 靜止圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn) 107
5.3.3 MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn) 111
習(xí)題 119
第6章 多媒體系統(tǒng)的人機(jī)交互技術(shù) 121
6.1 人機(jī)界面概述 121
6.1.1 人機(jī)界面的發(fā)展歷史 122
6.1.2 人機(jī)界面設(shè)計(jì)技術(shù) 123
6.1.3 用戶界面的設(shè)計(jì)目的以及設(shè)計(jì)原則 125
6.1.4 多媒體界面設(shè)計(jì)的藝術(shù)原則 126
6.2 多通道用戶界面 129
6.2.1 多通道概念 129
6.2.2 多通道用戶界面的特點(diǎn) 130
6.2.3 多通道用戶界面的主要研究?jī)?nèi)容 131
6.2.4 多通道用戶界面評(píng)價(jià) 132
6.2.5 多通道用戶界面的應(yīng)用 133
6.3 三維人機(jī)交互技術(shù) 134
6.3.1 三維交互設(shè)備與交互方式 134
6.3.2 人機(jī)交互中的視線跟蹤技術(shù) 135
6.3.3 基于手勢(shì)的人機(jī)交互技術(shù) 137
6.4 視頻點(diǎn)播和交互電視 140
6.4.1 視頻點(diǎn)播與交互電視的概念 140
6.4.2 視頻點(diǎn)播與交互電視的結(jié)構(gòu) 145
6.4.3 用戶接入網(wǎng)技術(shù) 150
6.4.4 視頻點(diǎn)播的應(yīng)用 155
6.5 虛擬現(xiàn)實(shí) 156
6.5.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的定義 156
6.5.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征 158
6.5.3 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型 158
6.5.4 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 160
6.5.5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的編程語言簡(jiǎn)介 162
6.5.6 分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 164
6.5.7 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用 165
習(xí)題 166
第7章 多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 167
7.1 直接連接存儲(chǔ)技術(shù) 167
7.1.1 SCSI技術(shù) 167
7.1.2 RAID技術(shù) 168
7.2 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng) 169
7.2.1 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 169
7.2.2 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng) 169
7.2.3 聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ) 171
7.2.4 NAS與SAN融合統(tǒng)一 172
7.3 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 173
7.3.1 基于光纖通道技術(shù)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 173
7.3.2 基于分組交換技術(shù)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 173
7.3.3 給予InfiniBand技術(shù)的存儲(chǔ)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 175
7.4 磁帶技術(shù) 175
7.4.1 DAT技術(shù) 175
7.4.2 DLT技術(shù) 176
7.4.3 LTO技術(shù) 176
7.5 存儲(chǔ)虛擬化技術(shù) 177
7.6 光存儲(chǔ)技術(shù) 178
7.6.1 光盤的結(jié)構(gòu) 178
7.6.2 光盤的制作過程 180
7.6.3 光盤數(shù)據(jù)讀出的過程 181
7.6.4 光盤的規(guī)范及格式 182
7.6.5 DVD及其關(guān)鍵技術(shù) 184
7.6.6 CD-R盤 187
7.6.7 CD-RW盤 188
7.6.8 COMBO驅(qū)動(dòng)器 190
7.6.9 藍(lán)色光盤 190
習(xí)題 192
第8章 多媒體信息的管理與查詢 193
8.1 超文本與超媒體 193
8.1.1 超文本與超媒體概述 193
8.1.2 超文本系統(tǒng)的基本特征 194
8.2 超文本的發(fā)展歷史和典型的
超文本系統(tǒng) 196
8.2.1 超文本的發(fā)展歷史 196
8.2.2 典型的超文本系統(tǒng) 197
8.3 超文本系統(tǒng)的用戶接口 199
8.4 HTML語言簡(jiǎn)介 200
8.4.1 HTML發(fā)展歷史 201
8.4.2 HTML語言結(jié)構(gòu) 201
8.4.3 HTML標(biāo)簽和屬性 202
8.4.4 超鏈接 203
8.4.5 用HTML實(shí)現(xiàn)多媒體 204
8.5 設(shè)計(jì)超文本的工具 206
8.5.1 JavaScript 206
8.5.2 動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁設(shè)計(jì) 212
8.6 XML簡(jiǎn)介 213
8.6.1 XML是元標(biāo)記語言 213
8.6.2 XML的嚴(yán)格格式 214
8.6.3 XML文檔的組成 215
8.6.4 VoiceXML 218
8.7 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù) 219
8.7.1 多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題 220
8.7.2 多媒體數(shù)據(jù)的管理 221
8.7.3 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu) 226
