本书的主要内容包括:多媒体技术的基本概念、多媒体技术的研究内容、多媒体设备、多媒体软件、计算机图类技术、音频数据技术、动画、视频数据技术、多媒体压缩技术、多媒体存储技术、多媒体应用系统创作技术、多媒体数据库技术、多媒体操作系统、多媒体网络和通讯技术、分布式多媒体网络技术。
多媒体技术教程
第2版
朱洁 等编著
多媒体技术是计算机技术发展过程中的新生事物,涉及多个领域,应用范围极广。本书主要从多媒体技术的层面出发,旨在揭示多媒体信息的各种表现形式和极强的感染力背后的深层知识。
本书特点
注重从多媒体的原理和方法的角度讨论,主要强调“如何用数字模拟和实现多媒体”。在读者感受多媒体的精彩效果的同时,理解其所应用的基本概念和基本方法。
涵盖多媒体设备、多媒体软件、计算机图类技术、视频、音频、动画技术、压缩技术、存储技术、数据库技术等诸多主题,展现多媒体技术领域的最新发展,方便初学者全面了解多媒体技术。
在第2版中,增加了对Photoshop、Fireworks、Cool Edit、Cakewalk、Flash、Premiere软件应用的介绍。
为教师配有电子课件,有需要者可登录华章网站(www.hzbook.com)下载。另外,本书使用的素材文件也可从华章网站下载。
进入21世纪,以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术飞速发展,并以惊人的速度进入社会的各个领域中,推动着各行各业发生深刻变革。虽然“多媒体”这个词来源已久,并在新闻、娱乐等文化领域中发挥着重要的作用,但是,在步入信息化时代的今天,“数字化”、“网络化”与“多媒体”相结合的现代技术,给古老的“多媒体”概念注入了新的含义和活力,使得现代人对“多媒体”津津乐道,并且习惯用新的观念去谈论它。
同时应该看到,随着多媒体应用技术的普及,针对现行的多媒体应用方式,人们常发现一些不便之处,并且期望着多媒体应用方式能够更便捷、更自然,这种愿望极大地促进了对多媒体技术和网络技术的深入研究。为了满足多媒体应用领域的各种变化和需求,计算机和网络专业技术人员必须把握时代脉搏,在多媒体专业领域中进行深入的研究和大胆的创新。
在信息化程度不断提高和科学技术日新月异的今天,我们应当充分认识到大学基础教育和科学教育的重要性。学生是整个社会的新生力量,他们将是未来社会的主人,他们必须具有多媒体应用的能力。在我国的大多数高等院校中,“多媒体应用技术”已经成为各个专业大学生的必修课程,这也充分说明教育界对“多媒体应用技术”重要性的认识已经提升到一定的高度。
实际上,“多媒体”包含“多媒体技术”和“多媒体应用技术”两个部分,前者是后者的支柱,后者是前者的支持,二者相辅相成。
目前,关于“多媒体应用技术”的教材和参考书可谓琳琅满目,尤其是针对大专或高职的学生所写的多媒体类参考书,讨论的内容主要是如何使用多媒体软件,以描写具体操作步骤为中心,强调计算机应用软件的“使用性”。
在高等教育领域中,“多媒体技术”方面的教材本身应该涉及哪些内容确实是一个值得研究的课题。如何组织这类教材应包含的内容,如何表达和展示其内容,这些都是业内人士所要探索的。有人说,在讲授“多媒体技术”这门课的时候,首先要体现多媒体的表现形式和多媒体的感染力。这种说法不无道理,但是我认为,展现多媒体形式和感染力是为了说明学习“多媒体技术”的目标和任务,而分析如何实现多媒体信息的表现形式和感染力的同时,还需要分析与它有关的设备、存储、交互、传输等许多实际问题,这才是学习“多媒体技术”的关键所在。也就是说,“多媒体技术”课程主要是让读者了解实现多媒体的基本原理和方法的。
本着上述目的,我们编写了本书。本书的特点是注重多媒体原理分析和方法实现,强调“如何用数字模拟和实现多媒体”。对于计算机专业的学生来讲,在大学阶段应该系统地学习这方面的知识,为以后的深入研究打下基础。
