本书是教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果,是面向21世纪课程教材,并被列为普通高等教育“九五”**级**教材。作者系统全面地分析了多媒体技术出现以来,世界各国发表的*具代表性的文献和研究成果,综合成多媒体技术的特征、视觉特性和彩色电视信号、数据压缩的基本技术、恒定速率多媒体信息的编码、多媒体同步、多媒体传输网络、多媒体通信终端与系统、视频数据的分组传输、多媒体数据库等九章。
本书是迄今为止国内外已有的有关多媒体技术书籍中,在内容上论述*全面,与教学、科研、生产结合得*紧密的书。作者在写作时力求思维逻辑严密,叙述深入浅出,有的章甚至反复修改过8稿。
本书的取材与写作意向,除了作为高等学校电子信息、计算机通信等专业有关“多媒体通信”课程教材以外,同时也兼顾了工作在电视台、通信企业或业务相关的研究单位以及公司中从事市场定位、研究开发等方面的已具有学士、硕士和博士学位的工程技术人员提高业务的需要。

本书是迄今为止国内外已有的有关多媒体技术书籍中,在内容上论述*全面、与教学、科研、生产结合得*紧密的书,作者在写作时力求思维逻辑严密、叙述深入浅出,

概论---多媒体技术的特征 在技术发展史上,计算机、通信和广播电视一直是三个互相独立的技术领域,各自有着互不相同的技术特征和服务范围。但是,近几十年来,随着数字技术的发展,这三个原本各自独立的领域相互渗透、相互融合,形成了一门崭新的技术------多媒体。多媒体技术的*直接、*简单的体现是配以以声卡、视卡的多媒体计算机。它一出现立即在世界范围内,在家庭教育和娱乐方面得以广泛的应用,并由此激发了小型激光视盘(VCD和DVD)的迅速发展,促进了数字电视和高清晰度电视(HDTV)的迅速发展。多媒体技术的应用与发展,又反过来进一步加速了三个领域的融合,使多媒体通信成为通信技术今后发展的主要方向之一。

通过网络(局域网、广域网)提供多媒体信息服务,将导致信息领域的革命性发展。当多媒体通信业务像今天的电话业务这样在社会上普及的时候,通信线路上要传送的数据量将千百倍的增长。有能力传送数据量如此巨大的主干通信线路,自然就成为信息高速公路了。

有许多技术,从它们开始出现时就给人以清楚明了的概念,无论是技术专家还是平民百姓都不会混淆,例如电话技术、从*初用两根电线把两部简陋的电话机连结起来实现远距离通话时起它就被称为电话技术,后来经历了人工交换、步进制交换、程控交换,以至于发展到数字式移动电话,仍然是电话技术,多媒体技术所遇到的情况则没有这样简单。使人们不容易清楚地建立起"什么是多媒体"的概念的因素很多。首先,通信、计算机与彩色电视本来都是技术面宽而复杂的技术,由它们融合在一起而产生的多媒体技术,其技术覆盖面自然就更宽、技术的交叉更为复杂。这就使得多媒体不能像其它诸如电话、电影、电视、汽车、马车等事物那样,一目了然。另一方面,为了经济上或商业上的利益,某此商家把本来不属于多媒体的技术说成是多媒体技术,人为地造成了概念上的混乱。此外,新闻报道中某些不准确的用词也产生了概念上的误导。例如,一篇文章给出结论是"多媒体技术在世界范围内被炒得这样厉害,而其实际价值无非是让孩子们玩游戏。"在这里,作者错误地把多媒体计算机当成了多媒体技术的全部。在某农村中学接通了因特网(Internet),老师在学校内收到了儿子从北京发给他的电子邮件时,记者报道用的题目是"多媒体技术真好"。在这里,记者把因特网上的数据通信当成多媒体通信了,等等,由于上述种种原因,造成了这样的一个局面:"如果你向10个不同的人请教多媒体一词的含义,你可能会得到10种不同的答案。"

今天,在这个多媒体技术迅速发展的时代,无论是对于负责技术管理的***,还是研究、开发的科学技术人员,弄清多媒体的依次都是重要的。

许多文章、书籍中,在解释什么是多媒体的时候往往试图给它一个定义,结果是一个人一种说法,把读者弄得更加糊涂。有鉴如此,希望本书的读者不要把下一节的讨论认为是给多媒体技术下的定义,而把它看作是认识这一新技术的开端。我们力图用这一章的篇幅,使读者对多媒体与多媒体技术建立起一个比较完整、全面的概念。本章讨论中所涉及到的具体技术问题。将分别在后面的有关章节中深入讨论。

