新版多媒體技術(shù)教材的思路

筆者通過近幾年來在多媒體技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)和科研，并對(duì)國(guó)內(nèi)高校多媒體技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀作了認(rèn)真思考，在此基礎(chǔ)上，對(duì)筆者已出版的本課程教材進(jìn)行了改版，由清華大學(xué)出版社出版了《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)、《多媒體技術(shù)教程》和與這兩種教材配套使用的《多媒體技術(shù)課程設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》。下面對(duì)這幾種教材和筆者在教學(xué)中的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)與同行作一個(gè)簡(jiǎn)要的交流。另外，在多年的科研和教學(xué)工作中，筆者深感專業(yè)技術(shù)術(shù)語的定名和理解的重要性，因此在本文最后再簡(jiǎn)要介紹筆者最新修訂完成的《英漢多媒體技術(shù)辭典》(第2版)所做的一些工作和努力。

1《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》第3版

《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》第1版于1998年定稿2000年8月出版，第2版于2001年定稿，2002年9月出版，共印刷20次，曾被評(píng)為“2003年度全國(guó)優(yōu)秀暢銷圖書(科技類)”，2005年評(píng)為“北京高等教育精品教材”?！抖嗝襟w技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)被列選為“普通高等教育‘十一五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”，現(xiàn)已由清華大學(xué)出版社出版發(fā)行(ISBN 9787-302-17780-7)。

《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》第2版在2001年定稿時(shí)，許多新技術(shù)還沒有出現(xiàn)或正在開發(fā)之中，如MPEG-4AVC/H.264(2003年)和XML 1.1(2006年)；有些當(dāng)時(shí)認(rèn)為比較有前途的技術(shù)，現(xiàn)在已有更新的技術(shù)，如普遍認(rèn)為2002年公布的SIP(RFC 3261)比1 996年公布的H.323更簡(jiǎn)單。根據(jù)筆者近幾年的科研、教學(xué)和觀察，教材中的大部分內(nèi)容都適合當(dāng)前使用，因此確定第3版教材的修改方針是保留第2版的體系結(jié)構(gòu)，更新部分章節(jié)內(nèi)容并增加新內(nèi)容。

1.1教材的組織結(jié)構(gòu)

為保持多媒體技術(shù)基礎(chǔ)教材內(nèi)容的完整性，第3版教材仍由多媒體壓縮編碼、多媒體存儲(chǔ)、多媒體傳輸和多媒體內(nèi)容處理語言共四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分組成：

(1)多媒體壓縮編碼(第2～13章)，主要介紹聲音、圖像和數(shù)字電視的基本知識(shí)、壓縮與編碼方法；

(2)多媒體存儲(chǔ)(第14～16章)，主要介紹CD，DVD，HD-DVD和BD(Blu-ray Disc)光盤的存儲(chǔ)原理和多媒體在光盤上的存放格式；

(3)多媒體傳輸(第17～20章)，主要介紹多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、因特網(wǎng)、TCP/IP協(xié)議和多媒體傳輸?shù)幕A(chǔ)知識(shí)；

(4)多媒體內(nèi)容處理語言(第21～22章)，主要介紹HTML和XML的基礎(chǔ)知識(shí)。

為幫助讀者加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，每章后面都有練習(xí)和思考題，另有參考答案，可在網(wǎng)站http：//www.csai.tsinghua.edu.cn/linfzmmc/上下載。但這些題目沒有難度，教師可增加一些有一定深度的練習(xí)和思考題。

每章后面都有參考文獻(xiàn)和站點(diǎn)，列出它們有兩個(gè)目的：(1)表示在編寫本教材過程中訪問過這些站點(diǎn)，參考或引用了它們的內(nèi)容；(2)更重要的是為讀者提供進(jìn)一步學(xué)習(xí)的指南，教師要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)上網(wǎng)查閱。雖然到本書截稿時(shí)每個(gè)網(wǎng)址都有效，但以后可能會(huì)有變化。

1.2教材修改的內(nèi)容

在第2版教材基礎(chǔ)上，第3版教材作了如下修改：

(1)考慮到視像壓縮技術(shù)在多媒體產(chǎn)品和各種服務(wù)中的重要性，因此增加了一章專門用來介紹MPEG-4AVC/H.264。此外，考慮到光盤存儲(chǔ)器在多媒體存儲(chǔ)方面的重要性，因此增加了HD DVD和Blu-ray Disc的內(nèi)容。

