多媒体技术基础PDF电子书下载

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 4

1．2．2两种类型的压缩 4

1．2．3三种类型的编码 4

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（W3C） 11

1．6多媒体内容处理 14

1．6．1内容是什么 14

1．6．2内容处理 16

1．6．3内容标记语言 17

1．6．4多媒体内容检索 20

1．7迈向信息时代 21

练习与思考题 21

参考文献和站点 22

第一部分 多媒体压缩和编码 25

第2章 数据无损压缩 25

2．1数据冗余 25

2．1．1冗余的概念 25

2．1．2决策量 26

2．1．3信息量 26

2．1．4熵 26

2．1．5数据冗余量 26

2．2统计编码 27

2．2．1香农-范诺编码 27

2．2．2霍夫曼编码 28

2．2．3算术编码 29

2．3 RLE编码 32

2．4词典编码 33

2．4．1词典编码的思想 33

2．4．2 LZ77算法 34

2．4．3 LZSS算法 35

2．4．4 LZ78算法 36

2．4．5 LZW算法 38

练习与思考题 43

参考文献和站点 44

第3章 数字声音编码 45

3．1声音简介 45

3．1．1声音是什么 45

3．1．2声音的频率范围 45

3．2声音信号数字化 46

3．2．1从模拟过渡到数字 46

3．2．2模拟信号与数字信号 46

3．2．3声音信号数字化 47

3．2．4声音质量与数据率 48

3．3声音质量的MOS评分标准 48

3．4脉冲编码调制（PCM） 49

3．4．1 PCM的概念 49

3．4．2均匀量化 50

3．4．3非均匀量化 50

3．5 PCM在通信中的应用 51

3．5．1频分多路复用 51

3．5．2时分多路复用 51

3．5．3数字通信线路的数据传输率 52

3．6增量调制与自适应增量调制 53

3．6．1增量调制（DM） 53

3．6．2自适应增量调制（ADM） 54

3．7自适应差分脉冲编码调制 55

3．7．1自适应脉冲编码调制（APCM）的概念 55

3．7．2差分脉冲编码调制（DPCM）的概念 55

3．7．3自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 56

3．7．4 G．726 ADPCM编译码器 56

3．8 G．722 SB-ADPCM编译码器 57

3．8．1子带编码（SBC） 57

3．8．2子带-自适应差分脉冲编码调制（SB-ADPCM） 58

3．9线性预测编码（LPC）的概念 60

3．10 GSM声音简介 61

3．11话音编码标准摘要 62

3．11．1编码算法的性能 62

3．11．2话音编码标准 62

练习与思考题 63

参考文献和站点 64

第4章 彩色数字图像基础 65

4．1视觉系统对颜色的感知 65

4．2图像的颜色模型 66

4．2．1显示彩色图像用RGB相加混色模型 66

4．2．2打印彩色图像用CMY相减混色模型 68

4．3图像的三个基本属性 69

4．3．1图像分辨率 69

4．3．2像素深度与阿尔法（α）通道 70

4．3．3真彩色、伪彩色与直接色 71

4．4图像的种类 71

4．4．1矢量图与位图 71

4．4．2灰度图与彩色图 72

4．5伽马（γ）校正 73

4．5．1 γ的概念 73

4．5．2 γ校正 74

4．6 JPEG压缩编码 74

4．6．1 JPEG算法概要 74

4．6．2 JPEG算法的主要计算步骤 76

4．6．3 JPEG压缩和编码举例 82

4．7图像文件格式 84

4．7．1 BMP文件格式 84

4．7．2 GIF文件格式 85

4．7．3 JPEG格式 86

4．7．4 PNG格式 87

练习与思考题 89

参考文献和站点 89

第5章 颜色的度量体系 91

5．1颜色科学简史 91

5．2描述颜色的几个术语 92

5．2．1什么是颜色 92

5．2．2色调 93

5．2．3饱和度 93

5．2．4亮度 94

5．2．5颜色空间 95

5．3颜色的度量体系概要 96

5．4 Munsell颜色系统 97

