本书从音视频技术、计算机技术、光存储技术、光通讯技术、智能化技术、自动化技术等多媒体技术入手，对多媒体系统设备、多媒体视听环境的设计、规划、建设与系统集成进行了全面阐述，既有基本知识和基本原理的介绍、又有专业技术应用和工程施工指导的经验总结，还对多媒体技术及其应用环境的未来发展方向进行了探讨。

　　本书既可以作为音视频技术、电子技术、教育技术、灯光音响技术等专业的参考用书或教材，也可以作为智能化建筑弱电工程的指导用书。

集音视频技术、计算机技术、存储技术和通信技术于一体的多媒体技术与智能化技术、自动化技术等的紧密结合促进了新闻传媒、影视娱乐、博览会展、科普教育、综合会议等行业的巨大变革。现阶段的多媒体应用技术正在从上述行业的以模拟音像为主体的传统模式迅速向以数字化多媒体系统集成应用为主的新兴领域发展，一个全新的信息化e时代已经到来。各种类型的数字化会展中心、数字化影院（3D、环幕）、数字化多功能厅、e博物馆、e科技馆、e天文馆、多媒体教学、多媒体会议等视听环境日新月异。此类环境要求我们提供全面的解决方案。

就当前的技术发展态势而言，多媒体视听环境的应用系统包括： 扩声系统、音频会议系统、远程视频会议系统、多媒体数据传输系统、多媒体显示系统、舞台灯光系统等，但随着对使用环境要求的不断提高，使用者希望对环境中立体分布的多媒体设备实现轻松的集中控制，环境智能化集中控制系统和econtrol技术作为多媒体环境应用系统的重要辅助手段，越来越多地应用到各种各样的多媒体视、听环境中来。

我们认为： 设计一个先进的多媒体应用环境，应给用户一个完整的解决方案，而不是仅仅提供单机产品的罗列组合以致造成这不同产品组合在一起而引发的系统兼容性问题。所有高尚的厅堂环境设计，必须本着先进实用性、稳定可靠性、完备可拓展性和标准化的目标，经过一系列认真的计算机模拟、频谱分析、建筑物理设计和最终的系统集成与测试，保证其性能指标的一致； 再经设备选型的优化组合和精密的系统集成以期达到： 听觉上实现建声效果好、音质优美、悦耳动听； 视觉上无盲区、色彩还原好、图像清晰、传输质量稳定可靠，操作上人性化设计、智能化程度高、结构紧凑、便于掌握等目标。

本书正是本着这一目的，为了让读者和用户更加了解以上各个系统在各种环境中的配套应用，首先提供一个基本系统的背景，然后结合工程实施中的应用，给读者和用户一个清晰的系统应用概念，供在今后学习和应用中参考。

本书的第一章和第十二章由清华大学黄远智博士编写，第八章和第九章的部分内容由深圳大学城曾亚博士编写，其余的部分由清华大学钟晓流高级工程师编写，全书最终由清华大学吴庚生教授统一厘定并封笔。

在编写本书的过程中，我们得到了来自多方面的帮助和支持。在此对北京大学张万增教授、中国邮电设计院冯斋总工程师、清华大学刘世偕研究员、北京国家会计学院苏建国副教授等表示感谢，他们花费了大量的时间进行审阅，亦提出了许多宝贵的经验和意见。另外，我还要对我们的学生孟平、王军、周鹏、廖尖科和诸如TICO、Sony、Panasonic、Soundcraft、Crestron、AMX、SANYA、Netgalaxy、CREATOR、Smartisys、VITY、中庆、迅控、宏控、艾威康AVC、竞业达、信源等厂商的有关代表们表示谢意，他们为本书的图片和图表等加工制作及相关数据资料的提供付出了辛勤的劳动。