(2)考慮到網(wǎng)上多媒體應(yīng)用如火如荼，如IP電視、IP電話、即時(shí)通信和多媒體會(huì)議，因此重寫了第三部分(第17～20章)，突出了多媒體傳輸或稱多媒體通信技術(shù)。

(3)考慮到20世紀(jì)90年代末期開展的內(nèi)容處理已成重要的研究方向，因此在第22章(XML語言)中增加了XML新版本的內(nèi)容。HTML和XML等標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)并將繼續(xù)對(duì)日益增長(zhǎng)的包括移動(dòng)通信在內(nèi)的多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和多媒體電子出版業(yè)等行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

(4)為降低教材篇幅，第2版中的部分內(nèi)容沒有保留，如MIDI系統(tǒng)。

(5)XHTML是用XML重寫的HTML版本，2008年1月介紹的HTML5(也稱XHTML 5)也是用XML編寫的。因此本版教材沒有保留第2版中的第23章(XHML語言)。

1.3教材的使用建議

國(guó)內(nèi)許多大學(xué)開設(shè)多媒體技術(shù)課程已有多年，在網(wǎng)上看到許多兄弟院校在教材建設(shè)和課程教學(xué)方面已有很多很好的經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)和借鑒他們成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為使用或打算使用本教材的老師和同學(xué)提出如下建議供參考。

(1)有所教有所不教

在編寫本教材過程中筆者注意到，國(guó)外有些信息技術(shù)學(xué)院從入大學(xué)到研究生畢業(yè)，每個(gè)年級(jí)都開設(shè)內(nèi)容不同、深淺不同的多媒體課程，既有廣度又有深度。考慮到我們目前的多媒體課程教學(xué)計(jì)劃只安排一個(gè)學(xué)期，學(xué)時(shí)也不多，因此教師可采用有所教有所不教和有所學(xué)有所不學(xué)的策略。任課教師可根據(jù)自己的興趣和專長(zhǎng)、學(xué)生已有的基礎(chǔ)和專業(yè)方向，有的放矢地選擇其中的部分內(nèi)容。對(duì)于不作為重點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容，如果有需要，學(xué)生自己就會(huì)主動(dòng)去鉆研。

(2)教材作為參考書

對(duì)于信息技術(shù)課程的教材來說，寫進(jìn)書面教材的內(nèi)容通常是比較成熟的，即使剛剛出版的教材，其內(nèi)容也不見得新。據(jù)我觀察，許多大學(xué)的多媒體課程內(nèi)容是當(dāng)前最新的技術(shù)，教師都有自己編寫的教學(xué)提綱和材料，而把正式出版的教科書列為必要的參考材料加以推薦。這不是說書面教材不重要，而是通過教授新技術(shù)來帶動(dòng)基本原理的學(xué)習(xí)。其結(jié)果是學(xué)的內(nèi)容先進(jìn)，學(xué)的基礎(chǔ)扎實(shí)。

本教材共22章，比較系統(tǒng)地介紹多媒體技術(shù)。筆者有意使本教材覆蓋多方面的重要技術(shù)，努力選取相對(duì)比較新的和實(shí)用的技術(shù)，力圖對(duì)多媒體技術(shù)原理解釋清楚和準(zhǔn)確。因此可把本教材作為多媒體技術(shù)課程的起點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上教授最新的技術(shù)。

(3)用課程設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)

凡任課教師都很清楚，教一本書不等于開設(shè)一門課程。為配合我校加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)改革，更好地激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論和技能的積極性，2008年清華大學(xué)出版社正式出版經(jīng)過多年使用的《多媒體技術(shù)課程設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》作為多媒體技術(shù)課程的輔助教材。學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)反映強(qiáng)烈，由于嚴(yán)格實(shí)施“允許參考不許抄襲”的措施，學(xué)生普遍認(rèn)為真正學(xué)到了東西。