5．5 Ostwald颜色系统 98

5．6 CIE颜色系统 98

5．6．1颜色科学史上的两次重要会议 98

5．6．2 CIE 1931 RGB 99

5．6．3 CIE 1931 XYZ 100

5．6．4 CIE 1931 xyY 102

5．6．5 CIE 1960 YUV和CIE YU′V′ 106

5．6．6 CIE 1976 LUV 106

5．6．7 CIE 1976 LAB 108

5．6．8 CIELUV LCh和CIELAB LCh 109

练习与思考题 110

参考文献和站点 110

第6章 颜色空间变换 111

6．1该用什么颜色空间 111

6．1．1颜色空间的分类问题 111

6．1．2颜色空间的变换问题 112

6．1．3颜色空间的选择 112

6．2计算机图形颜色空间 114

6．2．1 RGB、CMY和CMYK 114

6．2．2 HSV和RGB 116

6．2．3 HSL／HSB和RGB 118

6．2．4 HSI和RGB 120

6．3设备无关的颜色空间 121

6．3．1 CIE XYZ和CIELAB 121

6．3．2 CIE XYZ和CIELU V 121

6．3．3 CIE XYZ和RGB、BT．601、BT．709 122

6．4电视系统颜色空间 124

6．4．1电视系统的颜色空间 124

6．4．2 European Y′U′V′ 125

6．4．3 American Y′I′Q′ 126

6．4．4 SMPTE-C RGB 128

6．4．5 ITU-R BT．601 Y′CbCr 130

6．4．6 ITU-R BT．709 Y′CbCr 132

6．4．7 SMPTE-240M Y′PbPr 135

6．4．8 Kodak PhotoYCC颜色空间 136

练习与思考题 138

参考文献和站点 138

第7章 小波与小波变换 139

7．1小波介绍 139

7．1．1小波简史 139

7．1．2小波概念 140

7．1．3小波分析 141

7．1．4小波定义 146

7．2哈尔函数 146

7．2．1哈尔基函数 146

7．2．2哈尔小波函数 148

7．2．3函数的规范化 149

7．2．4哈尔基的结构 150

7．3哈尔小波变换 150

7．4规范化算法 152

7．5二维哈尔小波变换 153

7．5．1二维小波变换举例 153

7．5．2二维小波变换方法 160

练习与思考题 161

参考文献和站点 162

第8章 小波图像编码 163

8．1从子带编码到小波编码 163

8．1．1子带编码 163

8．1．2多分辨率分析 163

8．1．3滤波器组与多分辨率 164

8．1．4子带编码与小波编码 164

8．1．5小波分解图像方法 165

8．2 PSNR失真度量法 165

8．3 EZW编码 166

8．3．1介绍 166

8．3．2算法 167

8．3．3算法举例 170

8．4 SPIHT编码 178

8．4．1介绍 178

8．4．2渐进图像的传输 179

8．4．3分集排序算法 179

8．4．4类型和变量 180

8．4．5算法 181

8．4．6算法举例 182

8．5 EBCOT编码简介 185

8．5．1介绍 185

8．5．2质量层的概念 186

8．6 JPEG 2000简介 186

8．6．1 JPEG 2000是什么 186

8．6．2 JPEG 2000的基本结构 187

8．6．3 JPEG 2000的主要功能 188

8．6．4 JPEG 2000标准的文档 188

练习与思考题 189

参考文献和站点 190

第9章 数字电视基础 191

9．1模拟彩色电视制 191

9．1．1电视与电视制 191

9．1．2重现彩色图像的过程 191

9．1．3彩色电视制 192

9．1．4国际彩色电视标准 193

9．2电视扫描和同步 194

9．2．1电视的扫描方式 194

9．2．2 PAL制的扫描特性 195

9．2．3 NTSC制的扫描特性 196

9．2．4 SECAM制的扫描特性 196

9．3彩色电视信号的类型 197

9．3．1复合电视信号 197

9．3．2分量电视信号 197

9．3．3 S-Video信号 198

9．4电视图像数字化 198

