《多媒体技术基础》教学大纲.docx

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《多媒体技术基础》教学大纲

《多媒体技术基础》教学大纲

大纲说明

课程代码:

3235016

总学时：

48学时（讲课:

48学时）

总学分：

3

课程类别：

限制性选修课

适用专业：

信息管理与信息系统

预修要求：

无

课程的性质、目的、任务：

《多媒体技术基础》是信息管理与信息系统专业的一门限制性选修课。

本课程综合讲述了多媒体计算机的基本原理、关键技术及其开发和应用,围绕多媒体技术、多媒体应用和多媒体创作等方面，结合多媒体技术的最新发展，对多媒体系统及相关技术、多媒体技术概论、多媒体计算机系统、多媒体光盘存储系统、多媒体音频与视频信息处理、图形与图像处理、计算机动画、多媒体数据压缩与编码技术、多媒体通信与网络技术；多媒体电子出版物与著作工具、计算机辅助教学与多媒体ＣＡＩ软件以及多媒体应用程序设计进行了较全面的描述。

学生们通过学习这些内容，为今后开展多媒体领域的研究和开发工作，打下良好的基础。

课程教学的基本要求：

多媒体技术是计算机与音频、视频等媒体技术相结合的集成技术。

要求学生掌握多媒体基本概念、媒体（包括音频、视频等）特性与处理技术、多媒体软硬件平台、多媒体系统基础环境、视频音频信息的获取与处理、多媒体数据压缩编码技术、多媒体计算机硬件及软件系统结构、超文本和超媒体、多媒体计算机的应用技术、多媒体信息管理、多媒体通信网络与分布应用。

采取多媒体教学方式，配以部分课件及上机实验操作。

由于本课程实践性较强，在贯彻传授知识、提高觉悟、培养智能三位一体的教学总要求；贯彻理论联系实际的原则，体现“少而精、要管用”的原则，进行启发式的教学，对于紧密联系现实的问题要多采用课堂讨论等方式，提高学生的思辨能力和学习的主动性；引导学生读书、理解、体悟、运用相结合；努力运用现代教学手段。

大纲使用说明：

本校四年制本科《信息管理信与息系统》专业统一使用本大纲。

大纲正文

第一章多媒体技术概论学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

本章首先介绍多媒体的定义、基本概念、组成、特点、关键技术，发展历史及属性，然后对听觉、视觉和触觉等媒体的属性和基本处理技术进行简单介绍。

对媒体的处理包括数字化、存储、再现、压缩和变换等。

重点：

基本概念组成特点；

难点：

基本概念。

第一节  多媒体的概念

一. 媒体的分类

二. 多媒体的定义

三. 多媒体的关键特性

第二节  多媒体技术的发展

一. 信息载体革命的3个重要里程碑

二. 媒体处理技术的历史发展与整合

三. 历史上的多媒体系统

四.多媒体技术的当前发展

第三节  多媒体的应用领域

第四节  多媒体数据的特性与表现形式

一. 多媒体数据的特性

二.多媒体信息的主要元素

第五节  多媒体关键技术

一. 数据存储技术

二. 多媒体数据压缩编码与解码技术

三. 虚拟现实技术

四. 多媒体数据库技术

五. 多媒体网络与通信技术

六. 智能多媒体技术

七. 多媒体信息检索

习题一

1．简述多媒体的定义及属性.

2．简述各种媒体技术（包括听觉、视觉、触觉等）作用。

3．简述多媒体关键技术.

第二章多媒体计算机系统学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

通过本章的学习熟练掌握：

dvi系统的工作原理掌握：

mpc的技术标准、功能和应用；了解：

多媒体和通信功能在cpu芯片中的原则、现有的媒体处理器及具有多媒体和通信功能的cpu芯片。

要求学生了解并认识常用的多媒体设备，包括：

音频卡、多媒体视频卡、显示器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器、光盘刻录机、扫描仪等；了解多媒体计算机的软硬件的组建过程。

