《多媒体技术》教学大纲.docx

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《多媒体技术》教学大纲

《多媒体技术》教学大纲

说明

课程性质

《多媒体技术》是计算机及相关专业计算机应用软件开发的一门主要课程，该课程的特点是概念多，实践性强，涉及面广，并有极广泛的实用性，多媒体技术把计算机技术的交互性和可视化的真实感结合起来，使其应用渗透到各个领域。

教学目标

本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，理解多媒体技术的基本概念和主要功能，掌握常用的多媒体工具软件的使用方法，了解如何进行多媒体软件开发和多媒体制作，了解一些多媒体数据压缩的知识，从而为学生以后的学习和工作打下基础。

教学内容

教学内容分为基础理论知识、操作技术、系统开发和应用三部分，基础理论知识部分讲述了音频、视频、图形图像，多媒体数据压缩编码等基本概念，以及声音卡、视频卡、CD-ROM驱动器、触摸屏和多媒体计算机硬件的相关知识；操作技术部分介绍了声音、文字和图像的组合应用，数字电影的获取与编辑，多媒体著作工具和多媒体程序设计等几方面的内容，系统开发和应用部分重点阐述了多媒体应用系统的相关概念、系统开发的流程和系统界面设计等内容。

教学时数

课堂教学时数：

2×20学时实验时数：

2×16学时

教学方式

1.本课程概念多，实践性强，涉及面广，因此教学形式以讲授方式为主。

2.为加强和落实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节，保证上机机时不少于32学时，建议在windowsXp或Windows2000系统上完成实验。

3.对关键性概述、技术及整体实现思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式。

考核方式

第一篇基础理论知识

第1单元多媒体技术概论

教学要点

本单元主要介绍多媒体的基本概念，多媒体技术的含义，关键特性，多媒体系统层次结构、多媒体的发展，多媒体技术的应用等。

教学时数

2学时

教学内容

第一节多媒体的基本概念

第二节多媒体系统的层次结构

第三节多媒体的发展历程

第四节在多媒体的相关技术及其应用

考核要求

第2单元声音卡和音频信息

教学要点：

声音是人们用来传递消息最方便，最熟悉的方式，音频和视频同步使视频图像具有更真实的效果，扩充音频功能主要硬件手段是添加一块声音卡，本单元将对声音卡和音频信息的有关知识作简要的介绍，主要介绍声音卡的功能、特点、组成、工作原理、音频信号处理的特点，音乐合成和MIDI，音频编码标准等。

