多媒體技術(shù)教程（原書第2版）

出版者的話
譯者序
前言
第一部分　多媒體概述和數(shù)據(jù)表現(xiàn)
第1章　多媒體導論2
1.1　什么是多媒體2
1.1.1　多媒體的組成部分2
1.2　多媒體：歷史和現(xiàn)狀3
1.2.1　多媒體的早期歷史3
1.2.2　超媒體、萬維網(wǎng)和Internet6
1.2.3　新世紀的多媒體8
1.3　多媒體軟件工具概述10
1.3.1　編曲和譜曲10
1.3.2　數(shù)字音頻11
1.3.3　圖形和圖像編輯11
1.3.4　視頻編輯11
1.3.5　動畫12
1.3.6　多媒體編著12
1.4　未來的多媒體13
1.5　練習14
參考文獻15
第2章　走進多媒體16
2.1　多媒體任務(wù)和關(guān)注點16
2.2　多媒體展示16
2.3　數(shù)據(jù)壓縮20
2.4　多媒體制作22
2.5　多媒體共享和分發(fā)23
2.6　多媒體編輯和編著工具25
2.6.1　Adobe Premiere25
2.6.2　Adobe Director28
2.6.3　Adobe Flash31
2.7　練習34
參考文獻36
第3章　圖形和圖像的數(shù)據(jù)表現(xiàn)37
3.1　圖形/圖像的數(shù)據(jù)類型37
3.1.1　1位圖像37
3.1.2　8位灰度圖像38
3.1.3　圖像數(shù)據(jù)類型40
3.1.4　24位彩色圖像40
3.1.5　高位深度圖像40
3.1.6　8位彩色圖像41
3.1.7　顏色查找表42
3.2　常見的文件格式45
3.2.1　GIF45
3.2.2　JPEG47
3.2.3　PNG48
3.2.4　TIFF48
3.2.5　Windows BMP49
3.2.6　Windows WMF49
3.2.7　Netpbm Format49
3.2.8　EXIF49
3.2.9　PS和PDF49
3.2.10　PTM50
3.3　練習51
參考文獻52
第4章　圖像和視頻中的顏色53
4.1　顏色科學53
4.1.1　光和光譜53
4.1.2　人的視覺54
4.1.3　眼睛的光譜靈敏度54
4.1.4　圖像的形成55
4.1.5　相機系統(tǒng)55
4.1.6　伽馬校正55
4.1.7　顏色匹配函數(shù)57
4.1.8　CIE色度圖58
4.1.9　彩色顯示器規(guī)格60
4.1.10　超色域的顏色61
4.1.11　白點校正61
4.1.12　XYZ到RGB的轉(zhuǎn)換62
4.1.13　帶伽馬校正的轉(zhuǎn)換62
4.1.14　L*a*b*(CIELAB)顏色模型63
4.1.15　其他顏色坐標系統(tǒng)64
4.1.16　蒙賽爾顏色命名系統(tǒng)64
4.2　圖像中的顏色模型64
4.2.1　顯示器的顏色模型64
4.2.2　多傳感器相機65
4.2.3　相機相關(guān)的顏色65
4.2.4　減色法：CMY顏色模型66
4.2.5　從RGB到CMY的轉(zhuǎn)換67
4.2.6　消除不足顏色：CMYK系統(tǒng)67
4.2.7　打印機色域67
4.2.8　多墨水打印機68
4.3　視頻中的顏色模型68
4.3.1　視頻顏色轉(zhuǎn)換68
4.3.2　YUV顏色模型69
4.3.3　YIQ顏色模型70
4.3.4　YCbCr顏色模型71
4.4　練習72
參考文獻74
第5章　視頻中的基本概念75
5.1　模擬視頻75
5.1.1　NTSC視頻77
5.1.2　PAL視頻79
5.1.3　SECAM視頻79
5.2　數(shù)字視頻79
5.2.1　色度的二次采樣80
5.2.2　數(shù)字視頻的CCIR和ITU-R標準80
5.2.3　高清電視81
5.2.4　超高清電視82
5.3　視頻顯示接口82
5.3.1　模擬顯示接口82
5.3.2　數(shù)字顯示接口84
5.4　3D視頻和電視85
5.4.1　3D感知線索85
5.4.2　3D相機模型86
5.4.3　基于立體視覺的3D電影和電視87
5.4.4　視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突87
5.4.5　自由立體（無眼鏡）顯示設(shè)備88
5.4.6　3D內(nèi)容創(chuàng)建過程中的視差處理89
5.5　練習90
參考文獻90
第6章　數(shù)字音頻基礎(chǔ)92
6.1　聲音數(shù)字化92
6.1.1　什么是聲音92
6.1.2　數(shù)字化93
