多媒體計算機技術

所謂多媒體計算機技術就是指運用計算機綜合處理多媒體信息的技術，包括將多種信息建立邏輯連接，進而集成一個具有交互性的系統。圖書《多媒體計算機技術》信息

書 名: 多媒體計算機技術

作　者：魯宏偉

出版社：電子工業出版社

出版時間： 2008

ISBN: 9787121064722

開本： 16

定價: 30.00 元

本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。

本書系統地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之一——光碟存儲技術、多媒體計算機軟體、多媒體資料庫、多媒體文檔的組織與設計以及多媒體計算機網路中涉及的關鍵技術也進行了簡要的介紹。在此基礎上，本書對多媒體技術在網路以及通信方面的典型應用——視頻會議系統、IPTV系統、IP電話、VOD系統以及多媒體即時聊天系統等進行了扼要的介紹。本書還對個別技術的應用給出了相應的示例，並以附錄的形式給出了一個綜合應用相關技術的課程設計。

本書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。

第1章多媒體技術概述

1.1多媒體技術的基本概念

1.1.1媒體

1.1.2多媒體

1.2多媒體計算機技術的發展歷史

1.3多媒體技術

1.3.1多媒體的軟體和硬體平台

1.3.2專用晶元

1.3.3數據壓縮及編碼技術

1.3.4多媒體同步

1.3.5多媒體網路與分散式處理技術

1.3.6信息的組織與管理

1.3.7多媒體數據存儲

1.3.8虛擬現實技術

1.3.9人機界面設計

1.3.10高速多媒體通信技術

1.4多媒體技術的應用

1.5多媒體技術的發展趨勢

思考與練習1

第2章多媒體計算機系統的組成

2.1概述

2.2常用的I/O設備

2.2.1輸入設備

2.2.2輸出設備

2.2.3通信設備

2.3存儲設備及存儲技術

2.3.1存儲設備

2.3.2存儲技術

2.4USB設備

2.4.1USB的硬體結構

2.4.2USB的軟體結構

2.4.3USB的數據流傳輸

2.4.4USB的應用

2.4.5USB產品

2.5數字攝像設備

2.5.1CCD和CMOS

2.5.2數字攝像頭

2.5.3數碼相機

2.5.4數字攝像機

思考與練習2

第3章數字圖像處理技術

3.1信號處理的基本術語

3.1.1採樣和量化

3.1.2採樣長度的選擇與頻率解析度

3.1.3DFT和IDFT的定義

3.1.4小波變換

3.2圖像數據壓縮基礎

3.2.1色彩的基本概念

3.2.2彩色空間及其變換

3.2.3圖像數據壓縮的可能性

3.3圖像數據壓縮演演算法

3.3.1信息熵編碼

3.3.2詞典編碼

3.3.3預測編碼

3.3.4變換編碼

3.3.5模型編碼

3.3.6混合編碼

3.4常用圖形、圖像文件

3.4.1BMP文件格式

3.4.2GIF文件格式

3.4.3PNG文件格式

3.5靜態圖像壓縮標準

3.5.1JPEG

3.5.2JPEG2000

3.6動態圖像壓縮標準

3.6.1MPEG標準概述

3.6.2MPEG-1標準

3.6.3MPEG-2標準

3.6.4MPEG-4標準

3.6.5MPEG-7標準

3.6.6MPEG-21標準

3.7H.26x標準

3.7.1H.261標準

3.7.2H.263標準

3.7.3H.264標準

思考與練習3

第4章音頻信號和音效卡

4.1音頻編碼基礎

4.1.1聲音信號的特點

4.1.2音頻信號處理的方法

4.1.3音頻文件的存儲格式

4.1.4聲音質量的度量

4.2音頻信號壓縮技術

4.2.1脈衝編碼調製

4.2.2增量調製

4.2.3自適應脈衝編碼調製

