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《21世紀大學計算機規劃教材:多媒體計算機技術(第4版)》為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。《21世紀大學計算機規劃教材:多媒體計算機技術(第4版)》系統介紹了多媒體計算機技術的基本原理和多媒體計算機系統的組成，詳述了數字聲音、圖像和視頻處理中的關鍵技術；對多媒體數據存儲的重要載體光盤存儲技術、多媒體計算機軟件、多媒體數據庫、多媒體文檔的組織與設計以及多媒體計算機網絡中涉及的關鍵技術也進行了簡要介紹。在此基礎上，《21世紀大學計算機規劃教材:多媒體計算機技術(第4版)》對多媒體技術在網絡和通信方面的典型應用——視頻會議系統、IPTV系統、IP電話、Web搜索以及多媒體即時通信系統等進行了扼要介紹。《21世紀大學計算機規劃教材:多媒體計算機技術(第4版)》還對個別技術的應用給出了相應的示例，并以附錄的形式給出了一個綜合應用相關技術的課程設計。《21世紀大學計算機規劃教材:多媒體計算機技術(第4版)》既可作為高等院校相關課程的教材，也可以供從事多媒體應用研究與開發的工程技術人員參考。
名人/編輯推薦
《21世紀大學計算機規劃教材:多媒體計算機技術(第4版)》為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材之一。
目次
第1章 多媒體計算機技術概述 1
1.1 多媒體計算機技術的基本概念 1
1.1.1 媒體 1
1.1.2 多媒體 2
1.2 多媒體計算機技術的發展歷史 4
1.3 多媒體計算機技術 6
1.3.1 多媒體的軟件和硬件平臺 6
1.3.2 高速處理器 6
1.3.3 數據壓縮及編碼技術 8
1.3.4 多媒體同步 8
1.3.5 多媒體計算機網絡與分布式處理技術 9
1.3.6 信息的組織與管理 10
1.3.7 多媒體數據存儲 10
1.3.8 虛擬現實和增強現實技術 11
1.3.9 人機界面設計 12
1.3.10 高速多媒體通信技術 13
1.4 多媒體計算機技術的應用 13
1.5 多媒體計算機技術的發展趨勢 15
思考與練習1 16
第2章 多媒體計算機系統的組成 17
2.1 概述 17
2.2 常用I/O設備 18
2.2.1 輸入設備 18
2.2.2 輸出設備 21
2.3 存儲設備及存儲技術 27
2.4 USB設備 30
2.4.1 USB的硬件結構 31
2.4.2 USB的軟件結構 32
2.4.3 USB的數據流傳輸 33
2.4.4 USB的應用 34
2.4.5 USB產品 35
2.5 數字攝像設備 36
2.5.1 CCD和CMOS 36
2.5.2 數字攝像頭 37
2.5.3 數碼相機 38
2.5.4 數碼單反相機 39
2.5.4 數字攝像機 40
思考與練習2 40
第3章 數字圖像處理技術 41
3.1 信號處理的基本術語 42
3.1.1 采樣和量化 42
3.1.2 采樣長度的選擇與頻率分辨率 43
3.1.3 離散傅里葉變換 43
3.1.4 小波變換 44
3.2 圖像數據壓縮基礎 46
3.2.1 色彩的基本概念 46
3.2.2 彩色空間及其變換 48
3.2.3 圖像數據壓縮的可能性 50
3.3 圖像數據壓縮算法 51
3.3.1 信息熵編碼 52
3.3.2 詞典編碼 55
3.3.3 預測編碼 56
3.3.4 變換編碼 57
3.3.5 模型編碼 58
3.4 常用圖形、圖像文件 58
3.4.1 BMP文件格式 59
3.4.2 GIF文件格式 63
3.4.3 PNG文件格式 64
3.5 靜態圖像壓縮標準 66
3.5.1 JPEG 66
3.5.2 JPEG 2000 71
3.6 動態圖像壓縮標準 73
3.6.1 MPEG標準概述 73
3.6.2 MPEG-1標準 74