要求掌握常用的多媒体设备，多媒体计算机的组装过程，多媒体设备驱动的安装，多媒体设备软件的安装。

重点：

常用的多媒体设备。

难点：

多媒体信息处理系统

第一节  多媒体计算机系统的组成

第二节  多媒体计算机的标准及其发展

一.  多媒体计算机标准

二.多媒体计算机系统的发展

第三节  多媒体计算机主机系统

一.  CPU

二.  主板

三.  总线结构

四.  计算机与外部设备的接口及标准

五.  内存储器

六.  高速缓存

第四节  磁存储系统及其工作原理

一.  磁盘存储原理

二.  软盘存储系统

三.  硬盘存储系统

四.  磁盘阵列

五.  磁带存储

第五节  显示系统及其工作原理

一.  CRT显示器

二.  液晶显示器

三.  显示卡

第六节  多媒体信息处理器

一.数字信号处理器

二.  具有多媒体功能的微处理器——MMX

三.  媒体处理器

习题二

1．简述多媒体I/O设备

2．简述多媒体计算机系统的组成。

3．多媒体计算机有那些技术标准？

第三章  多媒体光盘存储系统学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

本章对CD-ROM信息记录原理，文件格式，驱动器，制作技术，CD-WORM，擦写光盘，DVD。

涉及到的设备包括CDR、DVD、音频卡、三维虚拟工具等。

掌握CD-ROM驱动器、DVD驱动器、刻录机的参数、性能等。

重点：

CD-ROM信息记录原理，文件格式。

难点：

CD-ROM信息记录原理。

第一节  光盘存储系统

一.  光盘及其特点

二.  光盘的类型

三.  光盘驱动器

四.  光驱读取光盘的两种方式

第二节  光盘的标准

一.  CD-DA  标准

二.  CD-ROM标准

三.  CD-R标准

四.  Photo-CD标准

五.  Video-CD

六.  DVD——新一代光盘存储介质

第三节  光盘的结构与记录信息的原理

一.  只读光盘结构与记录信息的原理

二.  CD-R光盘结构与记录信息的原理

三.  磁光盘记录信息的原理

四.  相变光盘记录信息的原理

五.  DVD光盘结构与类型

六.  只读光盘的制作过程

第四节3.4  CD-ROM的信息组织结构

一.  CD-ROM的数据结构

二.  CD-ROM的文件结构

三.  操作系统对CD-ROM文件系统的支持

第五节  光盘库与光盘塔

一.  光盘库

二.  光盘塔

习题三

1．简述只读光盘的制作过程。

2．简述光盘有那些特点？

3．什么是光盘塔？

第四章多媒体音频信息处理学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

了解掌握数字音频的采集、编辑等方面的知识和技术。

能熟练进行音频的数字化与编辑，进行各文件类型间的转换。

数字音频的基本概念、获取、处理、回放、音频编码基础与标准语音识别与文语转换，音乐合成与MIDI。

重点：

数字音频概念、音频编码基础。

音频的数字化；数字音频的编辑处理技术及工具软件。

难点：

音频编码基本概念;数字音频的编辑处理技术及工具软件。

第一节  音频信号及其概念

一.  声音处理技术历史回顾

二.  音频信号的形式

三.  模拟音频信号的物理特征

四.  声音的A/D转换和D/A转换

五.  与声音有关的几个术语

六.  声音质量的评价

第二节  模拟音频的数字化过程

一.  采样

二.  量化

三.  采样与量化过程示例

四.  编码

第三节  音频信号的压缩编码与标准

一.  音频信号压缩编码概述

二.  PCM编码

三.  音频压缩编码的标准

四.  数字音频的文件格式

第四节  声卡

一.  声卡发展的历史

二.  声卡的工作原理

三.  声卡录音与回放的工作过程

四.  声卡的性能指标

五.  音频制作与处理软件

第五节  乐器数字接口——MIDI

一.  什么是MIDI

二.  MIDI系统的组成

三.  MIDI的工作过程

四.  FM与波表合成方式

五.  GM——标准MIDI乐器排序表  

六.  MIDI音乐创作软件与音序软件

第六节  语音识别技术及应用

一.  语音识别技术概述

二.  文本-语音转换器TTS

三.  语音识别器

四.  语音识别的基本原理及过程

五.  中文语音识别软件——ViaVoice

六.  中文语音识别技术的应用展望

习题四

1．简述音频设备功能

2．什么是音频压缩？

3． 简述语音识别的基本原理及过程.

4.什么是MIDI?