6.1.3　奈奎斯特理論94
6.1.4　信噪比95
6.1.5　信號量化噪聲比96
6.1.6　線性量化和非線性量化97
6.1.7　音頻濾波100
6.1.8　音頻質(zhì)量與數(shù)據(jù)率100
6.1.9　合成的聲音101
6.2　樂器數(shù)字接口102
6.2.1　MIDI概述103
6.2.2　MIDI硬件105
6.2.3　MIDI消息的結(jié)構(gòu)106
6.2.4　通用MIDI109
6.2.5　MIDI到WAV的轉(zhuǎn)換109
6.3　音頻的量化和傳輸109
6.3.1　音頻的編碼109
6.3.2　脈沖編碼調(diào)制110
6.3.3　音頻的差分編碼111
6.3.4　無損預(yù)測編碼112
6.3.5　DPCM114
6.3.6　DM116
6.3.7　ADPCM117
6.4　練習118
參考文獻120
第二部分　多媒體數(shù)據(jù)壓縮
第7章　無損壓縮算法122
7.1　簡介122
7.2　信息論基礎(chǔ)123
7.3　游程編碼125
7.4　變長編碼125
7.4.1　香農(nóng)凡諾算法125
7.4.2　赫夫曼編碼127
7.4.3　自適應(yīng)赫夫曼編碼130
7.5　基于字典的編碼133
7.6　算術(shù)編碼137
7.6.1　基本的算術(shù)編碼算法137
7.6.2　縮放和增量編碼140
7.6.3　算術(shù)編碼的整數(shù)實現(xiàn)143
7.6.4　二進制算術(shù)編碼143
7.6.5　自適應(yīng)算術(shù)編碼144
7.7　無損圖像壓縮146
7.7.1　圖像的差分編碼146
7.7.2　無損JPEG147
7.8　練習148
參考文獻150
第8章　有損壓縮算法151
8.1　簡介151
8.2　失真度量151
8.3　比率失真理論152
8.4　量化152
8.4.1　均勻標量量化152
8.4.2　非均勻標量量化154
8.4.3　向量量化155
8.5　變換編碼156
8.5.1　離散余弦變換157
*8.5.2　Karhunen-Loève變換167
8.6　小波編碼169
8.6.1　簡介169
*8.6.2　連續(xù)小波變換172
*8.6.3　離散小波變換173
8.7　小波包181
8.8　小波系數(shù)的嵌入式零樹181
8.8.1　零樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)182
8.8.2　逐次逼近量化183
8.8.3　EZW示例183
8.9　層次樹的集合劃分185
8.10　練習186
參考文獻188
第9章　圖像壓縮標準189
9.1　JPEG標準189
9.1.1　JPEG圖像壓縮的主要步驟189
9.1.2　JPEG模式195
9.1.3　JPEG位流概述197
9.2　JPEG2000標準198
*9.2.1　JPEG2000圖像壓縮的主要步驟199
9.2.2　使EBCOT適合JPEG2000204
9.2.3　感興趣區(qū)域編碼205
9.2.4　JPEG和JPEG2000的性能比較205
9.3　JPEG-LS標準207
9.3.1　預(yù)測208
9.3.2　確定上下文208
9.3.3　殘差編碼208
9.3.4　近似無損模式208
9.4　二值圖像壓縮標準209
9.4.1　JBIG標準209
9.4.2　JBIG2標準209
9.5　練習211
參考文獻213
第10章　視頻壓縮技術(shù)基礎(chǔ)214
10.1　視頻壓縮簡介214
10.2　基于運動補償?shù)囊曨l壓縮214
10.3　搜索運動向量215
10.3.1　順序搜索216
10.3.2　2D對數(shù)搜索217
10.3.3　分層搜索218
10.4　H.261220
10.4.1　I幀編碼220
10.4.2　P幀編碼221
10.4.3　H.261中的量化221
10.4.4　H.261的編碼器和解碼器222
10.4.5　H.261視頻位流語法概述223
10.5　H.263225
10.5.1　H.263的運動補償226
10.5.2　H.263可選的編碼模式226
10.5.3　H.263+和H.263++228
10.6　練習228
參考文獻230
第11章　MPEG視頻編碼：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7231
11.1　概述231
11.2　MPEG-1231