目 录
第1章 概论——多媒体技术的特征
1.1 概述
1.2 多媒体的概念与含义.
1.3 多媒体产生的技术背景.
1.3.1 图像压缩编码技术的成熟.
1.3.2 大规模集成电路技术的发展.
1.3.3 大容量数字存储技术的发展.
1.4 多媒体计算机、多媒体终端和多媒体通信系统
1.4.1 多媒体计算机.
1.4.2 多媒体通信终端.
1.4.3 多媒体通信系统.
1.5 多媒体通信系统的类型、特点及其相关业务
1.5.1 独立商亭式系统.
1.5.2 多媒体信息检索与查询.
1.5.3 多媒体会议与协同工作.
1.5.4 点播电视.
1.5.5 多媒体信件.
1.6 信息高速公路.
习题.
参考文献.
第2章 视觉特性和彩色电视信号
2.1 人眼的视觉特性.
2.1.1 图像的对比度与视觉的对比度灵敏度特性
2.1.2 空间频率与视觉的空间频率响应.
2.1.3 视觉的时间域响应.
2.1.4 彩色的计量和彩色视觉.
2.2 彩色电视信号.
2.2.1 扫描——空间频率与时间频率的转换.
2.2.2 隔行扫描与逐行扫描.
2.2.3 电视信号的带宽.
2.2.4 彩色空间的处理.
2.2.5 全彩色电视信号.
2.3 彩色电视信号的数字化.
2.3.1 分量电视信号的数字化.
2.3.2 复合电视信号的数字化.
习题.
参考文献.
第3章 数据压缩的基本技术
3.1 概述.
3.2 数据压缩的理论依据.
3.2.1 离散信源的信息熵.
3.2.2 信源的概率分布与熵的关系.
3.2.3 信源的相关性与序列熵的关系.
3.3 信息率失真理论简述.
3.3.1 通信系统的一般模型.
3.3.2 信息率失真函数.
3.3.3 限失真信源编码定理.
3.4 取样频率的转换.
3.4.1 整数比率转换.
3.4.2 分数比率转换和变比率转换.
3.5 预测编码.
3.5.1 差分脉冲编码调制.
3.5.2 序列图像中运动矢量的估值.
3.5.3 具有运动补偿的帧间预测.
3.5.4 具有运动补偿的帧间内插.
3.6 正交变换编码.
3.6.1 线性正交变换.
3.6.2 离散余弦变换.
3.7 子带编码.
3.7.1 子带编码工作原理.
3.7.2 正交镜像滤波器组.
3.7.3 时域消除混叠的变换编码.
3.8 量化.
3.8.1 均匀量化器.
3.8.2 非均匀量化器.
3.8.3 *小熵量化器.
3.8.4 自适应量化.
3.8.5 DPCM预测误差信号的量化.
3.8.6 DCT系数的量化.
3.8.7 子带信号的量化.
3.9 熵编码.
3.9.1 熵编码的基本概念.
3.9.2 霍夫曼编码.
3.9.3 算术编码.
3.10 压缩编码算法性能的评价.
习题.
参考文献.
第4章 恒定速率多媒体信息的编码
4.1 典型的视频编码器和解码器.
4.1.1 编码器与解码器结构.
4.1.2 图像信号的预处理.
4.1.3 编码过程.
4.1.4 运动估值/补偿模式.
4.2 速率控制.
4.2.1 速率控制策略.
4.2.2 视频缓存证实器.
4.3 图像压缩编码的国际标准.
4.3.1 静止图像压缩编码标准JPEG.
4.3.2 视听会议压缩编码标准H.261.
4.3.3 数字声像存储压缩编码标准MPEG1.
4.3.4 通用视频图像压缩编码标准MPEG2(H.262).
4.3.5 低比特率视听会议压缩编码标准H.263
4.3.6 低比特率音频与视频对象压缩编码标准MPEG4
4.4 声音压缩编码的国际标准.
习题.
参考文献.
第5章 多媒体同步
5.1 多媒体数据.
5.1.1 连续媒体数据与静态媒体数据.
5.1.2 多媒体数据内部约束关系.
5.1.3 多媒体数据的构成.
5.2 多媒体数据时域特征表示.
5.2.1 时域场景和时域定义方案.
5.2.2 时域参考框架.
5.2.3 描述时域特征的时间模型.
5.2.4 同步容限.
5.3 多媒体同步的四层参考模型.
5.4 分布式多媒体系统中的同步.
5.4.1 分布式多媒体系统结构.
5.4.2 同步规范的传送.
5.4.3 影响多媒体同步的因素.
5.4.4 多级同步机制.
5.5 连续媒体内部的同步.
5.5.1 基于播放时限的同步方法.
5.5.2 基于缓存数据量控制的同步方法.
5.6 媒体流之间的同步.
5.6.1 基于全局时钟的时间戳方法.
5.6.2 基于反馈的流间同步方法.
5.6.3 基于流内同步的流间同步方法.
5.6.4 同步算法的比较.
习题.
参考文献.
第6章 多媒体传输网络
6.1 概述.
6.2 多媒体信息传输对网络的要求.
6.2.1 性能指标.
6.2.2 网络功能.
6.2.3 服务质量.
6.3 网络类别.
6.3.1 电路交换网络和分组交换网络.
6.3.2 面向连接方式和无连接方式.
6.3.3 资源预留、资源分配和资源独享.
6.4 电路交换广域网对多媒体信息传输的支持.