3.6.3 MPEG-2標準 78
3.6.4 MPEG-4標準 80
3.6.5 MPEG-7標準 82
3.7 H.26X標準 83
3.7.1 H.261標準 83
3.7.2 H.263標準 83
3.7.3 H.264標準 86
3.8 AVS 89
3.9 THEORA簡介 90
思考與練習3 91
第4章 音頻信號和聲卡 92
4.1 音頻編碼基礎 92
4.1.1 聲音信號的特點 93
4.1.2 音頻信號處理的方法 94
4.1.3 音頻文件的存儲格式 95
4.1.4 聲音質量的度量 97
4.2 音頻信號壓縮技術 97
4.2.1 脈沖編碼調制 99
4.2.2 增量調制 100
4.2.3 DSD編碼 101
4.2.4 自適應脈沖編碼調制 103
4.2.5 差分脈沖編碼調制 103
4.2.6 自適應差分脈沖編碼調制 103
4.2.7 子帶編碼 104
4.3 音頻編碼標準 104
4.4 聲卡 107
4.4.1 聲卡的發展歷史 107
4.4.2 聲卡的聲道 108
4.4.3 聲卡的功能 110
4.4.4 聲卡的工作原理 110
4.5 語音合成技術及應用 111
4.6 語音識別技術及應用 113
4.6.1 語音識別的發展歷史 113
4.6.2 語音識別技術 114
4.6.3 語音識別系統的類型 116
思考與練習4 119
第5章 光盤存儲 120
5.1 光盤的發展歷史 120
5.2 CD盤片結構 122
5.3 CD-ROM盤制作過程 124
5.4 CD-ROM光盤與驅動器 125
5.4.1 CD-ROM標準 125
5.4.2 CD-ROM驅動器 127
5.5 DVD驅動器 129
5.5.1 DVD的物理特性 129
5.5.2 DVD視頻編碼技術 131
5.5.3 DVD音頻格式及編碼技術 131
5.5.4 DVD盤片的生產過程 132
5.5.5 DVD播放機 133
5.5.6 DVD區碼 136
5.6 CD-RW驅動器 136
5.6.1 CD-R盤 136
5.6.2 CD-RW 137
5.6.3 COMBO驅動器 139
5.7 下一代光存儲技術 139
5.8 光驅應用技術 142
思考與練習5 143
第6章 多媒體計算機軟件 144
6.1 多媒體軟件的分類 144
6.2 多媒體驅動程序 145
6.3 多媒體操作系統 146
6.4 多媒體數據準備軟件 148
6.4.1 Windows環境下聲音數據的采集 148
6.4.2 Windows環境下視頻數據的采集 151
6.5 多媒體創作工具 154
6.5.1 多媒體創作工具的分類 154
6.5.2 音頻處理軟件 155
6.5.3 圖形、圖像及動畫制作與編輯軟件 155
6.5.4 網上音頻、視頻文件制作 157
6.6 多媒體應用軟件 158
6.7 多媒體播放器 158
6.8 MICROSOFT DIRECTX 159
6.8.1 不同版本DirectX的特性 160
6.8.2 Microsoft DirectSound簡介 162
6.8.3 Microsoft DirectShow簡介 165
6.8.4 DirectShow應用程序的開發 167
6.8.5 DirectShow應用示例 169
思考與練習6 170
第7章 多媒體文檔的組織與設計 171
7.1 超文本和超媒體 172
7.1.1 超文本概述 172
7.1.2 超文本系統的基本特征 173
7.2 HTML語言簡介 175
7.2.1 HTML發展歷史 176
7.2.2 HTML語言結構 176
7.2.3 HTML標簽和屬性 177
7.2.4 超鏈接 178
7.2.5 用HTML實現多媒體 179
7.3 XML簡介 181
7.4 HTML 5.0簡介 182
7.5 SMIL及其應用示例 184
7.5.1 SMIL簡介 184