11.2.1　MPEG-1的運動補償231
11.2.2　與H.261的其他主要區(qū)別233
11.2.3　MPEG-1視頻位流235
11.3　MPEG-2236
11.3.1　支持隔行掃描視頻237
11.3.2　MPEG-2的可伸縮性239
11.3.3　與MPEG-1的其他主要區(qū)別243
11.4　MPEG-4243
11.4.1　MPEG-4概述243
11.4.2　MPEG-4的基于對象的視覺編碼245
11.4.3　MPEG-4的合成對象編碼254
11.4.4　MPEG-4部分、規(guī)范和層次260
11.5　MPEG-7260
11.5.1　描述子261
11.5.2　描述方案263
11.5.3　描述定義語言265
11.6　練習265
參考文獻266
第12章　新視頻編碼標準：H.264和H.265269
12.1　H.264269
12.1.1　運動補償270
12.1.2　整數(shù)變換272
12.1.3　量化和縮放274
12.1.4　H.264整數(shù)變換和量化示例275
12.1.5　幀內(nèi)編碼277
12.1.6　環(huán)路去塊濾波278
12.1.7　熵編碼279
12.1.8　上下文自適應(yīng)可變長度編碼280
12.1.9　上下文自適應(yīng)二進制算術(shù)編碼282
12.1.10　H.264配置文件283
12.1.11　H.264可伸縮視頻編碼285
12.1.12　H.264多視點視頻編碼285
12.2　H.265286
12.2.1　運動補償286
12.2.2　整數(shù)變換290
12.2.3　量化和縮放290
12.2.4　幀內(nèi)編碼291
12.2.5　離散正弦變換291
12.2.6　環(huán)路濾波292
12.2.7　熵編碼293
12.2.8　特殊編碼模式293
12.2.9　H.265配置文件294
12.3　視頻編碼效率的比較294
12.3.1　客觀評估294
12.3.2　主觀評估295
12.4　練習295
參考文獻296
第13章　音頻壓縮技術(shù)基礎(chǔ)298
13.1　語音編碼中的ADPCM298
13.1.1　ADPCM298
13.2　G.726 ADPCM,G727-9299
13.3　聲音合成器300
13.3.1　相位不敏感性300
13.3.2　通道聲音合成器301
13.3.3　共振峰聲音合成器302
13.3.4　線性預(yù)測編碼302
13.3.5　碼激勵線性預(yù)測304
*13.3.6　混合激勵聲音合成器309
13.4　練習311
參考文獻312
第14章　MPEG音頻壓縮313
14.1　心理聲學簡介313
14.1.1　等響度關(guān)系313
14.1.2　頻率掩蔽314
14.1.3　時間掩蔽318
14.2　MPEG音頻319
14.2.1　MPEG的層319
14.2.2　MPEG音頻策略319
14.2.3　MPEG音頻壓縮算法320
14.2.4　MPEG-2高級音頻編碼325
14.2.5　MPEG-4音頻326
14.3　其他音頻編解碼器326
14.3.1　Ogg Vorbis326
14.4　MPEG-7音頻及其他328
14.5　進一步探索328
14.6　練習328
參考文獻329
第三部分　多媒體通信和網(wǎng)絡(luò)
第15章　多媒體通信的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及協(xié)議332
15.1　計算機通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層332
15.2　局域網(wǎng)和接入網(wǎng)333
15.2.1　局域網(wǎng)標準333
15.2.2　以太網(wǎng)技術(shù)334
15.2.3　接入網(wǎng)技術(shù)335
15.3　互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議338
15.3.1　網(wǎng)絡(luò)層：IP338
15.3.2　傳輸層：傳輸控制協(xié)議和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議340
15.3.3　網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換和防火墻343
15.4　組播延伸344
15.4.1　基于路由