4.2.4差分脈衝編碼調製

4.2.5自適應差分脈衝編碼調製

4.2.6子帶編碼

4.3音頻編碼標準

4.3.1CCITTG系列聲音壓縮標準

4.3.2MP3壓縮技術

4.3.3MP3產品

4.3.4MP4簡介

4.3.5樂器數字介面

4.4音效卡的組成和工作原理

4.4.1音效卡的發展歷史

4.4.2音效卡的聲道

4.4.3音效卡的功能

4.4.4音效卡的工作原理

4.5語音合成技術及應用

4.5.1共振峰合成

4.5.2LPC參數合成

4.5.3語音合成的三個層次

4.5.4語音合成技術的應用

4.6語音識別技術及應用

4.6.1語音識別的發展歷史

4.6.2語音識別技術

4.6.3語音識別系統的類型

4.6.4語音識別的應用

思考與練習4

第5章光碟存儲

5.1光碟的發展歷史

5.2CD碟片結構

5.3CD-ROM盤製作過程

5.4CD-ROM光碟與驅動器

5.4.1CD-ROM標準

5.4.2CD-ROM驅動器

5.5DVD驅動器

5.5.1DVD的物理特性

5.5.2DVD視頻編碼技術

5.5.3DVD音頻格式及編碼技術

5.5.4DVD碟片的生產過程

5.5.5DVD播放機

5.5.6DVD區碼

5.6CD-RW驅動器

5.6.1CD-R盤

5.6.2CD-RW

5.6.3COMBO驅動器

5.7下一代光存儲技術

5.7.1藍光技術

5.7.2HDDVD

5.7.3EVD、FVD和NVD

5.8光碟機應用技術

思考與練習5

第6章多媒體計算機軟體

6.1多媒體軟體的分類

6.2多媒體驅動程序

6.3多媒體操作系統

6.3.1Windows9x/ME對多媒體的支持

6.3.2WindowsNT對多媒體的支持

6.3.3WindowsXP對多媒體的支持

6.3.4Windows2003對多媒體的支持

6.3.5WindowsVista對多媒體的支持

6.3.6Linux對多媒體的支持

6.4多媒體數據準備軟體

6.4.1Windows環境下聲音數據的採集

6.4.2Windows環境下視頻數據的採集

6.5多媒體創作工具

6.5.1多媒體創作工具的評測標準

6.5.2多媒體創作工具的分類

6.5.3音頻處理軟體

6.5.4圖形、圖像及動畫製作與編輯軟體

6.5.5網上音頻、視頻文件製作

6.6多媒體應用軟體

6.7多媒體播放器

6.8MicrosoftDirectX

6.8.1不同版本DirectX的特性

6.8.2MicrosoftDirectSound簡介

6.8.3MicrosoftDirectShow簡介

6.8.4DirectShow應用程序的開發

6.8.5DirectShow應用示例

思考與練習6

第7章多媒體文檔的組織與設計

7.1超文本和超媒體

7.1.1超文本與超媒體概述

7.1.2超文本系統的基本特徵

7.2超文本的發展歷史和典型的超文本系統

7.2.1超文本的發展歷史

7.2.2典型的超文本系統

7.3超文本系統的用戶介面

7.4HTML語言簡介

7.4.1HTML發展歷史

7.4.2HTML語言結構

7.4.3HTML標籤和屬性

7.4.4超鏈接

7.4.5用HTML實現多媒體

7.5XML簡介

7.6SMIL及其應用示例

7.6.1SMIL簡介

7.6.2SMIL的基本語法規則

7.6.3應用設計

7.6.4應用示例

7.7設計超文本的工具

7.7.1JavaScript

7.7.2動態網頁設計

7.7.3Ajax技術

思考與練習7

第8章多媒體資料庫概述

8.1多媒體數據的特點

8.2多媒體資料庫的發展

8.3多媒體資料庫的數據模型

8.4多媒體資料庫檢索與查詢

8.4.1查詢語言

8.4.2全文檢索技術

