江苏广播电视大学

《多媒体技术》教学大纲

第一部分   大纲说明

一、课程性质与教学任务

本课程属广告设计 / 多媒体技术专业的专业课。教学任务为：

（ 1）使学生对多媒体技术的原理和方法有一个较清楚的了解；

（ 2）对多媒体的数据压缩算法及标准有较清晰的认识；

（ 3）一般掌握与多媒体技术相关的数字音频技术、数字传输技术、存储技术、硬件和软件件技术的基本原理；

（ 4）了解多媒体技术在数字影视节目制作中的应用；

（ 5）学会对数字音频和视频编辑软件及多媒体制作软件的使用。

二、课程教学的主要内容及特点

本课程主要讲授 多媒体数字影视技术的概念、媒体的特性、数字音频技术、多媒体压缩编码技术、影视媒体的传输技术、影视媒体的存储技术、影视媒体的硬件与软件和影视媒体的制作技术。

（ 1）多媒体技术是一门综合性很强的技术，学科面宽，涉及到计算机技术、网络技术、视音频处理技术等，因此在讲授某些概念和原理时，应将相关知识做补充，以便学生对基本概念和基本原理的掌握。

（ 2）多媒体的数据压缩技术是多媒体技术的核心，也是教学中的难点。因此，教学中将各类算法的原理和标准的应用作为教学重点。

（ 3）在教学中既要重视理论、方法和标准的介绍，又兼顾实际系统的分析、具体技术的讨论和解决实际问题的举例；既注重描述成熟的理论和技术，又介绍多媒体相关领域的最新发展。

三、教材：

主教材：多媒体数字影视技术 耿强编著 电子工业出版社 2005 年 3 月

可在江苏电大网页（ www.jstvu.edu.cn ）课件中有辅助课件和教学资源（ PPT 教案）。

参考教材：

《多媒体技术》 吴玲杨   老松杨 魏迎梅   编著 电子工业出版社2003年5月

《多媒体技术与与应用》余雪丽 陈俊杰等编著   科学出版社 2002 年

第二部分　　教学过程

一、教学总学时数

课程教学总学时数为 63 学时。其中授课时间为 45 学时，实验课时为 18 学时。

二、课程的学时分配

三、关于命题和考试

本课程结束后由江苏广播电视大学统一命题考核。考核分两部分：

  1 ）书面考试（成绩占总成绩 70% ）

  2 ）上机操作考核（成绩占总成绩 30% ）

考核总成绩由这两部分组成，其中有一部分成绩不及格，该课程不予通过。

第三部分　教学内容和教学要求

第 1 章 绪论                                                                                                       3 学时

1.1 概述

1.1.1 媒体的概念

1.1.2 多媒体技术

1.1.3 数字影视技术

1.1.4 多媒体数字影视技术

1.2 技术范畴

1.2.1 数据压缩编码技术

1.2.2 音视频技术

1.2.3 数字存储技术

1.2.4 传输技术

1.2.5 流媒体技术

1.3 研究方向与发展

1.3.1 多媒体技术的发展

1.3.2 数字影视技术的发展

1.3.3 传媒的未来

本章教学要求：

掌握媒体的概念和影视媒体的定义 ；理解 ITU-T 定义的 6 种媒体概念；了解数字影视技术的发展情况；掌握多媒体数字影视技术的 4 个特征和技术范畴；了解数字影视媒体的研究方向和发展趋势。

第 2 章 媒体的特性                                                                                          3 学时

