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第一部分 多媒体编著和数据表现2

第1章 多媒体导论2

1.1 什么是多媒体2

1.1.1 多媒体的组成部分2

1.1.2 多媒体的研究课题和研究项目3

1.2 多媒体和超媒体3

1.2.1 多媒体的历史4

1.2.2 超媒体和多媒体5

1.3 World Wide Web5

1.3.1 WWW的历史5

1.3.2 HTTP6

1.3.3 HTML7

1.3.4 XML7

1.3.5 SMIL8

1.4 多媒体软件工具概述9

1.4.1 编曲和谱曲10

1.4.2 数字音频10

1.4.3 图形和图像编辑10

1.4.4 视频编辑11

1.4.5 动画11

1.4.6 多媒体编著12

1.5 进一步探索12

1.6 练习13

1.7 参考文献13

第2章 多媒体编著和工具15

2.1 多媒体编著15

2.1.1 多媒体编著的模式15

2.1.2 多媒体作品17

2.1.3 多媒体展现18

2.1.4 自动编著22

2.2 多媒体编辑和编著工具25

2.2.1 Adobe Premiere25

2.2.2 Macromedia Director28

2.2.3 Macromedia Flash31

2.2.4 Dreamweaver34

2.3 VRML34

2.3.1 概述34

2.3.2 动画和交互36

2.3.3 VRML规范37

2.4 进一步探索37

2.5 练习38

2.6 参考文献39

第3章 图形和图像的数据表现41

3.1 图形／图像的数据类型41

3.1.1 1位图像41

3.1.2 8位灰度图像41

3.1.3 图像数据类型44

3.1.4 24位彩色图像44

3.1.5 8位彩色图像44

3.1.6 颜色查找表46

3.2 常见的文件格式48

3.2.1 GIF48

3.2.2 JPEG51

3.2.3 PNG52

3.2.4 TIFF52

3.2.5 EXIF52

3.2.6 图形动画文件52

3.2.7 PS和PDF52

3.2.8 Windows WMF53

3.2.9 Windows BMP53

3.2.10 Macintosh PAINT和PICT53

3.2.11 X Windows PPM53

3.3 进一步探索53

3.4 练习54

3.5 参考文献55

第4章 图像和视频中的颜色56

4.1 颜色科学56

4.1.1 光和光谱56

4.1.2 人的视觉57

4.1.3 眼睛的光谱灵敏度57

4.1.4 图像的形成58

4.1.5 照相机系统59

4.1.6 伽马校正59

4.1.7 颜色匹配函数61

4.1.8 CIE色度图62

4.1.9 彩色显示器规范64

4.1.10 超色域的颜色65

4.1.11 白点校正65

4.1.12 XYZ到RGB的转换66

4.1.13 带伽马校正的转换66

4.1.14 L＊a＊b＊（CIELAB）颜色模型67

4.1.15 其他颜色坐标系统68

4.1.16 蒙塞尔颜色命名系统68

4.2 图像中的颜色模型68

4.2.1 CRT显示器的颜色模型68

4.2.2 减色法：CMY颜色模型69

4.2.3 从RGB到CMY的转换69

4.2.4 消除不足颜色：CMYK系统69

4.2.5 打印机色域70

4.3 视频中的颜色模型71

4.3.1 视频颜色转换71

4.3.2 YUV颜色模型71

4.3.3 YIQ颜色模型72

4.3.4 YCbCr颜色模型73

4.4 进一步探索73

4.5 练习74

4.6 参考文献76

第5章 视频中的基本概念77

5.1 视频信号的类型77

5.1.1 分量视频77

5.1.2 复合视频77

5.1.3 S-Video78

5.2 模拟视频78

5.2.1 NTSC视频79

5.2.2 PAL视频81

5.2.3 SECAM视频82

5.3 数字视频82

5.3.1 色度的二次采样82

5.3.2 数字视频的CCIR标准83

5.3.3 HDTV84

5.4 进一步探索85

5.5 练习85

5.6 参考文献86

第6章 数字音频基础87

6.1 声音数字化87

6.1.1 什么是声音87

6.1.2 数字化87

6.1.3 奈奎斯特理论88

6.1.4 信噪比90

6.1.5 信号量化噪声比90

6.1.6 线性量化和非线性量化91

6.1.7 音频滤波93

6.1.8 音频质量与数据率93

6.1.9 合成的声音94

6.2 MIDI：乐器数字化接口95

6.2.1 MIDI概述95

6.2.2 MIDI硬件97

6.2.3 MIDI消息的结构98

6.2.4 通用MIDI101

6.2.5 MIDI到WAV的转换101

6.3 音频的量化和传输101

6.3.1 音频的编码101

6.3.2 脉冲编码调制101

6.3.3 音频的差分编码103

6.3.4 无损预测编码104

6.3.5 DPCM106

6.3.6 DM108

6.3.7 ADPCM109

6.4 进一步探索110

6.5 练习111

