多媒體計算機(jī)技術(shù)

前言

　　隨著計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟(jì)與人們生活的各個角落，正在日益改變著傳統(tǒng)的人類工作方式和生活方式。在我國高等教育逐步實現(xiàn)大眾化后，越來越多的高等院校會面向國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的第一線，為行業(yè)、企業(yè)培養(yǎng)各級各類高級應(yīng)用型專門人才。為了大力推廣計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，更好地適應(yīng)當(dāng)前我國高等教育的跨躍式發(fā)展，滿足我國高等院校從精英教育向大眾化教育的轉(zhuǎn)變，符合社會對高等院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的各類要求，我們成立了“21世紀(jì)高等院校規(guī)劃教材編委會”，在明確了高等院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系的框架下，組織編寫了本套“21世紀(jì)高等院校規(guī)劃教材”?！　”娝苤滩慕ㄔO(shè)作為保證和提高教學(xué)質(zhì)量的重要支柱及基礎(chǔ)，作為體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體，在當(dāng)前培養(yǎng)應(yīng)用型人才中的作用是顯而易見的。探索和建設(shè)適應(yīng)新世紀(jì)我國高等院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系需要的配套教材已經(jīng)成為當(dāng)前我國高等院校教學(xué)改革和教材建設(shè)工作面臨的緊迫任務(wù)。因此，編委會經(jīng)過大量的前期調(diào)研和策劃，在廣泛了解各高等院校的教學(xué)現(xiàn)狀、市場需求，探討課程設(shè)置、研究課程體系的基礎(chǔ)上，組織一批具備較高的學(xué)術(shù)水平、豐富的教學(xué)經(jīng)驗、較強(qiáng)的工程實踐能力的學(xué)術(shù)帶頭人、科研人員和主要從事該課程教學(xué)的骨干教師編寫出一批有特色、適用性強(qiáng)的計算機(jī)類公共基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)及應(yīng)用技術(shù)課的教材以及相應(yīng)的教學(xué)輔導(dǎo)書，以滿足目前高等院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。本套教材消化和吸收了多年來已有的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的探索與實踐成果，緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)全球化時代高等院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作的實際需要，努力實踐，大膽創(chuàng)新。教材編寫采用整體規(guī)劃、分步實施、滾動立項的方式，分期分批地啟動編寫計劃，編寫大綱的確定以及教材風(fēng)格的定位均經(jīng)過編委會多次認(rèn)真討論，以確保該套教材的高質(zhì)量和實用性?！　〗滩木幬瘯治鲅芯苛藨?yīng)用型人才與研究型人才在培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和內(nèi)容編排上的區(qū)別，分別提出了3個層面上的要求：在專業(yè)基礎(chǔ)類課程層面上，既要保持學(xué)科體系的完整性，使學(xué)生打下較為扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好鋪墊，更要突出應(yīng)用特色，理論聯(lián)系實際，并與工程實踐相結(jié)合，適當(dāng)壓縮過多過深的公式推導(dǎo)與原理性分析，兼顧考研學(xué)生的需要，以原理和公式結(jié)論的應(yīng)用為突破口，注重它們的應(yīng)用環(huán)境和方法；在程序設(shè)計類課程層面上，把握程序設(shè)計方法和思路，注重程序設(shè)計實踐訓(xùn)練，引入典型的程序設(shè)計案例，將程序設(shè)計類課程的學(xué)習(xí)融入案例的研究和解決過程中，以學(xué)生實際編程解決問題的能力為突破口，注重程序設(shè)計算法的實現(xiàn)；在專業(yè)技術(shù)應(yīng)用層面上，積極引入工程案例，以培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的能力為突破口，加大實踐教學(xué)內(nèi)容的比重，增加新技術(shù)、新知識、新工藝的內(nèi)容。

內(nèi)容概要

本書按照普通高等院校本科生的培養(yǎng)目標(biāo)，從多媒體應(yīng)用的實際出發(fā)，全面系統(tǒng)地介紹了多媒體計算機(jī)的相關(guān)技術(shù)。    本書共分10章，分別介紹了多媒體計算機(jī)技術(shù)的定義、關(guān)鍵技術(shù)、音頻信號和視頻信號的獲取和處理技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)和國際標(biāo)準(zhǔn)、多媒體人機(jī)交互技術(shù)、多媒體計算機(jī)存儲技術(shù)、多媒體計算機(jī)管理技術(shù)、多媒體的傳輸技術(shù)等內(nèi)容。    本書既可作為高等院校相關(guān)課程的教材，也可以供從事多媒體應(yīng)用研究和開發(fā)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

