多媒體技術基礎及應用(第3版)（簡體書）

《清華大學計算機系列教材:多媒體技術基礎及應用(第3版)》從研究、開發和應用角度出發，講述多媒體計算機的定義、關鍵技術、現狀及發展趨勢；音頻信息和視頻信息的獲取和處理技術；多媒體數據壓縮編碼技術及現行編碼的國際標準；多媒體計算機硬件和軟件系統結構；超文本和超媒體技術；多媒體計算機的應用技術;多媒體電子出版物的創作、多媒體會議系統、多媒體數據庫及基于內容檢索。
《清華大學計算機系列教材:多媒體技術基礎及應用(第3版)》可作為普通高等院校本科生“多媒體技術基礎及應用”課程教材，也可供其他大專院校及從事多媒體計算機技術研制、開發及應用的人員學習參考。

《清華大學計算機系列教材:多媒體技術基礎及應用(第3版)》從研究、開發和應用角度出發，講述了多媒體計算機的定義、關鍵技術、現狀、發展趨勢及相關技術。
本套教材已伴隨著計算機科學與技術的發展茁壯成長了三十余年，獲得了中華人民共和國教育部科技進步獎、普通高等學校優秀教材全國特等獎、全國優秀暢銷書金獎等三十多項部級以上獎勵，被近千所高校選作教材，教學效果非常好。本套教材經過多次修訂改版和增加新品種、新內容、新技術，基本涵蓋了本科生和碩士研究生的主要課程。本套教材的作者全部是清華大學計算機系的教師，教材的內容、語言特點、課時安排體現了他們治學嚴謹的特點，概念表述嚴謹，邏輯推理嚴密，語言精練。同時，本套教材體系完整、結構嚴謹，理論結合實際，注重素質培養。
1.《清華大學計算機系列教材:多媒體技術基礎及應用(第3版)》從研究、開發和應用角度出發，講述多媒體計算機的定義、關鍵技術、現狀及發展趨勢；音頻信息和視頻信息的獲取和處理技術；多媒體數據壓縮編碼技術及現行編碼的國際標準；多媒體計算機硬件和軟件系統結構：超文本和超媒體技術；多媒體計算機的應用技術：多媒體電子出版物的創作、多媒體會議系統、多媒體數據庫及基于內容檢索。
2.《清華大學計算機系列教材:多媒體技術基礎及應用(第3版)》是多媒體技術基礎及應用國家網絡教育精品課程的主教材，北京市精品教材。
3.《清華大學計算機系列教材:多媒體技術基礎及應用(第3版)》可作為普通高等院校本科生“多媒體技術基礎及應用”課程教材，也可供其他大專院校及從事多媒體計算機技術研制、開發及應用人員學習參考。

第1章 多媒體計算機概述
1.1 多媒體計算機的定義和關鍵技術
1.1.1 多媒體計算機的定義及其關鍵技術
1.1.2 利用多媒體是計算機技術發展的必然趨勢
1.1.3 在多媒體計算機發展史上卓有成效的公司和系統
1.2 多媒體技術促進了通信、娛樂和計算機的融合
1.2.1 多媒體技術是解決常規電視數字化及高清晰度電視切實可行的方案
1.2.2 用多媒體技術制作DVD及影視音響卡拉OK機
1.2.3 多媒體家庭網關
1.3 多媒體計算機技術的發展和應用
1.3.1 多媒體數據庫
1.3.2 多媒體通信
1.3.3 多媒體創作工具及其應用
1.3.4 多媒體計算機的發展趨勢
小結
習題

第2章 音頻信息的獲取與處理
2.1 數字音頻基礎
2.1.1 模擬音頻和數字音頻
2.1.2 音頻的數字化
2.1.3 數字音頻的文件格式
2.1.4 音頻信號的特點
2.1.5 3D音頻
2.2 聲卡的組成與工作原理
2.2.1 聲卡的功能、技術指標與分類
2.2.2 聲卡的組成和布局
2.2.3 聲卡的工作原理
2.2.4 SPDIF數字音頻接口
2.2.5 音頻卡的發展和改進
2.3 音頻編碼基礎和標準
2.3.1 音頻編碼的基礎
2.3.2 音頻編碼標準
2.4 音樂合成和MIDI規范
2.4.1 音樂合成
2.4.2 MIDI規范
2.5 語音識別
2.5.1 語音識別的發展和分類
2.5.2 漢語語音識別系統的工作原理及其應用
小結
習題

第3章 視頻信號的獲取與處理
3.1 彩色空間表示及其轉換
3.1.1 顏色的基本概念
3.1.2 彩色空間表示
3.1.3 彩色空間的轉換及其實現技術
3.1.4 彩色全電視信號
3.2 視頻信息獲取技術
3.2.1 視頻采集卡的功能簡介
3.2.2 視頻采集卡的工作原理
3.2.3 彩色全電視信號數字鎖相和數字解碼
3.2.4 視頻采集卡的安裝和使用
3.3 圖像文件格式及其轉換
3.3.1 靜態圖像文件格式
3.3.2 動態圖像壓縮編碼文件格式
小結
習題

