多媒体技术基础与应用 第3版PDF电子书下载

第1章 多媒体技术概论 1

1.1 多媒体的概念 1

1.1.1 媒体的分类 1

1.1.2 多媒体的定义 2

1.1.3 多媒体的关键特性 3

1.2 多媒体技术的发展 5

1.2.1 信息载体革命的3个重要里程碑 5

1.2.2 媒体传播技术的发展历史与整合 6

1.2.3 历史上的多媒体系统 7

1.2.4 多媒体技术的当前发展 9

1.3 多媒体的应用领域 10

1.4 多媒体数据的特性与表现形式 14

1.4.1 多媒体数据的特性 14

1.4.2 多媒体信息的主要表现形式 14

1.5 多媒体关键技术 16

1.5.1 数据存储技术 16

1.5.2 多媒体数据压缩编码与解码技术 17

1.5.3 虚拟现实技术 17

1.5.4 多媒体数据库技术 19

1.5.5 多媒体网络与通信技术 19

1.5.6 智能多媒体技术 20

1.5.7 多媒体信息检索 20

习题一 20

第2章 多媒体计算机系统 22

2.1 多媒体计算机系统的组成及其发展 22

2.1.1 多媒体计算机系统的层次结构 22

2.1.2 多媒体计算机系统的发展 23

2.2 多媒体计算机主机系统 25

2.2.1 CPU 25

2.2.2 半导体存储器及其工作原理 26

2.2.3 主板 29

2.2.4 总线结构 30

2.2.5 计算机与外部设备的接口及标准 30

2.3 磁存储系统及其工作原理 32

2.3.1 磁存储原理 32

2.3.2 硬盘存储系统 32

2.3.3 磁盘阵列 33

2.3.4 磁带存储 34

2.4 显示系统及其工作原理 35

2.4.1 CRT显示器 35

2.4.2 液晶显示器 36

2.4.3 显卡 38

2.5 多媒体信息处理器及芯片 39

2.5.1 数字信号处理器 39

2.5.2 具有多媒体功能的微处理器 40

2.5.3 媒体处理器 41

习题二 43

第3章 多媒体光盘存储系统 44

3.1 光盘存储系统 44

3.1.1 信息时代的数字化纸张——光盘 44

3.1.2 光盘的类型 46

3.1.3 CD-ROM驱动器的工作原理 47

3.1.4 光驱读取光盘的两种方式 48

3.2 光盘的标准 49

3.2.1 CD-DA标准 49

3.2.2 CD-ROM标准 50

3.2.3 CD-R标准 50

3.2.4 Video CD 51

3.2.5 DVD 51

3.2.6 蓝光DVD与HD DVD 52

3.3 光存储介质的结构与工作原理 52

3.3.1 光存储介质的概念 52

3.3.2 光盘结构综述 53

3.3.3 光盘记录密度及其技术 54

3.3.4 CD-R光盘的结构与记录信息的原理 56

3.3.5 磁光盘记录信息的原理 56

3.3.6 相变光盘记录信息的原理 57

3.3.7 DVD光盘的结构与类型 59

3.4 光盘数据编码与光盘制作过程 63

3.4.1 光盘数据编码 63

3.4.2 光盘制作过程 64

3.5 光盘库与光盘镜像服务器 66

3.5.1 光盘库 66

3.5.2 光盘镜像服务器 68

习题三 69

第4章 多媒体音频信息处理技术 71

4.1 音频信号及其概念 71

4.1.1 声音处理技术历史回顾 71

4.1.2 声音信号的形式 72

4.1.3 模拟音频信号的物理特征 73

4.1.4 模拟数据与数字数据 75

4.1.5 与声音有关的几个术语 75

4.1.6 声音质量的评价 76

4.2 模拟音频的数字化过程 77

4.2.1 采样 78

4.2.2 量化 78

4.2.3 声音采样与量化过程示例 79

4.2.4 编码 80

4.3 声卡 82

4.3.1 声卡的工作原理 82

4.3.2 声卡的性能指标 84

4.4 音频文件的格式与处理软件 86

4.4.1 音频文件格式 86

4.4.2 音频制作与处理软件 89

4.5 乐器数字接口——MIDI 91

4.5.1 什么是MIDI 91

4.5.2 MIDI系统的组成 92

4.5.3 MIDI的工作过程 94

4.5.4 FM合成法与波表合成法 96

4.5.5 GM——标准MIDI乐器排序表 96

