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目录1

第1章 概述1

1.1 多媒体计算机的发展历史1

1.1.1 计算机的发展大事记1

1.1.2 图形用户界面的发展4

1.1.3 光盘发展的历史6

1.2 多媒体技术的相关概念7

1.2.1 媒体7

1.2.2 多媒体与多媒体技术10

1.3 多媒体系统的关键技术11

1.3.1 多媒体信息的表示11

1.3.2 多媒体输入输出技术12

1.3.3 多媒体专用芯片技术13

1.3.4 多媒体存储设备与技术14

1.3.5 多媒体系统软件技术16

1.3.6 多媒体传输技术16

1.4 多媒体技术的应用17

思考题19

2.1 多媒体计算机基本结构20

第2章 多媒体计算机系统20

2.2 CPU技术21

2.2.1 CPU的制造工艺21

2.2.2 CPU内核的发展与转变21

2.2.3 高速缓冲存储器22

2.2.4 Intel超线程技术22

2.2.5 CPU的重要性能指标23

2.3.2 声卡芯片技术指标25

2.3 声卡25

2.3.1 声卡的发展历史25

2.4 显卡26

2.4.1 显卡的组成27

2.4.2 显卡的接口28

2.5 显示器28

2.5.1 显示器的基本参数28

2.5.2 CRT显示器29

2.5.3 LCD显示器30

2.5.4 等离子体显示器32

2.5.5 背投33

2.6 其他输入设备34

2.6.1 视频采集卡34

2.6.2 触摸屏34

2.6.3 手写板35

2.7 USB设备36

2.7.1 USB协议的功能37

2.7.2 USB拓扑38

2.7.3 USB数据流向模式39

2.7.4 USB设备地址和管道概念39

2.7.5 USB传送类型40

2.7.6 USB的机械特征和电特性41

2.7.7 USB包的格式41

2.7.8 电缆数据格式43

2.7.9 USB的互连43

2.7.10 USB主机概述44

2.7.11 USB系统配置46

2.8 多媒体操作系统47

2.8.1 Windows 9x/Me对多媒体的支持47

2.8.2 Windows NT对多媒体的支持49

2.8.3 Windows XP对多媒体的支持50

2.8.4 Windows 2003对多媒体的支持51

2.8.5 Linux对多媒体的支持51

思考题52

3.1 信号处理的基本术语53

第3章 数字信号处理基础53

3.2 人类的听觉特性和视觉特性54

3.2.1 人耳的听觉特性55

3.2.2 人眼的视觉特性56

3.3 音频信号处理基础57

3.3.1 声音信号的特点58

3.3.2 声音信号的分类59

3.3.3 语音采样59

3.3.4 预加重60

3.3.5 加窗60

3.3.7 短时过零率61

3.3.6 短时能量61

3.4 图像信号处理基础62

3.4.1 色彩的基本概念62

3.4.2 彩色空间及其变换64

3.4.3 数字图像处理的研究内容67

3.5 数字视频处理基础69

3.5.1 数字视频的特征69

3.5.2 数字视频的描述70

3.5.4 数字视频CCIR 601编码标准71

3.5.3 数字视频处理的主要研究内容71

3.5.5 视频压缩编码的基本概念72

3.5.6 视频信号的数字化处理对信号的损伤73

3.6 常用的信号处理算法79

3.6.1 傅里叶变换79

3.6.2 小波变换80

3.6.3 分形变换81

3.6.4 人工神经网络82

3.7.2 哈夫曼编码83

3.7.1 行程长度编码83

3.7 常用的编码算法83

3.7.3 算术编码85

3.7.4 感知编码86

3.7.5 基于语义编码87

3.7.6 矢量量化编码88

3.7.7 基于模型编码89

思考题90

4.1 数字音频压缩技术91

第4章 数字声音处理技术91

4.1.1 音频压缩算法的分类92

4.1.2 时域压缩算法93

4.1.3 子带编码97

4.1.4 MP3音频压缩编码98

4.2 三维音效99

