多媒体技术基础PDF电子书下载

第一部分 多媒体的表示和计算 1

第1章 多媒体技术概要 1

1.1 多媒体是交互信息传播媒体 1

1.2 多媒体涉及的几个概念 2

1.2.1 超文本的概念 2

1.2.2 超媒体的概念 3

1.2.3 标准通用标记语言(SGML) 3

1.2.4 超文本标记语言(HTML) 5

1.2.5 虚拟现实造型语言(VRML) 5

1.3 多媒体与网络 6

1.4 多媒体与光盘存储器 6

1.5 多媒体的技术研究与应用开发 7

练习与思考题 7

第2章 数字声音及MIDI简介 8

2.1 声音与听觉器官 8

2.2 声音信号数字化 9

2.2.1 从模拟过渡到数字 9

2.2.2 模拟信号与数字信号 9

2.2.3 声音信号数字化 9

2.2.4 采样频率 10

2.2.5 采样精度 10

2.2.6 声音质量与数据率 11

2.3 声音文件的存储格式 11

2.4 声音工具 12

2.5 声音质量的度量 14

2.6 电子乐器数字接口(MIDI)系统 14

2.6.1 MIDI简介 14

2.6.2 频率调制(FM)合成声音 15

2.6.3 乐音样本合成声音 16

2.6.4 MIDI系统 16

2.6.5 MIDI消息 19

2.6.6 MIDI音序器和标准MIDI文件 20

2.6.7 合成器的多音调和多音色 20

2.6.8 通用MIDI(GM) 21

练习与思考题 21

参考文献和站点 22

第3章 话音编码 23

3.1 话音编码概要 23

3.1.1 话音波形的特性 23

3.1.2 三种话音编译码器 25

3.2 脉冲编码调制(PCM) 29

3.2.1 PCM的概念 29

3.2.2 均匀量化 30

3.2.3 非均匀量化 31

3.2.4 μ律压扩 31

3.2.5 A律压扩 31

3.3 PCM在通信中的应用 32

3.4 增量调制与自适应增量调制 33

3.4.1 增量调制(DM) 34

3.4.2 自适应增量调制(ADM) 35

3.5 自适应差分脉冲编码调制 35

3.5.1 自适应脉冲编码调制(APCM)的概念 35

3.5.2 差分脉冲编码调制(DPCM)的概念 36

3.5.3 自适应差分脉冲编码调制(ADPCM) 36

3.5.4 G.721 ADPCM编译码器 37

3.6 G.722 SB-ADPCM编译码器 38

3.6.1 子带编码(SBC) 38

3.6.2 子带-自适应差分脉冲编码调制(SB-ADPCM) 40

3.7 线性预测编码(LPC)的概念 41

3.8 GSM编译码器简介 42

练习与思考题 43

参考文献和站点 43

第4章 无损数据压缩 45

4.1 香农-范诺与霍夫曼编码 45

4.1.1 香农-范诺编码 45

4.1.2 霍夫曼编码 46

4.2 算术编码 47

4.3 RLE编码 51

4.4 词典编码 52

4.4.1 词典编码的思想 52

4.4.2 LZ77算法 53

4.4.3 LZSS算法 54

4.4.4 LZ78算法 55

4.4.5 LZW算法 57

练习与思考题 61

参考文献和站点 62

第5章 彩色数字图像基础 63

5.1 视觉系统对颜色的感知 63

5.2 图像的颜色模型 64

5.2.1 显示彩色图像用RGB相加混合模型 64

5.2.2 打印彩色图像用CMY相减混色模型 66

5.3 图像的三个基本属性 67

5.3.1 分辨率 67

5.3.2 像素深度 68

5.3.3 真彩色、伪彩色与直接色 68

5.4 图像的种类 70

5.4.1 矢量图与点位图 70

5.4.2 灰度图与彩色图 70

5.5 γ(伽马)校正 71

5.5.1 γ的概念 71

5.5.2 γ校正 72

5.6 JPEG压缩编码 73

5.6.1 JPEG算法概要 73

5.6.2 JPEG算法的主要计算步骤 74

5.6.3 应用JPEG算法举例 77

5.7 图像文件格式 79

5.7.1 BMP文件格式 79

5.7.2 GIF文件格式 80

5.7.3 JPEG格式 81

5.7.4 PNG格式 82

5.8 图像文件后缀一览表 84

练习与思考题 86

参考文献和站点 87

第6章 颜色的度量体系 88

6.1 颜色科学简史 88

6.2 描述颜色的几个术语 89

6.2.1 什么是颜色 89

6.2.2 色调 90

6.2.3 饱和度 90

6.2.4 亮度 91

6.2.5 颜色空间 92

6.3 颜色的度量体系 93

