《多媒体技术与应用》课程教学大纲
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《多媒体技术与应用》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码：16002902
课程名称：多媒体技术与应用
英文名称：multimediatechnologyandapplication
课程类别：通识课
学时：32
学分：2
适用对象:非计算机专业
考核方式：考查
先修课程：计算机概论
二、课程简介
多媒体技术是计算机技术、通信技术和广播电视技术相互渗透相互融合，而形成
的一门综合性很强的新技术、新学科，是人类处理信息手段的又一次飞跃。目前多媒
体技术已渗透到社会、科学的各个方面，给人们的生活、观念及生产活动带来了巨大
的变革。因此，学习并掌握多媒体技术的基本理论、方法和标准，对信息专业的学生
是非常必要的。
三、课程性质与教学目的
本课程在吸取最新多媒体技术成果的基础上，通过全面系统地介绍多媒体技术的
原理和应用，让学生了解、认识并掌握多媒体技术的基本概念、理论与方法，熟练掌
握各种媒体及媒体处理技术，熟练掌握的数据压缩技术及相关的多媒体数据压缩国际
标准，了解并掌握多媒体技术的硬件基础与软件基础，熟练掌握多媒体信息管理技术。
最终使学生既掌握多媒体技术的基本原理和实用技术，又把握多媒体技术的发展方
向，具备运用多媒体技术的基本知识与能力。
四、教学内容及要求
第1章概论
本章首先介绍多媒体技术的基本概念，包括媒体与多媒体技术的定义，以及多媒
体技术的重要特征。然后回顾多媒体技术的发展历程，简要介绍多媒体技术的几个重
要标准。接着简述多媒体技术的主要研究内容，说明本课程的内容和结构。最后介绍了多媒体技术的典型应用和发展前景。
第一节多媒体的基本概念
第二节多媒体技术的产生与发展
第三节多媒体技术的应用
第四节多媒体技术研究的主要内容
1.多媒体技术的基础
2.多媒体硬件平台
3.多媒体软件技术
4.多媒体信息管理技术
5.多媒体界面设计与人-机交互技术
6.多媒体通信与分布应用技术
【教学重点难点】
1．媒体及其类型；
2．多媒体技术的关键特征与定义；
3．多媒体技术的研究内容与发展前景。
【课程考核要求】
1．理解并掌握各种媒体类型；
2．理解并掌握多媒体技术的关键特征与定义；
3．了解多媒体技术的发展历史，尤其是标准化阶段中的几个重要标准；
4．理解并掌握多媒体技术的研究内容。
【复习思考题】
1．多媒体技术的主要特性有哪些？请归纳叙述这些特性之间的关系。
2．多媒体信息系统和多媒体计算机有什么不同？在概念上应当如何看待这两者之间
的关系
3．多媒体技术研究的主要内容有哪些？
第2章媒体与媒体技术本章研究各种媒体的性质及其相应的处理方法，这是多媒体技术的基础。本章首
先简单介绍媒体的种类及特点，然后重点讨论数字音频处理的基本概念与基本理论，
主要包括声音的基础知识，特别是音乐和语音的物理概念、心理声学、数字声音的表
示、音乐合成、音频处理等；详细讨论数字视频处理的基本概念和基本理论，主要包
括色彩的基础知识，彩色空间的表示与转换，以及图形、图像、视频处理的基本方法
等。最后简单讨论触觉媒体技术。在教学中，针对本院本专业学生的特点以及所学过
的知识，为了让学生能够更容易、更深入地理解掌握多媒体技术知识，本章将补充有
关数字信号处理的基本概念与基础知识，尤其是有关频谱的概念、傅里叶变换、滤波、
数字信号处理过程等等。
第一节媒体的种类与特点
1．媒体的种类
2．媒体的性质和特点
第二节听觉媒体技术
1．声音媒体性质
2．音频的数字化与再现
3．数字音频的主要技术参数
4．数字音频文件格式
5．MIDI与音乐合成
第三节视觉媒体技术
1．颜色与视觉特性
2．彩色空间表示与转换
3．数字图像处理基础
4．数字视频处理基础
第四节触觉媒体技术
1．触觉媒体概述
2．简单指点设备与技术
3．位置跟踪4．力反馈与触觉反馈
【教学重点难点】
1．频谱的概念、数字信号处理的过程；
2．声音与听觉特性、声音的数字化、数字声音的技术指标与质量；
3．颜色的基本概念、彩色空间的表示与转换。
【课程考核要求】
1．理解并掌握频谱的概念、傅里叶变换，熟悉并掌握数字信号处理的过程；
2．熟练掌握声音的三要素、人的听觉特性；
3．掌握声音的数字化过程、数字声音的技术指标、声音质量，了解音乐合成与
MIDI技术；
4．熟练掌握颜色的基本概念、彩色空间的表示与转换；
5．掌握数字图像、视频处理的基本方法；
6．了解触觉媒体技术。
【复习思考题】