2.1 视觉系统的特性

2.2 位图图像

2.3 矢量图形

2.4 图像的数字化

2.4.1 彩色空间的表示

2.4.2 彩色空间的线性变换标准

2.4.3 真彩色、伪彩色与直接色

2.4.4 图像的性能指标

2.5 视频特性

2.5.1 伽马（γ）校正

2.5.2 彩色电视制式

2.5.3 电视扫描与同步

2.5.4 电视信号的空间频率

2.5.5 彩色电视的特性

2.5.6 视频信号的类型

2.5.7 视频信号的分析方法

2.5.8 视频信号的数字化

2.6 声音媒体及其特性

2.6.1 声音媒体性质及其分类

2.6.2 听觉系统的感知

2.6.3 声音的分类和特点

本章教学要求：

掌握视觉系统（ HVS ）的基本特性；了解位图和矢量图的特点，掌握图形与图像的区别和应用场合；掌握图像数字化的基本原理；理解 RGB 和 HSI 彩色空间的含义及计算机彩色图像的表示和存储方法，掌握 YCrCb 与 YUV 间转换的亮度方程和色差方程；理解数字图像的主要性能指标：即分辨率、图像颜色深度灰度；掌握位图文件大小的计算公式；了解视频信号的基本特性、掌握彩色电视制式、电视扫描与同步的基本概念；掌握电视信号空间频率的物理意义及计算方法；掌握 PAL 制彩电的基本特性；掌握彩色电视信号的类型及各类型的特点；了解彩色 声音媒体的物理特性及分类；了解听觉系统（ HAS ）（响度感知、音高感知、掩蔽效应）、了解声音的质量分类及文件类型；了解 MIDI 声音的基本工作原理及产生乐声的方法（ FM 合成法和样本合成法）；了解常用数字音频的格式；掌握波形声音与 MIDI 的主要区别；了解 MP3 的特点。

。

第 3 章 数字音频技术                                                                                     4 学时

3.1 概述

3.2 音频的数字化与传输

3.2.1 模拟信号的数字化

3.2.2 数字音频传输

3.3 音频信号的数字编码

3.3.1 波形编码

3.3.2 参数编码

3.3.3 混合编码

3.4MPEG 音频标准

3.4.1MPEG-1 音频

3.4.2MPEG-2 音频

3.4.3MPEG-4 音频

本章教学要求：

掌握音频数字化的过程；掌握奈奎斯特采样定律的物理意义；掌握均匀量化的特性（量化信噪比的计算公式）；了解非均匀量化的基本原理；数字脉冲编码调制（ PCM ）的基本原理；掌握决定数字音频质量的三个主要因素（即采样频率、采样精度和通道数）；学会计算数字声音文件数据量；理解数字音频传输的过程、掌握数字信号传输有效性与可靠性的指标。了解数字信号的编码方式及各方式的特点；掌握 DPCM 编码的系统结构和工作原理；了解子带编码、 ADPCM 编码的特点；了解 MPEG-1 、 MPEG-2 、 MPEG-2ACC 和 MPEG-4 音频标准的性能和特点。

第 4 章多媒体数据压缩编码                                                                        12 学时

4.1 概述

4.2ITU-R BT.601 标准

4.3 压缩的必要性和可能性

4.3.1 必要性

4.3.2 可能性

4.4 信源编码

4.4.1 信息熵的概念

4.4.2 定长编码

4.4.3 变长编码

4.5 图像压缩编码

4.5.1 定理与评价指标

4.5.2 预测编码

4.5.3 变换编码

4.6 多媒体压缩编码的标准

4.6.1JPEG 标准

4.6.2H.261 标准

4.6.3MPEG-1 标准

4.6.4MPEG-2 标准

4.6.5MPEG-4 标准

4.6.6MPEG-7 标准

4.6.7 其他图像压缩标准

本章教学要求

掌握数据压缩的必要性和可能性；了解图像和视频的压缩的国际标准名称及适应范围；理解 ITU-R BT.601 数字视频分量标准参数的含义；掌握信源编码的种类；掌握信息熵的计算公式；一般了解定长编码的种类和方法；理解变长编码实现压缩数据冗余的思想；掌握 Huffman 编码、游程编码和算术编码的方法；掌握图像压缩的无损压缩和有损压缩定理的物理意义及压缩算法的性能指标；理解预测编码和变换编码的实现数据压缩的物理意义；理解 DCT 变换的数学表达式；掌握 DCT 变换的特点；一般了解小波变换的原理和应用；掌握静止图像压缩标准 JPEG 压缩标准的主要用途及 3 种编码算法；掌握 JPEG 有损压缩编码的编码框图和基本原理；了解 JPEG2000 的主要特点；了解 H.261 建议的特点（注意 CCITT 规定的 3 个通用格式）；掌握 MPEG-1 视频压缩标准的目标；掌握 MPEG- Ⅰ中减少时间冗余的方法以及 I 帧、 P 帧和 B 帧的含义；理解 MPEG-1 中预测法的基本原理；掌握 MPEG-1 的视频数据流的分层体系结构；一般了解 MPEG-1 的编码器和解码器的结构；掌握 MPEG-2 标准的应用目标；了解 MPEG-2 标准中“类”和“等级”的概念；掌握 MPEG-2 在广播电视领域的应用；了解 MPEG-4 、 MPEG-7 、 MPEG-21 标准和 M-JPEG 和 DV 格式的主要应用。