6.6 参考文献112

第二部分 多媒体数据压缩117

第7章 无损压缩算法117

7.1 简介117

7.2 信息论基础118

7.3 游长编码120

7.4 变长编码120

7.4.1 香农-凡诺算法120

7.4.2 赫夫曼编码122

7.4.3 自适应赫夫曼编码124

7.5 基于字典的编码127

7.6 算术编码131

7.7 无损图像压缩134

7.7.1 图像的差分编码134

7.7.2 无损JPEG135

7.8 进一步探索136

7.9 练习136

7.10 参考文献137

第8章 有损压缩算法139

8.1 简介139

8.2 失真量度139

8.3 比率失真理论140

8.4 量化140

8.4.1 均匀标量量化140

8.4.2 非均匀标量量化142

8.4.3 矢量量化143

8.5 变换编码144

8.5.1 离散余弦变换144

8.5.2 Karhunen-Loève变换154

8.6 小波编码156

8.6.1 简介156

8.6.2 连续小波变换159

8.6.3 离散小波变换161

8.7 小波包167

8.8 小波系数的嵌入零树168

8.8.1 零树数据结构168

8.8.2 逐次近似量化169

8.8.3 EZW示例170

8.9 层次树的集合划分172

8.10 进一步探索172

8.11 练习172

8.12 参考文献174

第9章 图像压缩标准176

9.1 JPEG标准176

9.1.1 JPEG图像压缩的主要步骤176

9.1.2 JPEG模式182

9.1.3 JEPG位流概述184

9.2 JPEG 2000标准184

9.2.1 JEPG 2000图像压缩的主要步骤185

9.2.2 使EBCOT适合JEPG 2000190

9.2.3 感兴趣区域编码191

9.2.4 JPEG和JPEG 2000的性能比较192

9.3 JPEG-LS标准193

9.3.1 预测194

9.3.2 确定上下文194

9.3.3 残差编码195

9.3.4 准无损模式195

9.4 二值图像压缩标准195

9.4.1 JBIG标准195

9.4.2 JBIG2标准196

9.5 进一步探索197

9.6 练习197

9.7 参考文献199

第10章 基本视频压缩技术200

10.1 视频压缩简介200

10.2 基于运动补偿的视频压缩200

10.3 搜索运动向量201

10.3.1 顺序搜索201

10.3.2 2D对数搜索202

10.3.3 分层搜索203

10.4 H.261205

10.4.1 I帧编码206

10.4.2 P帧预测编码206

10.4.3 H.261的量化207

10.4.4 H.261编码器和解码器207

10.4.5 H.261视频位流语法概述209

10.5 H.263210

10.5.1 H.263的运动补偿211

10.5.2 H.263的可选编码模式212

10.5.3 H.263＋和H.263++213

10.6 进一步探索214

10.7 练习214

10.8 参考文献215

第11章 MPEG视频编码Ⅰ：MPEG-1和MPEG-2216

11.1 概述216

11.2 MPEG-1216

11.2.1 MPEG-1中的运动补偿216

11.2.2 与H.261的其他主要区别218

11.2.3 MPEG-1视频位流220

11.3 MPEG-2221

11.3.1 支持隔行扫描视频221

11.3.2 MPEG-2的可伸缩性224

11.3.3 与MPEG-1的其他主要区别228

11.4 进一步探索228

11.5 练习228

11.6 参考文献229

第12章 MPEG视频编码Ⅱ：MPEG-4、MPEG-7及更高版本230

12.1 MPEG-4概述230

12.2 MPEG-4的基于对象的视觉编码232

12.2.1 基于VOP的编码与基于帧的编码232

12.2.2 运动补偿233

12.2.3 纹理编码236

12.2.4 形状编码238

12.2.5 静态纹理编码239

12.2.6 子图像编码240

12.2.7 全局运动补偿240

12.3 MPEG-4的合成对象编码241

12.3.1 2D网格对象编码241

12.3.2 基于模型的3D编码246

12.4 MPEG-4对象类型、规格和等级247

12.5 MPEG-4 Part10/H.264248

12.5.1 核心特征249

12.5.2 基本规格特征250

12.5.3 主要规格特征250

12.5.4 扩展规格特征250

12.6 MPEG-7250

12.6.1 描述子252

12.6.2 描述方案253

12.6.3 描述定义语言255

12.7 MPEG-21256

12.8 进一步探索256

12.9 练习256

12.10 参考文献257

第13章 音频压缩技术基础260

13.1 语音编码中的ADPCM260

ADPCM260

13.2 G.726 ADPCM261

13.3 声音合成器262

13.3.1 相位不敏感性262

13.3.2 通道声音合成器263