第4章 多媒體數據壓縮編碼技術
4.1 多媒體數據壓縮編碼的重要性和分類
4.1.1 多媒體數據壓縮編碼的重要性
4.1.2 多媒體數據壓縮編碼的可能性
4.1.3 多媒體數據壓縮方法的分類
4.2 量化
4.2.1 量化原理
4.2.2 標量量化器的設計
4.2.3 矢量量化
4.3 統計編碼
4.3.1 統計編碼原理——信息量和信息熵
4.3.2 哈夫曼編碼
4.3.3 算術編碼
4.4 預測編碼
4.4.1 預測編碼的基本原理
4.4.2 自適應預測編碼
4.4.3 幀間預測編碼
4.5 變換編碼
4.5.1 變換編碼的基本原理
4.5.2 最佳的正交變換——K-L變換
4.5.3 離散余弦變換
4.6 多媒體數據壓縮編碼的國際標準
4.6.1 靜態圖像壓縮編碼的國際標準
4.6.2 MPEG-1標準
4.6.3 MPEG-2標準
4.6.4 MPEG-4標準
4.6.5 MPEG-7標準
4.6.6 MPEG-21標準
小結
習題

第5章 多媒體計算機硬件及軟件系統結構
5.1 數字視頻交互式多媒體計算機系統
5.1.1 DVI系統中的視頻音頻引擎（AVE）
5.1.2 DVI軟件系統中的音頻視頻子系統（AVSS）
*5.1.3 在窗口系統環境下開發的AVK
5.2 將多媒體和通信功能集成到CPU芯片中
5.2.1 集成的設計原則
5.2.2 Trimedia媒體處理器、參考板及其軟件開發環境
5.2.3 CPU芯片中集成多媒體和通信功能——Phenix芯片和
MMX技術
小結
習題

第6章 超文本和超媒體
6.1 概述
6.1.1 基本概念
6.1.2 典型的超文本系統
6.2 超文本和超媒體系統的組成和結構
6.2.1 超文本和超媒體的組成要素
6.2.2 超媒體和超文本系統結構模型
6.3 超文本和超媒體的文獻模型
6.3.1 概述
6.3.2 ODA模型
6.3.3 HyTime模型
6.4 超文本與超媒體存在的問題及發展前景
6.4.1 超文本與超媒體存在的問題
6.4.2 超文本與超媒體發展的前景
小結
習題

第7章 多媒體計算機的應用技術
7.1 多媒體電子出版物的創作
7.1.1 多媒體電子出版物的概述
7.1.2 多媒體電子出版物的創作流程
7.1.3 多媒體電子出版物創作示例
7.2 多媒體會議系統
7.2.1 視頻會議系統的結構及標準
7.2.2 綜合業務多媒體終端的設計和實現
7.2.3 多點控制單元
7.2.4 視頻會議系統的服務質量及資源管理
7.2.5 視頻會議系統的安全保密
7.3 多媒體數據庫及基于內容檢索
7.3.1 多媒體數據庫
7.3.2 多媒體數據庫的基于內容檢索
小結
習題
參考文獻

濁音波形不僅顯示出上述的周期之間的冗余度，而且還展示了對應于音調間隔的長期重復波形。因此，對語音濁音部分編碼的最有效的方法之一是對一個音調間隔波形來編碼，并以其作為同樣中其他基音段的模板。男、女的基音周期分別為5-20ms和2.5-10ms，而典型的濁音約持續100ms，一個單音中可能有20-40個音調周期。雖然音調周期間隔編碼能大大降低碼率，但是檢測基音有時卻十分困難。而如果對音調檢測不準，便會產生奇怪的“非人音”。
（5）靜止系數
兩個人之間打電話，平均每人的講話時間為通話總時間的一半，另一半時間聽對方講。聽的時候一般不講話，而即使是在講話的時候，也會出現字、詞、句之間的停頓。通過分析表明，話音間隙使得全雙工話路的典型效率約為通話時間的40％（或靜止系數為0.6）。顯然，話音間隔本身就是一種冗余，若能正確檢測出該靜止段，便可“插空”傳輸更多的信息。
（6）長時自相關函數
上述樣本、周期間的一些相關性，都是在20ms時間間隔內進行統計的所謂短時自相關。如果在較長的時間間隔（比如幾十秒）進行統計，便得到長時自相關函數。長時統計表明，8kHz的取樣語音的相鄰樣本間，平均相關系數高達0.9。
2.頻域信息的冗余度
（1）非均勻的長時功率譜密度
在相當長的時間間隔內進行統計平均，可得到長時功率譜密度函數，其功率譜呈現強烈的非平坦性。從統計的觀點看，這意味著沒有充分利用給定的頻段，或者說有著固有的冗余度。特別地，功率譜的高頻能量較低，這恰好對應于時域上相鄰樣本間的相關性。此外，再次可以看到，直流分量的能量并非最大。