第 5 章 影视媒体的数字传输技术                                                          9 学时

5.1 概述

5.2 数字信号传输

5.2.1 误码控制技术

5.2.2 循环码

5.2.3 卷积码

5.2.4 交织技术

5.2.5 信号基带传输

5.2.6 信号频带传输

5.3 数字视频传输标准

5.3.1ATSC 标准

5.3.2DVB 标准

5.3.3MCNS 标准

5.3.4SDI 标准

5.4 数字广播电视网络

5.4.1 数字广播电视传输网的特点

5.4.2 数字广播电视传输网的功能

5.4.3 光纤同轴电缆传输

5.4.4 有线电视的传输

5.5 影视媒体的网络传播

5.5.1 传播方式

5.5.2 传播要求

5.5.3 传播策略

5.5.4 传播网络的类型

5.5.5 传输网络的协议

5.5.6 基于 Internet 网的影视媒体传输

5.5.6 流媒体技术与应用

本章教学要求

理解误码控制的基本原理；掌握线性分组码的基本结构；掌握线性分组码检错和纠错的判断准则；掌握信道编码的分类；了解循环码的基本结构和循环码的作用；了解 RS 码和卷积码的编解码原理；了解交织技术的作用；掌握信号基带传输的结构和基本原理；了解基带码型的特点；了解码间串扰的基本原理；了解信号调制传输的基本方式；掌握数字视频传输中的 ATSC 、 MCNS 、 SDI 标准的特点；了解数字演播室 D1 格式的基本框图；掌握数字广播电视传输网的特点和功能；了解光缆 - 同轴混合接入网络（ HFC ）的结构、组成；了解数字电缆电视（ DVB-C ）传输系统的结构和功能；了解宽带用户接入网的主要技术问题；了解 HDSL 、 ADSL 的特点；了解光缆接入的结构；掌握影视媒体网络传输的方式、传输要求（即吞吐量、延迟与延迟抖动、错误率和传输策略）；掌握电路交换网和分组交换网的特点；掌握面向连接方式和面向无连接方式的工作机理；掌握传输网络的类型和支持影视媒体传输网络的种类及各种类的功能特点；掌握传输网络协议的主要类型；了解 RTP 协议、 RTCP 协议、 RSVP 协议和 RTSP 协议的特点；了解基于 Internet 网的影视媒体传输的主要应用及特点；掌握流媒体技术的基本概念、系统结构和主要特点。

第 6 章 影视媒体的存储技术                                                                 4 学时

6.1 概述

6.2 磁带存储媒体

6.2.1 磁带记录技术的发展

6.2.2 磁带录像机的

6.2.3 录像带

6.2.4 数据流磁带技术

6.3 半导体存储媒体

6.4 光盘存储媒体

6.4.1 光盘记录媒体

6.4.2 可写入光盘

6.4.3VCD 与 DVD 光盘

6.4.4DVD 光盘

6.5 磁盘记录媒体

6.6 廉价冗余磁盘阵列

6.6.1RAID 的主要技术

6.6.2RAID 的模式

6.6.3RAID 的实现

6.7 存储区域网络技术

6.8 网络附属存储技术

本章教学要求

了解磁带记录技术的基本原理；掌握磁带录像机的主要格式；了解录像带的主要格式；掌握磁带时码类型和作用；了解数据流磁带存储技术的分类和发展；了解半导体存储媒体的类型和特点；了解光盘记录媒体的类型和主要标准；掌握 CD-ROM 的存储器的主要技术指标、存储原理；掌握 CD-R 光盘的类型和各类型的主要特点；了解 VCD 光盘的特点；掌握 DVD 盘格式及应用；了解磁盘记录媒体主要性能指标；掌握 RAID 技术的特点、模式及应用；了解存储区域网络技术和网络附属技术的应用。

