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第1章 多媒体技术概要 1

1．1多媒体的概念 1

1．1．1多媒体是什么 1

1．1．2超文本的概念 2

1．1．3超媒体的概念 2

1．1．4多媒体系统的结构 3

1．2多媒体数据压缩与编码 3

1．2．1为什么要压缩 3

1．2．2两种类型的压缩 4

1．2．3三种类型的编码 5

1．2．4压缩与编码 5

1．3多媒体与光盘 5

1．4多媒体与网络 6

1．4．1因特网是什么 6

1．4．2万维网是什么 7

1．5多媒体国际标准 8

1．5．1国际电信联盟（ITU）标准 8

1．5．2 ISO／IEC标准 9

1．5．3因特网技术标准 10

1．5．4万维网协会 11

1．6迈向信息时代 14

练习与思考题 15

参考文献和站点 15

第一部分 多媒体压缩和编码 19

第2章 数据无损压缩 19

2．1数据冗余 19

2．1．1冗余的概念 19

2．1．2决策量 20

2．1．3信息量 20

2．1．4熵 20

2．1．5数据冗余量 21

2．2统计编码 21

2．2．1香农-范诺编码 21

2．2．2霍夫曼编码 22

2．2．3算术编码 23

2．3 RLE编码 25

2．4词典编码 26

练习与思考题 27

参考文献和站点 28

第3章 数字声音编码 29

3．1声音简介 29

3．1．1声音是什么 29

3．1．2声音的频率范围 29

3．2声音信号数字化 30

3．2．1从模拟过渡到数字 30

3．2．2模拟信号与数字信号 30

3．2．3声音信号数字化 31

3．2．4声音质量与数据率 32

3．3声音工具 32

3．3．1 Windows自带的声音工具 33

3．3．2声音编辑工具Gold Wave 33

3．3．3声音编辑工具Adobe Audition 33

3．4声音质量的MOS评分标准 34

3．5脉冲编码调制 35

3．5．1 PCM的概念 35

3．5．2均匀量化 36

3．5．3非均匀量化 36

3．6 PCM在通信中的应用 37

3．6．1频分多路复用 37

3．6．2时分多路复用 37

3．6．3数字通信线路的数据传输率 38

3．7增量调制与自适应增量调制 39

3．7．1增量调制 39

3．7．2自适应增量调制 40

3．8自适应差分脉冲编码调制 41

3．8．1自适应脉冲编码调制的概念 41

3．8．2差分脉冲编码调制的概念 41

3．8．3自适应差分脉冲编码调制 42

3．9 G．722 SB-ADPCM编译码器 42

3．9．1子带编码 43

3．9．2子带-自适应差分脉冲编码调制 44

3．10 GSM声音简介 45

3．11话音编码标准摘要 45

3．11．1编码算法的性能 45

3．11．2话音编码标准 46

练习与思考题 47

参考文献和站点 47

第4章 彩色数字图像基础 49

4．1视觉系统对颜色的感知 49

4．2图像的颜色模型 49

4．2．1显示彩色图像用RGB相加混色模型 50

4．2．2打印彩色图像用CMY相减混色模型 52

4．3图像的3个基本属性 52

4．3．1图像分辨率 53

4．3．2像素深度与阿尔法（α）通道 54

4．3．3真彩色、伪彩色与直接色 54

4．4图像的种类 55

4．4．1矢量图与位图 55

4．4．2灰度图与彩色图 56

4．5伽马（γ）校正 57

4．5．1 γ的概念 57

4．5．2 γ校正 58

4．6图像文件格式 58

4．6．1 BMP文件格式 59

4．6．2 GIF文件格式 60

4．6．3 PNG格式 61

练习与思考题 62

参考文献和站点 62

第5章 JPEG图像压缩与编码 63

5．1 JPEG算法概要 63

5．1．1 JPEG是什么 63

5．1．2 JPEG算法概要 63

5．1．3 JPEG标准文档 64

5．2 JPEG算法的主要计算步骤 64

5．2．1离散余弦变换 65

5．2．2量化 66

5．2．3 Z字形编排 66

5．2．4熵编码 67

5．3 JPEG压缩和编码举例 70

5．4 JPEG文件格式 72

5．4．1颜色空间 72

5．4．2文件结构 73

5．5 JPEG 2000简介 73

5．5．1 JPEG 2000是什么 73

5．5．2 JPEG 2000的基本结构 74

5．5．3 JPEG 2000的主要功能 74

练习与思考题 74

参考文献和站点 75

第6章 颜色空间变换 76