9．4．1数字化方法 198

9．4．2 BT．601数字化标准 199

9．4．3 CIF电视图像格式 200

9．5图像子采样 201

9．5．1图像子采样概要 201

9．5．2 4∶4∶4 YCbCr格式 202

9．5．3 4∶2∶2 YCbCr格式 202

9．5．4 4∶1∶1 YCbCr格式 202

9．5．5 4∶2∶0 YCbCr格式 203

9．6数字电视 203

9．6．1数字电视是什么 203

9．6．2数字电视的原理 204

9．6．3数字电视的标准 205

9．7数字电视图像格式 206

9．7．1数字电视图像格式简介 206

9．7．2数字电视图像格式参数 207

9．7．3 SDTV格式 208

9．7．4 EDTV格式 209

9．7．5 HDTV格式 209

练习与思考题 210

参考文献和站点 210

第10章 MPEG概要 212

10．1 MPEG简介 212

10．1．1 MPEG是什么 212

10．1．2 MPEG文档的创建过程 213

10．1．3 MPEG标准的重要性 214

10．2 MPEG-1数字电视标准 215

10．2．1 MPEG-1是什么 215

10．2．2 MPEG-1的系统模型 215

10．2．3 MPEG-1标准的文档 216

10．3 MPEG-2数字电视标准 217

10．3．1 MPEG-2是什么 217

10．3．2 MPEG-2的系统模型 217

10．3．3 MPEG-2视像的类型与等级 218

10．3．4 MPEG-2标准的文档 222

10．4 MPEG-4视听对象编码 223

10．4．1 MPEG-4是什么 223

10．4．2 MPEG-4的系统模型 223

10．4．3 MPEG-4标准的文档 227

10．5 MPEG-7多媒体内容描述接口标准 228

10．5．1 MPEG-7是什么 228

10．5．2 MPEG-7标准化范围 229

10．5．3 MPEG-7标准的文档 230

10．6 MPEG-21多媒体框架标准 231

10．6．1 MPEG-21是什么 231

10．6．2 MPEG-21的结构 232

10．6．3 MPEG-21标准的文档 235

10．7 MPEG-A～MPEG-E 235

10．7．1 MPEG-A多媒体应用格式 236

10．7．2 MPEG-B系统技术 237

10．7．3 MPEG-C视像技术 237

10．7．4 MPEG-D声音技术 238

10．7．5 MPEG-E多媒体中间件 238

练习与思考题 239

参考文献和站点 239

第11章 MPEG声音 240

11．1听觉系统的感知特性 240

11．1．1对响度的感知 240

11．1．2对音高的感知 241

11．1．3掩蔽效应 241

11．2感知声音编码 244

11．2．1 MPEG声音的压缩依据 244

11．2．2感知子带编码 244

11．2．3杜比数字编码 245

11．3 MPEG-1 Audio 245

11．3．1声音编码 246

11．3．2声音的性能 246

11．3．3子带编码 248

11．3．4多相滤波器组 249

11．3．5编码层 249

11．4 MPEG-2 Audio 253

11．4．1 MPEG-2 Audio简介 253

11．4．2 MPEG-2 Audio使用的环绕声 254

11．4．3 MPEG-2 Audio的后向兼容结构 254

11．5 MPEG-2 AAC 255

11．5．1 MPEG-2 AAC是什么 255

11．5．2 MPEG-2 AAC编解码器的结构 256

11．5．3 MPEG-2 AAC的类型 257

11．6 MPEG-4 Audio 259

11．6．1 MPEG-4 Audio是什么 259

11．6．2 MPEG-4 Audio工具与文档 259

11．6．3 MPEG-4话音（speech）编码 261

11．6．4 MPEG-4声音（audio）编码 262

11．6．5 MPEG-4声音无损压缩（ALS） 265

练习与思考题 266

参考文献和站点 266

第12章 MPEG视像 269

12．1视像数据的冗余 269

12．2视像数据的速率 270

12．2．1 BT．601视像数据速率 270