13.3.3 共振峰声音合成器264

13.3.4 线性预测编码264

13.3.5 CELP266

13.3.6 混合激励声音合成器270

13.4 进一步探索272

13.5 练习273

13.6 参考文献274

第14章 MPEG音频压缩275

14.1 心理声学简介275

14.1.1 等响度关系275

14.1.2 频率遮掩277

14.1.3 时间遮掩280

14.2 MPEG音频282

14.2.1 MPEG的层282

14.2.2 MPEG音频策略282

14.2.3 MPEG音频压缩算法283

14.2.4 MPEG-2高级音频编码287

14.2.5 MPEG-4音频288

14.3 其他商业音频编解码器289

14.4 未来：MPEG-7和MPEG-21289

14.5 进一步探索289

14.6 练习290

14.7 参考文献291

第三部分 多媒体通信和检索294

第15章 计算机和多媒体网络294

15.1 计算机和多媒体网络基础294

15.1.1 OSI网络的层次294

15.1.2 TCP/IP协议294

15.2 多路复用技术297

15.2.1 多路复用技术基础297

15.2.2 综合业务数字网络298

15.2.3 同步光纤网络299

15.2.4 非对称数字用户线路300

15.3 LAN和WAN301

15.3.1 局域网301

15.3.2 广域网303

15.3.3 异步传输模式304

15.3.4 千兆和10千兆以太网306

15.4 接入网306

15.5 通用外设接口307

15.6 进一步探索308

15.7 练习308

15.8 参考文献308

第16章 多媒体网络通信和应用309

16.1 多媒体数据传输的质量309

16.1.1 服务质量309

16.1.2 IP协议的QoS311

16.1.3 具有优先级的发送311

16.2 IP上的多媒体312

16.2.1 IP多播312

16.2.2 实时传输协议（RTP）314

16.2.3 实时控制协议（RTCP）315

16.2.4 资源预留协议（RSVP）315

16.2.5 实时流协议（RTSP）316

16.2.6 因特网电话技术317

16.3 ATM网上的多媒体320

16.3.1 ATM网上的视频码率320

16.3.2 ATM适配层321

16.3.3 MPEG-2会聚到ATM322

16.3.4 ATM上的多播322

16.4 MPEG-4的传输323

16.4.1 MPEG-4中的DMIF323

16.4.2 IP上的MPEG-4323

16.5 媒体点播324

16.5.1 交互式电视和机顶盒324

16.5.2 视频点播的广播方案325

16.5.3 缓冲区管理330

16.6 进一步探索333

16.7 练习333

16.8 参考文献334

第17章 无线网络336

17.1 简介336

17.1.1 模拟无线网络336

17.1.2 数字无线网络337

17.1.3 TDMA和GSM337

17.1.4 扩频和CDMA339

17.1.5 CDMA分析341

17.1.6 3G数字无线网络343

17.1.7 无线局域网345

17.2 无线电传播模式347

17.2.1 多径衰减347

17.2.2 路径损耗348

17.3 无线网络上的多媒体349

17.3.1 同步损失349

17.3.2 错误修复熵编码350

17.3.3 错误隐藏352

17.3.4 前向纠错353

17.3.5 无线交互式多媒体的趋势355

17.4 进一步探索357

17.5 练习357

17.6 参考文献358

第18章 数字图书馆中基于内容的检索359

18.1 如何检索图像359

18.2 C-BIRD：一个实例研究360

18.2.1 C-BIRD的GUI361

18.2.2 颜色直方图361

18.2.3 颜色密度363

18.2.4 颜色分布363

18.2.5 纹理分布364

18.2.6 按光源恒常性查找365

18.2.7 按对象模型查找366

18.3 当前图像查找系统概览377

18.3.1 QBIC377

18.3.2 加州大学圣芭芭拉分校的搜索引擎378

18.3.3 加州大学伯克利分校的数字图书馆项目378

18.3.4 Chabot378

18.3.5 Blobworld378

18.3.6 哥伦比亚大学的图像搜索器378

18.3.7 Informedia379

18.3.8 MetaSEEk379

18.3.9 Photobook和FourEyes379

18.3.10 MARS379

18.3.11 Virage380

18.3.12 VIPER380

18.3.13 Visual RetrievalWare380

18.4 相关反馈380

18.4.1 MARS380

18.4.2 iFind382

18.5 结果的量化382

18.6 视频查询382

18.7 其他格式的查询385

18.8 基于内容检索的展望385

18.9 进一步探索385

18.10 练习386

18.11 参考文献387

索引391