2022年多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

1、第七章 多媒體技術(shù) 本章主要介紹多媒體計(jì)算機(jī)硬件與軟件方面的基礎(chǔ)知識，以及計(jì)算機(jī)中音頻、圖像等信息的獲取與處理、多媒體數(shù)據(jù)壓縮原理等方面的相關(guān)內(nèi)容。 7.1.1 多媒體計(jì)算機(jī)的概念7.1 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述 從一般意義上講，在計(jì)算機(jī)或通訊領(lǐng)域，媒體是指信息的載體或者信息的存儲實(shí)體，信息載體包括數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像、視頻，信息的存儲實(shí)體包括磁盤、磁帶、光盤、U盤等。而就多媒體計(jì)算機(jī)而言，媒體則是指信息載體。 根據(jù)國際電信聯(lián)盟的定義，媒體可分為5種： 感覺媒體 表示媒體 顯示媒體 存儲媒體 傳輸媒體7.1 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述2.為傳送和表達(dá)感覺媒體而人為研究出來的媒體 (如ASCII、

2、漢字、圖像、聲音、視頻編碼等)1.人類通過感觀直接感知的信息 (文字、聲音、圖像等)3.輸入和輸出信息的媒體(如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等)4.存儲表示媒體的介質(zhì) (軟盤、硬盤、光盤等)5. 傳輸信息的媒體。 (如光纖、電纜等) 多媒體：通常所指的多媒體就是文字、聲音、圖像、圖形、動畫、視頻等各種媒體在計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理下的有機(jī)結(jié)合。 7.1 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)：計(jì)算機(jī)綜合處理多種媒體信息(文本、圖形、圖像、音頻、視頻和動畫)，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統(tǒng)且具有交互性。 1984年，Apple公司推出Machintosh圖形操作系統(tǒng)。 1985年，世界上第一臺多媒體

3、計(jì)算機(jī)問世。 1986年，推出光盤系統(tǒng)。 1990年，多媒體個人計(jì)算機(jī)協(xié)會制定MPC1標(biāo)準(zhǔn)。 1995年，Windows95操作系統(tǒng)問世。Apple計(jì)算機(jī)(1984)Commodore Amiga系統(tǒng)7.1 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述 7.1.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展歷史7.1 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述 多媒體特點(diǎn)是： (1) 多樣性：多媒體不只處理一種媒體，而是綜合處理多種媒體，包括圖文聲像信息。 (2) 集成性：多媒體不是多種媒體簡單的收集，而是被有機(jī)地集成為系統(tǒng)。 (3) 交互性：多種媒體系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動，用戶可以根據(jù)需要來使用系統(tǒng)。7.1.3 多媒體技術(shù)的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù)，包括： 音頻視

4、頻信號的獲取技術(shù) 多媒體數(shù)據(jù)的壓縮編碼和解碼技術(shù) 音頻視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和特技 音頻視頻數(shù)據(jù)的輸出技術(shù)多媒體信息的主要元素 1文本：包含字母、數(shù)字、漢字等基本元素。 2圖形：又稱矢量圖。通過計(jì)算而描述的矢量圖形多媒體多媒體多媒體如何從事多媒體教學(xué)各類文字和符號1234 ABCD ??？；多媒體信息的主要元素 3圖像：又稱位圖或像素圖。4. 動畫：采用編程或動畫軟件創(chuàng)作的連續(xù)畫面。用像素點(diǎn)描述的自然影像編程或動畫制作軟件生成的畫面多畫面幀動畫單畫面矢量動畫多媒體信息的主要元素 5. 音頻：指人耳能聽到的連續(xù)變化的音波。6. 視頻：動態(tài)的影視圖像。 數(shù)字音頻信號、壓縮音頻信號 midi音頻 wav音