12．2．2 VCD视像的压缩比 271

12．2．3 DVD视像的压缩比 271

12．3 MPEG-1视像 272

12．3．1视像数据的压缩算法 272

12．3．2帧内图像I的压缩编码算法 273

12．3．3预测图像P的压缩编码算法 273

12．3．4双向预测图像B的压缩编码算法 277

12．3．5帧图像的编排顺序 277

12．3．6视像数据流的结构 278

12．4 MPEG-2视像 279

12．4．1视像编码器和解码器 279

12．4．2视像数据位流的结构 280

12．4．3视像质量可变编码 280

12．5 MPEG-4 Visual视像 285

12．5．1 MPEG-4 Visual简介 285

12．5．2视像对象的编码与解码概要 286

12．5．3可视对象的层次结构 288

练习与思考题 289

参考文献和站点 289

第13章 MPEG-4 AVC／H．264视像 291

13．1 MPEG-4 AVC／H．264的由来 291

13．2提高编码效率的主要技术 292

13．3视像数据的编码结构 293

13．3．1分层处理的结构 293

13．3．2视像数据的组织 294

13．3．3三种类型的视像 296

13．4编解码器的结构 296

13．5帧内预测 298

13．5．1 4×4亮度预测方式 298

13．5．2 16×16亮度预测方式 299

13．5．3 8×8色度预测方式 300

13．6帧间预测 300

13．6．1移动补偿块的大小 300

13．6．2子像素移动矢量 301

13．6．3移动矢量的预测 301

13．7变换和量化 302

13．7．1变换类型 302

13．7．2 DCT和IDTC变换简化 303

13．7．3正变换与量化 304

13．7．4逆变换与逆量化 307

13．7．5 4×4亮度DC残差系数的变换和量化 309

13．7．6 2×2色度DC系数的变换和量化 310

13．7．7变换与量化过程举例 310

13．8熵编码 312

13．8．1指数葛洛姆编码介绍 313

13．8．2 CAVLC编码 315

13．8．3 CABAC编码 323

练习与思考题 325

参考文献和站点 325

第二部分 多媒体的存储 329

第14章 光盘存储器 329

14．1 CD 329

14．1．1 CD工业史上的大事 329

14．1．2 CD系列产品 330

14．1．3 CD的结构 330

14．1．4数据是怎样写入到CD上的 331

14．1．5数据是怎样从CD读出的 332

14．1．6激光唱盘标准摘要 333

14．2 CD-Audio 334

14．2．1采样频率和样本大小 334

14．2．2声道数 334

14．2．3声音数据的通道编码 335

14．2．4 CD如何批量生产 336

14．3 DVD 337

14．3．1．DVD是什么 337

14．3．2 DVD的规格 337

14．3．3 DVD的存储容量是怎样提高的 338

14．4 VCD与DVD播放机 340

14．4．1 VCD简介 340

14．4．2 VCD播放机的基本结构 341

14．4．3 DVD播放机的基本结构 342

14．5 HD DVD与BD 343

14．5．1 HD DVD与BD是什么 343

14．5．2 HD DVD与BD技术规范 343

练习与思考题 346

参考文献和站点 347

第15章 光盘存储格式 348

15．1 CD标准系列 348

15．2激光唱盘标准——红皮书 348

15．2．1 CD上的音乐节目是如何组织的 349

15．2．2 CD-DA的通道：P-W 350

15．2．3 CD -G是什么 351

15．3 CD-ROM标准——黄皮书 351

15．3．1 CD-ROM Mode 1 351

15．3．2 CD-ROM Mode 2 352

15．3．3混合方式 352

15．4 CD-ROM／XA 352

15．4．1 CD-ROM／XA Mode 2 Form 1 353

15．4．2 CD-ROM／XA Mode 2 Form 2 353

15．4．3 CD-ROM／XA中的声音 354

15．5 CD-I标准——绿皮书 354

15．5．1 CD-I格式 354

