新版多媒體技術教材的思路

筆者通過近幾年來在多媒體技術領域的教學和科研，并對國內高校多媒體技術課程教學現狀作了認真思考，在此基礎上，對筆者已出版的本課程教材進行了改版，由清華大學出版社出版了《多媒體技術基礎》(第3版)、《多媒體技術教程》和與這兩種教材配套使用的《多媒體技術課程設計和學習輔導》。下面對這幾種教材和筆者在教學中的一些經驗和體會與同行作一個簡要的交流。另外，在多年的科研和教學工作中，筆者深感專業技術術語的定名和理解的重要性，因此在本文最后再簡要介紹筆者最新修訂完成的《英漢多媒體技術辭典》(第2版)所做的一些工作和努力。

1《多媒體技術基礎》第3版

《多媒體技術基礎》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，曾被評為“2003年度全國優秀暢銷圖書(科技類)”，2005年評為“北京高等教育精品教材”。《多媒體技術基礎》(第3版)被列選為“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”，現已由清華大學出版社出版發行(ISBN 9787-302-17780-7)。

《多媒體技術基礎》第2版在2001年定稿時，許多新技術還沒有出現或正在開發之中，如MPEG-4AVC/H.264(2003年)和XML 1.1(2006年)；有些當時認為比較有前途的技術，現在已有更新的技術，如普遍認為2002年公布的SIP(RFC 3261)比1 996年公布的H.323更簡單。根據筆者近幾年的科研、教學和觀察，教材中的大部分內容都適合當前使用，因此確定第3版教材的修改方針是保留第2版的體系結構，更新部分章節內容并增加新內容。

1.1教材的組織結構

為保持多媒體技術基礎教材內容的完整性，第3版教材仍由多媒體壓縮編碼、多媒體存儲、多媒體傳輸和多媒體內容處理語言共四個相對獨立的部分組成：

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

(2)多媒體存儲(第14～16章)，主要介紹CD，DVD，HD-DVD和BD(Blu-ray Disc)光盤的存儲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)，主要介紹多媒體網絡應用、服務質量(QoS)、因特網、TCP/IP協議和多媒體傳輸的基礎知識；

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

為幫助讀者加深對基礎知識的理解，每章后面都有練習和思考題，另有參考答案，可在網站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和思考題。

每章后面都有參考文獻和站點，列出它們有兩個目的：(1)表示在編寫本教材過程中訪問過這些站點，參考或引用了它們的內容；(2)更重要的是為讀者提供進一步學習的指南，教師要鼓勵學生主動上網查閱。雖然到本書截稿時每個網址都有效，但以后可能會有變化。

1.2教材修改的內容

在第2版教材基礎上，第3版教材作了如下修改：

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

(2)考慮到網上多媒體應用如火如荼，如IP電視、IP電話、即時通信和多媒體會議，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。

(3)考慮到20世紀90年代末期開展的內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新版本的內容。HTML和XML等標準已經并將繼續對日益增長的包括移動通信在內的多媒體網絡應用和多媒體電子出版業等行業產生深遠的影響。

(4)為降低教材篇幅，第2版中的部分內容沒有保留，如MIDI系統。

(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

國內許多大學開設多媒體技術課程已有多年，在網上看到許多兄弟院校在教材建設和課程教學方面已有很多很好的經驗，在學習和借鑒他們成功經驗的基礎上，為使用或打算使用本教材的老師和同學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，國外有些信息技術學院從入大學到研究生畢業，每個年級都開設內容不同、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計劃只安排一個學期，學時也不多，因此教師可采用有所教有所不教和有所學有所不學的策略。任課教師可根據自己的興趣和專長、學生已有的基礎和專業方向，有的放矢地選擇其中的部分內容。對于不作為重點的教學內容，如果有需要，學生自己就會主動去鉆研。

(2)教材作為參考書

對于信息技術課程的教材來說，寫進書面教材的內容通常是比較成熟的，即使剛剛出版的教材，其內容也不見得新。據我觀察，許多大學的多媒體課程內容是當前最新的技術，教師都有自己編寫的教學提綱和材料，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來帶動基本原理的學習。其結果是學的內容先進，學的基礎扎實。

