多媒体计算机技术

2008年电子工业出版社出版的图书

《多媒体计算机技术》是2008年电子工业出版社出版的图书，作者是鲁宏伟。

出版图书

出版信息

所谓多媒体计算机技术就是指运用计算机综合处理多媒体信息的技术，包括将多种信息建立逻辑连接，进而集成一个具有交互性的系统。

内容简介

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

本书系统地介绍了多媒体计算机技术的基本原理和多媒体计算机系统的组成，详述了数字声音、图像和视频处理中的关键技术；对多媒体数据存储的重要载体之一——光盘存储技术、多媒体计算机软件、多媒体数据库、多媒体文档的组织与设计以及多媒体计算机网络中涉及的关键技术也进行了简要的介绍。在此基础上，本书对多媒体技术在网络以及通信方面的典型应用——视频会议系统、IPTV系统、IP电话、VOD系统以及多媒体即时聊天系统等进行了扼要的介绍。本书还对个别技术的应用给出了相应的示例，并以附录的形式给出了一个综合应用相关技术的课程设计。

本书既可作为高等院校相关课程的教材，也可以供从事多媒体应用研究与开发的工程技术人员参考。

图书目录

第1章多媒体技术概述

1.1多媒体技术的基本概念

1.1.1媒体

1.1.2多媒体

1.2多媒体计算机技术的发展历史

1.3多媒体技术

1.3.1多媒体的软件和硬件平台

1.3.2专用芯片

1.3.3数据压缩及编码技术

1.3.4多媒体同步

1.3.5多媒体网络与分布式处理技术

1.3.6信息的组织与管理

1.3.7多媒体数据存储

1.3.8虚拟现实技术

1.3.9人机界面设计

1.3.10高速多媒体通信技术

1.4多媒体技术的应用

1.5多媒体技术的发展趋势

思考与练习1

第2章多媒体计算机系统的组成

2.1概述

2.2常用的I/O设备

2.2.1输入设备

2.2.2输出设备

2.2.3通信设备

2.3存储设备及存储技术

2.3.1存储设备

2.3.2存储技术

2.4USB设备

2.4.1USB的硬件结构

2.4.2USB的软件结构

2.4.3USB的数据流传输

2.4.4USB的应用

2.4.5USB产品

2.5数字摄像设备

2.5.1CCD和CMOS

2.5.2数字摄像头

2.5.3数码相机

2.5.4数字摄像机

思考与练习2

第3章数字图像处理技术

3.1信号处理的基本术语

3.1.1采样和量化

3.1.2采样长度的选择与频率分辨率

3.1.3DFT和IDFT的定义

3.1.4小波变换

3.2图像数据压缩基础

3.2.1色彩的基本概念

3.2.2彩色空间及其变换

3.2.3图像数据压缩的可能性

3.3图像数据压缩算法

3.3.1信息熵编码

3.3.2词典编码

3.3.3预测编码

3.3.4变换编码

3.3.5模型编码

3.3.6混合编码

3.4常用图形、图像文件

3.4.1BMP文件格式

3.4.2GIF文件格式

3.4.3PNG文件格式

3.5静态图像压缩标准

3.5.1JPEG

3.5.2JPEG2000

3.6动态图像压缩标准

3.6.1MPEG标准概述

3.6.2MPEG-1标准

3.6.3MPEG-2标准

3.6.4MPEG-4标准

3.6.5MPEG-7标准

3.6.6MPEG-21标准

3.7H.26x标准

3.7.1H.261标准

3.7.2H.263标准

3.7.3H.264标准

思考与练习3

第4章音频信号和声卡

4.1音频编码基础

4.1.1声音信号的特点

4.1.2音频信号处理的方法

4.1.3音频文件的存储格式

4.1.4声音质量的度量

4.2音频信号压缩技术

4.2.1脉冲编码调制

4.2.2增量调制

4.2.3自适应脉冲编码调制

4.2.4差分脉冲编码调制

4.2.5自适应差分脉冲编码调制

4.2.6子带编码

4.3音频编码标准

4.3.1CCITTG系列声音压缩标准

4.3.2MP3压缩技术

4.3.3MP3产品

4.3.4MP4简介

4.3.5乐器数字接口

4.4声卡的组成和工作原理

4.4.1声卡的发展历史

4.4.2声卡的声道

4.4.3声卡的功能

4.4.4声卡的工作原理

4.5语音合成技术及应用

4.5.1共振峰合成

4.5.2LPC参数合成

4.5.3语音合成的三个层次

4.5.4语音合成技术的应用

4.6语音识别技术及应用

4.6.1语音识别的发展历史

4.6.2语音识别技术

4.6.3语音识别系统的类型

4.6.4语音识别的应用

思考与练习4

第5章光盘存储

