多媒体通信的技术基础教学大纲.docx

1、多媒体通信的技术基础教学大纲多媒体通信技术基础课程教学大纲课程编号：课程名称：中文名称：多媒体通信技术基础 英文名称：Fundamentals of MultimediaCommunications课程性质：专业课学分：3；学时：40一、大纲说明1课程的性质与任务多媒体通信技术基础是通信工程和信息技术的专业课，是信息学院开设的专业课之一。本课程的主要内容包括多媒体技术的特征、视觉特性和彩色电视信号、数据压缩的基本技术、恒定速率多媒体信息的编码、多媒体同步、多媒体传输网络、多媒体通信终端与系统、视频数据的分组传输、多媒体数据库等。由于本课程以概念为主，理论性较强。通过本课程的学习，要求学生掌握有

2、关多媒体通信的基本概念、方法、原理及应用，了解多媒体通信技术及发展趋势，培养和增强学生对多媒体进行处理和分析的理论和技能，提高实际动手能力、创新意识和创新能力，为学生进一步学习相关专业课程或掌握多媒体通信的实际应用奠定基础。2课程的教学基本要求（1）全面了解多媒体和多媒体技术的特征，会议电视系统、桌面会议电视系统和多媒体会议系统的基本含义以及多媒体技术中的交互工作方式与传统通信技术中的双向通信的区别。了解多媒体系统的类型和类型的关键技术。（2）了解人眼的视觉特性和彩色电视信号的相关定义。（3）了解数据压缩的理论依据、信息率失真理论；熟悉取样频率的转换、预测编码、正交变换编码、熵编码；掌握子带编

3、码、量化。（4）了解图像压缩编码的国际标准；掌握典型的视频编码器和解码器、速率控制（5）掌握多媒体同步技术。（6）掌握多媒体网络类别、电路交换广域网对多媒体信息传输的支持、局域网对多媒体信息传输的支持、分组交换的广域网对多媒体信息传输的支持、IP网对多媒体信息传输的支持、ATM广域网对多媒体信息传输的支持；了解宽带IP网、宽带用户接入网。（7）熟悉传送层协议、服务质量的保障、视听通信系统与终端、协同计算与组通信（8）掌握变比特率编码、QoS的可伸缩性、定时信息的维护、包丢失的预防和补偿、视频信源的统计特性。（9）了解多媒体数据库的相关定义。3教学实施建议这门课程的目的在于使学生对整个多媒体通信

4、系统的了解，所以在教学中应突出重点，省略较麻烦的数学推倒过程，注重结论和应用。4与其他课程的关系先修课程：线性代数、概率论与数理统计、通信原理、数字电路、信号与系统、数字信号处理适用专业：信息工程二、教学学时安排及教学媒体的使用1学时分配第一章 概论-多媒体技术的特征 3学时第二章 视觉特性和彩色电视信号 3学时第三章 数据压缩的基本技术 4学时第四章 视频数据的压缩编码 3学时第五章 音频数据的压缩编码 3学时第六章 多媒体同步 6学时第七章 多媒体传输网络 6学时第八章 多媒体通信终端与系统 5 学时第九章 视频数据的分组传输 4学时第十章 视频在异构环境中的传输 3学时 共计 40学时2

5、教学媒体的使用 教科书：蔡安妮等，多媒体通信技术基础(第三版)，电子工业出版社，2014参考书：1. 徐作庭，多媒体通信，人民邮电出版社，20112. 王履程等，多媒体通信技术，西南交通大学出版社，2011三、教学内容1课程内容第一章 概论-多媒体技术的特征1.1概述1.2多媒体的概念与含义1.3多媒体产生的技术背景1.3.1图像压缩编码技术的成熟1.3.2大规模集成电路技术的发展1.3.3大容量数字存储技术的发展1.4多媒体计算机，多媒体终端和多媒体通信系统1.4.1多媒体计算机1.4.2多媒体通信终端1.4.3多媒体通信系统1.5多媒体通信系统的类型，特点及其相关业务1.5.1独立商亭式系

