第一部分多媒体的表示和计算第1章多媒体技术概要1

1.1多媒体是交互式信息传播媒体1

1.2多媒体涉及的几个概念2

1.2.1超文本的概念2

1.2.2超媒体的概念3

1.2.3标准通用标记语言(SGML)3

1.2.4超文本标记语言(HTML)5

1.2.5虚拟现实造型语言(VRML)5

1.3多媒体与网络6

1.4多媒体与光盘存储器6

1.5多媒体的技术研究与应用开发7

练习与思考题7第2章数字声音及MIDI简介8

2.1声音与听觉器官8

2.2声音信号数字化9

2.2.1从模拟过渡到数字9

2.2.2模拟信号与数字信号9

2.2.3声音信号数字化9

2.2.4采样频率10

2.2.5采样精度10

2.2.6声音质量与数据率11

2.3声音文件的存储格式11

2.4声音工具12

2.5声音质量的度量14

2.6电子乐器数字接口(MIDI)系统14

2.6.1MIDI简介14

2.6.2频率调制(FM)合成声音15

2.6.3乐音样本合成声音16

2.6.4MIDI系统16

2.6.5MIDI消息19

2.6.6MIDI音序器和标准MIDI文件20

2.6.7合成器的多音调和多音色20

2.6.8通用MIDI(GM)21

练习与思考题21

参考文献和站点22第3章话音编码23

3.1话音编码概要23

3.1.1话音波形的特性23

3.1.2三种话音编译码器25

3.2脉冲编码调制(PCM)29

3.2.1PCM的概念29

3.2.2均匀量化30

3.2.3非均匀量化31

3.2.4μ律压扩31

3.2.5A律压扩31

3.3PCM在通信中的应用32

3.4增量调制与自适应增量调制33

3.4.1增量调制(DM)34

3.4.2自适应增量调制(ADM)35

3.5自适应差分脉冲编码调制35

3.5.1自适应脉冲编码调制(APCM)的概念35

3.5.2差分脉冲编码调制(DPCM)的概念36

3.5.3自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)36

3.5.4G.721 ADPCM编译码器37

3.6G.722 SBADPCM编译码器38

3.6.1子带编码(SBC)38

3.6.2子带自适应差分脉冲编码调制(SBADPCM)40

3.7线性预测编码(LPC)的概念41

3.8GSM编译码器简介42

练习与思考题43

参考文献和站点43第4章无损数据压缩45

4.1香农范诺与霍夫曼编码45

4.1.1香农范诺编码45

4.1.2霍夫曼编码46

4.2算术编码47

4.3RLE编码51

4.4词典编码52

4.4.1词典编码的思想52

4.4.2LZ77算法53

4.4.3LZSS算法54

4.4.4LZ78算法55

4.4.5LZW算法57

练习与思考题61

参考文献和站点62第5章彩色数字图像基础63

5.1视觉系统对颜色的感知63

5.2图像的颜色模型64

5.2.1显示彩色图像用RGB相加混色模型64

5.2.2打印彩色图像用CMY相减混色模型66

5.3图像的三个基本属性67

5.3.1分辨率67

5.3.2像素深度68

5.3.3真彩色、伪彩色与直接色68

5.4图像的种类70

5.4.1矢量图与点位图70

5.4.2灰度图与彩色图70

5.5γ(伽马)校正71

5.5.1γ的概念71

5.5.2γ校正72

5.6JPEG压缩编码73

5.6.1JPEG算法概要73

5.6.2JPEG算法的主要计算步骤74

5.6.3应用JPEG算法举例77

5.7图像文件格式79

5.7.1BMP文件格式79

5.7.2GIF文件格式80

5.7.3JPEG格式81

5.7.4PNG格式82

5.8图像文件后缀一览表84

练习与思考题86

参考文献和站点87第6章颜色的度量体系88

6.1颜色科学简史88

6.2描述颜色的几个术语89

6.2.1什么是颜色89

6.2.2色调90

6.2.3饱和度90

6.2.4亮度91

6.2.5颜色空间92

6.3颜色的度量体系93

6.4Munsell颜色系统94

6.5Ostwald颜色系统95

6.6CIE颜色系统95

6.6.1颜色科学史上的两次重要会议95

6.6.2CIE 1931 RGB96

6.6.3CIE 1931 XYZ98

6.6.4CIE 1931 xyY100

6.6.5CIE 1960 YUV和CIE YU′V′104

6.6.6CIE 1976 LUV104

6.6.7CIE 1976 LAB106

6.6.8CIELUV LCh和CIELAB LCh108

练习与思考题108

参考文献和站点109第7章颜色空间变换110

7.1该用什么颜色空间110

7.1.1颜色空间的分类问题110

7.1.2颜色空间的变换问题111

7.1.3什么颜色空间适合我111

7.2计算机图形颜色空间114

7.2.1RGB，CMY和CMYK114

7.2.2HSV和RGB115

7.2.3HSL/HSB和RGB118

7.2.4HSI和RGB119