6.4 Munsell颜色系统 94

6.5 Ostwald颜色系统 95

6.6 CIE颜色系统 95

6.6.1 颜色科学史上的两次重要会议 95

6.6.2 CIE 1931 RGB 96

6.6.3 CIE 1931 XYZ 98

6.6.4 CIE 1931 xyY 100

6.6.5 CIE 1960 YUV和CIE YU′V′ 104

6.6.6 CIE 1976 LUV 104

6.6.7 CIE 1976 LAB 106

6.6.8 CIELUV LCh和CIELAB LCh 108

练习与思考题 108

参考文献和站点 109

第7章 颜色空间变换 110

7.1 该用什么颜色空间 110

7.1.1 颜色空间的分类问题 110

7.1.2 颜色空间的变换问题 111

7.1.3 什么颜色空间适合我 111

7.2 计算机图形颜色空间 114

7.2.1 RGB，CMY和CMYK 114

7.2.2 HSV和RGB 115

7.2.3 HSL/HSB和RGB 118

7.2.4 HSI和RGB 119

7.3 设备无关的颜色空间 120

7.3.1 CIE XYZ和CIELAB 120

7.3.2 CIE XYZ和CIELUV 121

7.3.3 CIE XYZ和RGB，BT.601，BT.709 122

7.4 电视系统颜色空间 124

7.4.1 电视系统的颜色空间 124

7.4.2 European Y′U′V′ 125

7.4.3 American Y′I′Q′ 127

7.4.4 SMPTE-C RGB 129

7.4.5 ITU-R BT.601 Y′CbCr 130

7.4.6 ITU-R BT.709 Y′CbCr 133

7.4.7 SMPTE-240M Y′PbPr 136

7.4.8 Kodak PhotoYCC颜色空间 137

练习与思考题 139

参考文献和站点 139

第8章 小波与小波变换 140

8.1 小波介绍 140

8.1.1 小波简史 140

8.1.2 小波概念 141

8.1.3 小波分析 142

8.1.4 小波定义 148

8.2 哈尔函数 148

8.2.1 哈尔基函数 148

8.2.2 哈尔小波函数 150

8.2.3 函数的规范化 151

8.2.4 哈尔基的结构 152

8.3 哈尔小波变换 152

8.4 规范化算法 154

8.5 二维哈尔小波变换 156

8.5.1 二维小波变换举例 156

8.5.2 二维小波变换方法 163

练习与思考题 165

参考文献和站点 165

第9章 小波图像编码 166

9.1 从子带编码到小波编码 166

9.1.1 子带编码 166

9.1.2 多分辨率分析 166

9.1.3 滤波器组与多分辨率 167

9.1.4 从子带编码到小波编码 167

9.1.5 小波分解图像方法 168

9.2 失真的度量方法 168

9.3 EZW编码 169

9.3.1 介绍 169

9.3.2 算法 170

9.3.3 算法举例 173

9.4 SPIHT编码 182

9.4.1 介绍 182

9.4.2 渐进图像的传输 182

9.4.3 分集排序算法 183

9.4.4 类型和变量 184

9.4.5 算法 185

9.4.6 算法举例 186

9.5 EBCOT编码简介 189

9.5.1 介绍 189

9.5.2 质量层的概念 190

9.5.3 位速率失真最佳 190

9.6 JPEG 2000简介 191

9.6.1 JPEG 2000是什么 191

9.6.2 JPEG 2000的基本结构 191

9.6.3 JPEG 2000的主要功能 192

练习与思考题 193

参考文献和站点 193

第10章 彩色数字电视基础 195

10.1 彩色电视制式 195

10.1.1 简介 195

10.1.2 电视扫描和同步 196

10.1.3 彩色电视 198

10.2 彩色电视信号的类型 199

10.2.1 复合电视信号 199

10.2.2 分量电视信号 199

10.2.3 S-Video信号 200

10.3 电视图像数字化 201

10.3.1 数字化的方法 201

10.3.2 数字化标准 201

10.4 图像子采样 204

10.4.1 图像子采样概要 204

10.4.2 4:4:4 YCbCr格式 204

10.4.3 4:2:2 YCbCr格式 205

10.4.4 4:1:1 YCbCr格式 205