1．什么是模拟信号？什么是数字信号？
2．媒体的空间含义是指什么？媒体的时间含义是指什么？媒体的时空综合是指什
么？
3．声音的三要素是什么？人的听觉特性有哪些？
4．声音的数字化过程是怎样的？什么是声音的符号化？
5．正常人耳听觉的频率范围大约是多少？根据采样定理，为了保证声音不失真，
采样频率应在多少赫兹？
6．数字音频的主要技术参数有哪些？
7．颜色的三要素是什么？人的视觉特性有哪些？
8．简述各种彩色空间的特点与应用。
9．数字图像的主要技术参数有哪些？
10．数字视频的主要技术参数有哪些？
第3章多媒体数据压缩技术多媒体信息的数据量巨大，如果不进行数据压缩，计算机系统几乎无法对它进行
存储与传输，也无法在多媒体信息系统中处理。因此，数据压缩技术是多媒体技术中
最重要的关键技术之一。本章首先详细地介绍在数据压缩中常用的且技术最成熟的几
种压缩编码方法，包括统计编码、预测编码和变换编码。然后重点讨论了图像、视频、
音频的国际压缩标准，包括静态图像压缩的JPEG标准、运动图像压缩的MPEG标准以
及音频压缩的基本方法与各种标准，这些都是多媒体系统中最重要的压缩标准，应用
十分广泛。本章最后简单介绍数据压缩的新技术与新发展，包括子带编码、分形编码
和小波变换编码。这些编码都是基于内容的压缩编码方法，突破了经典数据压缩编码
理论的框架，大大地提高了压缩效率，形成了现代数据压缩技术。它们已经或正在被
广泛地应用于图像、视频、音频数据压缩，已成为多媒体数据压缩标准的主体技术框
架。
第一节多媒体数据压缩技术概述
1．数据冗余的类型
2．数据压缩方法的分类
3．数据压缩技术性能指标
第二节预测编码
1．DPCM编码
2．ADPCM编码
第三节变换编码
1．最佳变换
2．离散余弦变换
第四节统计编码
1．行程编码
2．LZW编码
3．Huffman编码
4．算术编码
第五节分析-合成编码1．向量量化
2．小波编码
3．分形编码
4．子带编码
第六节音频压缩标准
1．音频压缩编码的基本方法
2．电话质量的语音压缩标准
3．调幅广播质量的音频压缩标准
4．高保真立体声音频压缩标准
第七节图像和视频压缩标准
1．图像和视频压缩编码的基本方法
2．静态图像压缩标准
3．视频压缩标准
【教学重点难点】
1．数据压缩的基本原理与方法；
2．几种常用的压缩编码方法，包括统计编码、预测编码和变换编码；
3．图像、视频、音频的国际压缩标准。
【课程考核要求】
1．理解并掌握数据压缩的基本原理，尤其是有关熵、信息熵、信息冗余度的概念；
2．掌握无损压缩与有损压缩的概念、特点、适用范围；
3．掌握数据压缩的性能指标；
4．熟练掌握统计编码、预测编码、变换编码的基本原理与方法；
5．熟练掌握静态图像压缩标准JPEG，理解并掌握MPEG视频压缩与MPEG音频压
缩标准；
6．了解数据压缩的新技术与新发展，包括子带编码、分形编码和小波变换编码。
【复习思考题】
1．简述数据压缩的基本原理。
2．数据压缩技术可分为几类？各有什么特点？3．简述统计编码的基本原理。
4．对于信源
04.006.010.010.015.020.035.0:7654321xxxxxxxX
进行Huffman编码。
5．已知信源
8/78/110X
，对11011111进行算术编码。
6．DPCM、ADPCM编码的基本原理是什么？
7．常用的变换编码有哪些？变换编码是如何压缩数据的？
8．简述混合编码方法的基本思想。
9．常用的图像压缩标准有哪些？它们分别采用什么压缩方法？
10．JPEG无失真压缩算法中，能否只采用统计编码？或只用预测编码？为什么？
11．在JPEG定义的基于DCT的有失真压缩算法中，压缩过程有哪几步？简述其工
作原理。
12．MPEG标准为减少视频图像的时间冗余采用了哪些方法？
13．MPEG-2标准采用档次和级别划分对其应用有何意义？
14．常用的声音压缩标准有哪些？它们分别采用什么压缩方法？
15．简述MPEG音频压缩标准的编码过程。
16．简述子带编码的基本原理，并举例说明其实际应用。
17．为什么分形压缩能够得到较高的压缩比？它有什么缺点？
18．简述基于小波变换数据压缩的特点。
第4章多媒体硬件基础
在现有计算机系统中，要以数字方式处理多媒体信息，要解决的首要问题是各种
媒体的数字化。图像、音频、视频信号只有以数字数据形式进入到计算机的存储设备
中，计算机软件才能对它们进行有效处理。完成这些工作首先需要大量的多媒体硬件
设备，其任务就是要完成多媒体信息的获取、存储、组织、合成、表现。本章将系统
介绍多媒体硬件系统，包括音频接口、视频接口、光存储技术、多媒体的输入输出设
备与多媒体计算机等。