5、頻 mp3壓縮音頻用電視攝像設(shè)備捕捉的實(shí)物場景音頻 + 視頻END7.1.4 多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用7.1 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述 形象教學(xué) 仿真工藝過程 模擬交互過程 電子教案、教學(xué) 網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)教育（形象教學(xué)、模擬展示）Internet國際互聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程診斷 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操作 (手術(shù))醫(yī)療（遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程手術(shù)） 生物形態(tài)模擬 生物智能模擬 人類行為智能模擬人工智能模擬（生物、人類智能模擬）商業(yè)廣告（特技合成、大型演示） 影視商業(yè)廣告 公共招貼廣告 大型顯示屏廣告 平面印刷廣告 電視/電影/卡通混編特技 三維成像模擬特技 演藝界MTV特技制作 仿真游戲、賭博游戲影視娛樂業(yè)（電影

6、特技、變形效果）7.1 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概述 (1) 多媒體技術(shù)智能化 把人工智能領(lǐng)域某些研究課題與多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合。 (2) 多媒體信息實(shí)時(shí)處理和壓縮編碼算法芯片化 把多媒體信息實(shí)時(shí)處理和壓縮編碼算法直接放置到CPU芯片中，從而大大改善多媒體計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)。 (3) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 是指運(yùn)用多種技術(shù)綜合形成一種模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的人造環(huán)境，用戶在該環(huán)境中通過五官和大腦的親自體驗(yàn)并參與到該虛擬環(huán)境中，可以與之交互。讓用戶感覺到如同置身于真實(shí)世界一樣，它是多媒體技術(shù)的最高境界。 7.1.5 未來多媒體技術(shù)的發(fā)展7.2.1 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (1)

7、 基本硬件設(shè)備: 光盤存儲器 光盤存儲器由光盤和光盤驅(qū)動器構(gòu)成。 音頻卡 又名“聲卡”，主要用于處理聲音，是多媒體計(jì)算機(jī)的基本配置。目前許多計(jì)算機(jī)的主板上都集成了聲卡的功能，聲卡不再以單獨(dú)形式存在。7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 聲卡的作用主要有： A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換將作為模擬量的自然聲音轉(zhuǎn)化成數(shù)字化的聲音，然后以文件形式保存在計(jì)算機(jī)中。 D/A(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換把數(shù)字化的聲音轉(zhuǎn)換成模擬量的自然聲音并輸出到聲音還原設(shè)備(例如耳機(jī)、有源音箱、音箱放大器等)中。 輸入、輸出功能利用聲卡的輸入/輸出端口可以將模擬信號引入聲卡并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；也可以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號送到輸出端口驅(qū)動音響設(shè)備發(fā)出聲音。7

8、.6 音頻卡的基本原理聲卡的主要接口：總線(Bus) 線路輸入(Line in)話筒輸入(Mic in) 線路輸出(Line out)揚(yáng)聲器輸出(Speaker Out) 游戲棒/MIDI(Joystick/MIDI)7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聲卡與外部設(shè)備的連接示意圖 音箱2、麥克風(fēng)輸入 3、揚(yáng)聲器輸出4、MIDI/操縱桿端口外部音頻設(shè)備麥克風(fēng)操縱桿MIDI聲音裝置1、線路輸入7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (1) 數(shù)字信號處理器DSP：聲卡的核心部件，用于管理聲音的輸入輸出以及音頻信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)/模轉(zhuǎn)換。 (2) 混音器：可以將幾個不同聲源進(jìn)行混合錄音。 (3) 音樂合成器：主要用于MIDI

9、音樂文件的播放。聲卡中的關(guān)鍵部件7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (2) 擴(kuò)展設(shè)備: 具有代表性的擴(kuò)展設(shè)備有：觸摸屏、視頻卡、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、各種彩色打印機(jī)、彩色投影儀等。 數(shù)碼照相機(jī)彩色掃描儀數(shù)碼攝像機(jī)觸 摸 屏彩色打印機(jī) 觸摸屏：屬于輸入設(shè)備，可通過手指直接觸及屏幕上的菜單、光標(biāo)、接鈕等。 系統(tǒng)主要由傳感器、控制部件、驅(qū)動程序組成。 當(dāng)用手指或其它設(shè)備觸摸顯示器前面的觸摸屏?xí)r，所摸到的位置以坐標(biāo)形式被觸摸屏控制器檢測到，并通過接口送到CPU，從而確定用戶所輸入的信息。 觸摸檢測裝置觸摸屏控制卡驅(qū)動程序電纜7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 視頻卡：插在主機(jī)板的擴(kuò)展槽內(nèi)，可以對視頻信號進(jìn)行數(shù)字化