4.5.6 MIDI音乐创作软件与音序软件 97

习题四 99

第5章 数字图像处理技术 103

5.1 数字图像处理概述 103

5.1.1 数字图像的概念 103

5.1.2 图像的数字化 105

5.1.3 电磁波谱 106

5.1.4 图像的感知和获取 106

5.1.5 图像的表示 108

5.1.6 数字图像处理系统 109

5.1.7 数字图像处理与其他相关学科的关系 109

5.2 数字图像处理的主要研究内容 110

5.3 图像与图像数字化过程 113

5.3.1 图像的采样 113

5.3.2 图像量化 115

5.3.3 图像的编码与压缩 115

5.4 图像处理中的色彩学知识 116

5.4.1 认识色彩 116

5.4.2 色彩的三要素 116

5.4.3 色彩模型 118

5.4.4 颜色深度与位平面 122

5.4.5 分辨率 122

5.5 位图绘画与编辑 123

5.5.1 位图绘画与数字化绘图板 124

5.5.2 基本绘画工具 124

5.5.3 色彩调整 127

5.5.4 滤镜 128

5.5.5 图层 129

5.5.6 通道 129

5.5.7 图层蒙版 130

5.6 图像文件格式与图像处理软件 131

5.6.1 常用图像文件格式 131

5.6.2 图像处理软件Adobe Photoshop 132

习题五 133

第6章 计算机图形学与图形处理技术 137

6.1 计算机图形学概论 137

6.1.1 计算机图形学研究的主要内容 137

6.1.2 计算机图形处理的基本内容 138

6.1.3 计算机图形系统的组成与功能 138

6.2 计算机图形学的发展与应用 139

6.2.1 计算机图形学的发展 139

6.2.2 计算机图形学的应用领域 141

6.3 二维矢量绘图与编辑 143

6.3.1 矢量图形对象与绘图工具 143

6.3.2 路径与锚点 144

6.3.3 曲线编辑 145

6.3.4 填充与渐变 145

6.3.5 矢量字体 146

6.3.6 三维造型 146

6.4 三维真实感图形技术 147

6.4.1 真实感图形技术研究的内容 147

6.4.2 计算机三维图形建模与表示 148

6.4.3 三维几何造型方法 150

6.4.4 三维物体消隐 152

6.4.5 光照模型 154

6.4.6 物体表面的纹理 156

6.4.7 阴影的生成 157

6.5 实时真实感图形学技术 158

6.5.1 实时真实感图形学概述 158

6.5.2 层次细节显示和简化技术 158

6.5.3 基于图像的绘制技术 160

6.6 矢量图格式与绘图软件 161

6.6.1 矢量图 161

6.6.2 AutoCAD 162

6.6.3 矢量绘图软件CorelDRAW 163

6.6.4 Adobe Illustrator 165

习题六 165

第7章 多媒体视频信息处理技术 168

7.1 视频基础知识 168

7.1.1 视频的定义 168

7.1.2 视频的分类 168

7.1.3 数字化视频的优点 170

7.1.4 视频信号与图像信号的差异 170

7.2 广播电视信号及其标准 170

7.2.1 电视信号的产生、传输和接收 170

7.2.2 电视信号制式 171

7.2.3 电视视频信号的扫描方式 172

7.2.4 YUV与RGB色彩模型 173

7.2.5 彩色电视的信号类型 174

7.3 数字电视 176

7.3.1 数字电视的特点及提供的服务 177

7.3.2 实现数字电视的步骤 178

7.3.3 数字电视标准 178

7.4 视频的数字化过程 180

7.4.1 视频信号的采样 180

7.4.2 量化 181

7.4.3 视频压缩与编码技术标准 181

7.5 数字视频处理系统 182

7.5.1 数字视频处理系统的组成 182

7.5.2 视频采集卡的工作原理 183

7.6 视频文件的类型 184

7.6.1 本地视频格式 184

7.6.2 基于网络传输的流媒体视频格式 185

习题七 187

第8章 计算机动画 191

8.1 计算机动画及其发展 191

8.1.1 动画的基本概念 191

8.1.2 计算机动画 193