7.5.2 SMIL的基本語法規則 185
7.5.3 應用設計 186
7.5.4 應用示例 189
7.6 設計超文本的工具 191
7.6.1 JavaScript 191
7.6.2 動態網頁設計 197
7.6.3 Ajax技術 197
7.6.4 SVG 198
7.6.5 Web 2.0和Web 3.0 198
思考與練習7 200
第8章 多媒體數據庫概述 201
8.1 多媒體數據的特點 201
8.2 多媒體數據庫的構造 202
8.3 多媒體數據庫檢索與查詢 206
8.3.1 查詢方法 206
8.3.2 萬維網文檔的檢索技術 207
8.3.3 基于內容的信息檢索 209
8.4 結構化查詢語言 215
8.4.1 SQL簡介 215
8.4.2 SQL的數據類型 216
8.4.3 SQL的基本語法 219
8.4.4 多媒體數據保存與獲取示例 221
8.5 多媒體數據挖掘 223
思考與練習8 225
第9章 多媒體計算機網絡 227
9.1 多媒體網絡通信技術 227
9.1.1 三大定律和互聯網的特性 228
9.1.2 多媒體通信網絡的基本結構和特點 228
9.1.3 計算機網絡概述 230
9.1.4 網絡接入技術 232
9.1.5 無線接入技術 234
9.2 分布式多媒體計算機系統 241
9.2.1 分布式多媒體計算機系統的基本特征 241
9.2.2 分布式多媒體計算機系統服務模型 242
9.2.3 分布式多媒體系統的層次結構 243
9.2.4 網格 244
9.2.5 云計算 245
9.3 P2P網絡 246
9.3.1 P2P技術體系結構與分類 247
9.3.2 P2P網絡的特點 248
9.3.3 P2P技術的應用 249
9.4 無線多媒體傳感器網絡 251
9.4 物聯網 255
9.5 流媒體及其傳輸協議 256
9.5.1 RTP/RTCP協議 257
9.5.2 RSVP協議 258
9.5.3 RTSP協議 260
思考與練習9 261
第10章 多媒體應用系統 262
10.1 H.323視頻會議系統 262
10.1.1 H.323協議概述 262
10.1.2 H.323終端 264
10.1.3 H.323網關 264
10.1.4 H.323多點控制單元 265
10.1.5 H.323網守 266
10.2 IP電話 266
10.2.1 IP電話的概念 266
10.2.2 IP電話與PSTN電話的技術差別 267
10.2.3 IP電話的類型 268
10.2.4 IP電話標準 269
10.3 即時通信系統 270
10.3.1 即時通信系統的設計要求 270
10.3.2 即時通信的標準 271
10.3.3 即時通信的基本流程 272
10.3.4 即時通信系統的結構 272
10.3.5 Windows Live Messenger中的音頻、視頻編碼和傳輸 273
10.3.6 Skype系統簡介 277
10.4 Web瀏覽器 279
10.4.1 主流瀏覽器內核 280
10.4.2 Google Chrome瀏覽器簡介 281
10.4.3 雙核瀏覽器 281
10.5 IPTV系統 282
10.5.1 IPTV系統架構 282
10.5.2 IPTV關鍵技術 283
10.5.3 IPTV終端 285
10.5.4 IPTV的發展 286
10.6 多媒體消息業務 286
思考與練習10 288
附錄A 課程設計 290
A.1 設計內容 290
A.2 設計提示 290
1.1 多媒體計算機技術的基本概念 1
1.1.1 媒體 1
1.1.2 多媒體 2
1.2 多媒體計算機技術的發展歷史 4
1.3 多媒體計算機技術 6
1.3.1 多媒體的軟件和硬件平臺 6
1.3.2 高速處理器 6
1.3.3 數據壓縮及編碼技術 8
1.3.4 多媒體同步 8
1.3.5 多媒體計算機網絡與分布式處理技術 9