本教材共22章，比較系統地介紹多媒體技術。筆者有意使本教材覆蓋多方面的重要技術，努力選取相對比較新的和實用的技術，力圖對多媒體技術原理解釋清楚和準確。因此可把本教材作為多媒體技術課程的起點，在此基礎上教授最新的技術。

(3)用課程設計驅動

凡任課教師都很清楚，教一本書不等于開設一門課程。為配合我校加強實踐教學的教學改革，更好地激勵學生學習基礎理論和技能的積極性，2008年清華大學出版社正式出版經過多年使用的《多媒體技術課程設計與學習輔導》作為多媒體技術課程的輔助教材。學生對課程設計反映強烈，由于嚴格實施“允許參考不許抄襲”的措施，學生普遍認為真正學到了東西。

輔助教材擬了多個難易程度不同的設計題目，每個題目都有原理介紹和示例。為便于學生撰寫和教師評估課程設計報告，規范了課程設計報告的格式。由于設計題目的難度不大，任課教師可根據情況，從中選擇一個或兩個題目，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計題目。課程設計要求使用MATLAB語言來實現，因為MATLAB是攻讀學位的大學生、碩士生和博士生必須掌握的基本工具，歐美的大學在20世紀90年代就已普及。

(4)用評估系統引導

評估系統是一個無形的指揮棒，可以引導學生的學習方向。教授本教材是多媒體技術基礎課程中的一個部分，而課程設計是課程的另一個重要組成部分。因此筆者的課程評估采用了“基礎知識書面開卷考試約占50％，課程設計約占50％”的方法，但對不同專業的學生在評估標準或在所占分數的比例上加以調整。

1.4關于中文術語

信息科學和技術日新月異，新術語不斷涌現，同時也給一些老術語賦予新的含義，使用準確的術語有利于信息的交流。為使本教材中的中文術語盡量準確，筆者查閱了許多著名的英文詞典、閱讀了許多相關的科學和技術文獻、參考了全國科學技術名詞審定委員會2002年公布的《計算機科學技術名詞》。

在本教材中，有幾個常用術語有必要在此說明：(1)用“視頻”作為video的釋義是物理概念上的錯誤。Video的真實含義是由一系列圖像組成的(電)視(圖)像，確切的中文譯名應該是“視像”。“視頻(video frequency)”是電視信號頻率的簡稱，在ITU-R BT.601標準中，頻率范圍是0～6.75 MHz。(2)不論什么場合，用“音頻”作為audio的釋義也是物理概念上的錯誤。Audio是指人的聽覺系統可感知的聲音，是sound(聲音)的同義詞，作名詞時的確切中文術語應該是“聲音”。“音頻(audio frequency)”是聲音信號頻率的簡稱，頻率范圍通常認為是15～20 000 Hz。(3)“分組交換(packet switching)”是一個不確切的中文術語。“packet”的含義是一個有收、發送地址和實際數據組成的“數據包”，確切的術語應該是“包交換”。(4)“組播(multicast)”是一個容易被誤認為“收發關系顛倒”的術語，本教材使用“多目標廣播”。盡管我們習慣使用2～3個字構成的術語，但“多目標廣播”是顧名就可思義的術語，即一個發送者向多個接收者(多目標)傳送(廣播)數據的意思。

2《多媒體技術教程》是第3版教材的縮減版

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

《多媒體技術教程》由多媒體壓縮編碼、多媒體存儲和多媒體傳輸三部分組成，內容取自2008年清華大學出版社出版的《多媒體技術基礎》(第3版)前三個部分的大部分章節，包括：(1)多媒體壓縮編碼(第2～11章)，主要介紹聲音、圖像和數字電視的基本知識、壓縮和編碼方法；(2)多媒體存儲(第12～13章)，主要介紹CD，DVD，HD-DVD和BD(Blu-ray Disc)光盤的存儲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)，主要介紹多媒體網絡應用、服務質量(QOS)、因特網、TCP/IP協議和多媒體傳輸的基礎知識。為幫助讀者加深對基礎知識的理解，每章后面都有練習和思考題，另有參考答案，可在網站http：//www.csai.tsinghua.edu.cn/linfzmmc/上下載。

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

3《課程設計與學習輔導》是輔助教材

課程設計是綜合性比較強和比較復雜的作業(assignment)，通常需要比較寬的知識面、花費比較多的時間、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。我們充分認識到課程設計在教學過程中的重要性，通過課程設計可使學生更好地掌握和理解復雜的概念、促進理論學習、提高專業技能、培養思想素養和激發創新精神。