10、轉(zhuǎn)換、編輯和處理，以及保存數(shù)字化文件。 通常使用的視頻采集卡可接收模擬視頻源的信號(如錄像機(jī)、電視機(jī)、LD影碟機(jī)等)，并對該類信號進(jìn)行數(shù)字化處理，然后再壓縮編碼成數(shù)字視頻信號。 此外，還有一種比較流行的視頻采集卡，我們稱之為IEEE1394數(shù)字視頻采集卡。它主要的作用是將數(shù)碼攝像機(jī)中存放在數(shù)碼攝像帶上的視頻數(shù)據(jù)傳送到電腦硬盤中，和模擬采集不同的是它在傳送數(shù)據(jù)的過程中沒有任何質(zhì)量損失。7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 視頻卡數(shù)字視頻采集卡 掃描儀工作原理：把原件面朝下放在掃描儀的玻璃臺上，掃描儀內(nèi)發(fā)出光照射原件，反射光線經(jīng)光學(xué)鏡面導(dǎo)向后，照射到CCD的光敏器件上。CCD將不同顏色光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成等價(jià)的電信

11、號，再送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換成代表每個像素色調(diào)或顏色的數(shù)字值。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動掃描頭沿平臺作微增量運(yùn)動,每移動一步，即獲得一行像素值。掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器導(dǎo)軌光源數(shù)字信號輸出識別反射光線7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 掃描儀：是一種圖形輸入設(shè)備。配合適當(dāng)?shù)膽?yīng)用軟件后，掃描儀還可以進(jìn)行中、英文智能識別。 數(shù)碼照相機(jī) 數(shù)碼相機(jī)采用CCD作為記錄圖像的介質(zhì)，CCD實(shí)際上是一塊布滿光敏元件的感光板， 它通過光照的不同引起的電荷分布的不同來記錄被攝入的物體。7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.光信號轉(zhuǎn)換成電信號2.電信號再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號3.編碼、壓縮等處理4.保存壓縮數(shù)字圖像 1、 CCD和像素 CCD上的感光元件越多則像素

12、就越多，像素越多則圖像越清晰。 2、存儲卡 數(shù)碼相機(jī)攝入的像片直接存儲在相機(jī)存儲卡中。 3、對焦和變焦 對焦，是指將透過鏡頭折射后的影像準(zhǔn)確投射到CCD感光板上，形成清晰的影像。 幾個技術(shù)指標(biāo)(簡介)7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1.多媒體設(shè)備驅(qū)動程序，用于在啟動操作系統(tǒng)時(shí)把設(shè)備的狀態(tài)、型號、工作模式等信息提供給操作系統(tǒng)，并駐留在內(nèi)存中供系統(tǒng)調(diào)用。 2.多媒體產(chǎn)品制作軟件，主要包括圖像、視頻、音頻的編輯制作。 3.多媒體平臺軟件，用于多媒體素材的組合。 4.工具軟件，用于加工和處理數(shù)據(jù)，如壓縮、加密等。 5.應(yīng)用軟件包括，Windows系統(tǒng)提供的多媒體軟件、動畫播放軟件、聲音播放軟件、光盤刻錄軟件

13、等。7.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7.2.2 多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)多媒體設(shè)備多媒體設(shè)備驅(qū)動程序操作系統(tǒng)媒體制作軟件多媒體平臺軟件工具軟件應(yīng)用軟件7.3.1 數(shù)字音頻基本概念7.3 音頻信息的獲取和處理 聲音是一種機(jī)械振動。模擬音頻技術(shù)把這種機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成電信號，并以模擬電壓的幅度表示聲音強(qiáng)弱。次聲波人耳可聽范圍超聲波20,000Hz 模擬音頻信號:聲音波形在時(shí)間和幅度上都是連續(xù)的，一般用不同的電壓表示。由于模擬音頻信號是連續(xù)的，所以不能由計(jì)算機(jī)直接處理。 數(shù)字音頻信號:是把表示聲音強(qiáng)弱的模擬電壓用數(shù)字表示。7.3.2 音頻信息的數(shù)字化7.3 音頻信息的獲取和處理 模擬信號的數(shù)字化過程10010110