10.4.5 4:2:0 YCbCr格式 206

练习与思考题 206

参考文献和站点 207

第11章 MPEG简介 208

11.1 MPEG是什么 208

11.1.1 MPEG概述 208

11.1.2 MPEG文件的创建过程 208

11.2 MPEG-1 数字电视标准 209

11.3 MPEG-2 数字电视标准 210

11.4 MPEG-4 多媒体应用标准 213

11.5 MPEG-7 多媒体的内容描述接口 215

练习与思考题 215

参考文献和站点 215

第12章 MPEG声音 216

12.1 听觉系统的感知特性 216

12.1.1 对响度的感知 216

12.1.2 对音高的感知 217

12.1.3 掩蔽效应 217

12.2 MPEG Audio与感知特性 220

12.3 MPEG-1 Audio 221

12.3.1 声音编码 221

12.3.2 声音的性能 222

12.3.3 子带编码 223

12.3.4 多相滤波器组 225

12.3.5 编码层 225

12.4 MPEG-2 Audio 229

12.5 MPEG-2 AAC 230

12.5.1 MPEG-2 AAC是什么 230

12.5.2 MPEG-2 AAC的配置 231

12.5.3 MPEG-2 AAC的基本模块 232

12.6 MPEG-4 Audio 233

12.6.1 自然声音 233

12.6.2 合成声音 234

练习与思考题 236

参考文献和站点 236

第13章 MPEG电视 238

13.1 电视图像的数据率 238

13.1.1 ITU-R BT.601标准数据率 238

13.1.2 VCD电视图像数据率的估算 239

13.1.3 DVD电视图像数据率的估算 239

13.2 数据压缩算法 239

13.2.1 简介 239

13.2.2 帧内图像I的压缩编码算法 240

13.2.3 预测图像P的压缩编码算法 240

13.2.4 双向预测图像B的压缩编码算法 244

13.2.5 电视图像的结构 244

13.3 MPEG-2 的配置和等级 245

13.4 MPEG-4 电视图像编码 247

13.4.1 电视图像对象区的概念 247

13.4.2 电视图像编码方案 248

13.4.3 电视图像分辨率可变编码 250

13.5 HDTV格式 251

练习与思考题 251

参考文献和站点 252

第二部分 多媒体的存储 253

第14章 只读光盘存储器 253

14.1 CD简历 253

14.1.1 CD工业史上的几件大事 253

14.1.2 CD系列产品 254

14.2 CD的工作原理 255

14.2.1 CD盘片结构 255

14.2.2 CD盘的光道结构 255

14.2.3 数据是怎样写入到CD盘上的 256

14.2.4 数据是怎样从CD盘读出的 257

14.2.5 激光唱盘标准摘要 258

14.3 CD-Audio 259

14.3.1 采样频率和样本大小 259

14.3.2 声道数 259

14.3.3 声音数据的通道编码 259

14.3.4 CD盘如何批量生产 260

14.4 DVD简介 262

14.5 DVD的规格 263

14.6 DVD的存储容量是怎样提高的 264

14.7 VCD与DVD播放机的结构 266

14.7.1 简介 266

14.7.2 VCD播放机的基本结构 267

14.7.3 DVD播放机的基本结构 268

练习与思考题 269

参考文献和站点 269

第15章 光盘存储器的格式 270

15.1 CD盘上的物理格式 270

15.1.1 激光唱盘标准——红皮书 270

15.1.2 CD-ROM标准——黄皮书 273

15.1.3 CD-ROM/XA 274

15.1.4 CD-I标准——绿皮书 276

15.1.5 CD-I Ready格式 276

15.1.6 CD-Bridge盘 277

15.1.7 可录(写)CD盘标准——橙皮书 277

15.2 CD-ROM的逻辑格式(ISO 9660) 279

15.2.1 ISO 9660和重要性 279

15.2.2 逻辑结构的设计思想 280

15.2.3 逻辑扇区和逻辑块 281

15.2.4 文件 282

15.2.5 目录 283

15.2.6 路径表 284

15.2.7 卷 285

15.3 VCD标准——白皮书 288

15.3.1 VCD盘的组织 288