1.3.6 信息的組織與管理 10
1.3.7 多媒體數據存儲 10
1.3.8 虛擬現實和增強現實技術 11
1.3.9 人機界面設計 12
1.3.10 高速多媒體通信技術 13
1.4 多媒體計算機技術的應用 13
1.5 多媒體計算機技術的發展趨勢 15
思考與練習1 16
第2章 多媒體計算機系統的組成 17
2.1 概述 17
2.2 常用I/O設備 18
2.2.1 輸入設備 18
2.2.2 輸出設備 21
2.3 存儲設備及存儲技術 27
2.4 USB設備 30
2.4.1 USB的硬件結構 31
2.4.2 USB的軟件結構 32
2.4.3 USB的數據流傳輸 33
2.4.4 USB的應用 34
2.4.5 USB產品 35
2.5 數字攝像設備 36
2.5.1 CCD和CMOS 36
2.5.2 數字攝像頭 37
2.5.3 數碼相機 38
2.5.4 數碼單反相機 39
2.5.4 數字攝像機 40
思考與練習2 40
第3章 數字圖像處理技術 41
3.1 信號處理的基本術語 42
3.1.1 采樣和量化 42
3.1.2 采樣長度的選擇與頻率分辨率 43
3.1.3 離散傅里葉變換 43
3.1.4 小波變換 44
3.2 圖像數據壓縮基礎 46
3.2.1 色彩的基本概念 46
3.2.2 彩色空間及其變換 48
3.2.3 圖像數據壓縮的可能性 50
3.3 圖像數據壓縮算法 51
3.3.1 信息熵編碼 52
3.3.2 詞典編碼 55
3.3.3 預測編碼 56
3.3.4 變換編碼 57
3.3.5 模型編碼 58
3.4 常用圖形、圖像文件 58
3.4.1 BMP文件格式 59
3.4.2 GIF文件格式 63
3.4.3 PNG文件格式 64
3.5 靜態圖像壓縮標準 66
3.5.1 JPEG 66
3.5.2 JPEG 2000 71
3.6 動態圖像壓縮標準 73
3.6.1 MPEG標準概述 73
3.6.2 MPEG-1標準 74
3.6.3 MPEG-2標準 78
3.6.4 MPEG-4標準 80
3.6.5 MPEG-7標準 82
3.7 H.26X標準 83
3.7.1 H.261標準 83
3.7.2 H.263標準 83
3.7.3 H.264標準 86
3.8 AVS 89
3.9 THEORA簡介 90
思考與練習3 91
第4章 音頻信號和聲卡 92
4.1 音頻編碼基礎 92
4.1.1 聲音信號的特點 93
4.1.2 音頻信號處理的方法 94
4.1.3 音頻文件的存儲格式 95
4.1.4 聲音質量的度量 97
4.2 音頻信號壓縮技術 97
4.2.1 脈沖編碼調制 99
4.2.2 增量調制 100
4.2.3 DSD編碼 101
4.2.4 自適應脈沖編碼調制 103
4.2.5 差分脈沖編碼調制 103
4.2.6 自適應差分脈沖編碼調制 103
4.2.7 子帶編碼 104
4.3 音頻編碼標準 104
4.4 聲卡 107
4.4.1 聲卡的發展歷史 107
4.4.2 聲卡的聲道 108
4.4.3 聲卡的功能 110
4.4.4 聲卡的工作原理 110
4.5 語音合成技術及應用 111
4.6 語音識別技術及應用 113
4.6.1 語音識別的發展歷史 113
4.6.2 語音識別技術 114
4.6.3 語音識別系統的類型 116
思考與練習4 119
第5章 光盤存儲 120
5.1 光盤的發展歷史 120
5.2 CD盤片結構 122
5.3 CD-ROM盤制作過程 124
5.4 CD-ROM光盤與驅動器 125
5.4.1 CD-ROM標準 125
5.4.2 CD-ROM驅動器 127
5.5 DVD驅動器 129
5.5.1 DVD的物理特性 129
5.5.2 DVD視頻編碼技術 131
5.5.3 DVD音頻格式及編碼技術 131