教学时数：

4学时

教学内容：

1.理解声音卡的功能

2.了解声音卡的技术指标（采样频率、采样精度、FM合成与波形表、音频压缩、DSP芯片）

第二节声音卡的组成与工作原理

2.2.1声音卡的组成和布局

2.2.2声音卡的工作原理

教学内容：

1.了解声音卡的组成和布局

2.理解声音卡的工作原理，即DSP芯片的组成，理解混音器可组哪些音频源进行混合。

理解合成器的两种类型，对频率调制FM合成和波形合成有进一步的了解。

第三节音频信号处理的特点

2.3.1模拟音频和数字音频

2.3.2数字式的声音和音乐

教学内容：

在了解了音频处理的硬件外，还应对音频处理所涉及的数字音频理论有所了解

1.理解模拟音频和数字音频及模拟音频如何向数字声音转换。

2.掌握产生声音的三种方式及分类。

3.掌握波形音频中的主要技术参数（采样率与量化级、单声道与双声道、数字音频的存储）

4.了解WAV文件、VOC文件。

5.了解MIDI标准、MIDI文件、CMF文件、CD音频。

第四节音乐合成和MIDI

2.4.1音乐基础知识

2.4.2调频音乐合成原理

2.4.3MIDI

教学内容：

1.了解音乐的四大要素的含义（音高、音色、响度和时值）。

2.了解调频音乐合成原理。

3.理解MIDI的含义、MIDI文件、通道、音序器、音轨等概念，掌握什么时候用MIDI

4.了解MIDI的MIDIIn、MIDIOut、MIDIThru端口的含义。

第五节音频编码标准介绍

教学要求：

了解音频数据压缩时，应在语音质量、数据库、计算量三方面进行考虑。

考核要求：

1.WAV文件可以通过OIE（objectlinkingandembedding）加入到其他Windows应用程序中。

2.MID文件与WAV文件的比较。

3.采样频率和采样精度、数据量。

4.FM合成与波形表的功能及区别。

5.声音卡的工作原理、混音器、合成器。

6.MIDI音频、MIDI文件、乐音的四大要素、通道、音序器、音轨。

7.什么时候用MIDI。

第3单元视频卡和视频信息处理

教学要点：

数字视频是多媒体中涉及较多的一种媒体，全屏幕动态视频始终是多媒体计算机追坟的主要目标三。

本单元首先介绍了与视频有关的一些基本概念，然后介绍了视频采集卡的功能和种类，最后介绍了解压卡和软件解压，以及目前较流行的视频采集和编辑软件。

教学时数：

2学时

第一节有关视频的基本概念

教学内容：

理解视频的基本概念（视频、NTSC制式与PAL制式、视频数字化、视频编码、视频压缩等）。

第二节视频采集卡的功能和种类

3.2.1视频采集卡

3.2.2视频处理卡的分类

教学内容：

1.了解视频采集卡的含义

2.了解视频处理卡的分类

教学内容：

1.了解MPEG卡的硬件、软件安装

2.了解软件解压

第四节视频采集和编辑软件

教学内容：

了解Premiere的主要功能

考核要求：

1.基本概念：

识记视频、NTSC制与PAL制、视频数字化、视频编码、视频压缩。

2.识记视频转换卡、视频捕捉卡、视频叠加卡、TPEG/MPEG压缩卡、MPEG解压缩卡。

3.识记Premiere视频编辑软件的功能。

第4单元图像和图像文件格式转换

教学要点：

本单元主要介绍图像的概念，图像的彩色空间表示及其转换，位图及矢量图的区别，简单介绍了四种标准显示器最后介绍了9种静态图像格式。

第一节图像的彩色空间表示及其转换

4.1.1颜色的基本概念

4.1.2彩色空间

4.1.3彩色空间的转换

教学内容：

1.理解亮度、色调、饱和度

2.理解三基它（RGB）原理

3.掌握亮度与红、绿、蓝三色光的关系

4.理解RGB彩色空间、YUV和YIQ彩色空间、HIS彩色空间

5.掌握YUV空间和RGB空间的转换方程、掌握HIS空间和RGB空间的转换方程

第二节位图及矢量图

4.2.1数字图像

4.2.2图像的指标

教学内容：

理解位图的含义、矢量图的含义及相互联系与区别

了解四种标准显示技术

第三节图像的显示技术

教学内容：

第四节图像文件格式及其转换

了解GIF格式、TIF格式、TGA格式、PCX格式、BMP和DIB格式、JPG和PIC格式、PCD格式。

教学要求：

1.识记亮度、色调、饱和度

2.领会三基色（RGB）原理