15.3.2 VCD的文件目录结构 290

15.3.3 MPEG-Audio/Video扇区的结构 291

练习与思考题 292

参考文献和站点 292

第16章 错误检测与校正 293

16.1 CRC错误检测原理 293

16.2 RS编码和纠错算法 295

16.2.1 GF(2m)域 295

16.2.2 RS的编码算法 297

16.2.3 RS码的纠错算法 299

16.3 CIRC纠错技术 299

16.3.1 交插技术 299

16.3.2 交叉交插技术 300

16.4 里德-索洛蒙乘积码(RSPC) 301

练习与思考题 305

参考文献和站点 305

第三部分 多媒体网络应用 306

第17章 多媒体网络应用及交换技术 306

17.1 多媒体网络应用 306

17.1.1 应用举例 306

17.1.2 应用分类 308

17.1.3 应用开发面临的问题 308

17.1.4 改善服务质量 309

17.1.5 多媒体网络应用的争论 309

17.2 因特网上存取声音和电视的方法 309

17.2.1 通过Web浏览器把声音/电视从Web服务器传送给媒体播放器 310

17.2.2 直接把声音/电视从Web服务器传送给媒体播放器 310

17.2.3 直接把声音/电视从多媒体流放服务器传送给媒体播放器 311

17.2.4 媒体播放器的主要功能 312

17.3 网络上的信息交换技术 312

17.3.1 概述 312

17.3.2 线路交换 313

17.3.3 信息包交换 314

17.3.4 消息交换与信息包交换 315

17.3.5 面向连接服务与无连接服务 316

17.3.6 网络分类 318

练习与思考题 318

参考文献和站点 319

第18章 因特网与TCP/IP 320

18.1 因特网 320

18.1.1 因特网的结构 320

18.1.2 因特网地址的概念 321

18.1.3 网际协议地址 323

18.1.4 域名和域名系统 324

18.1.5 统一资源地址 325

18.2 TCP/IP的参数模型 326

18.2.1 协议层次和协议的概念 326

18.2.2 TCP/IP和OSI模型 327

18.2.3 部分网络设备执行的协议 329

18.2.4 TCP/IP与以太网 330

18.3 网络应用层协议 330

18.3.1 网络应用与应用层协议 330

18.3.2 超文本传送协议(HTTP) 332

18.4 网络传输层协议 337

18.4.1 传输层简介 337

18.4.2 端口号和套接号的概念 337

18.4.3 用户数据包协议(UDP) 339

18.4.4 传输控制协议(TCP) 340

18.5 网络层上的网际协议 344

练习与思考题 346

参考文献和站点 346

第19章 网际多目标广播简介 348

19.1 多目标广播的概念 348

19.2 多目标广播所需要的环境 349

19.3 多目标广播树的概念 350

19.4 IP多目标广播的地址和主机组的管理 351

19.4.1 IP多目标广播的地址 351

19.4.2 网际主机组管理协议 352

19.4.3 接收端如何参与多目标广播 353

19.5 多目标广播路径选择简介 353

19.5.1 两种基本的路径选择法 353

19.5.2 密集型多目标广播路由协议 354

19.5.3 稀疏型多目标广播路由协议 358

19.5.4 协同工作 360

19.6 实时传输协议和实时控制协议 360

19.6.1 RTP简介 360

19.6.2 RTP信息包标题域 362

19.6.3 实时传输控制协议 363

19.6.4 实时流放协议 364

19.7 资源保留协议 364

19.7.1 资源保留协议(RSVP)简介 365

19.7.2 不同种类的接收器 365

19.7.3 接纳测试 367

19.7.4 路径消息 367

练习与思考题 367

参考文献和站点 368

第20章 多媒体通信系统技术 370

20.1 多媒体通信系统概要 370

20.1.1 体系结构 370

20.1.2 网关的功能和结构 372

20.1.3 会务器的功能和结构 374

20.2 H.323电视会议 377

20.2.1 H.323的拓扑结构 377

20.2.2 H.323终端 378

20.2.3 H.323网关 378

20.2.4 H.323会务器 379

20.2.5 H.323多点控制单元 380