7.3设备无关的颜色空间120

7.3.1CIE XYZ和CIELAB120

7.3.2CIE XYZ和CIELUV121

7.3.3CIE XYZ和RGB，BT.601, BT.709122

7.4电视系统颜色空间124

7.4.1电视系统的颜色空间124

7.4.2European Y′U′V′125

7.4.3American Y′I′Q′127

7.4.4SMPTE\|C RGB129

7.4.5ITU\|R BT.601 Y′CbCr130

7.4.6ITU\|R BT.709 Y′CbCr133

7.4.7SMPTE\|240M Y′PbPr136

7.4.8Kodak PhotoYCC颜色空间137

练习与思考题139

参考文献和站点139第8章小波与小波变换140

8.1小波介绍140

8.1.1小波简史140

8.1.2小波概念141

8.1.3小波分析142

8.1.4小波定义148

8.2哈尔函数148

8.2.1哈尔基函数148

8.2.2哈尔小波函数150

8.2.3函数的规范化151

8.2.4哈尔基的结构152

8.3哈尔小波变换152

8.4规范化算法154

8.5二维哈尔小波变换156

8.5.1二维小波变换举例156

8.5.2二维小波变换方法163

练习与思考题165

参考文献和站点165第9章小波图像编码166

9.1从子带编码到小波编码166

9.1.1子带编码166

9.1.2多分辨率分析166

9.1.3滤波器组与多分辨率167

9.1.4从子带编码到小波编码167

9.1.5小波分解图像方法168

9.2失真的度量方法168

9.3EZW编码169

9.3.1介绍169

9.3.2算法170

9.3.3算法举例173

9.4SPIHT编码182

9.4.1介绍182

9.4.2渐进图像的传输182

9.4.3分集排序算法183

9.4.4类型和变量184

9.4.5算法185

9.4.6算法举例186

9.5EBCOT编码简介189

9.5.1介绍189

9.5.2质量层的概念190

9.5.3位速率失真最佳190

9.6JPEG 2000简介191

9.6.1JPEG 2000是什么191

9.6.2JPEG 2000的基本结构191

9.6.3JPEG 2000的主要功能192

练习与思考题193

参考文献和站点193第10章彩色数字电视基础195

10.1彩色电视制式195

10.1.1简介195

10.1.2电视扫描和同步196

10.1.3彩色电视198

10.2彩色电视信号的类型199

10.2.1复合电视信号199

10.2.2分量电视信号199

10.2.3S\|Video信号200

10.3电视图像数字化201

10.3.1数字化的方法201

10.3.2数字化标准201

10.4图像子采样204

10.4.1图像子采样概要204

10.4.24∶4∶4 YCbCr格式204

10.4.34∶2∶2 YCbCr格式205

10.4.44∶1∶1 YCbCr格式205

10.4.54∶2∶0 YCbCr格式206

练习与思考题206

参考文献和站点207第11章MPEG简介208

11.1MPEG是什么208

11.1.1MPEG概述208

11.1.2MPEG文件的创建过程208

11.2MPEG1数字电视标准209

11.3MPEG2数字电视标准210

11.4MPEG4多媒体应用标准213

11.5MPEG7多媒体内容描述接口215

练习与思考题215

参考文献和站点215第12章MPEG声音216

12.1听觉系统的感知特性216

12.1.1对响度的感知216

12.1.2对音高的感知217

12.1.3掩蔽效应217

12.2MPEG Audio与感知特性220

12.3MPEG1 Audio221

12.3.1声音编码221

12.3.2声音的性能222

12.3.3子带编码223

12.3.4多相滤波器组225

12.3.5编码层225

12.4MPEG2 Audio229

12.5MPEG2 AAC230

12.5.1MPEG2 AAC是什么230

12.5.2MPEG2 AAC的配置231

12.5.3MPEG2 AAC的基本模块232

12.6MPEG4 Audio233

12.6.1自然声音233

12.6.2合成声音234

练习与思考题236

参考文献和站点236第13章MPEG电视238

13.1电视图像的数据率238

13.1.1ITUR BT.601标准数据率238

13.1.2VCD电视图像数据率的估算239

13.1.3DVD电视图像数据率的估算239

13.2数据压缩算法239

13.2.1简介239

13.2.2帧内图像I的压缩编码算法240

13.2.3预测图像P的压缩编码算法240

13.2.4双向预测图像B的压缩编码算法244

13.2.5电视图像的结构244

13.3MPEG2的配置和等级245

13.4MPEG4电视图像编码247

13.4.1电视图像对象区的概念247