作者

2007年5月于清华园

第1章声学基本知识

第一节声波的传输及其特性

一、 声波的特性

二、 声波的反射、折射、衍射和扩散

三、 声波透射与吸收

第二节听觉理论与声音的特性

一、 声音的频谱

二、 听觉特性

第三节建筑声学原理

一、 室内声场与建筑声学方法

二、 扩散与混响

第2章模拟音频与数字音频

第一节模拟音频信号记录

一、 磁带录音装置的基本结构

二、 模拟录音载体——磁带

三、 录音和放音的基本原理

第二节数字音频基础

一、 取样

二、 量化

三、 编码

第三节数字音频信号的压缩编码

一、 A/D转换的误差

二、 数字音频信号的压缩编码

三、 数字音频压缩标准

第四节数字音源记录

一、 数字音频记录设备的工作原理

二、 CD光盘记录技术

第五节数字音频技术在广播电视中的应用

一、 广播电视行业数字音频技术的现状

二、 杜比数字AC3

三、 MPEG2 层Ⅱ环绕声系统

四、 先进音频编码（AAC）

五、 DTS

第3章音频系统与电声设备

第一节音频系统的重要术语

一、 频率响应

二、 信号噪声比

三、 灵敏度

四、 失真率

五、 本底噪声

六、 动态范围

七、 立体声串扰

第二节音源设备

一、 传声器

二、 模拟录音座

三、 激光CD播放机

四、 DAT数字录音座

第三节调音台

一、 模拟调音台

二、 数字调音台

第四节专业信号处理设备

一、 均衡器

二、 效果器

三、 压缩/限幅器

四、 扩展器与噪声门

五、 激励器

六、 分频器

七、 反馈抑制器

第五节功率放大器

一、 音频功率放大器的分类

二、 功放的基本构造

三、 功放与扬声器的配接原理

四、 功率放大器的性能指标

第六节扬声器

一、 扬声器的类型及特点

二、 扬声器的结构和工作原理

三、 专业音箱的特点及其分类

四、 音箱（扬声器系统）的性能指标

第4章视频基础知识

第一节光与色彩

一、 可见光和颜色

二、 光源与光功率谱

三、 标准黑体和色温

四、 标准光源

五、 光的度量单位

第二节视觉特性

一、 人眼构造与视觉机理

二、 视觉特性

三、 眼睛的视觉范围与适应性

四、 视觉惰性

第三节色彩及图像基础

一、 物体的颜色

二、 彩色三要素

三、 彩色特性与辨色能力

四、 三基色定理

第四节显像三基色

一、 RGB混色原理

二、 RGB配色系统

三、 显像三基色

四、 YUV原理与亮度方程

第5章模拟视频的基本原理

第一节图像的分解与传送

一、 图像的分解

二、 图像的传送

三、 换幅与帧频

第二节扫描原理

一、 扫描

二、 逐行扫描

三、 隔行扫描

四、 模拟电视扫描参数

第三节光电转换原理

一、 摄像管光电转换原理

二、 CCD图像传感器的基本原理

第四节电光转换原理

一、 CRT的电光转换原理

二、 平板显示器件的电光转换原理

第五节黑白全电视信号

一、 图像信号

二、 复合消隐信号

三、 复合同步信号

四、 电视信号的带宽与频谱结构

第六节彩色图像的摄取与重现

一、 彩色图像的摄取

二、 彩色图像的重现

三、 彩色图像的传送

第七节彩色全电视信号

一、 色同步信号

二、 标准彩条信号

三、 彩色电视制式

第6章视频设备与视频系统

第一节视频信号源设备——摄像机

一、 摄像机分类

二、 摄像机的基本组成

三、 摄像机的工作原理

四、 数字摄像机

第二节录像机及其工作原理

一、 录像机分类

二、 录像机的基本构成

三、 视频信号记录的特点

四、 录放视频信号所采取的措施

五、 视频记录系统

六、 视频重放系统

七、 伺服系统

八、 数字录像机

第三节视频制作系统

一、 编辑制作

二、 视频切换与特技加工

三、 数字视频特技

四、 字幕与动画

第7章数字视频技术

第一节数字视频系统的A/D转换

一、 取样

二、 量化和编码

第二节数字视频的信号源编码

一、 数字视频信号压缩的必要性

二、 数字视频信号压缩的可能性

三、 数字图像的压缩编码分类

四、 数字图像的压缩编码方法

五、 数字视频信号的误码控制

第三节视频压缩编码标准

一、 JPEG标准

二、 H.261和H.26X标准

三、 MPEG标准

第四节数字视频技术的应用与数字电视

一、 概述

二、 数字视频的格式

三、 数字视频的趋势——逐行扫描

四、 数字视频的接口

五、 数字电视

六、 数字平板电视

第8章大屏幕显示系统

第一节多媒体投影机

一、 CRT投影机

二、 LCD投影机

三、 DLP数码投影机

四、 投影机的三要素

五、 投影机的主要性能与技术规格

六、 LCD与DLP的对比

七、 投影机光源

八、 投影屏幕

第二节多媒体背投一体机

一、 系统组成与特点

二、 背投原理

三、 背投屏幕

四、 背投专用反射镜

五、 背投箱体空间的计算

第三节大屏幕墙拼接系统

一、 大屏幕墙的分类与系统组成

二、 子屏单元拼接系统

三、 大屏幕墙拼接控制系统

四、 信号接入设备

五、 大屏幕墙面积的计算

六、 背投大屏幕墙拼接系统的新技术应用

第四节LED电子显示屏

一、 LED显示屏的系统组成和类型

二、 显示技术及LED的应用

三、 LED大屏幕驱动技术

四、 LED显示屏亮度和颜色的调整方法

五、 LED显示屏的主要性能指标

六、 LED电子显示屏真彩显示的几种关键技术

七、 LED显示屏技术指标参考

第9章音频会议系统

第一节音频会议技术

一、 传统的会议技术

二、 音频会议系统

三、 常见的音频会议系统

四、 投票表决系统

五、 同声传译会议系统

六、 红外无线会议系统

第二节数字会议系统

一、 多通道数字音频传输技术

二、 数字会议系统的功能和特点

三、 数字会议的系统组成

四、 无线数字会议系统

第10章视频会议系统

第一节概述

一、 视频会议的技术背景与发展

二、 视频会议系统的特点

三、 视频会议系统的应用

四、 视频会议系统的优越性

第二节视频会议的系统组成

一、 系统的基本组成

二、 视频会议终端

三、 多点控制单元(MCU)