14、0011101 數(shù)字音頻信號是由模擬聲音經(jīng)采樣、量化和編碼得來的。其信號在時(shí)間和幅度上都用離散的數(shù)字序列表示。7.3 音頻信息的獲取和處理 其過程是每隔一個時(shí)間間隔在模擬聲音的波形上取一個幅度值，把時(shí)間上的連續(xù)信號變成時(shí)間上的離散信號。采樣頻率是指計(jì)算機(jī)每秒鐘采集多少個聲音樣本。(1) 采樣 時(shí)間上的離散 采樣頻率越高，單位時(shí)間所得到的振幅值就會越多，因而對于原聲音曲線的模擬也就越精確。 采樣頻率聲音信號最高頻率 2 奈奎斯特(Nyquist)采樣定理： 主流聲卡的采樣頻率一般可分為22.05KHz、44.1KHz、48KHz三個等級，22.05只能達(dá)到FM廣播的聲質(zhì)，44.1KHz則是理論上

15、的CD音質(zhì)界限，48KHz則更加精確一些。7.3 音頻信息的獲取和處理 量化的過程是將采樣后的信號按整個聲波的幅度劃分成有限個區(qū)段(量化間距) ，然后把落入某個間距內(nèi)的值歸為一類，并賦予相同的量化值。(2) 量化 幅度上的離散 失真在采樣過程中是不可避免的，從下面兩幅圖我們可以直觀地看出，當(dāng)采用更高的采樣頻率、量化精度，就可以減少失真。但由此得到的數(shù)字音頻信號數(shù)據(jù)量也就越大。 7.3 音頻信息的獲取和處理 由于經(jīng)采樣和量化后的音頻信號數(shù)據(jù)量很大，所以一般要先對數(shù)字化的音頻信息進(jìn)行壓縮和編碼后再在計(jì)算機(jī)內(nèi)傳輸和存儲。在播放這些聲音時(shí)，還需要經(jīng)解碼器將二進(jìn)制編碼恢復(fù)成原來的模擬聲音信號播放。(3)

16、 編碼7.3 音頻信息的獲取和處理 (1) WAV文件格式：來源于對聲音模擬波形采樣，量化、編碼。這種文件最大的缺點(diǎn)是占用存儲空間大。適用領(lǐng)域：音頻原始素材保存。該格式是通用音頻格式。 7.3.3 數(shù)字音頻文件格式 未壓縮的波形音頻文件WAV和CD音頻光盤的存儲容量計(jì)算如下： 存儲量=采樣頻率采樣量化位數(shù)聲道數(shù)時(shí)間/8 舉例：采樣頻率為44.1KHz，采樣數(shù)據(jù)量化位數(shù)(或稱采樣精度)為16位、雙聲道，一張60分鐘的CD唱片所占存儲容量為： (44.110001623600)/8=635040000(B) 606(M)7.3 音頻信息的獲取和處理 (2) MP3文件格式：采用1:101:20壓縮

17、率制作的數(shù)字音頻文件。必須經(jīng)過解壓縮才能播放，數(shù)據(jù)量小。 (3) RA文件格式：最早的因特網(wǎng)流媒體音頻，音質(zhì)相對較差。特點(diǎn)是可在低的帶寬下在網(wǎng)上實(shí)時(shí)播放。 (4) WMA文件格式：因特網(wǎng)流媒體音頻，用于在互聯(lián)網(wǎng)上播放的壓縮音頻文件。質(zhì)量優(yōu)于RA。 (5) MID文件格式：是一種通過電子樂器彈奏，數(shù)字化合成的音頻文件，占用空間很小。 (6) APE文件格式：是一種音頻無損壓縮格式，可壓縮到傳統(tǒng)無損格式 WAV 文件的一半；而在音質(zhì)上超越一般的 MP3，達(dá)到和 CD 相同的音質(zhì)。 (7) AIF文件格式：Apple計(jì)算機(jī)的音頻文件格式。7.4.1 圖像與圖形的區(qū)別7.4 圖像信息的獲取和處理 圖像