6、统1.5.2多媒体信息检索与查询1.5.3多媒体会议与协同工作1.5.4点播电视1.5.5多媒体信件第二章 视觉特性和彩色电视信号2.1人眼的视觉特性2.1.1图像的对比度与视觉的对比度灵敏度特性2.1.2空间频率与视觉的空间频率响应2.1.3视觉的时间域响应2.1.4彩色的计量和彩色视觉2.2彩电电视信号2.2.1扫描-空间频率与时间频率的转换2.2.2隔行扫描与逐行扫描2.2.3电视信号的宽带2.2.4彩色空间的处理2.2.5全彩色电视信号2.3彩色电视信号的数字化2.3.1分量电视信号的数字化2.3.2复合电视信号的数字化第三章 数据压缩的基本技术3.1概述3.2数据压缩的理论依据3.2

7、.1离散信源的信息熵3.2.2信源的概率分布与熵的关系3.2.3信源的相关性与序列熵的关系3.3信息率失真理论3.3.1通信系统的一般模型3.3.2信息率失真函数3.3.3限失真信源编码定理3.4取样频率的转换3.4.1整数比率转换3.4.2分数比率转换和变比率转换3.5预测编码3.5.1差分脉冲编码调制3.5.2序列图像中运动矢量的估值3.5.3具有运动补偿的帧间预测3.5.4具有运动补偿的帧间内插3.6正交变换编码3.6.1线性正交变换3.6.2离散余弦变换3.7子带编码3.7.1子带编码工作原理3.7.2正交镜像滤波器组3.7.3时域消除混叠的变换编码3.8量化3.8.1均匀量化器3.8

8、.2非均匀量化器3.8.3最小熵量化器3.8.4自适应量化3.8.5DPCM预测误差信号的量化3.8.6DCT系数的量化3.8.7子带信号的量化3.9熵编码3.9.1熵编码的基本概念3.9.2霍夫曼编码3.9.3算术编码3.10压缩编码算法性能的评价第四章 恒定速率多媒体信息的编码4.1典型的视频编码器和解码器4.1.1编码器与解码器结构4.1.2图像信号的预处理4.1.3编码过程4.1.4运动估值/补偿模式4.2速率控制4.2.1速度控制策略4.2.2视频缓存证实器4.3图像压缩编码的国际标准4.3.1静止图像压缩编码标准JPEG4.3.2视听会议压缩编码标准H.2614.3.3数字声像存储

9、压缩编码标准MPEG14.3.4通用视频图像压缩编码标准MPEG2（H.261）4.3.5低比特率视听会议压缩编码标准H.2634.3.6低比特率音频与视频对象压缩编码标准MPEG4第五章 多媒体同步5.1多媒体数据5.1.1连续媒体数据与静态媒体数据5.1.2多媒体数据内部约束关系5.1.3多媒体数据的构成5.2多媒体数据时域特征表示5.2.1时域场景和时域定义方案5.2.2时域参考框架5.2.3描述时域特征的时间模型5.2.4同步容限5.3多媒体同步的四层参考模型5.4分布式多媒体系统结构5.4.1同步规范的传送5.4.2影响多媒体同步的因素5.4.3多级同步机制5.5连续媒体内部的同步5

10、.5.1基于播放时限的同步方法5.5.2基于缓存数据量控制的同步方法5.6过媒体流之间的同步5.6.1基于全局时钟的时间戳方法5.6.2基于反馈的流间同步方法5.6.3基于流内同步的流间同步方法5.6.4同步算法的比较第六章 多媒体传输网络6.1概述6.2多媒体信息传输对网络的要求6.2.1性能指标6.2.2网络功能6.2.3服务质量6.3网络类别6.3.1电路交换网络和分组交换网络6.3.2面向连接方式和无连接方式6.3.3资源预留，资源分配和资源独享6.4电路交换广域网对多媒体信息传输的支持6.4.1电路交换网络6.4.2多点控制单元6.5局域网对多媒体信息传输的支持6.5.1传统的共享介