輔助教材擬了多個(gè)難易程度不同的設(shè)計(jì)題目，每個(gè)題目都有原理介紹和示例。為便于學(xué)生撰寫和教師評(píng)估課程設(shè)計(jì)報(bào)告，規(guī)范了課程設(shè)計(jì)報(bào)告的格式。由于設(shè)計(jì)題目的難度不大，任課教師可根據(jù)情況，從中選擇一個(gè)或兩個(gè)題目，也可在輔助教材所列的“參考選題”或其他參考選題中增加或更改設(shè)計(jì)題目。課程設(shè)計(jì)要求使用MATLAB語言來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)镸ATLAB是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生和博士生必須掌握的基本工具，歐美的大學(xué)在20世紀(jì)90年代就已普及。

(4)用評(píng)估系統(tǒng)引導(dǎo)

評(píng)估系統(tǒng)是一個(gè)無形的指揮棒，可以引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向。教授本教材是多媒體技術(shù)基礎(chǔ)課程中的一個(gè)部分，而課程設(shè)計(jì)是課程的另一個(gè)重要組成部分。因此筆者的課程評(píng)估采用了“基礎(chǔ)知識(shí)書面開卷考試約占50％，課程設(shè)計(jì)約占50％”的方法，但對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生在評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)或在所占分?jǐn)?shù)的比例上加以調(diào)整。

1.4關(guān)于中文術(shù)語

信息科學(xué)和技術(shù)日新月異，新術(shù)語不斷涌現(xiàn)，同時(shí)也給一些老術(shù)語賦予新的含義，使用準(zhǔn)確的術(shù)語有利于信息的交流。為使本教材中的中文術(shù)語盡量準(zhǔn)確，筆者查閱了許多著名的英文詞典、閱讀了許多相關(guān)的科學(xué)和技術(shù)文獻(xiàn)、參考了全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)2002年公布的《計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)名詞》。

在本教材中，有幾個(gè)常用術(shù)語有必要在此說明：(1)用“視頻”作為video的釋義是物理概念上的錯(cuò)誤。Video的真實(shí)含義是由一系列圖像組成的(電)視(圖)像，確切的中文譯名應(yīng)該是“視像”?！耙曨l(video frequency)”是電視信號(hào)頻率的簡(jiǎn)稱，在ITU-R BT.601標(biāo)準(zhǔn)中，頻率范圍是0～6.75 MHz。(2)不論什么場(chǎng)合，用“音頻”作為audio的釋義也是物理概念上的錯(cuò)誤。Audio是指人的聽覺系統(tǒng)可感知的聲音，是sound(聲音)的同義詞，作名詞時(shí)的確切中文術(shù)語應(yīng)該是“聲音”?！耙纛l(audio frequency)”是聲音信號(hào)頻率的簡(jiǎn)稱，頻率范圍通常認(rèn)為是15～20 000 Hz。(3)“分組交換(packet switching)”是一個(gè)不確切的中文術(shù)語?！皃acket”的含義是一個(gè)有收、發(fā)送地址和實(shí)際數(shù)據(jù)組成的“數(shù)據(jù)包”，確切的術(shù)語應(yīng)該是“包交換”。(4)“組播(multicast)”是一個(gè)容易被誤認(rèn)為“收發(fā)關(guān)系顛倒”的術(shù)語，本教材使用“多目標(biāo)廣播”。盡管我們習(xí)慣使用2～3個(gè)字構(gòu)成的術(shù)語，但“多目標(biāo)廣播”是顧名就可思義的術(shù)語，即一個(gè)發(fā)送者向多個(gè)接收者(多目標(biāo))傳送(廣播)數(shù)據(jù)的意思。

2《多媒體技術(shù)教程》是第3版教材的縮減版

使用《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》第2版的許多教師和同學(xué)給了我們很大的支持和鼓勵(lì)，同時(shí)也提出了許多寶貴建議。此外，筆者也意識(shí)到其中的有些章節(jié)更適合大學(xué)高年級(jí)的學(xué)生或研究生使用。從對(duì)多媒體技術(shù)課程的最低教學(xué)要求出發(fā)，編寫了《多媒體技術(shù)教程》，它是《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)的縮減版，已由清華大學(xué)出版社出版(ISBN 9787-302—18401-0)。

