《数字媒体技术与应用》教学大纲
学分： 学时 80 （其中理论学时： 48 学时，实验学时： 32 学时）
适用专业：计算机科学与技术、计算机与网络技术
一、 本课程简介
《数字媒体技术与应用》是数字媒体相关专业 的 一门非常重要的核心课程，理论性和实用性都比较强。本课程 综合讲述了多媒体计算机的基本原理、结构，数字媒体的关键技术及其基本的开发和应用。 要求学生掌握的主要内容有：数字媒体技术的概念及其关键技术；多媒体计算机的组成；音频处理技术；图形和图像处理技术；计算机动画技术；视频获取和处理技术以及相关软件的开发技术和数据压缩编码技术等。
本课程的特点是它比较全面的介绍了数字媒体所涉及到的主要的技术，涉及到的内容比较多而杂，每一部分内容都可以单独作为一个比较大的研究方向，但又能归到数字媒体技术之下，是具有综述性和专业性相结合的一门课；它的另一个特点是将理论知识和当前比较流行的多媒体软件的使用方法的介绍相结合，理论性和实践性联系的比较紧密。本课程的目的是 使数字媒体技术或相关专业的学生 在掌握了一定的理论知识的前提下， 在学习本专业的专业课之前， 对数字媒体的基本体系、 所包含的主要内容、涉及到的主要技术、研究的主要方向等有一个总体上的比较全面的了解， 并能掌握一些常用多媒体软件的使用， 以便于后面课程的有针对性的学习。
二、 本课程基本要求
本门课程的先修课程为： 计算机基础，计算机组成原理、操作系统、软件设计基础。 使用的教学媒体主要有文字教材、录像教材和网上教学辅导。网上教学与面授辅导，考试方式采取形成性考核与终结性考核相结合。
三、 课程内容的重点、难点
本课程的重点：多媒体计算机的组成、数字音频技术、图形图像技术基础、数字视频技术和多媒体数据压缩技术。
本课程的难点：多媒体数据压缩技术。
具体重点、难点内容为：
第 2 章．多媒体计算机的组成
重点：数字光盘的格式标准、显卡与声卡。
难点：几种光盘标准的数据存储格式。
第 3 章．多媒体计算机扩展设备
重点：触摸屏、相机分类及结构。
第 4 章．数字音频处理技术
重点：声音三要素、声压和声压级、响度和响度级、等响度曲线、绝对听阈、掩蔽效应、声音数字化的方法。
难点：等响度曲线、掩蔽效应的概念、音频信号在时域和频域中的表现形式、采样定理。
第 5 章．图形、图像技术基础
重点：三原色理论、色彩三要素、色彩空间、矢量图与位图、数字图像的描述、真彩色、伪彩色和调配色的概念、直方图。
难点：几种常用的色彩空间、数字图像的描述。
第 7 章．计算机动画技术
重点：视觉残留原理 .
第 9 章．数字视频技术
重点：电视的制式、 MPEG 标准、 AVI 格式、流媒体的概念和组成 .
难点：MPEG 标准、 AVI 格式。
第 10 章．多媒体数据压缩技术
重点：冗余的类别、霍夫曼编码、算术编码、预测编码、变换编码以及 JPEG 标准。
难点：信息熵冗余、算数编码、变换编码和 JPEG 压缩。
四、 本课程理论教学知识点掌握的基本要求
第 1 章． 数字媒体技术基础知识
1.1 数字媒体概述
了解数字媒体技术的发展和相关概念，数字媒体的分类、特点。理解 MPC 的标准和数字媒体技术的应用领域。
1.2 数字媒体存储介质的变革
了解数字媒体常用的存储介质。
1.3 数字媒体相关软件
了解数字媒体的相关软件
第 2 章． 多媒体个人计算机
2.1 基本硬件
了解 CD-ROM 的构成、工作原理、光盘的结构。
掌握数字光盘的几种格式标准。
了解显卡、显示器、声卡以及声音还原设备的基本结构和原理。
2.2 多媒体基本设备
了解多媒体常见的基本设备有哪些。
第 3 章． 多媒体扩展设备
3.1 多媒体扩展设备及其特性
了解常见的扩展设备有哪些。
掌握触摸屏、扫描仪的种类和工作原理。
了解常用的输出设备的种类。
3.2 相机与摄影
了解相机的分类、相机的结构
掌握数码相机的结构和技术指标
掌握景深的概念和影响景深的因素及其规律
了解摄影器材的使用注意事项
第 4 章．数字音频处理技术
4.1 基本概念
掌握音频相关的基本概念。
掌握音频信号在时域和频域中的表现形式。
4.2 声音的数字化
了解模拟信号和数字信号的概念与区别。
理解为什么要进行数字化数字化的特点。
掌握数字化的三个步骤和音频数据率的计算。
4.3 数字音频的文件格式
了解常见音频文件格式。
4.4 电子合成音乐
了解 MIDI 的概念、原理。
掌握合成器的类别以及 MIDI 和 WAV 的比较。
4.5 数字音频的处理
掌握声音的采集和处理技术。主要包括 CD 音频的获取、录音、声音格式的转换以及 GOLDWAVE 软件的应用。
第 5 章．图形图像技术基础
5.1 视觉特征
了解光的自然特性和色彩的来源。
掌握三原色理论、色彩的三要素、视觉系统对光的感知特点
5.2 色彩空间
掌握常用的色彩空间的种类和原理
5.3 数字图像
掌握矢量图和位图的概念、区别。
掌握图像获取的方式以及图像的数字化方法。
掌握数字图像的描述方法。
掌握几种分辨率的概念、图像深度和色彩类型。
掌握图像直方图的概念以及图像数据量的计算。
第 6 章．图像处理技术
6.1 一个小实例
从一个简单的小例子了解 photoshop 图像处理的流程。
6.2 图像的调整
掌握图像调整的方法和技术。
6.3 选择区的应用
掌握选择区的编辑和应用
6.4 绘图工具的应用
掌握常用绘图工具及其应用。
6.5 图层的应用
理解图层的概念
掌握图层的应用
6.6 操作过程的记录与复原
掌握复原工具及历史记录面板等的使用
6.7 路径的概念和应用
掌握路径的概念及其应用。
