數字媒體技術基礎

劉歆，重慶郵電大學副教授
研究方向為視頻圖像處理、灰色系統、機器學習。主持省部級科研項目一項、校級科研項目一項、校級教改項目一項；參與省部級科研項目5項；參與了多項教學重大重點改革項目，在國內外期刊上發表學術論文10餘篇。

目 錄

第　1章 數字媒體概述　1
1．1　媒體及其分類　1
1．2　數字媒體概念及其特性　2
1．2．1　數字媒體概念　2
1．2．2　數字媒體特性　2
1．3　數字媒體技術研究和應用領域　3
1．3．1　數字媒體技術研究和產業發展　3
1．3．2　數字媒體技術的應用領域　3
參考文獻　5
第　2章 數字圖像　7
2．1　數字圖像基本概念　7
2．1．1　數字圖像概述　7
2．1．2　圖像的模數轉換　10
2．1．3　位圖的數據量計算　11
2．1．4　顏色及顏色模型　12
2．1．5　數字圖像處理　17
2．2　數字圖像處理技術基礎　18
2．2．1　數字圖像灰度直方圖　18
2．2．2　直方圖均衡化　21
2．2．3　圖像的基本運算　22
2．3　圖像增強　29
2．3．1　灰度變換　29
2．3．2　空間濾波　32
2．3．3　平滑空間濾波　33
2．3．4　銳化空間濾波　35
2．4　圖像變換　39
2．4．1　傅里葉變換　40
2．4．2　數字圖像處理中的傅里葉變換　43
2．4．3　離散餘弦變換　45
2．4．4　數字圖像處理中的離散餘弦變換　47
2．5　頻域濾波　48
2．5．1　頻域濾波基礎　48
2．5．2　頻域低通濾波　49
2．5．3　頻域高通濾波　51
2．6　圖像壓縮與編碼　52
2．6．1　基本理論　52
2．6．2　無失真編碼　56
2．6．3　限失真編碼　57
2．6．4　圖像壓縮國際標準　58
參考文獻　60
第3章　計算機圖形學　62
3．1　計算機圖形學基本概念　62
3．1．1　計算機圖形學的定義　62
3．1．2　圖形輸入設備　62
3．1．3　圖形顯示設備　64
3．1．4　圖形繪製設備　66
3．1．5　圖形處理軟件　66
3．2　基本圖形的生成　67
3．2．1　直線段的生成　67
3．2．2　圓的生成　70
3．2．3　橢圓的生成　71
3．2．4　多邊形及區域填充　75
3．3　圖形變換　78
3．3．1　齊次坐標　78
3．3．2　坐標變換　79
3．3．3　仿射變換　82
3．3．4　投影變換　88
參考文獻　93
第4章　數字音頻　94
4．1　聲音基本概念　94
4．2　聲音信號數字化　95
4．2．1　採樣　95
4．2．2　量化　96
4．2．3　均勻量化與非均勻量化　97
4．2．4　音頻A/D轉換的編碼技術　98
4．2．5　音頻的質量與數據量　101
4．2．6　音頻文件格式　101
4．3　音頻濾波　102
4．3．1　音頻時域到頻域的轉換　102
4．3．2　音頻濾波器　102
4．4　音頻信號的壓縮　105
4．4．1　音頻壓縮方法　105
4．4．2　語音壓縮標準　105
4．5　音樂合成與MIDI　106
4．6　音頻處理軟件及應用　109
4．7　語音識別技術簡介　116
參考文獻　120
第5章　數字電視與數字視頻技術　122
5．1　電影與電視　122
5．1．1　電影攝放原理　122
5．1．2　電視基本原理　123
5．2　電視信號　126
5．2．1　黑白全電視信號　126
5．2．2　彩色全電視信號　127
5．3　模擬電視與數字電視　129
5．3．1　模擬電視　130
5．3．2　數字電視　130
5．4　數字電視中的壓縮編碼技術　132
5．4．1　MPEG系列標準　134
5．4．2　H系列標準　136
5．4．3　MPEG壓縮算法簡介　136
5．5　電視圖像的數字化　137
5．5．1　電視圖像數字化方式　137
5．5．2　分量編碼的採樣方式　138
5．5．3　數字化標準　139
5．6　視頻及視頻處理技術　140
5．6．1　數字視頻的格式　141
5．6．2　數字視頻關鍵幀提取技術　142
5．6．3　數字視頻運動目標檢測與跟踪　144
5．7　視頻編輯及軟件應用　148
5．7．1　Premiere Pro工作界面　148
5．7．2　視頻編輯製作流程　152
參考文獻　154
第6章　計算機動畫技術　157
6．1　計算機動畫概述　157
6．1．1　計算機動畫分類與示例　157
6．1．2　計算機動畫的發展和應用　159
6．2　計算機動畫類型　159
6．2．1　關鍵幀動畫　159
6．2．2　變形動畫　160
6．2．3　基於物理的動畫技術　161
6．2．4　碰撞處理　162
6．2．5　關節動畫技術　163
6．2．6　腳本動畫技術　163
6．3　常用的動畫仿真技術　164
6．3．1　軟體和流體動畫仿真　164
6．3．2　人體動畫、人臉動畫、群體動畫　166
參考文獻　170
第7章　數字媒體技術基礎實驗　172
7．1　實驗7．1 VS+OpenCV開發環境搭建　172
7．2　實驗7．2 VS+OpenCV開發環境下讀取和顯示圖像　174
7．3　實驗7．3直方圖和直方圖均衡化　178
7．4　實驗7．4空間濾波器　182
7．5　實驗7．5頻域濾波　185
7．6　實驗7．6圖像拼接　187
7．7　實驗7．7圖像邊緣檢測　190
7．8　實驗7．8圖像分割　193
7．9　實驗7．9多媒體動畫編程　195
7．10　實驗7．10視頻處理　195
7．11 實驗7．11視頻跟踪　196