11、质局域网6.5.2传统局域网进行多媒体数据传输的性能6.5.3局域网帧交换6.5.4同步FDDI和优先级令牌环6.5.5100VG-AnyLAN以太网和FDDI6.5.6等时以太网6.5.7ATM局域网6.5.8局域网性能的比较6.6分组交换的广域网对多媒体信息传输的支持6.6.1X.25网6.6.2帧中继6.6.3SMDS6.7IP网对多媒体信息传输的支持6.7.1传统的IP网6.7.2IP多网6.7.3新一代IP协议(IPv6)6.7.4新出现的QoS保障机制6.8ATM广域网对多媒体信息传输的支持6.8.1ATM原理6.8.2ATM协议结构6.8.3ATM服务类型和ATM适配层6.8.4

12、ATM性能6.9宽带IP网6.9.1千兆位路由器与IP交换6.9.2IPoverSDH与波分复用6.9.3千兆位以太网6.10宽带用户接入网6.10.1数字用户线路接入6.10.2光缆接入6.10.3光缆-同轴电缆混合接入第七章 多媒体通信终端与系统7.1传送层协议7.1.1应用层分帧和集成层次处理7.1.2因特网传送层协议7.1.3实时传送层协议RTP及RTCP7.1.4实时流协议RTSP7.1.5其它传送层协议7.2服务质量的保障7.2.1端到端的QoS保障7.2.2QoS规范7.2.3QoS预备机制7.2.4QoS控制机制7.2.5QoS管理机制7.2.6端到端的QoS体系结构的研究7.

13、3视听通信系统与终端7.3.1视听通信终端的一般框架7.3.2N-ISDN视听业务标准(H.320)7.3.3ATM视听业务标准(H.310/H.321)7.3.4局域网视听业务标准(H.322/H.323)7.3.5公用电路网视听业务标准(H.324)7.3.6H系列系统间的互通7.3.7视听系统的复制/分接标准7.3.8视听系统的通信控制协议7.4协同计算与组通信7.4.1协同计算的概念7.4.2组通信7.4.3应用共享控制7.4.4会话管理第八章 视频数据的分组传输8.1概述8.2变比特率视频码流的传输8.2.1变比特率视频编码8.2.2变比特率编码的用户/网络接口8.3分层编码与QoS

14、过滤8.3.1分层编码的概念8.3.2空间域可伸缩性编码8.3.3时间域可伸缩性编码8.3.4频率域可伸缩性编码8.3.5信噪比可伸缩性编码8.3.6可伸缩性编码的混合应用8.3.7QoS过滤器8.4接收与发送时钟的同步8.4.1基于缓存器充满程度的方法8.4.2基于时间戳的方法8.5差错控制8.5.1误码和包丢失对已压缩视频信号的影响8.5.2错误预防与补偿技术8.5.3鲁棒编码8.5.4差错隐藏8.5.5检错与纠错8.6前向纠错码8.6.1基本定义8.6.2有限域8.6.3线性能分组码8.6.4汉明码8.6.5BCH码8.6.6RS码8.6.7卷积码8.7视频信源模型8.7.1概述8.7.

15、2视频信源的统计特性第九章 多媒体数据库9.1概述9.2多媒体数据库系统9.2.1多媒体数据库系统的任务9.2.2多媒体数据库的特点9.2.3多媒体应用对MMDBS的影响9.2.4MMDBS的框架结构9.2.5MMDBS中多媒体数据的形态9.2.6MMDBS的功能9.3数据模型9.3.1概述9.3.2层次模型9.3.3网状模型9.3.4关系模型9.3.5关系数据模型的缺点9.3.6语义模型9.3.7复杂对象模型9.3.8面向对象数据模型9.4多媒体数据库9.4.1关系数据库与多媒体数据库9.4.2面向对象数据库与多媒体数据库9.5多媒体数据的物理存储9.5.1连续媒体的存储服务器9.5.2磁盘调度算法9.5.3接纳控制9.5.4媒体数据的排放方式9.5.5连续媒体对象的层次化存储 2实践性教学环节结合各具体条件，与多媒体方面的刊物，使学生通过理论联系实际，巩固所学的知识。