第五章多媒体视频信息处理学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

掌握：

量化、统计编码、预测编码及变化编码原理；了解：

多媒体数据压缩码的必要性、可能性及分类；多媒体数据压缩编码的其它国际标准，如mpeg-1、mpeg-2、mpeg-4及mpeg-7。

视频基本概念、彩色空间、数字视频的获取技术、图象文件格式及其转换，数字视频数据压缩的必要性、可行性、基本方法。

基本图象编码方法，JPEG、MPEG标准，视频卡概述。

压缩编码的原理和算法。

重点：

视频数字化设备——视频卡，彩色空间、基本图象编码方法。

难点：

视频的数字化，基本图象编码方法，MPEG。

第一节  视频基础知识

一.  视频的定义

二.  视频的分类

三.  数字化视频的优点

四.  视频的应用领域

第二节  电视信号及其标准

一.  彩色电视信号制式

二.  电视视频信号的扫描方式

三.  YUV与RGB彩色模型

四.  彩色电视的信号类型

第三节  视频的数字化过程

一.  视频信号的采样

二.  量化

三.  视频信号的压缩与编码

四.  数字视频DV格式

第四节  基于多媒体计算机的视频处理系统

一.  数字视频系统的组成

二.  视频采集卡的工作原理

三.  视频采集卡的性能指标

四.  视频设备及其连接

五.  数字视频的输出

第五节  其他功能的视频卡

一.  视频输出卡——TV  Coder

二.  MPEG卡

三.  电视接收卡

四.  视频卡的发展趋势

第六节  视频文件的类型

一.  AVI文件

二.  MOV文件

三.  MEPG文件——MPEG/MPG/DAT格式

四.  RAM格式

第七节  非线性编辑系统

一.  线性编辑与非线性编辑

二.  非线性编辑系统技术特性

三.  非线性视频编辑系统处理视频的过程

第八节视频信息的检索

习题五

1．简述视频压缩方法。

2．怎样进行视频的数字化过程？

3． 简述视频采集卡的工作原理。

第六章数字视频编辑软件学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

了解视频的基本知识和应用。

了解利用视频采集卡进行视频采集的方法和步骤（因一般无此设备，故不能进行实验），掌握数字化视频文件的编辑和输出。

重点：

视频数字化设备——视频卡；视频编辑的方法与工具。

难点：

视频的数字化；视频编辑的方法与工具。

第一节  数字视频编辑软件概述

一.  数字视频编辑软件的基本功能

二.  视频编辑的设计过程

第二节  数字视频编辑软件Adobe  Premiere  

一.  Premiere  60功能简介

二.  Premiere的主窗口

三.  编辑数字视频的基本工作过程

四.  Premiere的素材剪辑

五.  项目管理

六.  用Timeline窗口编辑视频序列

七.  过渡和特技处理

八.  过滤处理

九.  音频的编辑和处理

十.  视频的预演

十一.  视频节目的输出

十二.  用Premiere实现动态图像与静态图像的相互转换

第三节  视频编辑软件Ulead  MediaStudio  Pro

第四节  Final  Cut  Pro

一.  Final  Cut  Pro  3运行环境

二.  Final  Cut  Pro  3的主要功能

第五节  iMovie

一.  iMovie的主要功能

二.  iMovie要求的配置

三.  iMovie影片制作过程

习题六

1.简述数字视频编辑软件Adobe  Premiere  的使用方法。

2.简述视频编辑软件Ulead  MediaStudio  Pro使用方法。

第七章数字图像处理技术学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

通过本章的学习多媒体素材的基本概念，图形图像处理，音频信息处理等，要求学生能够运用相应的工具软件进行简单的多媒体素材制作。

本章要求掌握文本和图形文字、图像数据的获取方法、图像的类型、音频的基本概念等。

重点掌握图形图像处理软件Photoshop的使用等。

掌握图像处理的技能。

掌握PHOTOSHOP的常用工具及功能，能绘制、处理图像，转换各种图像格式。

重点：

图像的数字化设备与使用方法；图形、图像处理工具——PHOTOSHOP的使用。

难点：

图层、路径、通道；滤镜。

第一节  数字图像处理概述

一.  数字图像处理的发展与应用状况

二.  数字图像处理技术

三.  计算机图像处理的内容

第二节  图像与图像数字化过程

一.  图像的表示

二.  图像数字化概述

三.  图像采样

四.  图像量化

五.  图像的编码与压缩

第三节  图像处理中的色彩学知识

一.  认识色彩

二.  色彩的三要素

三.  色彩的基色

四.  色彩模型

五.  颜色深度与位平面

第四节  分辨率

第五节  图像文件格式

一.  位图图像

二.  图像文件格式

第六节  图像处理软件Adobe  PhotoShop介绍

习题七

1．简述图像压缩。

2．简述图像的采集、量化方法。

第八章计算机动画学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点:

了解动画的基本知识和应用。

多媒体软件的作用是对文本、图形、图像、音频、动画和视频等多种信息，进行连接、获取、编辑、存储、和播放等方面的处理。

本章重点介绍多媒体软件的设计方法和一些常用的多媒体编辑工具。

重点：

关键帧动画

难点：

  动画的视觉原理

第一节  计算机动画的概念

一.  计算机动画的发展

二.  计算机动画的特点

三.  动画的视觉原理

四.  视频与动画的区别

第二节  实现计算机动画的主要技术与方法

一.  关键帧动画

二.  路径动画

三.  变形动画

四.  过程动画、粒子动画和群体动画

五.  人物动画技术

六.  运动捕捉

七.  三维扫描技术

第三节  二维与三维动画的制作过程

一.  二维动画的制作

二.  三维动画的制作

第四节  二维动画软件

一.  Animator  Studio

二.  Animation  Stand二维卡通软件

三.  Flash

四.  GIF动画

第五节  三维动画软件

一.  3DS

二.  3D  Studio  MAX

三.  Maya

四.  三维动画制作过程示例

第六节运 动捕捉技术与三维计算机动画

一.  运动捕捉技术概述

二.  Motion  Capture系统的组成

三.  Kaydara  的Motion  Capture系统

四.  Motion  Capture的未来

习题八

1、简述视频与动画的区别

2、简述动画的视觉原理

第九章多媒体数据压缩与编码学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

本章主要介绍多媒体数据的海量性，使得多媒体数据的压缩成为多媒体技术钟的关键技术之一。

本章介绍多媒体数据压缩的充分性和必要性，并对多媒体数据压缩中的JPEG和MPEG进行介绍，讲解多媒体压缩编码中的统计压缩等方法。

重点：

多媒体工具的使用、多媒体环境的选择、信息压缩方法。

难点：

信息压缩技术。

第一节  数据压缩编码技术概述

一.  信息的度量

二.  信息的压缩

三.  有损压缩与无损压缩

四.  对称压缩和不对称压缩

五.  影响数据压缩的因素

六.  图像编码技术的发展

七.  图像编码技术的标准化

第二节  预测编码

一.  预测编码的基本概念

二.  差分脉冲编码——DPCM

三.  自适应差分脉冲编码——ADPCM

第三节  变换编码

一.  变换编码的基本方法

二.  变换编码的数学表示

三.  离散余弦变换

四.  K-L变换

五.  小波变换

第四节  统计编码

一.  哈夫曼（Huffman）编码

二.  行程编码

三.  算术编码

四.  关于统计编码模型

第五节  其他编码

一.  LZW编码

二.  分形编码

三.  矢量量化编码

四.  子带编码

第六节  静态图像压缩标准JPEG

一.  JPEG概述

二.  颜色模式转换及采样

三.  DCT变换

四.  量化

五.  编码

六.  新一代静态图像压缩标准——JPEG  2000

第七节运动图像压缩标准MPEG

一.MPEG-1

二.MPEG-2

三.MPEG-4

四.MPEG-7

第八节MPEG-1的实现过程

一.概述

二.MPEG-1图像的类型

三.MPEG的帧序列

四.宏块

五.运动补偿

第九节  H.261与H.263

习题九

1．数据压缩的基本原理和方法

2．什么是有损压缩？

什么是无损压缩？

第十章  多媒体通信与网络技术学时：

2学时（讲课：

2学时）

本章讲授要点：

多媒体的引入对通信网络产生了很大的影响。

这些影响包括网络带宽、实时性、时空约束和分布处理等各个方面。

本章对多媒体通信的网络环境和多媒体协议进行较详细的论述。

超媒体是一种易于检索和阅读的、并将一些相关联的信息组织成一个逻辑整体的电子文档。

介绍超媒体的概念、超媒体系统的基本内容，同时也介绍Web超媒体系统及其发展方向。

重点：

数据通信系统，通信服务质量

难点：

TCP/IP协议,同步性

第一节  数据通信系统

一.  通信系统模型

二.  与数据通信有关的基本概念与术语

第二节  计算机网络

一.  计算机网络的定义与组成

二.  计算机网络的类型

三.  计算机网络通信协议

四.  开放系统互联/参考模型（OSI/RM）

五.  TCP/IP协议

六.  网络互联及其设备

第三节  多媒体网络的技术特征

一.  一体化的多媒体服务

二.  多媒体网络环境

三.  同步性

四.  通信服务质量（Quality  of  Service，QoS）

五.  多方通信

第四节  宽带网络接入技术

一.  宽带接入网的概念

二.  ADSL技术

三.  Cable  Modem技术

四.  以太网接入技术

五.  无线接入技术