4.2.1 人类的听觉99

4.2.2 3D音效的分类100

4.2.3 微软Direct Sound 3D101

4.2.4 Aureal A3D102

4.2.5 Creative EAX103

4.2.6 Sensaura104

4.2.7 QSound Q3D105

4.2.8 杜比AC-3105

4.2.9 DTS107

4.3 语音识别108

4.3.1 语音识别系统的构成108

4.3.2 语音识别系统的分类109

4.3.3 语音识别的基本过程110

4.4.1 自然语言理解技术的发展历史111

4.4 自然语言理解111

4.4.2 自然语言理解的技术特点112

4.4.3 自然语言理解技术的应用领域114

4.5 语音合成116

4.5.1 TTS117

4.5.2 视觉语音118

思考题119

第5章 数字图像处理技术120

5.1 数字图像压缩技术120

5.1.1 图像数据的冗余121

5.1.2 视频编码的运动估计方法123

5.1.3 基于小波变换的极低码率视频编码技术127

5.2 视频通信差错恢复技术129

5.2.1 克服比特流同步丢失的编码方法129

5.2.2 空间域内的差错复原编码技术130

5.2.3 时间域内的差错复原编码技术130

5.2.4 可伸缩编码131

5.2.5 多描述编码131

5.2.6 解码端差错掩盖技术132

5.2.7 基于反馈的差错控制技术133

5.3 图像分割技术133

5.3.1 图像分割概述134

5.3.2 阈值化分割方法135

5.3.3 基于边缘检测的方法138

5.3.4 基于区域的分割方法139

5.3.5 彩色图像分割方法140

5.3.6 纹理图像分割方法141

5.3.7 灰度图像分割算法的常用评价方法142

思考题144

第6章 数字信号压缩标准145

6.1 常见图形、图像文件格式145

6.1.1 BMP146

6.1.2 GIF150

6.1.3 PDF160

6.2 AVI数字视频161

6.2.1 AVI数字视频的特点161

6.2.2 AVI文件格式162

6.2.3 AVI文件的主要参数163

6.3 静态图像压缩标准165

6.3.1 JPEG165

6.3.2 JPEG 2000171

6.4 动态图像压缩标准178

6.4.1 概述178

6.4.2 MPEG-1标准179

6.4.3 MPEG-2标准183

6.4.4 MPEG-4标准185

6.4.5 H.261标准187

6.4.6 H.263及H.263＋标准188

6.4.7 H.264标准194

6.5 语音压缩编码标准197

思考题200

第7章 多媒体系统的人机交互技术201

7.1 人机界面概述202

7.1.1 人机界面的发展历史202

7.1.2 人机界面设计技术203

7.1.3 用户界面的设计目的以及设计原则206

7.1.4 多媒体界面设计的艺术原则207

7.2 多通道用户界面211

7.2.1 多通道概念211

7.2.2 多通道用户界面的特点212

7.2.3 多通道用户界面的主要研究内容213

7.2.4 多通道用户界面评价215

7.2.5 多通道用户界面的应用216

7.3 三维人机交互技术216

7.3.1 三维交互设备与交互方式217

7.3.2 人机交互中的视线跟踪技术218

7.3.3 基于手势的人机交互技术221

7.4 虚拟现实224

7.4.1 虚拟现实的定义224

7.4.2 虚拟现实的关键技术226

7.4.3 虚拟现实的应用227

思考题228

第8章 多媒体信息存储229

8.1 直接连接存储技术230

8.1.1 SCSI技术230

8.2 网络存储系统231

8.1.2 RAID技术231

8.2.1 网络存储系统的体系结构232

8.2.2 存储区域网232

8.2.3 联网存储233

8.2.4 NAS与SAN的融合统一235

8.3 存储网络技术236

8.3.1 基于光纤通道技术的存储网络技术236

8.3.2 基于分组交换技术的存储网络技术236

