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全国高等院校计算机基础教育“十三五”规划教材:计算机多媒体技术（第二版） 
定 价：49 元 丛书名：全国高等院校计算机基础教育“十三五”规划教材
9 7 2 8 4 7 4 1 4 1 0 3 8 
本书使用计算机作为处理工具，以声音、图像、视频等几种常见的多媒体数据为线索，以数据表示方法、数据压缩技术和数据存储技术为核心进行讲解，主要内容包括：计算机多媒体技术概论、数字音频基础、数字图像基础、计算机动画处理技术、视频基础、多媒体数据压缩、多媒体存储技术、多媒体传输网络技术基础、手机数据基础。本书适合作为全国高等院校计算机及相关专业的教材，也可作为从事计算机多媒体技术工作人员的参考用书
以多媒体（数据表示、数据压缩、数据存储）为主线组织全书选取典型的应用案例说明理论基础扩充了数据的*存储形式手机数据
计算机多媒体技术是计算机专业的一门必修课程，它涉及计算机科学的众多领 域。随着科技的进步和人机界面技术的引入，计算机变得越来越友好和人性化，更加 促进了多媒体技术的应用和发展。当代大学生更有必要系统地学习和掌握多媒体知识 和应用技术，提高计算机应用水平和具备计算机文化素质。 本书编者均多年从事计算机多媒体技术的教学工作，总结了大量的教学经验，在 第一版的基础上对本版内容进行了更深层次的思考和重新设计，将理论知识和实践技 术更紧密结合，在介绍理论的同时增加实践能力的培养，力求能全面地、多方位地、 由浅入深地引导学生步入多媒体技术应用领域。 对于此次改版，主要进行了以下工作： （1）修正了第一版中叙述不完整的内容，对概念进行了准确性和科学性更正。 （2）对书中使用的软件进行版本的更新。 （3）增加了各种案例的讲解，使各种技术难点更加清晰易懂。 （4）增加了新技术 手机数据基础，介绍了手机中数据的表示与存储。 （5）由于流媒体技术不是主流技术，所以将其整合到多媒体传输网络技术中。 （6）进一步细化和实例化了电子教案的内容。 （7）对本书中重点、难点补充了微视频，读者可以扫描二维码进行学习。 本书的主要特色如下： （1）注重基础。考虑到理工科的实际教学情况，在编写教材时把重点放在基本理 论、基本知识上。希望学生能系统地学习这方面的知识为以后深入研究打下基础。 （2）实践性强。各章后面增加了相关的应用案例，每个案例都有详细的步骤说明， 结合每章的相应知识点而设计，帮助学生有效地理解理论知识，提高动手能力，增加 对多媒体技术这门课程的学习兴趣。 （3）知识深入。本书在基础理论之上扩充了一些更深入的知识，可作为多媒体爱 好者的参考用书。 （4）注重前沿。本书最后一章主要描述手机中的数据，是现阶段计算机多媒体技 术的主要研究方向，也是未来手机平台研究的必然趋势。 （5）内容新颖。本书注重多媒体技术应用的新思想、新方法的学习，选题适当、 结构完整、层次分明，从多角度描述多媒体技术的应用。 本书由王小虎任主编，李勇和王乐乐任副主编。具体编写分工如下：第 1、2、9 章由 王小虎编写，第 3、4 章由赵丹华编写，第 5、6、7 章由王乐乐编写，第 8 章由李勇编写。 由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请读者提 出批评和建议。 编 者 2018 年 3 第 1 章 计算机多媒体技术概论............................................................................. 1 1.1 多媒体的基本概念 ...................................................................................... 2 1.2 计算机多媒体技术概述............................................................................... 5 1.2.1 计算机多媒体技术的特征 ............................................................... 5 1.2.2 计算机多媒体的关键技术 ............................................................... 7 1.2.3 计算机多媒体技术的发展 ............................................................... 9 1.2.4 计算机多媒体技术的应用 ..............................................................11 1.2.5 计算机多媒体技术的现状及发展 ...................................................13 1.3 多媒体个人计算机 .....................................................................................14 小结 ...................................................................................................................18 思考题 ................................................................................................................18 习题 ...................................................................................................................18 第 2 章 数字音频基础......................................................................................... 20 2.1 声音数字化 ................................................................................................20 2.1.1 声音概述 ........................................................................................20 2.1.2 声音数字化.....................................................................................21 2.1.3 音频质量与数据量 .........................................................................27 2.1.4 常见的音频文件格式 ......................................................................28 2.2 MIDI 概述 ..................................................................................................30 2.2.1 MIDI 的相关知识 ...........................................................................31 2.2.2 MIDI 设备 ......................................................................................31 2.2.3 MIDI 运作 ......................................................................................32 2.3 数字音频编码 ............................................................................................33 2.3.1 数字音频编码技术分类 ..................................................................33 2.3.2 数字音频编码的主要应用 ..............................................................35 2.3.3 数字音频编码标准现状和趋势 .......................................................36 2.4 应用案例波形音频处理软件 Adobe Audition CC 2017........................38 小结 ...................................................................................................................45 思考题 ................................................................................................................45 习题 ...................................................................................................................45 第 3 章 数字图像基础......................................................................................... 47 3.1 图像原理....................................................................................................47计算机多媒体技术（第二版） 2 3.1.1 图像和图形.....................................................................................50 3.1.2 分辨率 ............................................................................................51 3.1.3 图像的颜色深度 .............................................................................54 3.2 图像的颜色 ................................................................................................58 3.2.1 颜色的来源.....................................................................................58 3.2.2 颜色概述 ........................................................................................59 3.2.3 三基色原理.....................................................................................60 3.2.4 颜色模型 ........................................................................................62 3.3 数字化图像 ................................................................................................64 