《多媒體技術課程設計與學習輔導》簡稱為《課程設計與學習輔導》是《多媒體技術基礎》(第3版)和《多媒體技術教程》的輔導教材，由課程設計和學習輔導兩部分組成。

3.1輔助教材的結構

課程設計部分共6章。第1章介紹了課程設計的指導思想和方法，這是非常重要的一章；第2～6章設計了5個方面的設計題目，分別是Matlab入門、數字圖像基礎、圖形用戶界面、圖像濾波與邊緣檢測和小波變換。課程設計要求使用Matlab，因為它是科學研究和工業中的標準軟件工具，已被廣泛用于科學計算和工程計算。Matlab是攻讀學位的大學生、碩士生和博士生必須掌握的基本工具。

學習輔導部分共2章。第7章對多媒體技術的基礎知識做了歸納，是按“內容提要一例題一練習題”的結構編寫的，其中的例題和練習題是在作者教學過程中使用過的考試題和收集的考試題，對它們作了分析和解答，對收集的部分考題還作了點評；第8章給出了《多媒體技術基礎》(第3版)和《多媒體技術教程》中的練習與思考題的參考答案。

3.2輔助教材的用法

(1)課程設計選題：可作為多媒體技術課程的設計題目非常多，在本書的第1章中列出了范圍廣泛的參考選題。本書設計的五個題目基本上都是圍繞圖像設計的，主要考慮到圖像是多媒體中非常重要的媒體，是數字電視的基礎，而且處理圖像要求掌握的數學和其他科學知識也相當多，更具挑戰性。具體選擇什么題目完全由任課教師根據實際情況并兼顧同學的興趣來確定。筆者的實踐表明，學生對第6章的小波變換有濃厚的興趣，實際效果也相當滿意。此外，選擇這個設計題目還可帶動第1、2和3章的學習。

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

4《英漢多媒體技術辭典》第2版

多媒體技術日新月異，新的技術術語不斷涌現，常用術語則不斷被賦予新的含義。為適應這種形勢和廣大讀者的要求，《英漢多媒體技術辭典》(簡稱《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《英漢多媒體技術辭典》第2版的編寫和修訂工作，前后共花費五年時間，于2008年由清華大學出版社出版(ISBN 9787-302-16360-2)。《辭典》第2版共選編了大約10670條術語，其中約7 000條選自《辭典》第1版，新術語約有3670條。

《辭典》第2版保留了《辭典》第1版的框架結構，收詞范圍由以下五部分組成：(1)多媒體的表示和計算，包括文字、圖像、電視、聲音和常用軟件等；(2)多媒體存儲，包括光盤、磁盤、磁帶和各種文件存儲格式等；(3)多媒體傳輸，包括因特網、萬維網、電話網和電視廣播網，不論是有線的還是無線的數字傳輸網絡；(4)多媒體應用，包括因特網上的廣播、點播、電視會議等：(5)重要的標準、協議、學術組織和機構等。

《辭典》第2版的編撰工作主要完成了以下三項任務：

4.1刪除詞條

(1)刪除了多媒體計算機本身的硬件和程序設計方面的一些術語；(2)刪除了不受計算機控制的傳統語音通信硬件以及與之相關的術語；(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語。

4.2修改詞條

(1)審定了所有英文術語的中文釋義，對大部分術語的釋義進行了改寫或補充；(2)完善了編撰《辭典》第1版時技術還不夠成熟的術語的釋義：(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已經從多媒體數據處理發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語，如圖像、聲音和文字等內容的描述和處理方面的術語；(2)添加了最近幾年在多媒體領域出現的新術語，如超級音樂光盤(SACD)、小波變換、H.264標準和無線多媒體等方面的術語；(3)適當選擇并添加了已經進入和將要進入計算機系統的傳統媒體的術語，如視像鏡頭(shot)方面的術語。

為滿足廣大讀者對漢英術語對照的需求，也為適應網上多種語言研究工作和機器翻譯的需要，《辭典》第2版增加了漢英術語對照。

本辭典可供信息科學與技術人員、廣大師生和包括新聞、娛樂在內的各行各業的多媒體技術愛好者使用。