8.3.3 基于InfiniBand技术的存储网络技术238

8.4.2 DLT技术239

8.4 磁带技术239

8.4.1 DAT技术239

8.4.3 LTO技术240

8.5 存储虚拟化技术240

8.6 光存储技术242

8.6.1 光盘盘片的结构242

8.6.2 光盘的光道结构243

8.6.3 光盘制作过程244

8.6.4 光盘数据读出的过程244

8.6.5 光盘的规范及格式246

8.6.6 DVD及其关键技术248

8.6.7 CD-R盘252

8.6.8 CD-RW盘253

8.6.9 COMBO驱动器255

8.6.10 蓝光光盘255

思考题258

第9章 多媒体信息的管理和查询259

9.1.1 超文本和超媒体的概念260

9.1 超文本和超媒体260

9.1.2 超文本系统的基本特征263

9.1.3 超文本系统的用户接口263

9.2 HTML语言简介265

9.2.1 HTML语言结构265

9.2.2 HTML标签和属性266

9.2.3 超链接267

9.2.4 用HTML实现多媒体269

9.3.1 XML是元标记语言271

9.3 XML简介271

9.3.2 XML的严格格式272

9.3.3 XML文档的组成273

9.3.4 VoiceXML276

9.4 多媒体数据库278

9.4.1 多媒体数据库设计中面临的问题278

9.4.2 多媒体数据库的体系结构280

9.4.3 多媒体数据库的层次结构281

9.4.4 面向对象的多媒体数据库282

9.5.1 查询语言284

9.5 多媒体数据库检索284

9.5.2 全文检索技术285

9.5.3 Web信息检索287

9.5.4 基于内容的图像检索290

思考题298

第10章 多媒体信息传输299

10.1 多媒体计算机网络299

10.1.1 有线网络接入技术299

10.1.2 无线网络接入技术304

10.1.3 IPv6306

10.2 流媒体技术309

10.2.1 流式传输309

10.2.2 流媒体技术原理310

10.2.3 流媒体播放方式312

10.2.4 支持流媒体传输的网络协议313

10.2.5 流媒体文件格式314

10.3 移动多媒体通信技术315

10.3.1 移动多媒体通信的关键要素315

10.3.2 宽带移动多媒体通信318

10.3.3 WAP与GPRS320

10.4 分布式多媒体系统中的服务质量控制321

10.4.1 分布式多媒体计算机系统的基本特征321

10.4.2 服务质量控制的基本方法323

10.4.3 网络服务模型324

10.5 IP多播技术329

10.5.1 IP多播概述329

10.5.2 IP多播路由及其协议330

10.5.4 基于IP多播的视频传输332

10.5.3 IP多播路由中的隧道传输机制332

10.5.5 IP多播技术在多点视频数据传输方面的优势334

10.6 多媒体信息传输的安全334

10.6.1 常见的攻击方法335

10.6.2 安全控制目标336

10.6.3 常用的信息加密技术337

10.6.4 VPN341

10.6.5 信息隐藏技术344

思考题347

第11章 典型多媒体应用系统的实现348

11.1 基于多播的视频会议系统——H.323348

11.1.1 H.323系统的体系结构349

11.1.2 H.323终端349

11.1.3 IP多播技术基础349

11.1.4 基于多播的视频会议系统实现357

11.1.5 视频会议系统的多点通信358

11.1.6 音频和视频的实时传输实现359

11.1.7 会议信令过程的实现362

11.2 基于H.324协议的可视电话系统369

11.2.1 H.324标准概述369

11.2.2 H.223协议的实现370

11.2.3 通信控制协议H.245及其软件实现375

11.2.4 V.80协议接口及其软件实现379

11.2.5 基于Windows的多线程设计策略385

11.2.6 系统的兼容性设计388

思考题392

参考文献393