5.1光盘的发展历史

5.2CD盘片结构

5.3CD-ROM盘制作过程

5.4CD-ROM光盘与驱动器

5.4.1CD-ROM标准

5.4.2CD-ROM驱动器

5.5DVD驱动器

5.5.1DVD的物理特性

5.5.2DVD视频编码技术

5.5.3DVD音频格式及编码技术

5.5.4DVD盘片的生产过程

5.5.5DVD播放机

5.5.6DVD区码

5.6CD-RW驱动器

5.6.1CD-R盘

5.6.2CD-RW

5.6.3COMBO驱动器

5.7下一代光存储技术

5.7.1蓝光技术

5.7.2HDDVD

5.7.3EVD、FVD和NVD

5.8光驱应用技术

思考与练习5

第6章多媒体计算机软件

6.1多媒体软件的分类

6.2多媒体驱动程序

6.3多媒体操作系统

6.3.1Windows9x/ME对多媒体的支持

6.3.2WindowsNT对多媒体的支持

6.3.3WindowsXP对多媒体的支持

6.3.4Windows2003对多媒体的支持

6.3.5WindowsVista对多媒体的支持

6.3.6Linux对多媒体的支持

6.4多媒体数据准备软件

6.4.1Windows环境下声音数据的采集

6.4.2Windows环境下视频数据的采集

6.5多媒体创作工具

6.5.1多媒体创作工具的评测标准

6.5.2多媒体创作工具的分类

6.5.3音频处理软件

6.5.4图形、图像及动画制作与编辑软件

6.5.5网上音频、视频文件制作

6.6多媒体应用软件

6.7多媒体播放器

6.8MicrosoftDirectX

6.8.1不同版本DirectX的特性

6.8.2MicrosoftDirectSound简介

6.8.3MicrosoftDirectShow简介

6.8.4DirectShow应用程序的开发

6.8.5DirectShow应用示例

思考与练习6

第7章多媒体文档的组织与设计

7.1超文本和超媒体

7.1.1超文本与超媒体概述

7.1.2超文本系统的基本特征

7.2超文本的发展历史和典型的超文本系统

7.2.1超文本的发展历史

7.2.2典型的超文本系统

7.3超文本系统的用户接口

7.4HTML语言简介

7.4.1HTML发展历史

7.4.2HTML语言结构

7.4.3HTML标签和属性

7.4.4超链接

7.4.5用HTML实现多媒体

7.5XML简介

7.6SMIL及其应用示例

7.6.1SMIL简介

7.6.2SMIL的基本语法规则

7.6.3应用设计

7.6.4应用示例

7.7设计超文本的工具

7.7.1JavaScript

7.7.2动态网页设计

7.7.3Ajax技术

思考与练习7

第8章多媒体数据库概述

8.1多媒体数据的特点

8.2多媒体数据库的发展

8.3多媒体数据库的数据模型

8.4多媒体数据库检索与查询

8.4.1查询语言

8.4.2全文检索技术

8.4.3万维网文档的全文检索技术

8.4.4基于内容的信息检索

8.5分布式多媒体数据库系统

8.5.1分布式多媒体数据库系统的特点

8.5.2分布式多媒体数据库的实现途径

8.6结构化查询语言

8.6.1SQL简介

8.6.2SQL的数据类型

8.6.3SQL的基本语法

8.7多媒体数据保存与获取示例

8.7.1图片文件的保存

8.7.2图片文件的获取

思考与练习8

第9章多媒体计算机网络

9.1多媒体网络通信技术

9.1.1多媒体通信网络的基本结构和特点

9.1.2计算机网络概述

9.1.3ATM技术

9.1.4IPv6协议

9.1.5ATM与IP

9.1.6网络接入技术

9.1.7无线接入技术

9.2分布式多媒体计算机系统

9.2.1分布式多媒体计算机系统的基本特征

9.2.2分布式多媒体计算机系统服务模型

9.2.3分布式多媒体系统的层次结构

9.2.4网格

9.3P2P网络

9.3.1P2P技术体系结构与分类

9.3.2P2P网络的特点

9.3.3P2P技术的应用

9.4流媒体及其传输协议

9.4.1RTP/RTCP协议

9.4.2RSVP协议

9.4.3RTSP协议

思考与练习9

第10章多媒体应用系统

10.1H.323视频会议系统

10.1.1H.323协议概述

10.1.2H.323终端

10.1.3H.323网关

10.1.4H.323多点控制单元

10.1.5H.323网守

10.2IP电话

10.2.1IP电话的概念

10.2.2IP电话与PSTN电话的技术差别