在开始编写本书时,我们就特别考虑内容的系统性和条理性,将涉及面相当广泛的“多媒体技术”按总系统、关键技术和分系统合理地划分到不同的章节加以讨论,使读者能够更清晰地了解多媒体技术,能从整体的概念出发,逐步细化技术内容。
全书共分13章,第1章从多媒体系统的整体概念出发,阐述多媒体系统的基本概念,向读者介绍多媒体技术所涉及的技术。
第2、3章主要讨论多媒体硬/软件系统,介绍计算机的核心设备、附加设备和存储设备是如何支持多媒体应用的。同时,介绍与多媒体有关的多媒体系统软件、多媒体素材创作软件、多媒体应用系统,让读者掌握各种多媒体软件的作用及其相互之间的关系,为今后参与多媒体系统的开发打下基础。
第4、5、6章讨论的是多媒体元素,这几章分别对多媒体表现形式中的图形/图像、音频、动画/视频数字技术进行讨论,让读者在了解与人体有关的视觉、听觉等感觉特性的同时,明确多媒体数字技术的研究目标。这几章从数字计算机的基本原理出发,介绍模拟非数字多媒体的常用技术和方法;从当前实用的多媒体应用系统的具体形式出发,介绍数字多媒体的格式、标准和实现过程。在第2版中,增加了对Photoshop、Fireworks、Cool Edit、Cakewalk、Flash、Premiere软件的介绍。
第7、8章主要讨论支持多媒体数据的压缩和存储技术。压缩数据是为了减少数字文件占有的存储空间。读者可以从第7章中了解目前常用的编码原理、方法和标准。第8章讨论解决大容量存储的问题,主要从光盘存储基本结构分析光存储的基本原理,进而讨论如何提高光存储的关键技术。
第9章以后的各章分别介绍作用在不同环境下的多媒体系统的组成、多媒体有关的系统技术、多媒体系统标准与策略,主要包括多媒体应用系统技术、多媒体数据库技术、多媒体操作系统技术、多媒体网络和通信技术以及分布式多媒体网络技术。
选用本书的教师可以根据教学计划中学时数的不同,自选有关章节作为教学内容。建议将第1章~第11章作为基本教学内容,第12章、第13章可以作为附加教学内容。
我们向使用本书的教师提供免费的电子教案,以节省教师的备课时间,需要者可登录华章网站下载。另外,本书使用的素材文件也可从华章网站下载。
本书由朱洁主编,许晨参与了部分章节的编写。另外本书参考了ZeNianLi教授(现任加拿大温哥华的SimonFraser大学计算机学院的院长兼该校视觉和媒体实验室的主任)和Mark S.Drew副教授编著的《多媒体技术教程(英文版)》的部分内容。由于作者水平有限,难免存在不足之处,敬请各位读者指正。
作者联系信箱:zhujiej@fudaneducn。
朱洁
2011年5月于复旦
计算机\多媒体
多媒体技术是计算机技术发展过程中的新生事物,涉及多个领域,应用范围极广。本书主要从多媒体技术的层面出发,旨在揭示多媒体信息的各种表现形式和极强的感染力背后的深层知识。
本书特点:
注重从多媒体的原理和方法的角度讨论,主要强调“如何用数字模拟和实现多媒体”。在读者感受多媒体的精彩效果的同时,理解其所应用的基本概念和基本方法。
涵盖多媒体设备、多媒体软件、计算机图类技术、视频、音频、动画技术、压缩技术、存储技术、数据库技术等诸多主题,展现多媒体技术领域的最新发展,方便初学者全面了解多媒体技术。
在第2版中,增加了对Photoshop、Fireworks、Cool Edit、Cakewalk、Flash、Premiere软件应用的介绍。
为教师配有电子课件,有需要者可登录华章网站(www.hzbook.com)下载。另外,本书使用的素材文件也可从华章网站下载。
前言
教学建议
第1章引论
11多媒体技术的基本概念
111媒体、多媒体和流媒体
112多媒体技术
113多媒体计算机技术的应用
114多媒体技术的发展和前景
12多媒体技术的研究内容
121多媒体硬件支持技术
122多媒体操作系统技术
123多媒体数据处理技术
124多媒体网络技术
13多媒体技术的应用系统组成
