《计算机多媒体技术》复习资料

第一章 多媒体概述

1、多媒体技术与多媒体计算机

多媒体技术：计算机综合处理声、文、图信息，具有集成性、实时性、交互性的技术。 多媒体技术的特性：集成性、实时性、交互性、协同性、信息载体多样性

多媒体计算机：综合处理多媒体信息，使多种信息建立逻辑连接、集成为一个具有交互性的计算机系统。

多媒体计算机系统的层次结构：

CCITT(国际电报电话咨询委员会)对媒体分类：感觉媒体、 表示媒体、表现媒体、存储媒体、传输媒体。

多媒体计算机的分类：

(1)家电制造厂商研制的电视计算机(Teleputer) (2)计算机制造厂商研制的计算机电视(Compuvision) 2、多媒体计算机要解决的关键技术

(1)视频音频信息的获取技术 (2)多媒体数据压缩编码和解码技术 (3)视频音频数据的实时处理和特技 (4)视频音频数据的输出技术 3、多媒体技术的应用及发展

(1)通信方面的应用 (2)教育方面的应用 (3)其他方面的应用

第二章 多媒体数据编码基础

1、数字音频编码

(1)模拟音频与数字音频技术

声音是一种机械振动，振动越强，声音就越大。模拟音频：以模拟电压的幅度表示声音的强

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弱。

数字音频技术：把表示声音强弱的模拟电压用数字表示。 把某一幅度范围的电压用一个数字表示，这叫做量化。

数字音频通过采样量化把模拟量表示的音频信号转换成许多二制数1和0组成数字音频文件。 音频文件大小的计算：文件的字节数/每秒=采样频率(Hz)X采样位数(位)X声道数/8) (2)数字音频的文件格式与转换

常用声音文件格式：

.WAV: Windows的波形声音文件存储格式。.VOC：Creative公司的音频文件存储格式。 .MP3：MPEG LayerⅢ。.MID： Windows的 MIDI文件存储格式 。

.Rm：RealNetworks公司的流放式声音文件格式。.AIF:：Apple计算机的音频文件格式。 音频数字化：采样、量化和编码 采样定理： 2、数字图像编码

常见模型彩色：RGB彩色空间、HSI彩色空间、YUV彩色空间、YIQ彩色空间。 数字图象文件格式：TIF、PCX、GIF、TGA、BMP、DVI、JPEG等 3、数字视频编码

国际视频标准



NTSC：美国研制，广泛使用的电视制式。以525条横扫描线来组成一个屏幕帧，

每秒30帧，采用偶数线与奇数线相互交错更新的方式，造成视觉动态图象。  

PAL：中国、英国等国采用制式，以625条扫描线，每秒25帧。原理同上。 SECAM ：法国、俄罗斯等国采用制式。以625条扫描线，每秒25帧。其基础技

术是采用频率调制，传播方式也不同于以上两种。

4、常用数据压缩技术

数据压缩的基本原理：

数据压缩编码的必要性和可能性分析：

数据压缩编码方法分类：

 

可逆编码(无失真编码)：如Huffman编码、算术编码、行程长度编码等 不可逆编码(有失真编码)：变换编码和预测编码

预测编码原理：

2

变换编码原理：

信息熵编码原理：

Huffman编码、算术编码特点(计算)：

第三章 多媒体数据编码标准

1、JPEG标准主要内容

 包含以下两种编码方式：

空间方式：可逆编码；DCT方式：非可逆编码  JPEG压缩编码过程 基于DPCM的无失真编码：

基于DCT的有失真压缩编码：

2、运动图像压缩标准MPEG

MMPEG-1视频编码技术：

运动补偿技术：

3、视听通信编码解码标准H.26X

H.261方案---“Kbps视声服务用视象编码方式”， 又称为P×Kbps视频编码标准 H.261视频层次数据结构：

H.263的改进技术：(1)半象素精度的运动补偿 (2)不受限的运动矢量 (3) 用基于句法的算术编码代替Huffman编码 (4) 先进的预测模式 (5) PB帧模式 4、声音压缩标准