3.领会亮度与红、绿、蓝三色的关系

4.识记RGB彩色空间、YUV和YIQ彩色空间、HIS彩色空间

5.领会YUV空间和RGB空间的转换方程，领会HIS空间和RGB空间的转换方程

6.识记位图、矢量图的含义、区分位图与矢量图

7.领会图像指标中的分辨率、颜色深度

8.识记常用图像的格式

9.识记图像显示技术的标准

第5单元CD-ROM驱动器

教学要点：

CD-ROM驱动器是多媒体应用的关键之一，用于存储大量的影像、声音、动画、程序数据和高分辨率的图像信息。

本单元主要介绍CD-ROM驱动器的功能、构造、主要技术指标、光盘的ISO规范、WOROM光盘、CD-R。

教学时数：

2学时

第一节CD-ROM驱动器的动能、构造、主要技术指标

5.1.1功能和构造

5.1.2主要技术指标

教学内容：

1.理解CD-ROM的功能

2.了解CD-ROM的构造

3.理解CD-ROM主要技术指标（速度、缓冲区、平均出错时间、兼容性）

第二节光盘的ISO规范

5.2.1红皮书CD-DA

5.2.2黄皮书、HighSierra与ISO9660

5.2.3CD-I、绿皮书与CD-ROMXA

5.2.4VideoCD与白皮书

5.2.5橙皮书

5.2.6PhotoCD

5.2.7混合模式

教学内容：

了解光盘的ISO规范及CD-ROM标准之间的关系

第三节WORM光盘

教学内容：

了解WORM光盘的含义及常用WORM光盘的主要性能

第四节CD-R

5.4.1CD-R记录原理

5.4.2CD-R光盘的写入速度

教学内容：

1.理解普通CD光盘的物理特性，CD-R的物理特性

2.了解光学标记

3.了解CD-R光盘的写入速度

考核要求：

1.识记CD-ROM功能和过程

2.领会CD-ROM的主要技术指标

3.识记光盘的ISO规范及CD-ROM标准间的关系

4.识记WORM光盘的含义及常用WORM光盘的主要性能

5.领会普通CD光盘的物理特性

6.识记光学标记和CD-R光盘的写入速度

第6单元触摸屏技术

教学要点：

触摸屏作为多媒体输入设备，已广泛用于工业、医疗、通信领域的控制，信息查询及其它方面，本单元先简要讨论触摸屏的分类和技术指标，接着介绍触摸屏的基本组成和原理，最后讨论几类触摸屏中所使用的传感技术。

第一节触摸屏的作用、应用、分类、技术指标

6.1.1触摸屏的作用和应用

6.1.2触摸屏的分类和技术指标

教学内容：

1.了解触摸屏的作用

2.理解触摸屏的分类和主要技术指标，重点在声表面波式、电阻式上。

第二节触摸屏的原理和组成

教学内容：

1.了解触摸屏的组成

2.理解触摸屏的工作原理

3.了解触摸屏的精确度

4.了解触摸屏如何校准

5.了解PC区域校准

6.了解触摸屏系统的四种配置

第三节触摸屏的传感技术

教学内容：

1.理解电阻式触摸屏的构造

2.理解电容式触摸屏的构造

3.理解红外线式触摸屏的构造

4.理解声表面波式触摸屏的构造

考核要求：

1.识记触摸屏的作用

2.领会触摸屏的分类

3.识记触摸屏的技术指标

4.识记触摸屏的组成

5.领会触摸屏的工作原理

6.识记触摸屏如何校准，精确度及PC区域软校准

7.领会电阻式、电容式，外红线式，声表面波式的构造

第7单元多媒体数据压缩编码技术

教学要点：

多媒体信息的数据量巨大，特别是图像和视频，在多媒体系统中，为了达到令人满意的图标、视频画面质在视听效果，为了存储、处理和传输这些数据，必须进行有效压缩，本单元首先对多媒体数据压缩所分类进行介绍。

然后详细讲述了量化的概念，最后分别介绍统计编码、预测编码、视频编码的国际标准。

第一节多媒体数据压缩编码分类

7.1.1多媒体数据压缩的必要性和可行性

7.1.2数据压缩方法分类

教学内容：

1.了解衡量一种数据压缩技术好坏的三个重要指标。

2.了解熵（平均信息量）的含义

3.了解数据压缩方法的分类及各类中常用的压缩方法。

第二节量化的概念

7.2.1取样

7.2.2量化

7.2.3编码

教学内容：

1.理解取样的概念

2.理解取样定理

3.理解量化的含义

4.条件编码的含义

第三节统计编码

7.3.1huffman码

7.3.2shannon-famo码

7.3.3算术编码

7.3.4游程编码

教学内容:

1.理解统计编码的含义

2.理解shannon-famo码的含义

3.理解算术编码的含义

4.了解游程编码的含义

第四节预测编码

7.4.1差分脉码调制

7.4.2自适应的差分脉码调制

教学内容：

1.理解预测编码的含义

2.理解差分脉码调制

3.理解自适应差分脉码调制

第五节视频编码的国际标准

7.5.1静止图象压缩标准JPEG

7.5.2运动图像压缩标准MPEG

教学内容:

1.了解JPEG含义

2.理解JPEG基本算法的三个步骤

3.了解MPEG的含义及算法

考核内容:

1.识记衡量数据压缩技术好坏的三个重要指标

2.识记数据压缩的含义及分类

3.取样的概念、取样、定理、量化的含义、编码的含义

4.统计编码的含义

5.领会Huhman码;Shannm-famo码，算术编码

6.识记预测编码的含义

7.识记差分脉码调制

8.识记自适应的差分脉码调制

9.识记JPEG的含义

10.领会JPEG基本算法

11.识记MPEG的含义

12.识记MPEG算法

第8单元多媒体计算机及软件系统结构

教学要点：

采用芯片和新型体系结构，是解决多媒体计算机处理数据量大，处理速度要求高的较好方案，本单元通过两个比较成功的，具有代表性的多媒体计算机系统：

CDI系统和DVI系统，说明多媒体计算机硬件体系结构的特点和设计

第一节多媒体个人计算机MPC

8.1.1MPC标准

8.1.2MPC规范

教学内容：

1.了解MPC标准的含义

2.了解MPC1、MPC2、MPC3的标准

8.2.1几种典型的多媒体处理

8.2.2Intel公司的MMX技术

教学内容：

1.了解典型的多媒体处理

2.理解Intel公司的MMX技术的特点

3.使用MMX技术后多媒体应用程序具有的特性

考核要求：

1.识记MPC标准的含义。

2.识记MPC1的标准。

3.识记MPC2的标准。

4.识记MPC3的标准。

5.领会IMTEL公司的MMX技术。

第二篇操作技术

第9单元图形、声音和图像的组合应用

教学要点：

本单元以著名绘图软件CorelDraw!