六.  光纤接入技术

第五节  多媒体网络技术的应用

第六节  超文本与超媒体技术

一.  超文本与超媒体的基本概念

二.  超文本／超媒体组成要素

三.  超文本、超媒体的实现机制——HTML语言

第七节  网页信息的制作与发布

一.  网页制作三剑客

二.  Web服务器

三.  网页发布

第八节  基于多媒体网络的视频点播系统

一.  VOD系统的组成

二.  用IP/TV软件建构VOD

第九节  多媒体网络教室的建设

一.  多媒体网络教室的类型

二.  多媒体网络教室的教学功能

三.  多媒体网络教室环境下的教学模式

习题十

1．多媒体通信的服务质量

2．多媒体通信网络

3．多媒体通信协议

第十一章  多媒体著作工具Authorware学时：

6学时（讲课：

6学时）

本章讲授要点：

通过本章的学习，要求学生了解多媒体创作工具的类型、功能、发展，掌握如何运用多媒体创作软件Authorware进行多媒体制作。

本章重点了解常用多媒体创作软件的使用，并且要求学生能够进行一些简单作品制作等。

掌握多媒体集成工具的使用，创作多媒体作品。

掌握本章各节的所有内容。

重点：

外部图像的引入与设置；交互响应类型；程序的框架、分支与导航。

难点：

交互响应类型；系统变量与系统函数。

第一节  Authorware界面与图标

一.  Authorware界面

二.  工具条图标  

第二节  显示图标、等待图标和擦除图标

一.  显示图标

二.  等待图标

三.  擦除图标

第三节  移动图标

一.  建立移动对象

二.  移动类型及参数设置

三.  Beyond  Range的属性设置

第四节  声音和电影图标

一.  声音图标

二.  电影图标

第五节  组图标

第六节  交互图标

一. 什么是交互

二.  按钮交互

三.  热区交互和热对象交互

四.  目标区域交互

第七节  框架图标

第八节  决策图标

一.  决策图标

二.  实例操作

三.  参数解释

第九节  Authorware编程初步

一.  编程的概念

二.  简单编程的实例

第十节  使用模块建立应用程序

一.  制作标准Yes、No对话框

二.  制作多项选择题

习题十一

1.Authorware具有哪些主要功能?

2. Authorware有哪些功能图标?

各自的作用是什么?

第十二章  多媒体应用程序设计学时：

4学时（讲课：

4学时）

本章讲授要点：

多媒体应用系统开发的软、硬件平台，开发过程。

常用开发工具VisualBasic等介绍。

重点：

开发过程。

第一节  Visual  Basic概述

第二节  媒体控制接口

第三节  使用多媒体控制对象MCI

一.  MCI的安装

二.  MIC控件的控制按钮

三.  用MCI编制一个简单的程序

四.  MCI控件的属性与事件

五.  使用MCI设计CD播放机

六.  使用MCI设计Midi播放器

七.  使用MIC设计AVI文件的播放器

第四节  使用API函数设计多媒体程序

一.  API多媒体相关函数的调用方法

二.  API程序设计示例

第五节  使用OLE控件进行多媒体程序设计

一.  LE技术

二.  LE控件的建立

三.  使用OLE控件播放AVI视频

习题十二

1．简述多媒体软件结构.

2．简述多媒体制作工具功能.

3．简述多媒体程序设计方法.

课时分配表：

序列

内容

理论

学时

实践

学时

作业

1

第一章

4

2

第二章

4

3

第三章

4

1

4

第四章

4

1

5

第五章

4

1

6

第六章

4

7

第七章

4

1

8

第八章

4

1

9

第九章

4

10

第十章

2

11

第十一章

6

1

12

第十二章

4

13

总计

48学时

6次

本课程对学生自学的要求：

多媒体技术是一门多学科交叉的综合性课程。

要想更好地学好这门课，学生事先应具备如下前期课程的知识：

操作系统，程序设计，数据库原理。

要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握科学内涵，并能够用其分析。

能够较好地理解和掌握并能进行简单的分析和判断。

对各章的重点和难点应当在上课之前进行自学，领会章节中的主要思想。

同时要看一些课外的阅读书籍。

考核方式与要求：

采取闭卷的方式与平时学习相结合，期末考试占总成绩的70％，平时占30％；试卷的形式主要有单项选择题、填空题、判断题、问答题和分析题这五种形式。

主教材：

《多媒体技术基础与应用》作者：

鄂大伟高等教育出版社

参考书目：

《多媒体技术基础及应用》，钟玉琢等编著，清华大学出版社。

《多媒体技术教程》作者：

胡晓峰人民邮电出版社