18、由像素構(gòu)成，像素是組成圖像最基本的元素，每個圖像點(diǎn)用若干個二進(jìn)制位進(jìn)行描述。圖像通常用于表現(xiàn)自然景觀、人物、動物、植物等復(fù)雜的場景。 圖形是由具有方向和長度的矢量線段構(gòu)成。圖形使用坐標(biāo)、運(yùn)算關(guān)系以及顏色數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，因此把圖形叫做“矢量圖”。圖形的數(shù)據(jù)量小，常用于表現(xiàn)直線、曲線以及由各種線段圍成的圖形，不適于描述色彩豐富、復(fù)雜的自然影像。 7.4.2 顏色的基本概念7.4 圖像信息的獲取和處理 (1) 顏色的基本描述 彩色可用亮度、色調(diào)和飽和度來描述，人眼看到任意彩色光都是這三個特性的綜合效果。亮度是光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺。色調(diào)是反映的是顏色的種類。飽和度是指顏色的純度，飽和度越

19、深顏色越鮮明。亮度色調(diào)飽和度色彩的明暗程度顏色的種類色彩的純度7.3 圖像信息的獲取和處理 RGB 電腦彩色RedBlueGreen0 255 灰階0 255 灰階0 255 灰階 自然界常見的各種彩色光都可以由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色光按不同比例相配而成，這就是色彩學(xué)中最基本的原理三基色原理。 把三種基色光按不同比例結(jié)合時(shí)便產(chǎn)生一個完整的光譜，包含所有的色彩。通常稱之為相加混色。7.3 圖像信息的獲取和處理(2) 顏色空間表示 RGB色彩空間：由紅、綠、藍(lán)3種顏色光按不同比例相配而成，主要用于計(jì)算機(jī)顯示。 CMY色彩空間：三基色是青、品紅和黃，簡稱為CMY，適用于彩色印刷或彩色打

20、印。 顏色通常用三個獨(dú)立的屬性來描述，三個獨(dú)立的變量綜合就構(gòu)成了一個空間坐標(biāo)，這就是顏色空間。顏色空間可分為兩大類：基色顏色空間(RGB、CMY等) 和色、亮分離顏色空間(YUV、HSL等)。7.3 圖像信息的獲取和處理 YUV和YIQ色彩空間：適用于彩色電視系統(tǒng)，其中Y表示亮度信號，UV表示色差信號。美國、日本采用YIQ彩色系統(tǒng)，Y仍為亮度信號，IQ表示色差信號。 HSL色彩空間:H表示色調(diào)，S表示顏色的飽和度，L表示光的亮度。采用YUV模型來表示彩色圖像7.4.3 圖像信息的數(shù)字化7.4 圖像信息的獲取和處理 88 像素 1616像素 3232像素 6464像素 (1) 采樣：圖像采樣就是

21、對圖像在水平方向和垂直方向上等間隔地分割成矩形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個矩形網(wǎng)格稱為像素點(diǎn)。像素總數(shù)就是圖像的分辨率。 一幅圖像在用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理之前必須先轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式。圖像數(shù)字化過程可分為采樣、量化和編碼。7.4 圖像信息的獲取和處理 (2) 量化：是將采樣值劃分成各種等級，用一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)來表示采樣的值。量化位數(shù)越大，則越能真實(shí)地反映原有圖像的顏色，但得到的數(shù)字圖像容量也越大。 在量化時(shí)表示量化的色彩值(或灰度值)所需的二進(jìn)制位數(shù)稱為量化字長。一般可用8位、16位、24位或更高的量化字長來表示圖像的顏色。 (3) 編碼：圖像編碼是按一定的規(guī)則，將量化后的數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲在文件中。32級灰度

22、8級灰度 2級灰度 顏色深度為8位的圖像顏色深度為24位的圖像7.4 圖像信息的獲取和處理 (1) 圖像分辨率 是指打印圖像時(shí)，在每英寸上打印的像素?cái)?shù)。(圖像的像素大小是指位圖在高、寬兩個方向的像素?cái)?shù)相乘的結(jié)果。)7.4.4 圖像的屬性 (2) 顏色數(shù)量和深度 顏色深度是指在某一顏色系統(tǒng)中圖像的每個顏色所用的二進(jìn)制位數(shù)，而顏色數(shù)量是指該顏色系統(tǒng)中共有多少種顏色。顏色深度顏色總數(shù)圖像名稱12單色圖像416索引16 色圖像8256索引256 色圖像1665536HIColor 圖像2416672216True Color 圖像7.4 圖像信息的獲取和處理 顏色深度小于24bit的圖像稱為索引彩色圖