8.1.3 计算机动画研究的内容 194

8.2 计算机动画采用的技术与方法 195

8.2.1 关键帧动画 195

8.2.2 路径动画 195

8.2.3 变形动画 196

8.2.4 动力学动画 197

8.2.5 粒子动画 198

8.2.6 群体动画 199

8.2.7 人脸表情动画 200

8.2.8 运动捕捉 201

8.2.9 三维扫描技术 202

8.3 二维动画制作过程及其软件 203

8.3.1 二维动画制作过程 203

8.3.2 RETAS 203

8.3.3 Toonz 204

8.3.4 Animo二维卡通动画制作系统 205

8.3.5 Animation Stand二维卡通动画制作软件 206

8.3.6 二维网页动画制作软件Flash 206

8.3.7 GIF动画 207

8.4 三维动画制作过程及其制作软件 208

8.4.1 3DS MAX 208

8.4.2 Softimage 3D 209

8.4.3 Maya 209

8.4.4 LightWave 3D 210

8.4.5 三维动画制作过程与示例 211

8.5 运动捕捉技术与三维计算机动画 214

8.5.1 运动捕捉技术概述 215

8.5.2 Motion Capture系统的组成 215

习题八 216

第9章 数据压缩编码技术与JPEG标准 223

9.1 数据压缩编码技术概述 223

9.1.1 信息为什么能压缩 223

9.1.2 有损压缩与无损压缩 224

9.1.3 对称压缩和不对称压缩 224

9.1.4 信息编码技术的发展 224

9.1.5 图像编码技术的标准化 225

9.2 预测编码 226

9.2.1 预测编码的基本概念 226

9.2.2 差分脉冲编码（DPCM） 227

9.2.3 自适应差分脉冲编码（ADPCM） 228

9.3 变换编码 229

9.3.1 变换编码的基本方法 229

9.3.2 离散余弦变换 229

9.3.3 小波变换 231

9.4 统计编码 233

9.4.1 统计编码的基本概念 233

9.4.2 霍夫曼编码 233

9.4.3 行程编码 234

9.4.4 算术编码 236

9.5 其他编码 236

9.5.1 LZW编码 236

9.5.2 分形编码 237

9.6 静止图像压缩标准JPEG 238

9.6.1 JPEG概述 238

9.6.2 颜色模式转换及采样 240

9.6.3 DCT变换 240

9.6.4 量化 241

9.6.5 编码 243

9.6.6 新一代静止图像压缩标准——JPEG 2000 244

习题九 246

第10章 运动图像压缩标准MPEG 248

10.1 MPEG标准简述 248

10.1.1 视频压缩技术历史概述 248

10.1.2 MPEG-1 248

10.1.3 MPEG-2 249

10.1.4 MPEG-4 249

10.1.5 MPEG-7 250

10.2 MPEG的编码与实现过程 250

10.2.1 MPEG编码的基本思想 250

10.2.2 MPEG的流结构 251

10.2.3 信号的采样 252

10.2.4 MPEG图像的类型 253

10.2.5 MPEG的帧序列 254

10.2.6 运动预测与补偿 255

10.2.7 运动补偿预测编码器的结构 256

10.3 基于对象编码技术的MPEG-4 256

10.3.1 传统MPEG编码技术的局限 256

10.3.2 对象编码 257

10.3.3 MPEG-4核心编码技术——AV对象 257

10.3.4 基于场景的对象分割与编码技术 258

10.3.5 视频对象平面——VOP 259

10.3.6 运动预测与运动补偿技术 260

10.3.7 应用前景 261

10.4 基于内容的信息存取与MPEG-7 263

10.4.1 MPEG-7概述 263

10.4.2 MPEG-7：基于信息内容的搜索引擎 264

10.4.3 MPEG-7中的主要概念 264

10.4.4 MPEG-7标准的范围 265

10.4.5 多媒体研究与MPEG-7 266

10.5 H.261与H.263 267

习题十 268

第11章 多媒体辅助设备 270