131MPC多媒体应用系统的组成
132多媒体网络应用系统的组成
本章小结
思考题
第2章多媒体设备
21多媒体计算机核心设备
211多媒体处理器
212多媒体总线
213多媒体硬件接口
22多媒体输入/输出设备
221扫描仪
222数码照相和摄像设备
223触摸设备
224三维交互工具
23音频、视频转换卡
231音频卡
232图形加速卡
233视频卡
24多媒体存储设备
241闪存设备
242光存储设备
243网络存储设备
本章小结
思考题
第3章多媒体软件
31多媒体软件概述
32多媒体系统软件
321多媒体操作系统
322多媒体设备驱动软件
323多媒体系统维护软件
33多媒体素材创作软件
331音频创作软件
332图形和图像创作软件
333动画和影像视频创作软件
34多媒体应用系统开发软件
341多媒体集成软件工具
342多媒体语言
35多媒体应用软件
351多媒体压缩和解压工具
352多媒体播放软件
353多媒体辅助软件
354多媒体数据库管理软件
355网络应用软件
本章小结
思考题
第4章计算机图类技术
41视觉特性
411视觉的基本特性
412视觉的心理特性
42数字图类原理
421数字图类的基本概念
422图像的色彩模式
423位图图像的原理
424矢量图的原理
425OCR技术
426三维视图的基本原理
427图类数据的文件类型
43Photoshop软件的应用
431Photoshop使用环境
432Photoshop位图创作技术
433Photoshop图形创作技术
434Photoshop 的图层和效果
44Fireworks软件的应用
441Fireworks的使用环境
442Fireworks矢量图制作基础
443Fireworks矢量图制作案例
444其他矢量图绘图软件
本章小结
思考题
第5章音频技术
51声音
511声音的物理特性
512声音的听觉心理特性
513声音的数字原理
514影响数字声音质量的主要因素
515采样数据量
52语音
521语音的基本特性
522语音处理的任务和目标
523语音识别
524语音合成
53MIDI音乐
531MIDI音乐的原理
532MIDI的组成
533MIDI音乐接口标准
534MIDI音乐的基本设备
535MIDI音乐合成器
54音频文件的格式
541波形格式
542MIDI格式
543压缩格式
544Real Media格式
55音频文件的创作
551Cool Edit
552Cakewalk
本章小结
思考题
第6章动画、视频技术
61动画基础
611动画原理
612动画类型
62视频基础
621动态视频的颜色空间
622彩色空间变换
623视频显示和格式
624模拟视频标准
63数字视频
631数字视频概述
632CCIR标准
633数字电视
634HDTV
64动画、视频文件格式
641SWF
642MOV
643AVI
644网络视频格式
65Flash软件的应用
651Adobe Flash CS3 Professional软件简介
652Adobe Flash CS3 Professional软件使用基础
653Flash 基本动画的制作
654Flash 剪辑制作
655Flash交互动画制作
66Premiere 软件的应用
661Premiere 环境和项目
662Premiere的电影编辑
663Premiere的声音编辑
本章小结
思考题
第7章多媒体压缩技术
71数据压缩的基本原理和方法
711数据压缩方法的分类
712数据压缩的性能指标
72统计编码
721统计编码的基本思想
722LZW编码
723赫夫曼编码
724算术编码
73预测编码
731预测编码概述
732DPCM编码
733ADPCM编码
74变换编码
741变换编码的基本概念
742最佳变换编码
743离散余弦变换
75音频数据压缩标准
751电话语音压缩标准