第三节视频会议的技术体系

一、 视频会议系统的技术标准

二、 视频会议系统的音视频编码

第四节H.320和H.323

一、 关于H.320

二、 关于H.323

三、 H.320与H.323会议组织流程

四、 H.320与H.323系统的互通

五、 网络质量保证体系（QoS）

第五节H.323系统及压缩传输技术

一、 概述

二、 H.323会议系统的结构

三、 H.323会议系统中的图像编码和音频编码

四、 H.323会议系统中的数据通信

五、 H.323会议系统中的码流复用

六、 H.323会议系统中的QoS保证

七、 关于H.460.18和H.460.19标准

第11章econtrol技术与应用系统

第一节智能化中央控制系统概述

一、 智能化中央控制系统的定义

二、 智能化中央控制系统的发展概述

三、 中央控制系统的特点

四、 中央控制系统的应用

第二节智能化中央控制系统的基本架构

一、 中央控制主机

二、 通信网络

三、 用户界面与控制形式

四、 继电器箱

五、 应用软件

第三节econtrol技术

一、 econtrol的功能

二、 econtrol的技术特点

三、 econtrol的技术应用

第四节串口连接与控制技术

一、 RS232、RS422与RS485的由来

二、 RS232串行接口标准

三、 RS422与RS485串行接口标准

四、 RS422与RS485的网络安装

五、 RS422与RS485传输线匹配的一些说明

六、 RS422与RS485的接地问题

七、 RS422与RS485的网络失效保护

八、 RS422与RS485的瞬态保护

九、 串口调试中要注意的几点

第五节多媒体课件实时制作系统及应用

一、 系统概述

二、 系统组成

三、 音视频采集方案

四、 系统的功能与特点

五、 硬件配置

六、 软件配置

七、 现场实时交互系统

八、 非线性编辑系统

九、 现场直播系统

第12章流媒体技术

第一节流媒体的技术原理

一、 流媒体系统的组成

二、 预处理

三、 流式传输过程

四、 流式传输的网络协议

五、 识别流媒体类型的途径——MIME

第二节流媒体的重放方式

第三节流媒体的主要技术与文件格式

一、 Real System

二、 Windows Media

三、 QuickTime

四、 其他格式

五、 流媒体发布格式

第四节流媒体系统的基本构成

一、 媒体内容制作

二、 媒体内容管理

三、 用户管理

四、 音频/视频服务器

五、 客户端系统

第五节流媒体技术的应用

一、 远程教育

二、 视频点播

三、 互联网直播

四、 视频会议

五、 电视上网

六、 音乐重放

七、 在线电台

八、 流媒体技术的前景

第13章舞台灯光技术基础

第一节舞台灯光的历史与发展趋势

一、 早期舞台照明

二、 现代舞台照明

三、 未来舞台照明

第二节舞台灯光艺术及作用

一、 灯光的艺术效果及作用

二、 灯光的应用属性

第三节舞台灯光的设计及构成

一、 舞台灯光设计的环境因素

二、 舞台灯光设计与特点

三、 舞台灯光分类

四、 舞台灯光的布光效果及空间表现手段

第四节特殊效果灯——电脑灯具

一、 电脑灯的起源与发展

二、 舞台电脑灯具的分类

三、 摇头电脑灯的构造原理

四、 电脑灯的连接与控制

第五节调光控制系统

一、 DMX协议

二、 调光控制系统的组成

三、 灯光控制系统的发展

四、 调光设备术语

第14章多媒体视听环境的系统集成

第一节多媒体的概念

一、 媒体的分类与多媒体的定义

二、 多媒体技术的主要特征

三、 多媒体MPC与多媒体发展进程

四、 多媒体视听系统的特点

第二节系统集成的含义

一、 系统集成的定义

二、 系统集成的前提

三、 系统集成的四要素

第三节音频环境与扩声系统的集成

一、 扩声系统分类

二、 音频环境的音质评价

三、 音频环境的音质设计

四、 音频环境的电声系统

五、 声反馈的控制

六、 音频端口的连接与信号传输

七、 调音的艺术

第四节多媒体视频系统的集成

一、 影响视觉效果的客观因素

二、 影响视觉效果的主观因素

三、 视频环境的多媒体视频系统

四、 视频的信号传输

第五节系统集成中的接地技术

一、 安全接地

二、 信号接地

三、 屏蔽接地

第六节多媒体视听环境方案索引

一、 多媒体教学环境

二、 多功能会议环境

三、 礼堂与剧院等应用环境方案索引

附录

附录A厅堂扩声系统的声学特性指标标准

附录B歌舞厅扩声系统的行业标准

附录C声波距离衰减速查表

参考文献