数字音视频技术_教学大纲

数字音视频技术

一、课程的任务和目的

数字音视频技术是计算机科学与技术专业的一门限定性专业选修课。本课程综合讲述了数字音视频技术的基本原理、关键技术及其开发和应用。通过本课程的学习，是学生掌握的主要内容包括：多媒体计算机的定义及其关键技术；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其软件系统结构；以及多媒体应用领域的核心技术。为学生今后开展数字音视频领域的研究和开发工作，打下良好的基础。

二、课程内容与基本要求

1.多媒体计算机技术概述

熟练掌握多媒体计算机技术的定义、分类及其关键技术，了解多媒体技术促进通信、娱乐和计算机的融合，了解多媒体计算机技术的发展和应用。

2.视频信息的获取、处理和显示技术

熟练掌握图像的彩色空间表示及其转换，掌握视频信号获取器的工作原理，了解视频信息的实时处理，以及常用的图像文件格式及其转换方法。

3.音频信息

熟练掌握数字音频的采样和量化，熟悉音频编码的标准，了解语音合成与声音转换，音乐合成与MIDI规范。

4.多媒体数据压缩编码技术

熟练掌握数多媒体数据压缩编码的必要性、可能性及其分类量化的原理，熟悉统计编码、预测编码及其变换编码原理，了解JPEG、H.261和MPEG编码标准。

5.多媒体计算机硬件及软件系统结构

熟悉DVI系统中的音频/视频引擎、音频/视频子系统概念，掌握多媒体和通信功能在CPU芯片中的设计原则，了解现有媒体处理器及具有多媒体和通信功能的CPU芯片。

6.多媒体数据库与基于内容检索

掌握多媒体数据、多媒体数据管理和多媒体数据库体系结构的概念，熟悉

3种多媒体数据的模型，了解多媒体数据库基于内容检索的结构、关键技术以及设计与实现。

7.多媒体著作工具与同步方法

了解多媒体著作工具、同步方法以及Ark的设计思想。

8.多媒体通信和分布式多媒体系统

了解流媒体技术、视频会议系统以及交互式电视技术。

三、实践环节及基本要求

共8学时：

1．图像处理和图像文件格式转换实验（3学时）

选取适当的图片素材和世界地图，运用各种选取方法制作一幅由世界名胜照片揉和在一起的背景，利用图层效果制作一幅有地形质感的世界地图，制作艺术字，用滤镜制作过渡色，并利用特殊拼合方式使之产生过渡玄光的效果，调整并合并所有层，存储为各种图像文件格式并压缩。

学会用PhotoShop的选择工具等选取工具选取图像区域，了解PhotoShop的蒙版、通道的功能及用法，学会运用PhotoShop的图层选项制作立体效果，掌握制作艺术字的途径和方法，学会用PhotoShop的滤镜制作特殊效果，了解在PhotoShop中如何存储图像并将其压缩为所需格式。

2．视频信号的采集与处理实验（3学时）

利用Premiere制作多种效果的电影。要求使用过渡，滤镜，透明三种制作

方法编辑片段，最终达到熟练掌握编辑方法的目的，能独立制作电影片段。

学会设置过渡效果（在其自带的四种过渡效果中选择Barn doors效果），在已设置过过渡效果的片段上添加滤镜，在拥有前两个效果的片段上添加透明效果，制作AVI电影。

3．声音信号的获取与处理实验（2学时）

利用声卡及控制软件实现对多种音源的采集工作。本实验通过麦克风录制一段语音信号作为解说词并保存，通过线性输入录制一段音乐信号作为背景音乐并保存。为录制的解说词配背景音乐并作相应处理，制作出一段完整的带背景音乐的解说词。学会使用CoolEdit进行声音信号的采集、编辑和处理。

四、与各课程的联系

先修课程：电路与电子学、计算机组成原理、数字图像处理。

五、对学生能力培养的要求

使学生掌握多媒体的概念、数字音视频获取和处理的技术、数字音视频压缩编码的基本原理和方法。了解多媒体硬件和软件的功能和分类、支持环境和程序设计基础。了解多媒体应用领域的核心技术。

六、学时分配

总学时32学时，其中讲课24学时，实验8学时

1、数字音视频技术概述2学时

2、数字音频技术基础2学时

3、音频压缩编解码4学时

4、数字视频技术基础2学时

5、视频压缩编码4学时

6、数字视频编码标准2学时

7、数字音视频传输技术4学时

8、数字音视频存储技术2学时

9、数字音视频技术的应用2学时

实验8学时

七、考核方式

本课程考核方式为考查。具体分为平时考核和期末考核两部分。其中平时成绩占40%，，期末占60%。

平时成绩依据学生的课堂出勤率、上课听课情况、作业情况、实验情况等进行评定。期末由大作业来进行评定成绩。评定时，应充分体现公平、公正、实事求是的原则，客观地评价学生平时的表现。

八、教材与参考书

1.钟玉琢等.多媒体计算机技术基础及应用(第3版). 高等教育出版社，2009

2．钟玉琢等.多媒体技术基础及应用辅导与实验. 清华大学出版社，2008 3．Ze-Nian Li 等编著.多媒体技术教程. 机械工业出版社，2007

4．林福宗.多媒体技术基础. 清华大学出版社，2006

5．谢霄艳.多媒体技术基础实验指南. 清华大学出版社，2005

6．阮新新等编著.多媒体技术与应用. 清华大学出版社，2006

7．郑阿奇.多媒体实用教程. 电子工业出版社，2007

九、说明

1．课堂教学以现代化的多媒体教学手段为主，以传统黑板教学手段为辅。

2．课程实践环节的编程工具为Photoshop，Premiere和audition，操作系统环境WinsowsXP。