序前言第1章　多媒體技術(shù)概述  1.1  多媒體技術(shù)的基本概念    1.1.1　媒體    1.1.2　多媒體數(shù)據(jù)的特點  1.2　多媒體計算機(jī)系統(tǒng)    1.2.1　多媒體硬件系統(tǒng)    1.2.2　多媒體計算機(jī)軟件系統(tǒng)    1.2.3　多媒體計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)  1.3　多媒體技術(shù)的發(fā)展    1.3.1　多媒體技術(shù)的歷史    1.3.2　發(fā)展現(xiàn)狀  1.4　多媒體系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)    1.4.1　多媒體信息的表示    1.4.2　多媒體輸入輸出技術(shù)    1.4.3　多媒體專用芯片技術(shù)    1.4.4　多媒體存儲設(shè)備與技術(shù)    1.4.5　多媒體系統(tǒng)軟件技術(shù)    1.4.6　多媒體傳輸技術(shù)  1.5　多媒體技術(shù)的應(yīng)用前景  習(xí)題第2章　多媒體計算機(jī)硬件  2.1　多媒體存儲設(shè)備  2.2　USB設(shè)備  2.2.1　USB的硬件結(jié)構(gòu)  2.2.2　USB的軟件結(jié)構(gòu)  2.2.3　USB的數(shù)據(jù)流傳輸  2.2.4　USB的應(yīng)用  2.2.5　USB產(chǎn)品  2.3  圖形圖像信息輸入設(shè)備    2.3.1  掃描儀    2.3.2　數(shù)碼相機(jī)    2.4　視頻信息采集與顯示    2.4.1　視頻采集卡    2.4.2　攝像頭    2.4.3　多媒體投影儀    2.5　其他多媒體設(shè)備    2.5.1  打印機(jī)    2.5.2　觸摸屏    2.5.3　手柄    2.5.4　機(jī)頂盒    習(xí)題第3章　音頻信息的獲取與處理    3.1　信號處理的基本術(shù)語    3.1.1　采樣和量化    3.1.2　采樣長度的選擇與頻率分辨率    3.1.3　DFT和IDFT的定義    3.1.4　小波變換  3.2　數(shù)字音頻基礎(chǔ)    3.2.1　模擬音頻和數(shù)字音頻    3.2.2　數(shù)字音頻的文件格式    3.2.3　音頻信號的特點    3.2.4　3D音頻    3.3　聲卡的組成與工作原理    3.3.1　聲卡的功能、技術(shù)指標(biāo)與分類    3.3.2　聲卡的組成和布局    3.3.3　聲卡的工作原理    3.3.4　SPDIF數(shù)字音頻接口    3.3.5　音頻卡的發(fā)展和改進(jìn)  3.4　音頻編碼基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)    3.4.1　音頻編碼的基礎(chǔ)    3.4.2　音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)  3.5　音樂合成和MIDl規(guī)范    3.5.1　音樂合成……第4章　視頻信號的獲取與處理第5章　多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)第6章　多媒體系統(tǒng)的人機(jī)交互技術(shù)第7章　多媒體數(shù)據(jù)的存儲　第8章　多媒體信息的管理與查詢　第9章　多媒體信息的傳輸?shù)?0章　多媒體的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　6.3.1 三維交互設(shè)備與交互方式　　早期的三維交互環(huán)境大多采用傳統(tǒng)的WIMP界面，這主要是由于WIMP界面比真正三維用戶界面要容易實現(xiàn)得多。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，隨著三維交互圖形學(xué)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的深入，三維人機(jī)交互技術(shù)日益得到重視。人們在三維交互設(shè)備、三維交互方式、三維交互環(huán)境的軟件結(jié)構(gòu)等方面，進(jìn)行了很多有益的研究?！　‖F(xiàn)代科技的發(fā)展對交互設(shè)備提出越來越高的要求。在虛擬現(xiàn)實、機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)工程及計算機(jī)輔助設(shè)計等領(lǐng)域，人們希望有更方便的三維輸入設(shè)備，以便確定空間的位置、運(yùn)動方向或姿勢。在一些特殊的場合，如飛機(jī)駕駛控制，人們希望不脫開正在控制操縱桿的手而輸入數(shù)據(jù)。三維交互設(shè)備最基本的特點是具有六個自由度。目前三維交互設(shè)備還處于摸索階段，還沒有一種輸入裝置像二維圖形界面中的鼠標(biāo)那樣處于主流地位?，F(xiàn)有的三維設(shè)備中被廣泛應(yīng)用的主要有以下幾種：　?。?）浮動鼠標(biāo)（Flying Mouse）：浮動鼠標(biāo)類似于標(biāo)準(zhǔn)的計算機(jī)鼠標(biāo)，但當(dāng)離開桌面后就成為一個六自由度探測器，大多數(shù)浮動鼠標(biāo)器內(nèi)部裝有電磁探測器。Logitech 3D浮動鼠標(biāo)利用內(nèi)構(gòu)成超聲波接受和具有發(fā)射器的固定基座來測量鼠標(biāo)離開桌面后的位置和方向。這種接收器還可用于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的聲音輸入?！　。?）數(shù)據(jù)手套（Data Glove）：早期的數(shù)據(jù)手套是美國VPL公司開發(fā)的指示手勢的輸入裝置。數(shù)據(jù)手套是一種虛擬工具，它將人手的各種手勢、動作通過手套上所帶的光導(dǎo)纖維傳感器，輸入計算機(jī)中進(jìn)行分析，這種手勢可以是符號表示或命令，也可以是動作。手勢所表示的含義可由用戶自行定義。VPL已經(jīng)開發(fā)了一種技術(shù)，采用動作模板來匹配各種手勢，以識別用戶的命令或動作。數(shù)據(jù)手套可以捕捉手指和手腕的相對運(yùn)動，可以提供各種手勢信號。數(shù)據(jù)手套也包括一個六自由度探測器，可以跟蹤手的實際位置和方向。數(shù)據(jù)手套被廣泛地應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中。在虛擬環(huán)境中，操作者通過數(shù)據(jù)手套可以用于去抓或失去虛擬物體，做出各種手勢命令。

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