13.4.2电视图像编码方案248

13.4.3电视图像分辨率可变编码250

13.5HDTV格式251

练习与思考题251

参考文献和站点252

第二部分多媒体的存储第14章只读光盘存储器253

14.1CD简历253

14.1.1CD工业史上的几件大事253

14.1.2CD系列产品254

14.2CD的工作原理255

14.2.1CD盘片结构255

14.2.2CD盘的光道结构255

14.2.3数据是怎样写入到CD盘上的256

14.2.4数据是怎样从CD盘读出的257

14.2.5激光唱盘标准摘要258

14.3CDAudio259

14.3.1采样频率和样本大小259

14.3.2声道数259

14.3.3声音数据的通道编码259

14.3.4CD盘如何批量生产260

14.4DVD简介262

14.5DVD的规格263

14.6DVD的存储容量是怎样提高的264

14.7VCD与DVD播放机的结构266

14.7.1简介266

14.7.2VCD播放机的基本结构267

14.7.3DVD播放机的基本结构268

练习与思考题269

参考文献和站点269第15章光盘存储器的格式270

15.1CD盘上的物理格式270

15.1.1激光唱盘标准——红皮书270

15.1.2CDROM标准——黄皮书273

15.1.3CDROM/XA274

15.1.4CDI标准——绿皮书276

15.1.5CDI Ready格式276

15.1.6CDBridge盘277

15.1.7可录(写)CD盘标准——橙皮书277

15.2CDROM的逻辑格式(ISO 9660)279

15.2.1ISO 9660的重要性279

15.2.2逻辑结构的设计思想280

15.2.3逻辑扇区和逻辑块281

15.2.4文件282

15.2.5目录283

15.2.6路径表284

15.2.7卷285

15.3VCD标准——白皮书288

15.3.1VCD盘的组织288

15.3.2VCD的文件目录结构290

15.3.3MPEGAudio/Video扇区的结构291

练习与思考题292

参考文献和站点292第16章错误检测和校正293

16.1CRC错误检测原理293

16.2RS编码和纠错算法295

16.2.1GF(2m)域295

16.2.2RS的编码算法297

16.2.3RS码的纠错算法299

16.3CIRC纠错技术299

16.3.1交插技术299

16.3.2交叉交插技术300

16.4里德索洛蒙乘积码(RSPC)301

练习与思考题305

参考文献和站点305第三部分多媒体网络应用第17章多媒体网络应用及交换技术306

17.1多媒体网络应用306

17.1.1应用举例306

17.1.2应用分类308

17.1.3应用开发面临的问题308

17.1.4改善服务质量309

17.1.5多媒体网络应用的争论309

17.2因特网上存取声音和电视的方法309

17.2.1通过Web浏览器把声音/电视从Web服务器传送给

媒体播放器310

17.2.2直接把声音/电视从Web服务器传送给媒体播放器310

17.2.3直接把声音/电视从多媒体流放服务器传送给媒体播放器311

17.2.4媒体播放器的主要功能312

17.3网络上的信息交换技术312

17.3.1概述312

17.3.2线路交换313

17.3.3信息包交换314

17.3.4消息交换与信息包交换315

17.3.5面向连接服务与无连接服务316

17.3.6网络分类318

练习与思考题318

参考文献和站点319第18章因特网与TCP/IP320

18.1因特网320

18.1.1因特网的结构320

18.1.2因特网地址的概念321

18.1.3网际协议地址323

18.1.4域名和域名系统324

18.1.5统一资源地址325

18.2TCP/IP的参考模型326

18.2.1协议层次和协议的概念326

18.2.2TCP/IP和OSI模型327

18.2.3部分网络设备执行的协议329

18.2.4TCP/IP与以太网330

18.3网络应用层协议330

18.3.1网络应用与应用层协议330

18.3.2超文本传送协议(HTTP)332

18.4网络传输层协议337

18.4.1传输层简介337

18.4.2端口号和套接号的概念337

18.4.3用户数据包协议(UDP)339

18.4.4传输控制协议(TCP)340

18.5网络层上的网际协议344

练习与思考题346

参考文献和站点346第19章网际多目标广播简介348

19.1多目标广播的概念348

19.2多目标广播所需要的环境349

19.3多目标广播树的概念350

19.4IP多目标广播的地址和主机组的管理351

19.4.1IP多目标广播的地址351

19.4.2网际主机组管理协议352

19.4.3接收端如何参与多目标广播353

19.5多目标广播路径选择简介353

19.5.1两种基本的路径选择法353

19.5.2密集型多目标广播路由协议354