752调幅广播质量的音频压缩标准
753高保真立体声音频压缩标准
76图像数据压缩标准
761静态图像数据压缩标准
762动态图像数据压缩标准
本章小结
思考题
第8章多媒体存储技术
81光盘存储基础
811光盘存储系统的组成
812光盘的构造和特性
813光盘的格式标准和类型
814光盘驱动器的构造和工作原理
82CD存储技术
821CD存储概述
822CDR存储技术
823可擦写型CD光存储技术
83DVD存储技术
831DVD存储技术概述
832DVD编码技术
833DVD音频/视频标准
84高密度技术
841短波激光技术
842磁超分辨技术
843磁放大技术
844磁畴壁移动检测技术
845近场光存储技术
85网络存储技术
851直接连接存储
852存储区域网
853网络附加存储
854网络存储总结
855IP传输存储技术
本章小结
思考题
第9章多媒体应用系统创作技术
91多媒体应用系统的创作基础
911多媒体应用系统的基本设计过程
912多媒体脚本的设计
913多媒体的角色设计
914多媒体界面设计
92多媒体系统创作工具
921ToolBook
922Director
923Authorware
93多媒体程序设计基础
931MCI设备及类型
932MCI
933API函数
934高级音频函数
935Windows低级音频函数
936VB多媒体程序设计中对MCI的调用
94典型的计算机多媒体应用系统
941计算机多媒体应用系统概述
942音频工作站
943音/视频工作站
944DVI多媒体应用系统
本章小结
思考题
第10章多媒体数据库技术
101多媒体数据库概述
1011多媒体数据库的数据
1012多媒体数据库的体系结构
102多媒体数据模型
1021多媒体数据模型的发展
1022关系数据模型
1023面向对象数据模型
1024联机分析处理
1025后关系数据库系统
103多媒体信息检索
1031多媒体的内容处理
1032基于内容检索的体系结构
1033基于内容检索的过程和检索技术
1034中文信息全文检索
1035基于特征的图像信息检索
1036基于内容的视频检索
1037基于内容的音频检索
本章小结
思考题
第11章多媒体操作系统
111操作系统概述
1111操作系统的分类
1112实时系统的特征
1113多媒体操作系统的类型
112多媒体操作系统的核心和重要功能
1121操作系统的体系结构
1122中断等待
1123实时调度
1124时限和恢复管理
1125QoS管理
113支持连续媒体应用的有关策略
1131支持连续媒体的资源管理
1132连续媒体的程序支持
1133支持连续媒体的文件系统
本章小结
思考题
第12章多媒体网络和通信技术
121多媒体计算机网络概述
1211多媒体网络的性能要求
1212多路复用技术
1213QoS控制
122局域网
1221局域网组网类型
1222快速以太网
1223千兆以太网
1224FDDI网络
123广域网
1231X25网络
1232帧中继网
1233ATM网
1234IP宽带网
1235数字数据网
1236ISDN
1237SONET
124IP网络相关通信协议
1241IP协议
1242实时传输协议
1243实时传输控制协议
1244资源预留协议
1245实时流协议
本章小结
思考题
第13章分布式多媒体网络技术
131分布式超媒体系统的概念
1311分布式超媒体系统的特征
1312分布式超媒体技术
132Web
1321Web概述
1322Web的超媒体体系
1323HTTP
1324HTML
1325XML
133网络视频会议系统
1331网络视频会议系统概述
1332基于硬件的视频会议系统
1333基于软件的视频会议系统
1334网络视频会议的国际标准
134视频点播和交互式电视
1341VOD和ITV概述
1342VOD和ITV的系统结构
1343用户接入网技术
本章小结
思考题