10.2.3IP电话的类型

10.2.4IP电话标准

10.3即时通信系统

10.3.1即时通信系统的设计要求

10.3.2即时通信的标准

10.3.3即时通信的基本流程

10.3.4即时通信系统的结构

10.3.5WindowsLiveMessenger中的音频、视频编码和传输

10.3.6Skype系统简介

10.4VOD系统

10.4.1TVOD系统

10.4.2NVOD系统

10.4.3VOD系统的要求条件

10.4.4VOD业务

10.5IPTV系统

10.5.1IPTV系统架构

10.5.2IPTV关键技术

10.5.3IPTV终端

10.5.4IPTV的发展

10.6多媒体消息业务

10.6.1概述

10.6.2多媒体消息服务系统的构成

10.6.3多媒体消息业务分类

思考与练习10

附录A课程设计

A.1设计内容

A.2设计提示

多媒体计算机技术

作　者：鲁宏伟

出版社：电子工业出版社

出版时间： 2008

ISBN: 9787121064722

开本： 16

定价: 30.00 元

多媒体知识

什么是多媒体

多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。有人定义多媒体计算机是一组硬件和软件设备；结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上，则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。“多媒体”一词译自英文“Multimedia”，媒体（medium）原有两重含义，一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中文译作媒介。从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成的啦。

也有人定义多媒体是 “文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。概括起来就是：多媒体技术，即是计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术。

多媒体计算机的组成

1.多媒体PC机(MPC)的解释

在多媒体计算机之前，传统的微机或个人机处理的信息往往仅限于文字和数字，只能算是计算机应用的初级阶段，同时，由于人机之间的交互只能通过键盘和显示器，故交流信息的途径缺乏多样性。为了改换人机交互的接口，使计算机能够集声、文、图、像处理于一体，人类发明了有多媒体处理能力的计算机。我们这里重点谈谈多媒体PC机(MPC)。所谓多媒体个人电脑（Multimedia Personal Computer, MPC）就是具有了多媒体处理功能的个人计算机，它的硬件结构与一般所用的个人机并无太大的差别，只不过是多了一些软硬件配置而已。一般用户如果要拥有MPC大概有两种途径：一是直接够买具有多媒体功能的PC机；二是在基本的PC机上增加多媒体套件而构成MPC 。其实，现在最近用户所购买的个人电脑绝大多都具有了多媒体应用功能。

2.多媒体计算机的基本配置（及可选配置）

一般来说，多媒体个人计算机（MPC）的基本硬件结构可以归纳为七部分：

① 至少一个功能强大、速度快的中央处理器（CPU）；

② 可管理、控制各种接口与设备的配置；

③ 具有一定容量（尽可能大）的存储空间；

④ 高分辨率显示接口与设备；

⑤ 可处理音响的接口与设备；

⑥ 可处理图像的接口设备；

⑦ 可存放大量数据的配置等；

这样提供的配置是最基本MPC的硬件基础，它们构成MPC的主机。除此以外，MPC能扩充的配置还可能包括如下几个方面：

光盘驱动器：包括可重写光盘驱动器（CD-R）、WORM光盘驱动器和CD-ROM驱动器。其中CD-ROM驱动器为MPC带来了价格便宜的650M存储设备，存有图形、动画、图像、声音、文本、数字音频、程序等资源的CD-ROM早已广泛使用，因此现在光驱对广大用户来说已经是必须配置的了。而可重写光盘、WORM光盘价格较贵，目前还不是非常普及。另外，DVD出现在市场上也有些时日了，它的存储量更大，双面可达17GB，是升级换代的理想产品。

音频卡：在音频卡上连接的音频输入输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI合成器、耳机、扬声器等。数字音频处理的支持是多媒体计算机的重要方面，音频卡具有A/D和D/A音频信号的转换功能，可以合成音乐、混合多种声源，还可以外接MIDI电子音乐设备。