5.5.4 DVD盤片的生產過程 132
5.5.5 DVD播放機 133
5.5.6 DVD區碼 136
5.6 CD-RW驅動器 136
5.6.1 CD-R盤 136
5.6.2 CD-RW 137
5.6.3 COMBO驅動器 139
5.7 下一代光存儲技術 139
5.8 光驅應用技術 142
思考與練習5 143
第6章 多媒體計算機軟件 144
6.1 多媒體軟件的分類 144
6.2 多媒體驅動程序 145
6.3 多媒體操作系統 146
6.4 多媒體數據準備軟件 148
6.4.1 Windows環境下聲音數據的采集 148
6.4.2 Windows環境下視頻數據的采集 151
6.5 多媒體創作工具 154
6.5.1 多媒體創作工具的分類 154
6.5.2 音頻處理軟件 155
6.5.3 圖形、圖像及動畫制作與編輯軟件 155
6.5.4 網上音頻、視頻文件制作 157
6.6 多媒體應用軟件 158
6.7 多媒體播放器 158
6.8 MICROSOFT DIRECTX 159
6.8.1 不同版本DirectX的特性 160
6.8.2 Microsoft DirectSound簡介 162
6.8.3 Microsoft DirectShow簡介 165
6.8.4 DirectShow應用程序的開發 167
6.8.5 DirectShow應用示例 169
思考與練習6 170
第7章 多媒體文檔的組織與設計 171
7.1 超文本和超媒體 172
7.1.1 超文本概述 172
7.1.2 超文本系統的基本特征 173
7.2 HTML語言簡介 175
7.2.1 HTML發展歷史 176
7.2.2 HTML語言結構 176
7.2.3 HTML標簽和屬性 177
7.2.4 超鏈接 178
7.2.5 用HTML實現多媒體 179
7.3 XML簡介 181
7.4 HTML 5.0簡介 182
7.5 SMIL及其應用示例 184
7.5.1 SMIL簡介 184
7.5.2 SMIL的基本語法規則 185
7.5.3 應用設計 186
7.5.4 應用示例 189
7.6 設計超文本的工具 191
7.6.1 JavaScript 191
7.6.2 動態網頁設計 197
7.6.3 Ajax技術 197
7.6.4 SVG 198
7.6.5 Web 2.0和Web 3.0 198
思考與練習7 200
第8章 多媒體數據庫概述 201
8.1 多媒體數據的特點 201
8.2 多媒體數據庫的構造 202
8.3 多媒體數據庫檢索與查詢 206
8.3.1 查詢方法 206
8.3.2 萬維網文檔的檢索技術 207
8.3.3 基于內容的信息檢索 209
8.4 結構化查詢語言 215
8.4.1 SQL簡介 215
8.4.2 SQL的數據類型 216
8.4.3 SQL的基本語法 219
8.4.4 多媒體數據保存與獲取示例 221
8.5 多媒體數據挖掘 223
思考與練習8 225
第9章 多媒體計算機網絡 227
9.1 多媒體網絡通信技術 227
9.1.1 三大定律和互聯網的特性 228
9.1.2 多媒體通信網絡的基本結構和特點 228
9.1.3 計算機網絡概述 230
9.1.4 網絡接入技術 232
9.1.5 無線接入技術 234
9.2 分布式多媒體計算機系統 241
9.2.1 分布式多媒體計算機系統的基本特征 241
9.2.2 分布式多媒體計算機系統服務模型 242
9.2.3 分布式多媒體系統的層次結構 243
9.2.4 網格 244
9.2.5 云計算 245
9.3 P2P網絡 246
9.3.1 P2P技術體系結構與分類 247
9.3.2 P2P網絡的特點 248
9.3.3 P2P技術的應用 249
9.4 無線多媒體傳感器網絡 251
9.4 物聯網 255
9.5 流媒體及其傳輸協議 256