6.8 形状和几何工具的应用
理解形状和几何工具的概念
掌握形状和几何工具的应用
6.9 蒙版的应用
掌握蒙版的概念及其应用。
6.10 通道的应用
掌握通道的概念及其应用
6.11 滤镜的应用
了解滤镜的功能
掌握滤镜的应用
第 7 章．计算机动画基础
7.1 动画的原理与发展
理解动画的相关概念和原理
了解传统动画片的生产过程及其发展和应用
7.2 计算机动画的基本原理
了解计算机动画的种类和原理。
了解二维和三维动画涉及到的相关技术和原理。
7.3 二维 GIF 动画构成
了解 GIF 文件的结构。
了解 GIF CON 的功能。
掌握 GIF CON 的应用。
7.4 变形动画的原理与应用
理解变形动画的原理
掌握变形动画软件的应用
7.5 动画设计与创意
了解动画设计的过程
第 8 章．计算机动画制作技术
8.1Flash 概述
了解 Flash 的功能和相关概念
8.2 基本操作
掌握 Flash 的基本操作的方法。
8.3 简单动画的制作
掌握逐帧动画、简单运动动画和形变动画的制作方法。
8.4 音频和视频的导入
掌握音频、视频导入的方法和步骤。
8.5 交互功能的实现
理解动作和行为的概念。
掌握添加动作和行为的方法。
8.6 影片输出
掌握影片输出的两种方式和方法。
第 9 章．数字视频技术基础
9.1 数字视频基础
了解视频技术的相关概念。
了解视频数字化的过程和方法。
了解常用的视频文件格式。
9.2 运动图像压缩标准
了解 MPEG 的几种标准。
掌握 AVI 文件的格式和特点。
了解 MPEG 的压缩工具。
9.3 流媒体技术
了解流媒体技术的概念、相关技术、组成和常见的流媒体类型。
9.4 数字摄像头与视频卡
了解数字摄像头的功能、性能指标和应用
了解视频卡的功能、分类与应用。
9.5 视频制作软件
了解常见的视频制作软件。
第 10 章．多媒体数据压缩技术
10.1 数据压缩技术概述
了解数据压缩技术的发展和应用。
掌握为什么要进行数据压缩和为什么能进行数据压缩。
了解数据压缩的分类和相关的概念、原理。
10.2 数据压缩算法
掌握常用的数据压缩编码算法：霍夫曼编码、算术编码、预测编码、变化编码以及 JPEG 编码标准。
五、 实验教学内容
具体内容见《数字媒体技术实验》
1. 音频的编辑与处理 （ 6 学时）
2. 数字摄影与图像获取 （ 4 学时）
3. 图像处理与创意设计 （ 8 学时）
4．动画处理与创意设计 （ 6 学时）
5. Flash 动画制作和创意 （ 8 学时）
6. 剩余学时数（ 4 学时）灵活分配，可用于相关内容的学习和撰写实验报告。
六、 学时分配建议
课程内容 |
面授时数 |
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夜大 |
远程 / 函授 |
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第 1 章． 数字媒体技术基础知识 |
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4 |
第 2 章．多媒体计算机 |
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4 |
第 3 章．多媒体扩展设备 |
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4 |
第 4 章．数字音频处理技术 |
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6 |
第 5 章．图形图像技术基础 |
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6 |
第 6 章．图像处理技术 |
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6 |
第 7 章．计算机动画基础 |
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4 |
第 8 章．计算机动画制作技术 |
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4 |
第 9 章．数字视频技术基础 |
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4 |
第 10 章．多媒体数据压缩技术 |
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6 |
合计 |
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48 |
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七、 参考教材
1．刘惠芬 ． 数字媒体 —— 技术、应用、设计 . 北京： 清华大学出版社， 2003 ．
2．赵子江 ． 多媒体技术应用教程（第六版） ．北京： 机械工业出版社， 2008 ．
3．黄裕宁 (Yue-Ling Wong) ． 数字媒体基础教程 ．北京： 机械工业出版社，2009 ．
4. 游泽清 ． 多媒体技术及应用 ．北京： 高等教育出版社，2003 ．
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