第 7 章 影视媒体的硬件与软件                                                              6 学时

7.1 概述

7.2 输入 / 输出（ I/O ）接口

7.2.1SCSI 接口

7.2.2USB 接口

7.2.3IEEE1394 高速串行接口

7.2.4 串行数字分量接口

7.2.5 数字音频接口

7.3 数字视频输入设备

7.3.1 摄录一体机

7.3.2 数码相机

7.3.3 数码摄像头

7.4 视音频卡

7.4.1 视频采集卡

7.4.2M-JPEG 采集编辑卡

7.4.3MPEG 采集压缩卡

7.4.4 音频卡

7.5 光刻机

7.5.1 光刻机的主要技术指标

7.5.2 光盘的制作

7.5.3 CD-R 刻录规范与方式

7.6 光盘机

7.6.1VCD 数字影碟机

7.6.2DVD 数字影碟机

7.7 多媒体的制作平台

7.7.1 多媒体制作平台的构成

7.7.2Windows 多媒体操作系统的结构

7.7.3 多媒体 API 的应用

7.7.4 多媒体 MCI 的应用

7.8 非线性编辑系统

7.8.1 非线性编辑系统的主要功能

7.8.2 非线性编辑系统的分类

7.8.3 非线性编辑系统的软硬件配置

7.8.4 非线性编辑系统的技术指标

7.8.5 网络非线性编辑系统

7.8.6 非线性编辑系统和发展

本章教学要求

掌握 SCSI 、 USB 、 IEEE1394 和 SDI 接口特点和基本原理；掌握数字音频（ AES/EBU ） 3 种方式的应用；了解 CCD 作用和特点；掌握常用摄录一体机的格式及特点；了解数码相机和数码摄像头的结构和主要性能指标；了解视频采集卡的结构组成；了解 M-JPEC 和 MPEG 卡的主要功能；掌握音频卡的主要性能指标和工作原理；了解光刻机的主要性能指标；了解光盘制作的过程；掌握 CD-R 刻录规范和刻录方式；了解 VCD 和 DVD 机主要性能指标；掌握多媒体制作平台的构成和主要功能；多媒体制作软件的分类；掌握非线性编辑系统基本原理、主要功能和分类；掌握非线性编辑系统的软件配置和技术指标；了解网络非线性编辑系统发展和主要特点；了解非线性编辑系统的发展趋势。

第 8 章 影视媒体的制作技术                                                                  4 学时

8.1 概述

8.2 非线性编辑技术

8.2.1 设计分镜头稿本

8.2.2 视音频素材的准备和收集

8.2.3 数字视频编辑的要领

8.2.4 数字视频特技

8.2.5 编辑操作

8.2.6 创建并使用其他影像资料

8.2.7 预视过程

8.2.8 生成影片

8.2.9 回放与录制

8.3 多媒体动画制作技术

8.3.1 三维造型理论

8.3.2 多媒体动画的制作方法

8.4 虚拟演播室

8.4.1 虚拟演播室工作原理

8.4.2 虚拟演播室系统组成

8.4.3 虚拟演播室系统的关键技术

8.4.4 虚拟演播室系统的发展

本章教学要求

掌握非线性编辑步骤及各步骤的要领；了解编辑操作的基本方法；掌握多媒体动画制作技术的基本原理；掌握三维造型的处理流程；了解计算机几何模型的类型和存储形式；了解几何模型的生成方法、几何变换（点、坐标轴旋转、三维几何变换）、物体空间消隐方法、渲染、图像空间消隐算法；掌握多媒体动画制作方法；掌握虚拟演播室的工作机理的系统组成；了解虚拟演播的关键技术和发展趋势。