3.3.1 数字图像的获取 .............................................................................64 3.3.2 数字图像的数据量 .........................................................................64 3.3.3 数字图像的文件格式 ......................................................................65 3.3.4 数字图像处理 .................................................................................68 3.4 应用案例数字图像处理软件 ACDSee..................................................71 3.5 应用案例地图水印 ..............................................................................74 小结 ...................................................................................................................78 思考题 ................................................................................................................79 习题 ...................................................................................................................79 第 4 章 计算机动画处理技术 .............................................................................. 81 4.1 计算机动画技术基础 .................................................................................81 4.1.1 计算机动画的历史与发展 ..............................................................81 4.1.2 动画的原理.....................................................................................82 4.2 计算机动画分类.........................................................................................82 4.2.1 二维动画 ........................................................................................82 4.2.2 三维动画 ........................................................................................83 4.2.3 变形动画 ........................................................................................83 4.3 动画的处理 ................................................................................................84 4.3.1 动画的制作过程 .............................................................................84 4.3.2 动画的制作软件 .............................................................................84 4.3.3 动画的文件格式 .............................................................................84 4.4 应用案例动画制作软件 Animate CC ...................................................85 小结 ...................................................................................................................91 思考题 ................................................................................................................92 习题 ...................................................................................................................92 第 5 章 视频基础................................................................................................ 94 5.1 视频信号概述 ............................................................................................95 5.2 电视制式....................................................................................................98 5.3 数字视频.................................................................................................. 100目 录 3 5.3.1 数字视频概述 ............................................................................... 100 5.3.2 视频数字化采样 ........................................................................... 101 5.3.3 数字视频标准 ITU-R-601 ............................................................ 102 5.3.4 数字视频的码率 ........................................................................... 103 5.3.5 数字视频文件格式 ....................................................................... 104 5.4 应用案例数字视频处理软件 Corel VideoStudio X10.......................... 107 小结 ................................................................................................................. 112 思考题 .............................................................................................................. 112 习题 ................................................................................................................. 113 第 6 章 多媒体数据压缩 ................................................................................... 115 6.1 无损压缩算法 .......................................................................................... 117 6.1.1 信息熵编码................................................................................... 118 6.1.2 香农-范诺编码.............................................................................. 122 6.1.3 霍夫曼编码................................................................................... 123 6.1.4 算术编码 ...................................................................................... 125 6.1.5 行程编码 ...................................................................................... 129 6.1.6 词典编码 ...................................................................................... 130 6.2 有损压缩算法 .......................................................................................... 133 6.2.1 预测编码 ...................................................................................... 134 6.2.2 有损压缩的优点与不足 ................................................................ 137 6.3 JPEG 压缩编码技术 ................................................................................. 138 6.3.1 JPEG 标准..................................................................................... 138 6.3.2 JPEG 压缩算法主要步骤 .............................................................. 139 6.3.3 基于 DCT 有损压缩的 JPEG 算法举例 ......................................... 145 6.3.4 JPEG2000 简介 ............................................................................. 148 6.3.5 JPEG XR 简介 .............................................................................. 