9.5.1 RTP/RTCP協議 257
9.5.2 RSVP協議 258
9.5.3 RTSP協議 260
思考與練習9 261
第10章 多媒體應用系統 262
10.1 H.323視頻會議系統 262
10.1.1 H.323協議概述 262
10.1.2 H.323終端 264
10.1.3 H.323網關 264
10.1.4 H.323多點控制單元 265
10.1.5 H.323網守 266
10.2 IP電話 266
10.2.1 IP電話的概念 266
10.2.2 IP電話與PSTN電話的技術差別 267
10.2.3 IP電話的類型 268
10.2.4 IP電話標準 269
10.3 即時通信系統 270
10.3.1 即時通信系統的設計要求 270
10.3.2 即時通信的標準 271
10.3.3 即時通信的基本流程 272
10.3.4 即時通信系統的結構 272
10.3.5 Windows Live Messenger中的音頻、視頻編碼和傳輸 273
10.3.6 Skype系統簡介 277
10.4 Web瀏覽器 279
10.4.1 主流瀏覽器內核 280
10.4.2 Google Chrome瀏覽器簡介 281
10.4.3 雙核瀏覽器 281
10.5 IPTV系統 282
10.5.1 IPTV系統架構 282
10.5.2 IPTV關鍵技術 283
10.5.3 IPTV終端 285
10.5.4 IPTV的發展 286
10.6 多媒體消息業務 286
思考與練習10 288
附錄A 課程設計 290
A.1 設計內容 290
A.2 設計提示 290
書摘/試閱
聲音分類是把聲音按照預定的類組合。首先，計算被分類聲音與以上類模型的距離，可以利用：Euclidean或Manhattan距離度量，然後進行距離值與門限（閾值）比較，以確定該聲音是否納入或不屬于比較的聲音類。也有某個聲音不屬于任何比較的類的情況發生，這時可以建立新的類，或納入一個其他類，或歸并到距離最近的類中。
?聽覺檢索。聽覺感知特性，如基音和音高等，可以自動提取并用于聽覺感知的檢索，也可以提取其他能夠區分不同聲音的聲學特征，形成特征矢量用于查詢。
例如，按時間片計算一組聽覺感知特征：基音、響度、音調等。考慮到聲音波形隨時間的變化，最終的特征矢量將是這些特征的統計值，如用平均值、方差和自相關值表示。這種方法適合檢索和對聲音效果數據進行分類，如動物聲、機器聲、樂器聲、語音和其他自然聲等。
?音頻分割。以上方法適合單體聲音的情況，如一小段電話鈴聲、汽車鳴笛聲等。一般情況是，一段錄音包含許多類型的聲音由多個部分組成，更為復雜的情況是，以上各種聲音可能會混在一起，如一個有背景音樂的朗誦、同聲翻譯等。這需要在處理單體聲音之前先分割長段的音頻錄音，還涉及區分語音、音樂或其他聲音。例如，對電臺新聞節目進行分割，分割出語音、靜音、音樂、廣告聲和音樂背景上的語音等。
?聽覺檢索。聽覺感知特性，如基音和音高等，可以自動提取并用于聽覺感知的檢索，也可以提取其他能夠區分不同聲音的聲學特征，形成特征矢量用于查詢。
例如，按時間片計算一組聽覺感知特征：基音、響度、音調等。考慮到聲音波形隨時間的變化，最終的特征矢量將是這些特征的統計值，如用平均值、方差和自相關值表示。這種方法適合檢索和對聲音效果數據進行分類，如動物聲、機器聲、樂器聲、語音和其他自然聲等。
?音頻分割。以上方法適合單體聲音的情況，如一小段電話鈴聲、汽車鳴笛聲等。一般情況是，一段錄音包含許多類型的聲音由多個部分組成，更為復雜的情況是，以上各種聲音可能會混在一起，如一個有背景音樂的朗誦、同聲翻譯等。這需要在處理單體聲音之前先分割長段的音頻錄音，還涉及區分語音、音樂或其他聲音。例如，對電臺新聞節目進行分割，分割出語音、靜音、音樂、廣告聲和音樂背景上的語音等。
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