《多媒體技術(shù)教程》由多媒體壓縮編碼、多媒體存儲(chǔ)和多媒體傳輸三部分組成，內(nèi)容取自2008年清華大學(xué)出版社出版的《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)前三個(gè)部分的大部分章節(jié)，包括：(1)多媒體壓縮編碼(第2～11章)，主要介紹聲音、圖像和數(shù)字電視的基本知識(shí)、壓縮和編碼方法；(2)多媒體存儲(chǔ)(第12～13章)，主要介紹CD，DVD，HD-DVD和BD(Blu-ray Disc)光盤的存儲(chǔ)原理和多媒體在光盤上的存放格式；(3)多媒體傳輸(第14～17章)，主要介紹多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、服務(wù)質(zhì)量(QOS)、因特網(wǎng)、TCP/IP協(xié)議和多媒體傳輸?shù)幕A(chǔ)知識(shí)。為幫助讀者加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，每章后面都有練習(xí)和思考題，另有參考答案，可在網(wǎng)站http：//www.csai.tsinghua.edu.cn/linfzmmc/上下載。

鑒于《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)教材的內(nèi)容更豐富，介紹更深入，知識(shí)更系統(tǒng)，因此讀者可根據(jù)自己的具體情況加以選用。

3《課程設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》是輔助教材

課程設(shè)計(jì)是綜合性比較強(qiáng)和比較復(fù)雜的作業(yè)(assignment)，通常需要比較寬的知識(shí)面、花費(fèi)比較多的時(shí)間、具備比較高的能力以及要付出比較多的努力才能完成的家庭作業(yè)。我們充分認(rèn)識(shí)到課程設(shè)計(jì)在教學(xué)過程中的重要性，通過課程設(shè)計(jì)可使學(xué)生更好地掌握和理解復(fù)雜的概念、促進(jìn)理論學(xué)習(xí)、提高專業(yè)技能、培養(yǎng)思想素養(yǎng)和激發(fā)創(chuàng)新精神。

《多媒體技術(shù)課程設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》簡(jiǎn)稱為《課程設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》是《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)和《多媒體技術(shù)教程》的輔導(dǎo)教材，由課程設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)輔導(dǎo)兩部分組成。

3.1輔助教材的結(jié)構(gòu)

課程設(shè)計(jì)部分共6章。第1章介紹了課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和方法，這是非常重要的一章；第2～6章設(shè)計(jì)了5個(gè)方面的設(shè)計(jì)題目，分別是Matlab入門、數(shù)字圖像基礎(chǔ)、圖形用戶界面、圖像濾波與邊緣檢測(cè)和小波變換。課程設(shè)計(jì)要求使用Matlab，因?yàn)樗强茖W(xué)研究和工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)軟件工具，已被廣泛用于科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算。Matlab是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生和博士生必須掌握的基本工具。

學(xué)習(xí)輔導(dǎo)部分共2章。第7章對(duì)多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)做了歸納，是按“內(nèi)容提要一例題一練習(xí)題”的結(jié)構(gòu)編寫的，其中的例題和練習(xí)題是在作者教學(xué)過程中使用過的考試題和收集的考試題，對(duì)它們作了分析和解答，對(duì)收集的部分考題還作了點(diǎn)評(píng)；第8章給出了《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)和《多媒體技術(shù)教程》中的練習(xí)與思考題的參考答案。

3.2輔助教材的用法

(1)課程設(shè)計(jì)選題：可作為多媒體技術(shù)課程的設(shè)計(jì)題目非常多，在本書的第1章中列出了范圍廣泛的參考選題。本書設(shè)計(jì)的五個(gè)題目基本上都是圍繞圖像設(shè)計(jì)的，主要考慮到圖像是多媒體中非常重要的媒體，是數(shù)字電視的基礎(chǔ)，而且處理圖像要求掌握的數(shù)學(xué)和其他科學(xué)知識(shí)也相當(dāng)多，更具挑戰(zhàn)性。具體選擇什么題目完全由任課教師根據(jù)實(shí)際情況并兼顧同學(xué)的興趣來確定。筆者的實(shí)踐表明，學(xué)生對(duì)第6章的小波變換有濃厚的興趣，實(shí)際效果也相當(dāng)滿意。此外，選擇這個(gè)設(shè)計(jì)題目還可帶動(dòng)第1、2和3章的學(xué)習(xí)。