8.4.3萬維網文檔的全文檢索技術

8.4.4基於內容的信息檢索

8.5分散式多媒體資料庫系統

8.5.1分散式多媒體資料庫系統的特點

8.5.2分散式多媒體資料庫的實現途徑

8.6結構化查詢語言

8.6.1SQL簡介

8.6.2SQL的數據類型

8.6.3SQL的基本語法

8.7多媒體數據保存與獲取示例

8.7.1圖片文件的保存

8.7.2圖片文件的獲取

思考與練習8

第9章多媒體計算機網路

9.1多媒體網路通信技術

9.1.1多媒體通信網路的基本結構和特點

9.1.2計算機網路概述

9.1.3ATM技術

9.1.4IPv6協議

9.1.5ATM與IP

9.1.6網路接入技術

9.1.7無線接入技術

9.2分散式多媒體計算機系統

9.2.1分散式多媒體計算機系統的基本特徵

9.2.2分散式多媒體計算機系統服務模型

9.2.3分散式多媒體系統的層次結構

9.2.4網格

9.3P2P網路

9.3.1P2P技術體系結構與分類

9.3.2P2P網路的特點

9.3.3P2P技術的應用

9.4流媒體及其傳輸協議

9.4.1RTP/RTCP協議

9.4.2RSVP協議

9.4.3RTSP協議

思考與練習9

第10章多媒體應用系統

10.1H.323視頻會議系統

10.1.1H.323協議概述

10.1.2H.323終端

10.1.3H.323網關

10.1.4H.323多點控制單元

10.1.5H.323網守

10.2IP電話

10.2.1IP電話的概念

10.2.2IP電話與PSTN電話的技術差別

10.2.3IP電話的類型

10.2.4IP電話標準

10.3即時通信系統

10.3.1即時通信系統的設計要求

10.3.2即時通信的標準

10.3.3即時通信的基本流程

10.3.4即時通信系統的結構

10.3.5WindowsLiveMessenger中的音頻、視頻編碼和傳輸

10.3.6Skype系統簡介

10.4VOD系統

10.4.1TVOD系統

10.4.2NVOD系統

10.4.3VOD系統的要求條件

10.4.4VOD業務

10.5IPTV系統

10.5.1IPTV系統架構

10.5.2IPTV關鍵技術

10.5.3IPTV終端

10.5.4IPTV的發展

10.6多媒體消息業務

10.6.1概述

10.6.2多媒體消息服務系統的構成

10.6.3多媒體消息業務分類

思考與練習10

附錄A課程設計

A.1設計內容

A.2設計提示

多媒體計算機技術

作　者：魯宏偉

出版社：電子工業出版社

出版時間： 2008

ISBN: 9787121064722

開本： 16

定價: 30.00 元

什麼是多媒體

多媒體技術從不同的角度有著不同的定義。有人定義多媒體計算機是一組硬體和軟體設備；結合了各種視覺和聽覺媒體，能夠產生令人印象深刻的視聽效果。在視覺媒體上，包括圖形、動畫、圖像和文字等媒體，在聽覺媒體上，則包括語言、立體聲響和音樂等媒體。用戶可以從多媒體計算機同時接觸到各種各樣的媒體來源。“多媒體”一詞譯自英文“Multimedia”，媒體（medium）原有兩重含義，一是指存儲信息的實體，如磁碟、光碟、磁帶、半導體存儲器等，中文常譯作媒質；二是指傳遞信息的載體，如數字、文字、聲音、圖形等，中文譯作媒介。從字面上看，多媒體就是由單媒體複合而成的啦。

也有人定義多媒體是“文字、圖形、圖像以及邏輯分析方法等與視頻、音頻以及為了知識創建和表達的互動式應用的結合體”。概括起來就是：多媒體技術，即是計算機互動式綜合處理多媒體信息——文本、圖形、圖像和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統並具有交互性。簡言之，多媒體技術就是具有集成性、實時性和交互性的計算機綜合處理聲文圖信息的技術。