15．5．2 CD-I Ready格式 354

15．5．3 CD-Bridge 355

15．6可录CD标准——橙皮书 355

15．6．1橙皮书概要 355

15．6．2橙皮书第一部分 356

15．6．3橙皮书第二部分 356

15．7 CD-ROM文件系统 357

15．7．1 ISO 9660概要 357

15．7．2 CD-ROM的逻辑结构 359

15．7．3目录结构 360

15．7．4路径表 362

15．7．5卷结构 364

15．8 VCD标准——白皮书 366

15．8．1 VCD的组织 367

15．8．2 VCD的文件目录结构 368

15．8．3 MPEG-Audio／Video扇区的结构 369

15．9通用磁盘格式（UDF） 369

练习与思考题 370

参考文献和站点 370

第16章 错误检测和校正 371

16．1 CRC错误检测原理与检测码 371

16．1．1 CRC错误检测原理 371

16．1．2 CD上的错误检测码 372

16．2 RS编码和纠错算法 373

16．2．1 GF（2m）域 373

16．2．2 RS的编码算法 374

16．2．3 RS码的纠错算法 376

16．3 CIRC纠错技术 376

16．3．1交插技术 377

16．3．2交叉交插技术 377

16．4 RSPC码 378

练习与思考题 382

参考文献和站点 382

第三部分 多媒体的传输 385

第17章 多媒体网络应用与服务质量 385

17．1多媒体网络技术是什么 385

17．1．1网络是什么 385

17．1．2多媒体网络是什么 386

17．1．3多媒体网络技术是什么 386

17．2网上数据的交换方法 387

17．2．1线路交换 387

17．2．2数据包交换 388

17．2．3消息的类型 390

17．2．4关于packet switching的中文术语 390

17．3流媒体的传输方法 390

17．3．1流媒体与媒体流播 390

17．3．2先下载后播放——用Web服务器实现 392

17．3．3边流边播——用Web服务器实现 393

17．3．4边流边播——用流媒体服务器实现 393

17．3．5媒体播放器的主要功能 394

17．4多媒体网络的典型应用 394

17．4．1多媒体广播 395

17．4．2 IP电话 395

17．4．3 IP电视会议 395

17．4．4 IP电视 395

17．4．5 IP影视点播 396

17．4．6 IP声音点播 396

17．4．7 IP远程教育系统 396

17．5多媒体服务质量（QoS） 397

17．5．1服务质量的概念 397

17．5．2服务质量的衡量 397

17．5．3多媒体的服务质量 399

17．5．4提高服务质量的技术 400

17．5．5综合服务（IntServ）保障法 401

17．5．6区分服务（DiffServ）保障法 402

练习与思考题 406

参考文献和站点 406

第18章 因特网介绍 408

18．1因特网是计算机网络 408

18．1．1计算机网络的概念 408

18．1．2计算机网络的结构 409

18．1．3计算机连网的部件 410

18．1．4计算机网络的类型 412

18．1．5因特网是计算机网络 414

18．2电话网络上的网络 415

18．2．1电话网络 415

18．2．2 ISDN网络 416

18．2．3 DSL网络 417

18．3因特网接入方法 418

18．3．1通过电话网络接入 419

18．3．2通过DSL网络接入 422

18．3．3通过有线电视网络接入 425

练习与思考题 426

参考文献和站点 426

第19章 TCP／IP协议套 427

19．1因特网的参考模型 427

19．1．1 ISO／OSI参考模型 427

19．1．2因特网参考模型 428

19．1．3面向连接服务与无连接服务 430

19．1．4 TCP／IP的核心协议 432

19．2因特网上的地址 432

19．2．1电子邮件地址 433

19．2．2网际协议（IPv4）地址 433

19．2．3网际协议（IPv6）地址 435

19．2．4 MAC地址 437

19．2．5域名地址和域名系统 438

19．2．6统一资源地址（URL） 440