149 6.4 MPEG 动态图像压缩编码技术 ................................................................. 150 6.4.1 MPEG 概述 ................................................................................... 150 6.4.2 MPEG 视频压缩原理 .................................................................... 151 6.4.3 其他 MPEG 标准 .......................................................................... 153 6.5 应用案例使用 UltraEdit 分析图像文件 .............................................. 157 小结 ................................................................................................................. 165 思考题 .............................................................................................................. 165 习题 ................................................................................................................. 165 第 7 章 多媒体存储技术 ................................................................................... 168 7.1 光盘存储技术概述 ................................................................................... 168 7.1.1 光盘存储技术的特点 .................................................................... 168 7.1.2 光盘的分类 ................................................................................... 170 7.1.3 光盘存储技术基本原理 ................................................................ 171计算机多媒体技术（第二版） 4 7.1.4 光盘存储的错误检测和校正 ......................................................... 173 7.1.5 光盘存储的技术指标 .................................................................... 173 7.1.6 光盘存储技术的发展 .................................................................... 174 7.2 CD ........................................................................................................... 175 7.2.1 CD-DA ......................................................................................... 177 7.2.2 CD-ROM....................................................................................... 179 7.2.3 CD-I ............................................................................................. 180 7.2.4 CD-R ............................................................................................ 180 7.2.5 Photo-CD ...................................................................................... 180 7.2.6 VCD ............................................................................................. 181 7.3 DVD ........................................................................................................ 182 7.3.1 DVD 的分类 ................................................................................. 183 7.3.2 DVD 容量的扩充方法 .................................................................. 184 7.3.3 DVD 的文件结构 .......................................................................... 186 7.3.4 DVD 特点 ..................................................................................... 187 7.4 BD ........................................................................................................... 188 7.4.1 BD 的沿革 .................................................................................... 189 7.4.2 BD 与 DVD 的对比 ....................................................................... 190 7.4.3 BD 的特点 .................................................................................... 192 7.4.4 BD 的应用 .................................................................................... 193 7.5 多媒体网络存储技术 ............................................................................... 195 7.5.1 直接连接存储 ............................................................................... 195 7.5.2 网络附加存储 ............................................................................... 196 7.5.3 存储域网络................................................................................... 197 7.6 多媒体云存储技术 ................................................................................... 200 7.6.1 云存储的工作原理 ....................................................................... 200 7.6.2 云存储系统分析 ........................................................................... 201 7.6.3 阿里云存储................................................................................... 201 7.7 应用案例用二维码大师制作个人名片 ............................................... 203 7.8 应用案例多媒体光盘的制作 ............................................................. 206 小结 ................................................................................................................. 208 思考题 .............................................................................................................. 208 习题 ................................................................................................................. 208 第 8 章 多媒体传输网络技术基础 ..................................................................... 212 8.1 多媒体信息通信与多媒体传输网络 ......................................................... 212 8.1.1 计算机网络基础 ........................................................................... 212 8.1.2 多媒体信息的传输 ........................................................................ 215 8.1.3 多媒体通信网络的主要性能指标.................................................. 216 8.1.4 质量服务 ...................................................................................... 217 8.2 多媒体通信网络的核心技术 .................................................................... 220 8.2.1 IP 多播 ......................................................................................... 220 8.2.2 实时传输协议 ............................................................................... 