11.1 图像扫描仪 270

11.1.1 图像扫描仪的工作原理 270

11.1.2 图像扫描仪的分类 270

11.1.3 图像扫描仪的性能指标 271

11.1.4 图像扫描软件 272

11.1.5 光学符号识别（OCR） 272

11.2 数字投影机 274

11.2.1 CRT投影机 274

11.2.2 液晶（LCD）投影机 274

11.2.3 数码（DLP）投影机 275

11.3 数字视频展示台 277

11.3.1 视频展示台的工作原理 277

11.3.2 视频展示台的应用 277

11.4 触摸屏 278

11.4.1 触摸屏的基本特征 279

11.4.2 触摸屏的类型与工作原理 279

11.5 彩色打印技术 281

11.5.1 由计算机屏幕显示到打印输出 282

11.5.2 黑白激光打印机的工作原理 282

11.5.3 彩色激光打印机的工作原理 283

11.5.4 彩色喷墨打印 284

11.5.5 热转换打印 285

11.6 数码相机 286

11.6.1 数码相机的工作原理 286

11.6.2 CCD结构剖析 287

11.7 数字摄像机 289

11.7.1 数字摄像机与传感器 289

11.7.2 数字摄像机的特点 290

11.8 数字摄像头 291

11.9 手写输入设备 292

11.9.1 手写输入设备的组成 292

11.9.2 手写识别的过程 293

11.9.3 手写识别软件 293

11.9.4 手写识别与OCR的异同 294

习题十一 294

第12章 多媒体通信与网络技术 296

12.1 数据通信的基本原理 296

12.1.1 通信与网络技术的历史回顾 296

12.1.2 通信系统模型 297

12.1.3 数字通信系统中带宽的概念 298

12.1.4 信道容量与香农定理 299

12.1.5 基带传输与宽带传输 300

12.1.6 多路复用技术 300

12.2 计算机网络 301

12.2.1 计算机网络的定义与组成 301

12.2.2 计算机网络的类型 303

12.2.3 计算机网络的拓扑结构 304

12.2.4 计算机网络通信协议 306

12.2.5 开放系统互联／参考模型（OSI/RM） 307

12.2.6 TCP/IP 309

12.2.7 网络互联及其设备 310

12.3 多媒体通信技术 311

12.3.1 多媒体通信的概念 311

12.3.2 多媒体系统通信方式 312

12.3.3 多媒体网络的特征 313

12.4 宽带骨干通信网络 316

12.4.1 宽带骨干通信网络的发展 316

12.4.2 全光通信网络与技术 316

12.4.3 全光网络实现的基础——波分复用技术（WDM） 317

12.4.4 IP网络与光网络结合——下一代互联网技术 318

12.5 宽带网络接入技术 319

12.5.1 接入网的定义 320

12.5.2 接入网技术综述 320

12.5.3 金属线接入技术 321

12.5.4 光纤接入网 322

12.5.5 混合光纤同轴接入 323

12.5.6 宽带以太网接入技术 324

12.5.7 蜂窝移动接入 325

12.5.8 卫星接入技术 326

12.6 流媒体技术 327

12.6.1 流媒体的概念 327

12.6.2 流媒体系统结构及其特性 328

习题十二 329

第13章 多媒体电子出版物与著作工具 331

13.1 电子出版物的制作 331

13.1.1 电子出版物的概念与特点 331

13.1.2 电子出版物的开发制作特点 332

13.1.3 电子出版物制作的环境 333

13.1.4 电子出版物开发系统的组成 334

13.1.5 电子出版物的开发过程 335

13.2 多媒体著作工具 336

13.2.1 多媒体著作工具的特点 337

13.2.2 多媒体著作工具的分类 338

13.2.3 对著作工具的功能要求 338

13.3 常用多媒体著作工具介绍 340

13.3.1 Director 340

13.3.2 Authorware 342

13.3.3 ToolBook 344

13.3.4 方正奥思 344

习题十三 346

参考文献 350