 语音的基本参数包括：基音周期(频率)、共振峰、语音谱、声强。  ITU语音标准化方案

16Kbps ITU语音标准化方案G.728

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32Kbps ITU语音标准化方案G.721 Kbps ITU语音标准化方案G.722

第四章 多媒体计算机系统组成

MPC联盟规定多媒体计算机包括五个部件：个人计算机(PC)、只读光盘驱动器(CD-ROM)、声卡、Windows操作系统和一组音箱或耳机。 1、多媒体存储技术及特点

光盘的规范和标准： 光盘系统的特点：

光盘系统技术指标：尺寸、容量(光盘盘片的容量)：格式化容量和用户容量、平均存取时间、数据传输率、误码率、平均无故障时间(MTBP)25000小时。

EFM编码原理：

2、多媒体功能卡

包括视频信号捕捉、压缩、处理、播放的视频卡，音频卡，VGA与TV的转换卡，图形加速卡，光盘接口卡等

声音卡(音频卡)的功能：音频录放、编辑、音乐合成、文语转换、CD-ROM接口、MIDI接口、游戏接口等。 音频卡的工作原理：

原理框图主要由以下几个部分组成：



声音的合成与处理

核心部分，由数字声音处理器、调频(FM)音乐合成器及乐器数字接口(MIDI)控制器组成。主要任务是完成声波信号的模／数(A／D)和数／模(D／A)转换，利用调频技术控制声音的音调、音色和幅度等。 

混合信号处理器

混合信号处理器内置数字／模拟混音器，混音器的声源由以下几种信号如MIDI信号、CD音频、线路输入、麦克风等。可以选择一个声源或几个不同的声源进行混合录音。 

功率放大器

混合信号处理器输出的信号功率还不足以推动扬声器或音箱时，功率放大器将功率放大使得输出的音频信号有足够的功率。 

总线接口和控制器

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总线接口有多种，早期的音频卡为ISA总线接口，现在的音频卡一般是PCI总线接口。 总线接口和控制器是由数据总线双向驱动器、总线接口控制逻辑、总线中断逻辑及直接存储器访问(DMA)控制逻辑组成。 视频卡的工作原理：

视频卡的工作原理可概述为：视频信号源、摄像机、录像机或激光视盘的信号首先经过模数(A／D)变换，送到多制式数字解码器进行解码得到Y、U、V信号，然后由视频窗口控制器对其进行剪裁，改变比例后存入帧存储器。帧存储器的内容在窗口控制下，与VGA同步信号或视频编码器的同步信号同步，再送到数模(D／A)变换器模拟彩色空间变换矩阵，同时送到数字式视频编辑器进行视频编码，最后输出到VGA监视器及电视机或录像机。 视频采集卡： 视频采集卡的组成

⑴ 模数(A／D)变换和数字解码、⑵ 窗口控制器、⑶ 帧存储器系统 ⑷ 数模(D／A)转换和矩阵变换、⑸ 视频信号和VGA信号的叠加 ⑹ 数字式多制式视频信号编码

数字化图像获取设备：扫描仪、数字照相机(静态图像获取设备)、摄像机(视频图像获取设备) 视频信息和获取技术

① 利用计算机产生彩色图形，静态图像和动态图像。 ② 利用彩色扫描仪，扫描输入彩色图形和静态图像。

③ 利用视频信号数字化仪，将彩色全电视信号经数字化处理后，输入到多媒体计算机中，获得静态和动态图像。

第五章 多媒体软件开发环境

1、多媒体应用软件的开发过程

(1)确定开发对象 (2)明确开发方法 (3)准备多媒体数据 (4)集成一个多媒体应用系统 2、图形和动画的制作

3 计算机动画的应用

(1)影视制作 (2)广告制作 (3)教育领域中的辅助教学 (4)科研领域 (5)工业领域 (6)视觉模拟 (7)娱乐工业 常见多媒体编著工具及特点：

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4 、Windows多媒体开发环境

媒体控制接口(MCI) 的特点：

媒体控制接口(MCI)的设备分类：

MCI命令3个函数及用法:

 MciSendCommand 发送一个命令消息到一个MCI设备;  MciGetDeviceID 当打开一个设备时，返回这个设备的ID号;  MciGetErrorString 返回对应于一个错误代码的字符串。 命令字符串接口3个函数:

 MciSendString向一个MCI设备驱动程序发送一个命令字符串。这个函数同时也具有对于

回调函数和返回字符串的参数。

 MciGetErrorString返回一个同错误代码相对应的错误字符串。  MciExecute向一个MCI设备驱动程序发送一个命令字符串。

第六章 多媒体内容管理

1、MDBMS的功能要求

(1) MDBMS必须能表示和处理各种媒体数据，重点是不规则数据如图形、图象、声音的表示方法。 (2) MDBMS必须能反映和管理各种媒体数据的特性，或各种媒体数据之间的空间或时间的关联。 (3) MDBMS除必须满足物理数据性和逻辑数据性外，还应满足媒体数据性。 (4) MDBMS的数据操作功能。

(5) MDBMS的网络功能。应解决分布在网络上的多媒体数据库中数据的定义、存储、操作问题，并对数据一致性、安全性、并发性进行管理。

(6)MDBMS应具有开放功能，提供MDB的应用程序接口API，并提供于外设和格式的接口。 (7) MDBMS还应提供事务和版本管理功能。

2、 MDBMS的三种组织结构：集中型、主从型、协作型 3、基于内容的检索技术

基于内容的检索的特点：从媒体内容中提取信息线索、人机交互 基于内容检索的处理过程：

基于内容检索的关键技术：多媒体特征提取技术、匹配算法相似检索技术

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4、多媒体内容安全与版权保护

 数字内容安全的基本概念：

 数字版权管理技术  数字水印技术  基于内容的过滤技术  微支付技术

第七章 超文本和超媒体

1. 超文本和超媒体的主要特性

(1) 超文本的数据库是由文本、声音、图形、图像类节点组成的网络。

(2) 屏幕的窗口和数据中的节点是一一对应的，每个节点都有名字或标题在窗口显示。 (3) 容易地创建节点、连接新的节点的链。 (4) 用户可对数据库进行浏览和查询。 (5) 超文本为作者提供一种新的写作方式。 (6) 超文本为读者提供了阅读大型信息库的方法。 (7) 具有窗口化的管理功能。 (8) 可通过网络共享数据库。 (9) 具有交互式的操作。 2. 超文本和超媒体的两个基本模型

(1) HAM(超文本抽象机)模型(Campbell 和Goodman 模型) (2) Dexter 模型

WEB系统的超文本标记语言 WEB系统的关键技术 Web缓存设计的问题：

缓存系统的体系结构：

缓存置换策略：

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第九章 多媒体通信

1、多媒体通信系统的特点

多媒体通信实现途径

(1)话路+视频→多媒体通信 (2)网络+视频→多媒体通信 (3)有线电视+交换功能→多媒体通信 多媒体通信实现关键技术

(1)声音、视频、动画等的传输技术; (2)数据压缩和解压缩技术; (3)解决多媒体实时同步问题; (4)解决协议和标准化问题。

2、可视电话系统的基本结构:

3、视频会议系统的基本结构:

4、视频会议系统的标准:

5、多媒体网络

分组交换网X.25、ISDN、B-ISDN及ATM 6 多媒体通信网的QoS

多媒体信息传输网络的指标 (1) 吞吐量(throughput) (2) 延时(Delay) (3) 延时抖动(Delay jitter) (4) 错误率(Error Rate) 7 分布式多媒体系统基本特征

(1) 多媒体集成性 (2)资源分散性 (3)运行实时性 (4)操作交互性 (5)系统透明性

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