多媒體計算機的組成

1.多媒體PC機(MPC)的解釋

在多媒體計算機之前，傳統的微機或個人機處理的信息往往僅限於文字和數字，只能算是計算機應用的初級階段，同時，由於人機之間的交互只能通過鍵盤和顯示器，故交流信息的途徑缺乏多樣性。為了改換人機交互的介面，使計算機能夠集聲、文、圖、像處理於一體，人類發明了有多媒體處理能力的計算機。我們這裡重點談談多媒體PC機(MPC)。所謂多媒體個人電腦（Multimedia Personal Computer, MPC）就是具有了多媒體處理功能的個人計算機，它的硬體結構與一般所用的個人機並無太大的差別，只不過是多了一些軟硬體配置而已。一般用戶如果要擁有MPC大概有兩種途徑：一是直接夠買具有多媒體功能的PC機；二是在基本的PC機上增加多媒體套件而構成MPC 。其實，現在最近用戶所購買的個人電腦絕大多都具有了多媒體應用功能。

2.多媒體計算機的基本配置（及可選配置）

一般來說，多媒體個人計算機（MPC）的基本硬體結構可以歸納為七部分：

① 至少一個功能強大、速度快的中央處理器（CPU）；

② 可管理、控制各種介面與設備的配置；

③ 具有一定容量（儘可能大）的存儲空間；

④ 高解析度顯示介面與設備；

⑤ 可處理音響的介面與設備；

⑥ 可處理圖像的介面設備；

⑦ 可存放大量數據的配置等；

這樣提供的配置是最基本MPC的硬體基礎，它們構成MPC的主機。除此以外，MPC能擴充的配置還可能包括如下幾個方面：

光碟驅動器：包括可重寫光碟驅動器（CD-R)、WORM光碟驅動器和CD-ROM驅動器。其中CD-ROM驅動器為MPC帶來了價格便宜的650M存儲設備，存有圖形、動畫、圖像、聲音、文本、數字音頻、程序等資源的CD-ROM早已廣泛使用，因此現在光碟機對廣大用戶來說已經是必須配置的了。而可重寫光碟、WORM光碟價格較貴，目前還不是非常普及。另外，DVD出現在市場上也有些時日了，它的存儲量更大，雙面可達17GB，是升級換代的理想產品。

音頻卡：在音頻卡上連接的音頻輸入輸出設備包括話筒、音頻播放設備、MIDI合成器、耳機、揚聲器等。數字音頻處理的支持是多媒體計算機的重要方面，音頻卡具有A/D和D/A音頻信號的轉換功能，可以合成音樂、混合多種聲源，還可以外接MIDI電子音樂設備。

圖形加速卡：圖文並茂的多媒體表現需要解析度高，而且同屏顯示色彩豐富的顯示卡的支持，同時還要求具有Windows的顯示驅動程序，並在Windows下的像素運算速度要快。所以現在帶有圖形用戶介面GUI加速器的局部匯流排顯示適配器使得Windows的顯示速度大大加快。

視頻卡：可細分為視頻捕捉卡、視頻處理卡、視頻播放卡以及TV編碼器等專用卡，其功能是連接攝像機、VCR影碟機、TV等設備，以便獲取、處理和表現各種動畫和數字化視頻媒體。

掃描卡：它是用來連接各種圖形掃描儀的，是常用的靜態照片、文字、工程圖輸入設備。

印表機介面：用來連接各種印表機，包括普通印表機、激光印表機、彩色印表機等，印表機現在已經是最常用的多媒體輸出設備之一了。

交互控制介面：它是用來連接觸摸屏、滑鼠、光筆等人機交互設備的，這些設備將大大方便用戶對MPC的使用。

網路介面：是實現多媒體通信的重要MPC擴充部件。計算機和通信技術相結合的時代已經來臨，這就需要專門的多媒體外部設備將數據量龐大的多媒體信息傳送出去或接收進來，通過網路介面相接的設備包括視頻電話機、傳真機、LAN和ISDN等。