23、像，其像素顏色取自一個顏色查找表中最接近的顏色，這種方法顯示的顏色不是圖像本身真正的顏色，稱為偽彩色。 當(dāng)某個圖像的顏色深度達(dá)到或高于24bit時(shí)，其顏色數(shù)量已經(jīng)足夠多，且圖像的色彩和表現(xiàn)力非常強(qiáng)，基本上還原了自然影像，習(xí)慣上把這種圖像叫做“真彩色圖像”。 真彩色的每個像素的顏色由RGB基色分量的數(shù)值直接決定。每個基色分量占一個字節(jié)，共有3個字節(jié)即24bit，可生成的顏色數(shù)為224=16777216，即1600萬種顏色。 而32位真彩色是用其中的24位描述顏色部分，另外8位記錄256級灰度，用以加強(qiáng)真彩色的質(zhì)量。7.3 圖像信息的獲取和處理 對于同一幅數(shù)字圖像，采用不同的文件格式保存時(shí)，其圖像

24、數(shù)據(jù)量、色彩數(shù)量和表現(xiàn)力會有不同。7.4.5 數(shù)字圖像的文件格式與數(shù)據(jù)量 (1) 圖像文件的格式文件格式分辨率顏色深度(最大)說明BMP 任意 32bit Windows用位圖，鮮艷、細(xì)膩、但尺寸大GIF 96dpi 8bit 256索引顏色，尺寸小，有小動畫效果JPEG 任意 32bit JPEG壓縮文件，質(zhì)量高、尺寸小、略失真PSD 任意 24bit Photoshop專用，圖像細(xì)膩PCD 任意 32bit Kodak照片CD文件TIFF 任意 24bit 通用圖像文件，用于掃描儀、OCR系統(tǒng)WMF 96dpi 24bit Windows的剪貼畫文件(矢量圖)7.3 圖像信息的獲取和處理

25、數(shù)據(jù)量大是圖像文件的顯著特點(diǎn)。一幅未經(jīng)壓縮的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量大小可按下列公式計(jì)算： 圖像數(shù)據(jù)量大小 = 像素總數(shù)圖像顏色深度8 例如：一幅 640480 ，256 色圖像為 64048088 = 307200 (字節(jié))(2) 圖像文件的數(shù)據(jù)量像素點(diǎn)個數(shù)256=28個不同的色彩，用 8位表示位轉(zhuǎn)換為字節(jié)7.4.6 圖像信息的獲取方法7.4 圖像信息的獲取和處理掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號輸出 (1) 使用數(shù)碼相機(jī)拍照 利用數(shù)碼相機(jī)或者數(shù)碼攝像機(jī)直接拍攝自然影像，是最簡單的獲取圖像的手段。 (2) 使用掃描儀掃描 在掃描圖像時(shí)，應(yīng)根據(jù)圖像的使用場合，選擇合適的掃描分辨率。分辨率越大，圖像的細(xì)節(jié)部分越清

26、晰，但是圖像的數(shù)據(jù)量也會越大。 (3) 使用現(xiàn)成圖像 可從正式出版的圖片庫光盤或互聯(lián)網(wǎng)上獲得。 7.5.1 動畫的概念和發(fā)展歷史7.5 動畫與視頻信息掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號輸出 動畫由多幅畫面組成，當(dāng)畫面快速連續(xù)地播放時(shí)，由于人類眼睛存在“視覺滯留效應(yīng)”而產(chǎn)生動感。所謂“視覺滯留效應(yīng)”是指當(dāng)被觀察的物體消失后，物體仍在大腦視覺神經(jīng)中停留的時(shí)間約為1/24s。換句話說，如果每秒快速更換24個畫面或更多的畫面，那么，前一個畫面在腦海中消失之前，下一個畫面已經(jīng)映入眼簾，大腦感受的影像是連續(xù)的。7.5.2 電腦動畫7.5 動畫與視頻信息掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號輸出 電腦動畫有兩大類，一類是幀動畫