6.4.1 电路交换网络.
6.4.2 多点控制单元.
6.5 局域网对多媒体信息传输的支持.
6.5.1 传统的共享介质局域网.
6.5.2 传统局域网进行多媒体数据传输的性能
6.5.3 局域网帧交换.
6.5.4 同步FDDI和优先级令牌环.
6.5.5 100 VGAnyLAN以太网和FDDI Ⅱ.
6.5.6 等时以太网.
6.5.7 ATM局域网.
6.5.8 局域网性能的比较.
6.6 分组交换的广域网对多媒体信息传输的支持.
6.6.1 X.25网.
6.6.2 帧中继.
6.6.3 SMDS.
6.7 IP网对多媒体信息传输的支持.
6.7.1 传统的IP网.
6.7.2 IP多播.
6.7.3 新一代IP协议(IP v6).
6.7.4 新出现的QoS保障机制.
6.8 ATM广域网对多媒体信息传输的支持.
6.8.1 ATM原理.
6.8.2 ATM协议结构.
6.8.3 ATM服务类型和ATM适配层.
6.8.4 ATM性能.
6.9 宽带IP网.
6.9.1 千兆位路由器与IP交换.
6.9.2 IP over SDH与波分复用.
6.9.3 千兆位以太网.
6.10 宽带用户接入网.
6.10.1 数字用户线路接入.
6.10.2 光缆接入.
6.10.3 光缆同轴电缆混合接入.
习题.
参考文献.
第7章 多媒体通信终端与系统
7.1 传送层协议.
7.1.1 应用层分帧和集成层次处理.
7.1.2 因特网传送层协议.
7.1.3 实时传送层协议RTP及RTCP.
7.1.4 实时流协议RTSP.
7.1.5 其它传送层协议.
7.2 服务质量的保障.
7.2.1 端到端的QoS保障.
7.2.2 QoS规范.
7.2.3 QoS预备机制.
7.2.4 QoS控制机制.
7.2.5 QoS管理机制.
7.2.6 端到端QoS体系结构的研究.
7.3 视听通信系统与终端.
7.3.1 视听通信终端的一般框架.
7.3.2 NISDN视听业务标准(H.320).
7.3.3 ATM视听业务标准(H.310/H.321).
7.3.4 局域网视听业务标准(H.322/H.323).
7.3.5 公用电话网视听业务标准(H.324).
7.3.6 H系列系统间的互通.
7.3.7 视听系统的复接/分接标准.
7.3.8 视听系统的通信控制协议.
7.4 协同计算与组通信.
7.4.1 协同计算的概念.
7.4.2 组通信.
7.4.3 应用共享控制.
7.4.4 会话管理.
习题.
参考文献.
第8章 视频数据的分组传输
8.1 概述.
8.2 变比特率视频码流的传输.
8.2.1 变比特率视频编码.
8.2.2 变比特率编码的用户/网络接口.
8.3 分层编码与QoS过滤.
8.3.1 分层编码的概念.
8.3.2 空间域可伸缩性编码.
8.3.3 时间域可伸缩性编码.
8.3.4 频率域可伸缩性编码.
8.3.5 信噪比可伸缩性编码.
8.3.6 可伸缩性编码的混合应用.
8.3.7 QoS过滤器.
8.4 接收与发送时钟的同步.
8.4.1 基于缓存器充满程度的方法.
8.4.2 基于时间戳的方法.
8.5 差错控制.
8.5.1 误码和包丢失对已压缩视频信号的影响.
8.5.2 错误预防与补偿技术.
8.5.3 鲁棒编码.
8.5.4 差错隐藏.
8.5.5 检错与纠错.
8.6 前向纠错码.
8.6.1 基本定义.
8.6.2 有限域.
8.6.3 线性分组码.
8.6.4 汉明码.
8.6.5 BCH码.
8.6.6 RS码.
8.6.7 卷积码.
8.7 视频信源模型.
8.7.1 概述.
8.7.2 视频信源的统计特性.
8.7.3 自回归过程模型.
8.7.4 马尔柯夫过程模型.
习题.
参考文献.
第9章 多媒体数据库
9.1 概述.
9.2 多媒体数据库系统.
9.2.1 多媒体数据库系统的任务.
9.2.2 多媒体数据的特点.
9.2.3 多媒体应用对MMDBS的影响.
9.2.4 MMDBS的框架结构.
9.2.5 MMDBS中多媒体数据的形态.
9.2.6 MMDBMS的功能.
9.3 数据模型.
9.3.1 概述.
9.3.2 层次模型.
9.3.3 网状模型.
9.3.4 关系模型.
9.3.5 关系数据模型的缺点.
9.3.6 语义模型.
9.3.7 复杂对象模型.
9.3.8 面向对象数据模型.
9.4 多媒体数据库.
9.4.1 关系数据库与多媒体数据库.
9.4.2 面向对象数据库与多媒体数据库.
9.5 多媒体数据的物理存储.
9.5.1 连续媒体的存储服务器.
9.5.2 磁盘调度算法.
9.5.3 接纳控制.
9.5.4 媒体数据的排放方式.
9.5.5 连续媒体对象的层次化存储.
9.6 多媒体查询.
9.6.1 多媒体对象的检索方式.
9.6.2 多媒体查询.
9.6.3 多媒体对象的内容属性及提取方式.
习题.
参考文献
索引