为原形，通过大量实例，使读者能够熟悉计算机绘图的基本技能和一些特效处理手段，这些技术基本上也适用于其他矢量绘图软件。

数字声音是多媒体应用的最基本的、最常用的手段，本单元讲解了音频数据的一些基础知识，数分声音编辑操作。

MIDI的编辑操作，音频数据的存取，CD音频、MOD音频等。

另外还介绍了图象输入，图象编辑操作等。

第一节图形处理

9.1.1CordDRAW！

简介

9.1.2图形操作初步

9.1.3图形选型

9.1.4图形着色

9.1.5图形存取

教学内容：

1.了解CordDRAW！

的屏幕布局，可掌握作图工具箱中常用工具的功能和用法。

2.掌握CordDRAW！

对图形的基本操作—拉伸和缩放、旋转与倾斜。

3.掌握图形的绘制、绘制矩形与椭圆、绘制直线和曲线。

4.掌握利用Bezier模式精确控制曲线的形状

5.掌握利用图形着色的步骤（选择待填充对象、填充工具、缺省填充设置、颜色填充、纹理填充、渐变式填充、自定填充模式）

6.掌握图形的文件存取、打印输出。

第二节音频数据的存取与音频数据的编辑操作

9.2.1音频数据基础

9.2.2数字声音的编辑操作

9.2.3MIDI编辑操作

9.2.4音频数据的存取

9.2.5CD音频

9.2.6MOD音乐

教学内容：

1.了解模拟音频、数字音频的质量。

2.利用WinDAT声音编辑器，掌握数字声音的编辑操作（选定范围、记录播放时间—声音编辑—音频变换）

3.了解MIDI消息、通道、端口、设备、音序器、音轨等基本概念。

4.掌握利用某一音序器软件在普通声音卡上播放、录制及编辑MIDI文件，并生成多轨道MIDI文件。

5.掌握利用WinDAT进行录音的具体方法。

6.了解CD音频

7.了解MOD音频

第三节图像处理

9.3.1图像输入

9.3.2图像的编辑操作

9.3.3图像编辑软件

教学内容：

1.了解图像输入的二种主要方法（扫描和数据摄像）

2.理解图像的编辑操作

理解图像的创建与编辑

理解图像变换与格式转换

理解图像滤波

理解图像合成

3.了解一些图像的编辑软件

教学内容：

1.识记CorelDRAW！

作图工具箱中常用工具的功能和用法

2.综合应用CordDRAW！

进行图形的编辑、绘制、Bezier编辑

3.领会图形着色的过程

4.识记MIDI消息、端口、通道、音序器、音轨等基本概念

5.综合应用WinDAT进行录音的具体过程

6.识记CD音频、MOD音频

第10单元数字电影获取与编辑

教学要点：

视频图像主要是经模拟信号源经数字化后产生的图像和同步术语的混合体。

本单元首先简介了模拟视频原理及电视制式、然后主要介绍数字电影的存取，特别是Premier数字视频编辑的基本过程。

第一节模拟视频原理及电视制式

10.1.1模拟视频原理

10.1.2视频文件的存取

教学要求：

1.了解动画与视频的主要区别。

2.理解模拟视频原理

3.理解电视制式及其技术参数。

第二节数字电影的存取

10.2.1数字视频基础

10.2.2视频文件的存取

10.2.3Premier简介

教学要求：

1.理解视频处理技术主要包括的两个方面（视频信号数字化和视频编码）

2.理解全运动视频的含义

3.了解多媒体动画的两种格式（FLIC\MMM）

4.了解视频图像的一些常用格式

5.掌握利用Premier进行视频编辑的主要方法

考核要求：

1.区分动画与视频的主要区别

2.识记模拟视频原理

3.领会电视制式及其技术参数

4.领会视频处理技术

5.识记动画的两种格式

6.识记视频图像的一些常用格式

7.熟练应用Premier进行视频的编辑

第11单元多媒体著作工具

教学要点：

本单元主要以介绍多媒体著作工具为主，重点介绍了基于图标的流程线方式的Authorware以及基于时间帧的Director另外由于软件的不经常使用，可略去不讲Toolbook。

第一节Authorware的应用方法

11.1.1Authorware概述

11.1.2功能图标详解

11.1.3多媒体制作事例

教学内容：

1.了解Authorware主要特点

2.理解Authorware中常用图标的功能；并能达到简单应用

3.在熟练掌握图标功能的情况下，开发一些综合性的多媒体应用事例，这是本单元的重点

第二节Director4.0的应用方法

11.2.1Director4.0的安装与启动

11.2.2Director的界面介绍

11.2.3角色的运用

11.2.4动画制作

11.2.5Lingo初步

教学内容：

1.了解Director最近版本的安装与启动

2.了解Director的环境

3.掌握角色（case）的运用

4.掌握利用Director制作一些动画

5.理解Lingo语言的一些常用语句

考核要求：

1.综合应用Authorware开发多媒体应用程序的能力，并在实验课上多进行几次练习

2.综合应用Director开发多媒体应用程序的能力，并在实验课上多进行几次练习

第12单元多媒体程序设计

教学要点：

本单元以VisualBasic程序设计为基础，介绍了VB的开发环境、VB程序开发步骤，另外，还介绍了使用媒体控制接口（MCI）进行多媒体程序设计，最后介绍了使用PAI多媒体函数进行多媒体程序的开发。