6．1描述颜色的几个术语 76

6．1．1颜色是什么 76

6．1．2色调 77

6．1．3饱和度 78

6．1．4亮度 78

6．1．5颜色空间 79

6．2该用什么颜色空间 80

6．2．1颜色空间的分类问题 80

6．2．2颜色空间的选择 81

6．3计算机图形颜色空间 82

6．3．1 RGB、CMY和CMYK 82

6．3．2 HSV 83

6．3．3 HSL/HSB 83

6．3．4 HSI 84

6．4电视系统颜色空间 84

6．4．1电视系统颜色空间概述 84

6．4．2 European Y′U′V′ 85

6．4．3 American Y′I′Q′ 86

6．4．4 SMPTE-C RGB 87

6．4．5 ITU-R BT．601 Y′CbCr 87

6．4．6 ITU-R BT．709 Y′CbCr 89

6．4．7 SMPTE-240M Y′PbPr 91

练习与思考题 91

参考文献和站点 92

第7章 小波与小波变换 93

7．1小波介绍 93

7．1．1小波简史 93

7．1．2小波概念 94

7．1．3小波分析 95

7．1．4小波定义 100

7．2哈尔函数 100

7．2．1哈尔基函数 101

7．2．2哈尔小波函数 102

7．2．3函数的规范化 103

7．2．4哈尔基的结构 104

7．3哈尔小波变换 104

7．4规范化算法 106

7．5二维哈尔小波变换 107

7．5．1二维小波变换举例 107

7．5．2二维小波变换方法 114

练习与思考题 115

参考文献和站点 116

第8章 数字电视基础 117

8．1模拟彩色电视制 117

8．1．1电视与电视制 117

8．1．2重现彩色图像的过程 117

8．1．3彩色电视制 118

8．1．4国际彩色电视标准 119

8．2电视扫描和同步 120

8．2．1电视的扫描方式 120

8．2．2 PAL制的扫描特性 122

8．2．3 NTSC制的扫描特性 122

8．2．4 SECAM制的扫描特性 123

8．3彩色电视信号的类型 123

8．3．1复合电视信号 123

8．3．2分量电视信号 123

8．3．3 S-Video信号 124

8．4电视图像数字化 124

8．4．1数字化方法 124

8．4．2 BT．601数字化标准 125

8．4．3 CIF电视图像格式 126

8．5图像子采样 127

8．5．1图像子采样概要 127

8．5．2 4∶4∶4 YCbCr格式 128

8．5．3 4∶2∶2 YCbCr格式 128

8．5．4 4∶1∶1 YCbCr格式 128

8．5．5 4∶2∶0 YCbCr格式 128

8．6数字电视 129

8．6．1数字电视是什么 129

8．6．2数字电视的原理 129

8．6．3数字电视的标准 130

8．7数字电视图像格式 132

8．7．1数字电视图像格式简介 132

8．7．2数字电视图像格式参数 133

8．7．3 SDTV格式 134

8．7．4 EDTV格式 135

8．7．5 HDTV格式 135

练习与思考题 136

参考文献和站点 136

第9章 MPEG概要 138

9．1 MPEG简介 138

9．1．1 MPEG是什么 138

9．1．2 MPEG文档的创建过程 140

9．1．3 MPEG标准的重要性 140

9．2 MPEG-1数字电视标准 141

9．2．1 MPEG-1是什么 141

9．2．2 MPEG-1的系统模型 141

9．3 MPEG-2数字电视标准 142

9．3．1 MPEG-2是什么 142

9．3．2 MPEG-2的系统模型 143

9．4 MPEG-4视听对象编码 144

9．4．1 MPEG-4是什么 144

9．4．2 MPEG-4的系统模型 144

9．5 MPEG-7多媒体内容描述接口标准 146

9．5．1 MPEG-7是什么 146

9．5．2 MPEG-7标准化范围 146

9．6 MPEG-21多媒体框架标准 148

9．6．1 MPEG-21是什么 148

9．6．2 MPEG-21的结构 149

练习与思考题 152

参考文献和站点 152

第10章 MPEG声音 153

10．1听觉系统的感知特性 153

10．1．1对响度的感知 153

10．1．2对音高的感知 154

10．1．3掩蔽效应 154

10．2感知声音编码 157

10．2．1 MPEG声音的压缩依据 157

10．2．2感知子带编码 157

10．2．3杜比数字编码 158