19.5.3稀疏型多目标广播路由协议358

19.5.4协同工作360

19.6实时传输协议和实时控制协议360

19.6.1RTP简介360

19.6.2RTP信息包标题域362

19.6.3实时传输控制协议363

19.6.4实时流放协议364

19.7资源保留协议364

19.7.1资源保留协议(RSVP)简介365

19.7.2不同种类的接收器365

19.7.3接纳测试367

19.7.4路径消息367

练习与思考题367

参考文献和站点368第20章多媒体通信系统技术370

20.1多媒体通信系统概要370

20.1.1体系结构370

20.1.2网关的功能和结构372

20.1.3会务器的功能和结构374

20.2H.323电视会议377

20.2.1H.323的拓扑结构377

20.2.2H.323终端378

20.2.3H.323网关378

20.2.4H.323会务器379

20.2.5H.323多点控制单元380

20.2.6H.323多点电视会议380

20.2.7H.323协议堆381

20.3H.324可视电话382

20.3.1H.324系列标准382

20.3.2产品类型和预期质量382

20.3.3H.324多媒体系统383

20.3.4H.324多媒体电话终端384

20.3.5H.324多媒体电话终端参考设计385

20.4IP电话385

20.4.1IP电话的概念385

20.4.2IP电话与PSTN电话的技术差别386

20.4.3IP电话的通话方式387

20.4.4IP电话标准388

练习与思考题389

参考文献和站点389

第四部分多媒体内容编辑语言第21章超文本标记语言(HTML)390

21.1HTML文档391

21.1.1Web与HTML391

21.1.2元素和标签的概念391

21.1.3HTML文档的结构392

21.2HTML标签和属性393

21.2.1基本标签393

21.2.2标签的属性400

21.3字符样式400

21.3.1物理样式和逻辑样式400

21.3.2字符实体402

21.4超链接403

21.4.1超链接的概念403

21.4.2文档的相对路径与绝对路径404

21.4.3使用URL404

21.4.4文档内部之间的链接405

21.4.5链接电子邮件程序406

21.4.6链接内联图像407

21.4.7用图像作超链接408

21.4.8用图像作网页的背景408

21.4.9链接外联图像409

21.4.10在文档中链接和嵌入声音文件410

21.4.11在文档中链接和嵌入影视文件411

21.5表格标签和属性412

练习与思考题415

参考文献和站点416第22章可扩展标记语言(XML)417

22.1XML是什么417

22.1.1XML不是标记语言417

22.1.2XML文档什么样418

22.2XML元素418

22.2.1什么是XML元素418

22.2.2XML元素的命名规则419

22.2.3XML元素的特性419

22.2.4XML元素的属性421

22.3XML文档和语法422

22.3.1XML文档的基本结构422

22.3.2XML语法423

22.4XML文档类型425

22.4.1什么是合格XML文档425

22.4.2什么是有效XML文档425

22.5XML与Web浏览器426

22.5.1XML Web浏览器426

22.5.2XML文档显示426

22.5.3XML数据岛428

22.6XML与XSL429

22.6.1HTML样式与CSS429

22.6.2XML样式与XSL430

22.6.3XSL浏览器430

22.6.4用XSLT显示XML文档430

22.6.5XSL元素433

22.6.6XSL在客户机上438

22.6.7XSL在服务机上441

22.7XML与DTD441

22.7.1DTD介绍441

22.7.2内部DTD442

22.7.3外部DTD443

22.8XML名称空间443

22.8.1名称冲突问题443

22.8.2名称空间的属性444

22.8.3默认的名称空间444

22.9XML模板语言445

22.9.1XML模板的目标445

22.9.2XML文档与XML模板445

22.9.3简单型元素的概念448

22.9.4复杂型元素的概念449

练习与思考题450

参考文献和站点451第23章可扩展超文本标记语言(XHTML)452

23.1XHTML是什么452

23.1.1XHTML是什么452

23.1.2XHTML和HTML的差别452

23.2XHTML语法453

23.3XHTML的文档类型定义456

23.3.1XHTML文档结构456

23.3.2三种文档类型定义457

23.4从HTML到XHTML457

23.5XHTML 1.0一览表458

23.5.1XHTML标签458

23.5.2XHTML标签的属性461

23.5.3XHTML事件的属性462

练习与思考题463

参考文献和站点464

附录缩略语汇编465