一般多媒體系統的組成部分

一般的多媒體系統主要由如下四個部分的內容組成：多媒體硬體系統、多媒體操作系統、媒體處理系統工具和用戶應用軟體。

多媒體操作系統：也稱為多媒體核心繫統（Multimedia kernel system），具有實時任務調度、多媒體數據轉換和同步控制對多媒體設備的驅動和控制，以及圖形用戶界面管理等。

多媒體硬體系統：包括計算機硬體、聲音/視頻處理器、多種媒體輸入/輸出設備及信號轉換裝置、通信傳輸設備及介面裝置等。其中，最重要的是根據多媒體技術標準而研製生成的多媒體信息處理晶元、光碟驅動器等。

媒體處理系統工具：或稱為多媒體系統開發工具軟體，是多媒體系統重要組成部分。

用戶應用軟體：根據多媒體系統終端用戶要求而定製的應用軟體或面向某一領域的用戶應用軟體系統，它是面向大規模用戶的系統產品。

多媒體計算機的部分

第一層為多媒體外圍設備，包括各種媒體、視聽輸入輸出設備及網路。?

第二層為多媒體計算機硬體主要配置與各種外部設備的控制介面卡。其中包括多媒體實時壓縮和解壓縮專用的電路卡。?

第三層為多媒體驅動程序、操作系統。該層軟體為系統軟體的核心，除與硬體設備打交道(驅動、控制這些設備)外，還要提供輸入輸出控制界面程序，即I/O介面程序。而操作系統則提供對多媒體計算機的硬體、軟體控制與管理。?

第四層是媒體製作平台和媒體製作工具軟體，支持應用開發人員創作多媒體應用軟體。設計者利用該層提供的介面和工具採集、製作媒體數據。常用的有圖像設計與編輯系統，二維、三維動畫製作系統，聲音採集與編輯系統，視頻採集與編輯系統以及多媒體公用程序與數字剪輯藝術系統等。?

第五層為多媒體編輯與創作系統。該層是多媒體應用系統編輯製作的環境，根據所用工具的類型，有的是腳本語言及解釋系統，有的是基於圖標導向的編輯系統，還有的是基於時間導向的編輯系統。通常除編輯功能外，還具有控制外設播放多媒體的功能。設計者可以利用這層的開發工具和編輯系統來創作各種教育、娛樂、商業等應用的多媒體節目。?

第六層為多媒體應用系統的運行平台，即多媒體播放系統。該層可以在計算機上播放硬碟上的節目，也可以單獨播放多媒體的產品，如消費性電子產品中的CD-I等。多媒體應用系統放到存儲介質中，如光碟，就可成為多媒體產品，可作為商品銷售。

什麼是多媒體計算機

多媒體計算機【multimedia computer】【】能夠對聲音、圖像、視頻等多媒體信息進行綜合處理的計算機。多媒體計算機一般指多媒體個人計算機（MPC），1985年出現了第一台多媒體計算機，其主要功能是指可以把音頻視頻、圖形圖像和計算機互動式控制結合起來，進行綜合的處理。多媒體計算機一般由四個部分構成：多媒體硬體平台(包括計算機硬體、聲像等多種媒體的輸入輸出設備和裝置)、多媒體操作系統(MPCOS)、圖形用戶介面(GUI)和支持多媒體數據開發的應用工具軟體。隨著多媒體計算機應用越來越廣泛，在辦公自動化領域、計算機輔助工作、多媒體開發和教育宣傳等領域發揮了重要作用。

多媒體計算機可分為[家電製造廠商研製的電視計算機(Teleputer)和計算機製造廠商研製的計算機電視(Compuvision) ]?

多媒體的基本要素

多媒體包括文本、圖形、靜態圖像、聲音、動畫、視頻剪輯等基本要素。在進行多媒體教學課件設計的，也就是從這些要素的作用、特性出發，在教育學、心理學等原理的指導下，充分構思、組織多媒體要素，發揮各種媒體要素的長處，為不同學習類型的學習者提供不同的學習媒體信息，從多種媒體渠道向學習者傳遞教育、教學信息。