220目 录 5 8.2.3 实时控制协议 ............................................................................... 221 8.2.4 资源预留协议 ............................................................................... 221 8.2.5 实时流协议................................................................................... 222 8.2.6 超文本与超媒体技术 .................................................................... 223 8.3 分布式多媒体系统 ................................................................................... 226 8.3.1 分布式多媒体系统的定义 ............................................................ 227 8.3.2 分布式多媒体系统的基本特征 ..................................................... 227 8.3.3 分布式多媒体系统的服务模型 ..................................................... 228 8.3.4 分布式多媒体系统的层次结构 ..................................................... 229 8.3.5 网格.............................................................................................. 230 8.4 无线网络上的多媒体传输 ........................................................................ 232 8.4.1 无线网络中影响多媒体质量的因素 .............................................. 232 8.4.2 无线网络中多媒体质量控制技术 ................................................. 232 8.4.3 无线网络上多媒体传输质量的终端解决方案 ............................... 233 8.5 流媒体技术 .............................................................................................. 235 8.5.1 流媒体技术概述 ........................................................................... 235 8.5.2 流媒体文件格式 ........................................................................... 236 8.5.3 流媒体系统的组成 ........................................................................ 238 8.5.4 流媒体传输技术 ........................................................................... 240 8.5.5 流媒体传输质量控制 .................................................................... 242 8.5.6 流媒体技术的应用及其发展趋势.................................................. 244 8.6 应用案例Real 流媒体系统 ................................................................. 244 8.6.1 Real 流媒体系统组成 .................................................................. 245 8.6.2 Real System 服务器端软件的安装与配置 ..................................... 245 8.6.3 实现一个基于 Real System 的简易网上广播................................. 248 8.7 H.323 视频会议系统 ................................................................................ 250 8.7.1 H.323 标准体系的优势 ................................................................. 251 8.7.2 H.323 视频会议系统组成 ............................................................. 251 8.7.3 H.323 标准构成 ............................................................................ 252 8.7.4 H.323 视频会议系统有待解决的问题 ........................................... 252 8.8 应用案例H.323 视频会议系统 ........................................................... 253 小结 ................................................................................................................. 254 思考题 .............................................................................................................. 255 习题 ................................................................................................................. 255 第 9 章 手机数据基础....................................................................................... 257 9.1 手机数据的获取....................................................................................... 257 9.1.1 手机数据的物理获取 .................................................................... 258 9.1.2 手机数据的逻辑获取 .................................................................... 259 9.2 手机的硬件数据 ....................................................................................... 260 9.2.1 手机的识别码 ............................................................................... 261 9.2.2 SIM 卡的识别码 ........................................................................... 261计算机多媒体技术（第二版） 6 9.2.3 UICC ............................................................................................ 262 9.3 手机的逻辑数据....................................................................................... 265 9.3.1 APFS ............................................................................................ 266 9.3.2 iOS 文件目录结构 ........................................................................ 267 9.3.3 通讯录 .......................................................................................... 269 9.3.4 通话记录 ...................................................................................... 271 9.3.5 短信.............................................................................................. 272 9.3.6 Safari 浏览器 ................................................................................ 274 9.3.7 书签.............................................................................................. 276 9.3.8 记忆休眠状态 ............................................................................... 278 9.3.9 第三方数据................................................................................... 279 9.4 应用案例手机信息关联分析工具 UFED Link Analysis ..................... 281 小结 ................................................................................................................. 286 思考题 .............................................................................................................. 286 习题 ................................................................................................................. 286 参考文献 ............................................................................................................ 289
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