10．3 MPEG-1 Audio 159

10．3．1声音编码 159

10．3．2声音的性能 160

10．3．3子带编码 161

10．3．4多相滤波器组 162

10．3．5编码层 163

10．4 MPEG-2 Audio 166

10．4．1 MPEG-2 Audio简介 166

10．4．2 MPEG-2 Audio使用的环绕声 167

10．4．3 MPEG-2 Audio的后向兼容结构 167

练习与思考题 168

参考文献和站点 169

第11章 MPEG视像 172

11．1视像数据的冗余 172

11．2视像数据的速率 173

11．2．1 BT．601视像数据速率 173

11．2．2 VCD视像的压缩比 174

11．2．3 DVD视像的压缩比 174

11．3 MPEG-1视像 175

11．3．1视像数据的压缩算法 175

11．3．2帧内图像I的压缩编码算法 176

11．3．3预测图像P的压缩编码算法 176

11．3．4双向预测图像B的压缩编码算法 180

11．3．5帧图像的编排顺序 180

11．3．6视像数据流的结构 181

11．4 MPEG-2视像 182

11．4．1视像编码器和解码器 182

11．4．2视像数据位流的结构 183

11．4．3视像质量可变编码 183

11．5 MPEG-4 AVC／H．264视像 188

11．5．1 MPEG-4 AVC／H．264的由来 188

11．5．2提高编码效率的主要技术 189

11．5．3视像数据的编码结构 191

11．5．4编译码器的结构 192

练习与思考题 194

参考文献和站点 194

第二部分 多媒体的存储 199

第12章 光盘存储器 199

12．1 CD 199

12．1．1 CD工业史上的大事 199

12．1．2 CD的结构 200

12．1．3数据是怎样写入到CD上的 201

12．1．4数据是怎样从CD上读出的 201

12．1．5激光唱盘标准摘要 202

12．2 CD-Audio 203

12．2．1采样频率和样本大小 203

12．2．2声道数 204

12．2．3声音数据的通道编码 204

12．2．4 CD如何批量生产 205

12．3 DVD 206

12．3．1 DVD是什么 206

12．3．2 DVD的规格 207

12．3．3 DVD的存储容量是怎样提高的 208

12．4 VCD与DVD播放机 210

12．4．1 VCD简介 210

12．4．2 VCD播放机的基本结构 210

12．4．3 DVD播放机的基本结构 211

12．5 HD DVD与BD 212

12．5．1 HD DVD与BD是什么 212

12．5．2 HD DVD与BD技术规范 213

练习与思考题 215

参考文献和站点 216

第13章 光盘存储格式 217

13．1 CD标准系列 217

13．2激光唱盘标准——红皮书 217

13．2．1 CD上的音乐节目是如何组织的 217

13．2．2 CD-DA的通道：P-W 219

13．2．3 CD-G是什么 220

13．3 CD-ROM标准——黄皮书 220

13．3．1 CD-ROM Mode 1 220

13．3．2 CD-ROM Mode 2 221

13．3．3混合方式 221

13．4 CD-ROM／XA 221

13．4．1 CD-ROM／XA Mode 2 Form 1 222

13．4．2 CD-ROM／XA Mode 2 Form 2 222

13．4．3 CD-ROM／XA中的声音 222

13．5 CD-I标准——绿皮书 223

13．5．1 CD-I格式 223

13．5．2 CD-I Ready格式 223

13．5．3 CD-Bridge 223

13．6可录CD标准——橙皮书 224

13．6．1橙皮书概要 224

13．6．2橙皮书第1部分 225

13．6．3橙皮书第2部分 225

13．7 VCD标准——白皮书 226

13．7．1 VCD的组织 226

13．7．2 VCD的文件目录结构 227

13．7．3 MPEG-Audio／Video扇区的结构 228

13．8通用磁盘格式 229

13．9错误检测原理 229

13．9．1错误检测和校正简介 229

13．9．2 CRC错误检测原理 229

13．9．3 CD上的错误检测码 231

练习与思考题 231

参考文献和站点 232

第三部分 多媒体传输 235

第14章 多媒体网络应用与服务质量 235