27、，另一類是矢量動畫。 幀動畫以幀作為動畫構(gòu)成的基本單位，很多幀組成一部動畫片。幀動畫借鑒傳統(tǒng)動畫的概念，一幀對應(yīng)一個畫面，每幀的內(nèi)容不同。當(dāng)連續(xù)演播時(shí)，形成動畫視覺效果。 矢量動畫是經(jīng)過電腦計(jì)算而生成的動畫，其畫面只有一幀，主要表現(xiàn)變化的圖形、線條、文字和圖案。矢量動畫通常采用編程或矢量動畫制作軟件來完成。7.5.3 制作動畫的設(shè)備和軟件7.5 動畫與視頻信息掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號輸出 制作動畫應(yīng)盡可能采用高速CPU，足夠大的內(nèi)存容量，以及大的硬盤空間，制作三維動畫時(shí)最好配置較高檔的顯示卡。 常用的動畫制作軟件： Flash網(wǎng)頁動畫軟件。 3D Studio Max三維造型和動畫軟件。 7

28、.5.4 視頻處理7.5 動畫與視頻信息掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號輸出 視頻與動畫沒有本質(zhì)的區(qū)別。視頻來自于數(shù)碼攝像機(jī)拍攝和經(jīng)數(shù)字化的模擬攝像資料等，常用于表現(xiàn)真實(shí)場景。動畫則是借助于編程或動畫制作軟件生成一系列景物畫面。 常用的視頻編輯軟件： Premiere視頻編輯軟件。 繪聲繪影視頻編輯軟件。 7.5.4 動畫和視頻常見的文件格式7.5 動畫與視頻信息掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號輸出 (1) GIF格式：有兩種類型，一種是固定畫面的圖像文件；另一種是多畫面動畫文件，均采用256色。 (2) SWF格式：用Flash軟件制作的動畫文件格式。該格式的動畫主要在網(wǎng)絡(luò)上演播，特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量小，動畫流

29、暢，但不能進(jìn)行修改和加工。 (3) AVI格式(標(biāo)準(zhǔn))：通用的視頻文件格式。兼容好、調(diào)用方便、圖像質(zhì)量好，但缺點(diǎn)是文件體積過于龐大。 (4) DV AVI格式：數(shù)碼AVI格式。它不同于傳統(tǒng)AVI格式，數(shù)碼攝像機(jī)就是使用這種格式記錄視頻數(shù)據(jù)的。 (5) DivX格式：采用DivX編碼的AVI格式。它可把DVD視頻壓縮為原來的10%，質(zhì)量接近DVD視頻光盤的效果。經(jīng)壓縮后的視頻文件擴(kuò)展名也是.avi。7.5 動畫與視頻信息掃描樣張光電轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號輸出 (6) MPEG格式：用MPEG算法壓縮得到的視頻文件。VCD是用MPEG-1格式壓縮的，DVD 則是用MPEG-2格式壓縮的。 (7) RM格式

30、：視頻流媒體技術(shù)始創(chuàng)者。圖像質(zhì)量較差。特別適合帶寬較小的網(wǎng)絡(luò)用戶在網(wǎng)上實(shí)時(shí)觀看。 (8) RMVB格式：它是RM格式的升級。它的文件大小比DivX影片減少了近45%，而視聽覺效果與其相當(dāng)。 (9) ASF格式：微軟開發(fā)的適合在網(wǎng)頁中插播的流格式視頻文件。 (10) WMV：也是微軟開發(fā)的一種可在網(wǎng)上實(shí)時(shí)播放流格式視頻文件。效果好于ASF和RM格式的視頻文件。7.6.1 多媒體數(shù)據(jù)壓縮概述7.6 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 圖像（30萬像素，真彩色） (64048024)81024=900KB 視頻（PAL制式,每秒25幀） (90025)1024 22MB /s 聲音（采樣頻率44.1KHz， 16位量化，雙聲道）(44.11000162) 8 1