(3)基本題與選做題：在本書提供的課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中，編寫了基本題和選做題，這兩種選題之間的差距并不大。用戶須根據(jù)自己的教學(xué)環(huán)境和培養(yǎng)要求來決定，可把兩種選題都作為基本要求，也可以只做基本題。課程設(shè)計(jì)的參考答案可在網(wǎng)站http：//www.csai.tsinghua.edu.cn/linfzmmc/上下載。

4《英漢多媒體技術(shù)辭典》第2版

多媒體技術(shù)日新月異，新的技術(shù)術(shù)語不斷涌現(xiàn)，常用術(shù)語則不斷被賦予新的含義。為適應(yīng)這種形勢(shì)和廣大讀者的要求，《英漢多媒體技術(shù)辭典》(簡(jiǎn)稱《辭典》)第1版于1998年開始編寫，2003年3月出版。從2003年5月開始《英漢多媒體技術(shù)辭典》第2版的編寫和修訂工作，前后共花費(fèi)五年時(shí)間，于2008年由清華大學(xué)出版社出版(ISBN 9787-302-16360-2)?！掇o典》第2版共選編了大約10670條術(shù)語，其中約7 000條選自《辭典》第1版，新術(shù)語約有3670條。

《辭典》第2版保留了《辭典》第1版的框架結(jié)構(gòu)，收詞范圍由以下五部分組成：(1)多媒體的表示和計(jì)算，包括文字、圖像、電視、聲音和常用軟件等；(2)多媒體存儲(chǔ)，包括光盤、磁盤、磁帶和各種文件存儲(chǔ)格式等；(3)多媒體傳輸，包括因特網(wǎng)、萬維網(wǎng)、電話網(wǎng)和電視廣播網(wǎng)，不論是有線的還是無線的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)；(4)多媒體應(yīng)用，包括因特網(wǎng)上的廣播、點(diǎn)播、電視會(huì)議等：(5)重要的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、學(xué)術(shù)組織和機(jī)構(gòu)等。

《辭典》第2版的編撰工作主要完成了以下三項(xiàng)任務(wù)：

4.1刪除詞條

(1)刪除了多媒體計(jì)算機(jī)本身的硬件和程序設(shè)計(jì)方面的一些術(shù)語；(2)刪除了不受計(jì)算機(jī)控制的傳統(tǒng)語音通信硬件以及與之相關(guān)的術(shù)語；(3)刪除了用文字可以表述清楚的插圖；(4)刪除了一些不常見的多媒體工具軟件術(shù)語。

4.2修改詞條

(1)審定了所有英文術(shù)語的中文釋義，對(duì)大部分術(shù)語的釋義進(jìn)行了改寫或補(bǔ)充；(2)完善了編撰《辭典》第1版時(shí)技術(shù)還不夠成熟的術(shù)語的釋義：(3)添加了在釋義中用文字不易表述清楚的插圖；(4)減少了同一英文術(shù)語的中英譯名。

4.3添加新詞條

(1)由于最近幾年多媒體技術(shù)已經(jīng)從多媒體數(shù)據(jù)處理發(fā)展到了多媒體信息處理，因此添加了最基本的信息處理方面的術(shù)語，如圖像、聲音和文字等內(nèi)容的描述和處理方面的術(shù)語；(2)添加了最近幾年在多媒體領(lǐng)域出現(xiàn)的新術(shù)語，如超級(jí)音樂光盤(SACD)、小波變換、H.264標(biāo)準(zhǔn)和無線多媒體等方面的術(shù)語；(3)適當(dāng)選擇并添加了已經(jīng)進(jìn)入和將要進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的傳統(tǒng)媒體的術(shù)語，如視像鏡頭(shot)方面的術(shù)語。

為滿足廣大讀者對(duì)漢英術(shù)語對(duì)照的需求，也為適應(yīng)網(wǎng)上多種語言研究工作和機(jī)器翻譯的需要，《辭典》第2版增加了漢英術(shù)語對(duì)照。

本辭典可供信息科學(xué)與技術(shù)人員、廣大師生和包括新聞、娛樂在內(nèi)的各行各業(yè)的多媒體技術(shù)愛好者使用。