8.7.4 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的基于內(nèi)容檢索 228
習(xí)題 235
第9章 多媒體信息的傳輸 236
9.1 多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 236
9.1.1 有線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù) 236
9.1.2 無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù) 240
9.1.3 IPv6 242
9.2 流媒體 244
9.2.1 流媒體的誕生 244
9.2.2 流式傳輸?shù)幕�礎(chǔ) 245
9.2.3 流媒體技術(shù)原理 246
9.2.4 支持流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議 248
9.2.5 流媒體的三大平臺(tái) 250
9.2.6 流媒體文件格式 252
9.2.7 流媒體系統(tǒng)組成 255
9.3 移動(dòng)多媒休通信技術(shù) 256
9.3.1 移動(dòng)多媒體通信的關(guān)鍵要素 256
9.3.2 寬帶移動(dòng)多媒體通信 258
9.3.3 WAP與GPRS 260
9.4 分布式多媒體系統(tǒng)中的服務(wù)質(zhì)量控制 261
9.4.1 分布式多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的
基本特征 261
9.4.2 服務(wù)質(zhì)量控制的基本方法 262
9.4.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型 263
9.5 IP多播技術(shù) 268
9.5.1 IP多播概述 268
9.5.2 IP多播路由及其協(xié)議 268
9.5.3 IP多播路由中的隧道傳輸機(jī)制 271
9.5.4 基于IP多播的視頻傳輸 271
9.5.5 IP多播技術(shù)在多點(diǎn)視頻數(shù)據(jù)傳輸
方面的優(yōu)勢(shì) 272
9.6 多媒體信息傳輸?shù)陌踩?272
9.6.1 常見的攻擊方法 273
9.6.2 安全控制目標(biāo) 274
9.6.3 常用的信息加密技術(shù) 274
9.6.4 VPN 278
9.6.5 信息隱藏技術(shù) 281
習(xí)題 283
第10章 多媒體的應(yīng)用 284
10.1 典型的自適應(yīng)性應(yīng)用——FreePhone 284
10.2 多投點(diǎn)傳播主干網(wǎng)——Mbone 285
10.3 IP電話 286
10.3.1 IP電話的基本原理和關(guān)鍵技術(shù) 286
10.3.2 基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的IP電話 289
10.4 視頻會(huì)議 291
10.4.1 H.323協(xié)議棧 291
10.4.2 H.323的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 292
10.4.3 H.323多點(diǎn)視頻會(huì)議 294
10.4.4 利用Windows NetMeeting 進(jìn)行
視頻會(huì)議 296
10.5 Internet的回歸——P2P技術(shù) 298
10.5.1 P2P的先鋒Napster 299
10.5.2 P2P技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 300
10.6 IPTV系統(tǒng) 301
10.6.1 IPTV系統(tǒng)架構(gòu) 301
10.6.2 IPTV關(guān)鍵技術(shù) 302
10.6.3 IPTV終端 303
10.6.4 lPTV的發(fā)展 305
習(xí)題 305
參考文獻(xiàn) 306

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6. 多媒體技術(shù)與應(yīng)用案例教程 [主編 高海波 覃曉群 寧礦鳳]
7. 零起點(diǎn)意大利語多媒體課堂：發(fā)音、詞匯、句子、會(huì)話一本就夠 [張淑娟 著]
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10. 圖解法語多媒體課堂手把手教你從入門到熟練的法語書 [宋美鈺]
11. 零起點(diǎn)德語多媒體課堂：發(fā)音、詞匯、句子、會(huì)話一本就夠 [王超 著]
12. 零起點(diǎn)俄語多媒體課堂：發(fā)音、詞匯、句子、會(huì)話一本就夠 [高帥 著]
13. 多媒體CAI課件制作教程 [主 編 范強(qiáng)]
14. 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)——多媒體動(dòng)畫設(shè)計(jì)與制作教程（Flash CS5版） [牟向宇 楊麗芳]
15. 零起點(diǎn)日語多媒體課堂：50音、句子、會(huì)話一本就夠 [無師自通日語研發(fā)團(tuán)隊(duì) 編]
16. 多媒體技術(shù)與信息處理 [楊帆 趙立臻 編著]
17. 多媒體網(wǎng)頁設(shè)計(jì)教程 [主編 朱國(guó)華 齊暉 李楓]
18. 多媒體技術(shù)與信息處理實(shí)驗(yàn)教程 [趙立臻 楊帆 趙秋云]
19. 數(shù)字多媒體技術(shù)案例設(shè)計(jì) [杜文潔 劉洋 主 編 ]
20. 多媒體技術(shù)與應(yīng)用（第二版） [雷運(yùn)發(fā) 主編]
21. 多媒體技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用 [賀雪晨 賈振堂 主 編 ]
22. 零起點(diǎn)英語多媒體課堂 [大耳朵工作室 編著]
23. 多媒體專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn) [杜文潔 劉明國(guó) 主 編 ]
24. 多媒體技術(shù)與應(yīng)用 [周朋紅 主編]
25. 多媒體制作技術(shù)及應(yīng)用 [宗緒鋒 主編]
26. 多媒體軟件制作綜合實(shí)訓(xùn) [韓雪濤 主編]
27. 計(jì)算機(jī)多媒體藝術(shù)導(dǎo)論 [陳利群 主編]
28. 多媒體技術(shù)基礎(chǔ) [雷運(yùn)發(fā) 主編]
29. 多媒體應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ) [劉甘娜　翟華偉　編著]
30. Authorware 7.0中文版多媒體制作教程 [李智鑫 主編]