20.2.6 H.323多点电视会议 380

20.2.7 H.323协议堆 381

20.3 H.324可视电话 382

20.3.1 H.324系列标准 382

20.3.2 产品类型和预期质量 382

20.3.3 H.324多媒体系统 383

20.3.4 H.324多媒体电话终端 384

20.3.5 H.324多媒体电话终端参考设计 385

20.4 IP电话 385

20.4.1 IP电话的概念 385

20.4.2 IP电话与PSTN电话的技术差别 386

20.4.3 IP电话的通话方式 387

20.4.4 IP电话标准 388

练习与思考题 389

参考文献和站点 389

第四部分 多媒体内容编辑语言 390

第21章 超文本标记语言(HTML) 390

21.1 HTML文档 391

21.1.1 Web与HTML 391

21.1.2 元素和标签的概念 391

21.1.3 HTML文档的结构 392

21.2 HTML标签和属性 393

21.2.1 基本标签 393

21.2.2 标签的属性 400

21.3 字符样式 400

21.3.1 物理样式和逻辑样式 400

21.3.2 字符实体 402

21.4 超链接 403

21.4.1 超链接的概念 403

21.4.2 文档的相对路径与绝对路径 404

21.4.3 使用URL 404

21.4.4 文档内部之间的链接 405

21.4.5 链接电子邮件程序 406

21.4.6 链接内联图像 407

21.4.7 用图像作超链接 408

21.4.8 用图像作网页的背景 408

21.4.9 链接外联图像 409

21.4.10 在文档中链接和嵌入声音文件 410

21.4.11 在文档中连接和嵌入影视文件 411

21.5 表格标签和属性 412

练习与思考题 415

参考文献和站点 416

第22章 可扩展标记语言(XML) 417

22.1 XML是什么 417

22.1.1 XML不是标记语言 417

22.1.2 XML文档什么样 418

22.2 XML元素 418

22.2.1 什么是XML元素 418

22.2.2 XML元素的命名规则 419

22.2.3 XML元素的特性 419

22.2.4 XML元素的属性 421

22.3 XML文档和语法 422

22.3.1 XML文档的基本结构 422

22.3.2 XML语法 423

22.4 XML文档类型 425

22.4.1 什么是合格XML文档 425

22.4.2 什么是有效XML文档 425

22.5 XML与Web浏览器 426

22.5.1 XML Web浏览器 426

22.5.2 XML文档显示 426

22.5.3 XML数据岛 428

22.6 XML与XSL 429

22.6.1 HTML样式与CSS 429

22.6.2 XML样式与XSL 430

22.6.3 XSL浏览器 430

22.6.4 用XSLT显示XML文档 430

22.6.5 XSL元素 433

22.6.6 XSL在客户机上 438

22.6.7 XSL在服务机上 441

22.7 XML与DTD 441

22.7.1 DTD介绍 441

22.7.2 内部DTD 442

22.7.3 外部DTD 443

22.8 XML名称空间 443

22.8.1 名称冲突问题 443

22.8.2 名称空间的属性 444

22.8.3 默认的名称空间 444

22.9 XML模板语言 445

22.9.1 XML模板的目标 445

22.9.2 XML文档与XML模板 445

22.9.3 简单型元素的概念 448

22.9.4 复杂型元素的概念 449

练习与思考题 450

参考文献和站点 451

第23章 可扩展超文本标记语言(XHTML) 452

23.1 XHTML是什么 452

23.1.1 XHTML是什么 452

23.1.2 XHTML和HTML的差别 452

23.2 XHTML语法 453

23.3 XHTML的文档类型定义 456

23.3.1 XHTML文档结构 456

23.3.2 三种文档类型定义 457

23.4 从HTML到XHTML 457

23.5 XHTML 1.0一览表 458

23.5.1 XHTML标签 458

23.5.2 XHTML标签的属性 461

23.5.3 XHTML事件的属性 462

练习与思考题 463

参考文献和站点 464

附录 缩略语汇编 465