图形加速卡：图文并茂的多媒体表现需要分辨率高，而且同屏显示色彩丰富的显示卡的支持，同时还要求具有Windows的显示驱动程序，并在Windows下的像素运算速度要快。所以现在带有图形用户接口GUI加速器的局部总线显示适配器使得Windows的显示速度大大加快。

视频卡：可细分为视频捕捉卡、视频处理卡、视频播放卡以及TV编码器等专用卡，其功能是连接摄像机、VCR影碟机、TV等设备，以便获取、处理和表现各种动画和数字化视频媒体。

扫描卡：它是用来连接各种图形扫描仪的，是常用的静态照片、文字、工程图输入设备。

打印机接口：用来连接各种打印机，包括普通打印机、激光打印机、彩色打印机等，打印机现在已经是最常用的多媒体输出设备之一了。

交互控制接口：它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人机交互设备的，这些设备将大大方便用户对MPC的使用。

网络接口：是实现多媒体通信的重要MPC扩充部件。计算机和通信技术相结合的时代已经来临，这就需要专门的多媒体外部设备将数据量庞大的多媒体信息传送出去或接收进来，通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN和ISDN等。

一般多媒体系统的组成部分

一般的多媒体系统主要由如下四个部分的内容组成：多媒体硬件系统、多媒体操作系统、媒体处理系统工具和用户应用软件。

多媒体操作系统：也称为多媒体核心系统（Multimedia kernel system），具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制，以及图形用户界面管理等。

多媒体硬件系统：包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。其中，最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片、光盘驱动器等。

媒体处理系统工具：或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统重要组成部分。

用户应用软件：根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品。

多媒体计算机的部分

第一层为多媒体外围设备，包括各种媒体、视听输入输出设备及网络。?

第二层为多媒体计算机硬件主要配置与各种外部设备的控制接口卡。其中包括多媒体实时压缩和解压缩专用的电路卡。?

第三层为多媒体驱动程序、操作系统。该层软件为系统软件的核心，除与硬件设备打交道(驱动、控制这些设备)外,还要提供输入输出控制界面程序，即I/O接口程序。而操作系统则提供对多媒体计算机的硬件、软件控制与管理。?

第四层是媒体制作平台和媒体制作工具软件，支持应用开发人员创作多媒体应用软件。设计者利用该层提供的接口和工具采集、制作媒体数据。常用的有图像设计与编辑系统，二维、三维动画制作系统，声音采集与编辑系统，视频采集与编辑系统以及多媒体公用程序与数字剪辑艺术系统等。?

第五层为多媒体编辑与创作系统。该层是多媒体应用系统编辑制作的环境，根据所用工具的类型，有的是脚本语言及解释系统，有的是基于图标导向的编辑系统，还有的是基于时间导向的编辑系统。通常除编辑功能外，还具有控制外设播放多媒体的功能。设计者可以利用这层的开发工具和编辑系统来创作各种教育、娱乐、商业等应用的多媒体节目。?

第六层为多媒体应用系统的运行平台，即多媒体播放系统。该层可以在计算机上播放硬盘上的节目，也可以单独播放多媒体的产品，如消费性电子产品中的CD-I等。多媒体应用系统放到存储介质中，如光盘，就可成为多媒体产品，可作为商品销售。

什么是多媒体计算机

多媒体计算机【multimedia computer】能够对声音、图像、视频等多媒体信息进行综合处理的计算机。多媒体计算机一般指多媒体个人计算机（MPC），1985年出现了第一台多媒体计算机，其主要功能是指可以把音频视频、图形图像和计算机交互式控制结合起来，进行综合的处理。多媒体计算机一般由四个部分构成：多媒体硬件平台(包括计算机硬件、声像等多种媒体的输入输出设备和装置)、多媒体操作系统(MPCOS)、图形用户接口(GUI)和支持多媒体数据开发的应用工具软件。随着多媒体计算机应用越来越广泛，在办公自动化领域、计算机辅助工作、多媒体开发和教育宣传等领域发挥了重要作用。

多媒体计算机可分为[家电制造厂商研制的电视计算机(Teleputer)和计算机制造厂商研制的计算机电视(Compuvision) ]?

多媒体的基本要素

多媒体包括文本、图形、静态图像、声音、动画、视频剪辑等基本要素。在进行多媒体教学课件设计的，也就是从这些要素的作用、特性出发，在教育学、心理学等原理的指导下，充分构思、组织多媒体要素，发挥各种媒体要素的长处，为不同学习类型的学习者提供不同的学习媒体信息，从多种媒体渠道向学习者传递教育、教学信息。

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