数字媒体技术教程

　　《计算机科学丛书：数字媒体技术教程》首先介绍数字图像、数字音频和数字视频等数字媒体的基本原理。然后从技术、数学和算法的角度讨论如何对数字媒体进行处理：在数字图像处理中，包括选择颜色模式、改变索引颜色、更改分辨率、选择文件类型以及决定是否要压缩；在数字音频处理中，包括选择采样率和位深、查看音频文件的频率视图、调整动态范围和均衡化频率等；在数字视频处理中，包括拍摄和捕捉视频片段、编辑和应用特殊效果、压缩，并且为视频能够正确地发布做准备。最后，介绍与多媒体创作相关的内容，并介绍了用Director、Lingo、Flash和ActionScript进行交互式多媒体创作的概念和方法，提供了大量的编程实例及相关说明内容。《计算机科学丛书：数字媒体技术教程》要求读者具有一定的数学基础，具有一定的编程经验。《计算机科学丛书：数字媒体技术教程》是一本适用于数字媒体专业、艺术设计专业、通信专业和计算机科学等相关专业的优秀教材，也可供从事数字媒体工作的相关人员参考。

　　Jennifer Burg，现为美国维克森林大学计算机科学教授，她多年来关注将数字媒体（图像、音频和视频）集成到计算机科学教育的创新型教学计划研究，利用学生所熟悉的话题（比如音乐）教授复杂的计算机科学课程（诸如算法、抽象函数和程序设计语言）。这是一项受到美国国家科学基金会资助的课题研究，和她一起进行这项研究的是来自北卡罗来纳大学艺术学院的Jason Romney和音效师兼音频工程师Eric Schwartz。

《计算机科学丛书：数字媒体技术教程》出版者的话译者序前言第1章 数字数据的表示与通信1.1 介绍1.1.1 接触本书1.1.2 从哪里开始1.2 模数转换1.2.1 模拟现象与离散现象1.2.2 图像和声音数据的函数和波形表示1.2.3 采样和失真1.2.4 量化、量化误差和信噪比1.3 数据存储1.4 数据通信1.4.1 数字媒体研究中数据通信的重要性1.4.2 模拟数据通信与数字数据通信的比较1.4.3 带宽1.4.4 数据传输速率1.5 压缩方法1.5.1 压缩的类型1.5.2 游程编码1.5.3 熵编码1.5.4 算术编码1.5.5 变换编码1.5.6 压缩标准和编解码器1.6 数字媒体的标准和标准化组织1.7 用于数字媒体研究的数学建模工具练习应用参考文献
第2章 数字图像表示2.1 介绍2.2 位图2.2.1 数字化2.2.2 像素尺寸、分辨率和图像大小2.3 数字图像的频率2.4 离散余弦变换2.5 失真2.5.1 模糊和块效应2.5.2 莫尔纹2.5.3 锯齿状边缘2.6 颜色2.6.1 颜色感知和表示2.6.2 RGB颜色模型2.6.3 CMY颜色模型2.6.4 HSV与HLS颜色模型2.6.5 亮度和色度颜色模型2.6.6 CIE XYZ颜色模型和色域2.6.7 CIE L*a*b、CIE L*U*V以及感知均匀性问题2.6.8 颜色管理系统2.7 矢量图2.7.1 矢量图中的几何对象2.7.2 使用多项式和参数方程定义曲线2.7.3 贝塞尔曲线2.8 算法艺术和程序建模练习应用参考文献
第3章 数字图像处理3.1 数字图像处理工具3.2 数字图像文件类型3.3 索引颜色3.4 抖动3.5 通道、图层和遮罩3.6 混合模式3.7 像素点处理3.7.1 直方图3.7.2 变换函数与“曲线”3.8 空间滤波3.8.1 卷积3.8.2 数字图像处理程序中的滤波器3.9 重采样和插值3.10 数字图像压缩3.10.1 LZW压缩3.10.2 哈夫曼编码3.10.3 JPEG压缩应用参考文献
第4章 数字音频表示4.1 介绍4.2 音频波形4.3 脉冲编码调制和音频数字化4.4 采样率和失真4.5 量化和量化误差4.5.1 分贝和动态范围4.5.2 音频抖动4.5.3 噪声整形4.5.4 非线性量化4.6 频率分析4.6.1 时域和频域4.6.2 傅里叶级数4.6.3 离散傅里叶变换4.6.4 离散傅里叶变换和离散余弦变换的比较4.6.5 快速傅里叶变换4.6.6 傅里叶变换的关键点4.7 音频文件的统计分析4.8 乐器数字接口4.8.1 MIDI与采样数字音频4.8.2 MIDI标准4.8.3 创建、编辑和播放MIDI文件4.8.4 MIDI音乐之外的用处4.8.5 声乐学和记谱法4.8.6 MIDI音序器和键盘的特征4.8.7 MIDI的幕后练习和程序应用参考文献
第5章 数字音频处理5.1 数字音频处理工具5.1.1 数字音频的工作环境5.1.2 数字音频处理软件5.1.3 有损编辑和无损编辑5.1.4 数字音频文件类型5.2 动态处理5.3 音频恢复5.4 数字音频滤波器和相关处理5.4.1 数字音频滤波器的类型5.4.2 脉冲和频率响应5.4.3 数字音频处理软件中的滤波器和相关工具5.4.4 均衡5.4.5 梳状滤波器、延迟、混响和卷积滤波器5.5 卷积与傅里叶变换的关系5.6 设计并实现自己的滤波器5.6.1 FIR滤波器设计5.6.2 Z变换5.6.3 零极点图和IIR滤波器的设计5.7 数字音频压缩5.7.1 基于时间的压缩方法5.7.2 感知编码5.7.3 MPEG音频压缩练习和程序应用参考文献
第6章 数字视频数据表示和通信6.1 胶片、电视、电影和视频：名称的含义6.1.1 背景介绍6.1.2 视频、电影和电视的对比6.2 视频标准6.3 视频显示和电影显示6.4 视频摄像机及其连接6.4.1 视频连接6.4.2 录像带6.4.3 数码摄像机6.5 模拟视频分辨率和带宽6.6 数字视频分辨率和带宽6.7 数字视频的发行媒介6.8 数字视频、电影制作和电视制作6.8.1 数字视频的优点6.8.2 电影的诱惑力6.8.3 电子影院和数字电影制作的来临6.8.4 电视电影和下拉技术6.8.5 去交错方法6.8.6 融合胶片和数字视频制作商业电影练习应用参考文献
第7章 数字视频处理7.1 为什么做、做什么和怎样做7.2 数字视频工作站7.3 视频处理7.3.1 主要步骤7.3.2 拍摄和采集视频7.3.3 收集媒体信息7.3.4 为视频片段排序7.3.5 数字合成7.3.6 关键帧7.3.7 时间码7.3.8 调整速度7.3.9 颜色校正7.3.10 渲染7.4 准备发布数字视频7.4.1 数字视频文件7.4.2 编解码器练习和程序应用参考文献
第8章 多媒体创作8.1 什么是多媒体创作8.2 多媒体创作环境评价准则8.3 多媒体创作环境和语言特征8.3.1 抽象层8.3.2 支持的媒体8.3.3 对事件驱动编程的支持8.3.4 发布形式8.4 Director和Flash的比较8.4.1 为什么是Director和8.4.2 Director和Lingo快速入门8.4.3 Flash和ActionScript快速入门8.5 乐趣开始应用和程序参考文献索引