第一节　VisualBasic程序设计

12.1.1VisualBasic概述　　

12.1.2VisualBasic开发环境

12.1.3VisualBasic程序开发过程　　

12.1.4图形绘制与控制工具　　

12.1.5菜单设计

教学内容：

1.了解VB的特点

2.掌握VB的基本环境（菜单条、工具条、工具箱、窗体、代码窗口、属性窗口、项目窗口）

3.理解VB帮助系统

4.理解面向对象的基本术语（对象、对象类、属性、方法、事件、事件驱动等）

5.理解VB的项目组成（项目、窗体、标准模块文件、类模块文件、项目文件等）

6.熟练掌握VB开发的步骤，并能进行简单VB的编程

7.了解坐标系与窗体的关系

8.理解、twip、点、英寸、cm的计算方法

9.轧钢挪窝颜色设定的函数

10.掌握VB图形控件绘制常用图形的方法（Line、Shape、ClsPset、PointCircle等）

11.掌握使用菜单编辑的设计菜单的方法

第二节使用媒体控制接口（MCI）

12.12.1媒体控制接口

12.2.2MCI指令的指用

12.2.3MCI16.0×及MCIVB×的使用

教学内容：

1.理解MCI的含义

2.理解MCI指令的四类常用指令

3.掌握MCI指令的使用及利用VB实现该MCI指令

第三节使用API多媒体函数

12.3.1API函数调用规则

12.3.2多媒体API函数

12.3.3波形音频函数

教学内容：

1.掌握API函数声明的规则

2.理解API参数传递

3.理解mciSendString（）.mciExecute（）.MciGetErrorString（）三个函数的参数极其调用方法

4.理解底层波形音频函数sndPlaySound（）的使用

5.了解底层波形音频函数的功能

考核要求：

1.识记VB的特点

2.识记VB的项目组成

3.领会面向对象的基本术语

4.熟练应用VB开发的步骤进行VB简单程序的编写

5.识记MCI指令

6.综合应用VB实现MCI指令开发多媒体程序

7.综合应用mciSendString（）.mciExecute（）.mciGetErrorString（）进行多媒体程序开发

8、应用sndPlaySound（）播放声音

第三篇系统开发和应用

第13单元多媒体应用系统

教学要点：

本单元多媒体在实际应用中特别是教学、电子出版、数据库的实际应用，总结了应用中的特点、内容及一些关键问题。

第一节多媒体在教学中的应用

13.1.1多媒体教学的特点

13.1.2多媒体教学的内容

13.1.3多媒体的几种方式

教学内容：

1.了解利用多媒体进行教学的优点

2.了解多媒体教学的分类

3.了解多媒体教学的几种方式

·为个别学习多媒体教材

·作为课堂的多媒体百科全书资料演示

·作为游戏进行探索式的学习

第二节多媒体教学软件

13.2.1多媒体教学软件概述

13.2.2多媒体教学软件的特点

13.2.3多媒体教学软件设计的一般原则

13.2.4多媒体教学软件的未来与展望

教学内容：

1.了解多媒体教学软件必须具有逻辑判断能力的交互媒体

2.了解多媒体教学软件的特点

3.理解多媒体教学软件设计的一般原则

·多媒体交互性强

·动态调整课程难度或内容

·追踪学生学习过程，并对测试成绩进行记录和统计

·应配大量图形，帮助学生理解学习内容

·教学过程中使用动态模型系统

4.了解在多媒体教学中的教学策略

·安排教学顺序

·确立辅导原则

·设计反馈

·选择教学模式

·设计诊断测试

·设计教学活动

5.了解多媒体教学软件的未来与展望

第三节多媒体电子出版物

13.3.1多媒体电子图书

13.3.2地图与旅游

13.3.3家庭应用

13.3.4商业

教学内容：

1.了解多媒体电子图书的分类（字典类、百科全书类、经典类、参考书籍类）

2.了解多媒体制作地图和旅游电子出版物所涉及的主要内容

3.了解多媒体制作家庭应用的主要方面（医药类、娱乐类）

4.了解多媒体电子出版物在商业领域的应用（员工训练、商品介绍、查询服务与浏览）

第四节多媒体数据库系统

13.4.1多媒体数据管理的问题

13.4.2多媒体对数据库的影响

13.4.3理想的多媒体数据库系统的要求

13.4.4多媒体数据库系统的关键技术

教学内容：

1.了解数据库系统的组成要素（用户、数据库、数据库管理系统、硬件、软件）