19．3应用层上的协议 441

19．3．1应用层简介 441

19．3．2超文本传输协议（HTTP） 442

19．3．3部分常用协议介绍 445

19．4传输层上的协议 448

19．4．1传输层简介 448

19．4．2端口和套接口的概念 448

19．4．3 TCP协议 450

19．4．4 UDP协议 453

19．5网络层上的协议 455

19．5．1网络层简介 455

19．5．2网际协议（IPv4） 455

19．5．3网际协议（IPv6） 457

19．5．4相关的核心协议 458

练习与思考题 459

参考文献和站点 459

第20章 多媒体的传输 460

20．1多媒体应用协议套 460

20．1．1多媒体应用协议套 460

20．1．2多媒体应用相关协议摘要 462

20．2实时传输和控制协议 463

20．2．1实时传输协议（RTP） 463

20．2．2实时控制协议（RTCP） 466

20．3实时流播协议 467

20．3．1 RTSP协议概要 467

20．3．2 RTSP协议原理 468

20．4资源保留协议 469

20．4．1 RSVP协议概要 469

20．4．2 RSVP协议原理 470

20．4．3 RSVP文件 471

20．5会话启动协议 471

20．5．1 SIP概要 471

20．5．2 SIP的请求和响应 472

20．5．3 SIP服务器 474

20．5．4 SIP的消息结构 476

20．6会话描述和会话通告协议 477

20．6．1会话描述协议（SDP） 477

20．6．2会话通告协议（SAP） 478

20．7多目标广播 479

20．7．1多目标广播的概念 479

20．7．2多目标广播地址 482

20．7．3网际机组管理协议（IGMP） 484

20．7．4多目标广播路径选择简介 485

20．8下一代网络（NGN）技术 489

练习与思考题 490

参考文献和站点 490

第四部分 多媒体内容处理语言 495

第21章 HTML语言 495

21．1 HTML文档 495

21．1．1 HTML与网页 495

21．1．2元素和标签的概念 495

21．1．3 HTML文档什么样 496

21．2 HTML标签和属性 497

21．2．1基本标签 497

21．2．2标签的属性 503

21．3字符样式 504

21．3．1物理样式和逻辑样式 504

21．3．2字符实体 505

21．4超链接 507

21．4．1超链接的概念 507

21．4．2文档的相对路径与绝对路径 507

21．4．3使用URL 508

21．4．4文档内部之间的链接 509

21．4．5链接电子邮件程序 510

21．4．6链接内联图像 510

21．4．7用图像作超链接 511

21．4．8用图像作网页的背景 512

21．4．9链接外联图像 512

21．4．10在文档中链接和嵌入声音文件 513

21．4．11在文档中链接和嵌入影视文件 514

21．5表格标签和属性 515

练习与思考题 518

参考文献和站点 519

第22章 XML语言 520

22．1 XML是什么语言 520

22．2 XML文档的语言基础 520

22．2．1 XML文档什么样 520

22．2．2 XML文档元素 521

22．2．3 XML文档结构 525

22．2．4 XML文档语法 526

22．2．5 XML文档类型 528

22．2．6 XML文档的名称空间 529

22．3 XML文档的显示方法 531

22．3．1在浏览器中查看XML文档 531

22．3．2使用CSS显示XML文档 532

22．3．3使用JavaScript显示XML文档 533

22．3．4使用数据岛显示XML文档 535

22．4 XML文档的模式语言 537

22．4．1 DTD——文档类型定义 537

22．4．2 XML Schema——XML模式 541

22．5 XML文档的样式语言 550

22．5．1 XSL系列规范 550

22．5．2 XPath路径语言 552

22．5．3 XSLT转换语言 557

22．5．4 XSL-F（）格式对象语言 566

练习与思考题 578

参考文献和站点 579

附录 缩略语汇编 580