14．1多媒体网络技术是什么 235

14．1．1网络是什么 235

14．1．2多媒体网络是什么 236

14．1．3多媒体网络技术是什么 236

14．2网上数据的交换方法 237

14．2．1线路交换 237

14．2．2数据包交换 238

14．2．3消息的类型 240

14．2．4关于packet switching的中文术语 240

14．3流媒体的传输方法 240

14．3．1流媒体与媒体流播 240

14．3．2先下载后播放——用Web服务器实现 242

14．3．3边流边播——用Web服务器实现 243

14．3．4边流边播——用流媒体服务器实现 243

14．3．5媒体播放器的主要功能 244

14．4多媒体网络的典型应用 244

14．4．1多媒体广播 244

14．4．2 IP电话 245

14．4．3 IP电视会议 245

14．4．4 IP电视 245

14．4．5 IP影视点播 245

14．4．6 IP声音点播 246

14．4．7 IP远程教育系统 246

14．5多媒体服务质量 246

14．5．1服务质量的概念 247

14．5．2服务质量的衡量 247

14．5．3多媒体的服务质量 248

14．5．4提高服务质量的技术 250

14．5．5综合服务保障法 251

14．5．6区分服务保障法 252

练习与思考题 253

参考文献和站点 253

第15章 因特网介绍 255

15．1因特网是计算机网络 255

15．1．1计算机网络的概念 255

15．1．2计算机网络的结构 256

15．1．3计算机连网的部件 257

15．1．4计算机网络的类型 259

15．1．5因特网是计算机网络 261

15．2电话网络上的网络 262

15．2．1电话网络 262

15．2．2 ISDN网络 263

15．2．3 DSL网络 264

15．3因特网接入方法 265

15．3．1通过电话网络接入 266

15．3．2通过DSL网络接入 269

15．3．3通过有线电视网络接入 272

练习与思考题 273

参考文献与站点 273

第16章 TCP／IP协议套 274

16．1因特网的参考模型 274

16．1．1 ISO／OSI参考模型 274

16．1．2因特网参考模型 276

16．1．3面向连接服务与无连接服务 277

16．1．4 TCP／IP的核心协议 279

16．2因特网上的地址 280

16．2．1电子邮件地址 280

16．2．2网际协议（IPv4）地址 280

16．2．3网际协议（IPv6）地址 283

16．2．4 MAC地址 284

16．2．5域名地址和域名系统 285

16．2．6统一资源地址 287

16．3应用层上的协议 288

16．3．1应用层简介 288

16．3．2超文本传输协议 289

16．3．3部分常用协议介绍 292

16．4传输层上的协议 294

16．4．1传输层简介 295

16．4．2端口和套接口的概念 295

16．4．3 TCP协议 297

16．4．4 UDP协议 300

16．5网络层上的协议 301

16．5．1网络层简介 301

16．5．2网际协议IPv4 302

16．5．3网际协议IPv6 304

16．5．4相关的核心协议 305

练习与思考题 305

参考文献和站点 305

第17章 多媒体传输 307

17．1多媒体应用协议套 307

17．1．1多媒体应用协议的类型 307

17．1．2协议套中的主要协议 307

17．2实时传输和控制协议 309

17．2．1实时传输协议 309

17．2．2实时控制协议 312

17．3实时流播协议 313

17．3．1 RTSP协议概要 313

17．3．2 RTSP协议原理 314

17．4资源保留协议 315

17．4．1 RSVP协议概要 315

17．4．2 RSVP协议原理 315

17．5会话启动协议 317

17．5．1 SIP协议是什么 317

17．5．2 SIP的请求和响应 317

17．5．3 SIP服务器 319

17．5．4 SIP的消息结构 321

17．6会话描述和会话通告协议 322

17．6．1会话描述协议 322

17．6．2会话通告协议 323

17．7多目标广播 324

17．7．1多目标广播的概念 324

17．7．2多目标广播地址 326

17．7．3网际机组管理协议 327

17．8下一代网络技术 329

练习与思考题 330

参考文献和站点 330

附录 缩略语汇编 331