數(shù)字媒體技術(shù)課件

1、第7講 數(shù)字媒體技術(shù)1 數(shù)字圖像處理(5.2)2 計算機圖形學(xué)(5.2)3 計算機動畫(5.4)4 數(shù)字音頻(5.3)5 數(shù)字視頻(5.4)什么是“數(shù)字媒體”？信息的表現(xiàn)形式是多種多樣的，例如語言、文字、圖形、動畫等它們都是信息的媒體(media)使用數(shù)字技術(shù)來存儲、處理和傳輸信息的基礎(chǔ)就是用“比特（bit）”來表示信息：數(shù)字聲音、編碼文本、數(shù)字圖像和圖形、數(shù)字視頻、數(shù)字動畫等它們均稱為“數(shù)字媒體（digital media）”數(shù)字媒體的優(yōu)點：易于存儲，便于處理，方便復(fù)制，有利于可靠傳輸，便于檢索，容易組合成“多媒體”1 數(shù)字圖像處理1 數(shù)字圖像的獲取過程與獲取設(shè)備（略）2 數(shù)字圖像在計算機中

2、的表示方法（略）3 圖像的壓縮編碼與文件類型4 數(shù)字圖像處理及其應(yīng)用圖像的壓縮編碼與文件類型復(fù)習(xí)1：分辨率與圖像大小的關(guān)系520 x376260 x188130 x94圖像分辨率：使用“水平分辨率x垂直分辨率”表示在屏幕顯示比例相同時，屏幕顯示的圖像大小與圖像分辨率成正比復(fù)習(xí)2：圖像數(shù)據(jù)量的計算未壓縮數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量計算（以字節(jié)為單位）： 數(shù)據(jù)量=水平分辨率垂直分辨率像素深度8 幾種常用格式的圖像的數(shù)據(jù)量： 圖像大小8位(256色)16位(65536色)24位(真彩色)640480300 KB600 KB900 KB1024768768 KB1.5 MB2.25 MB128010241.25

3、MB2.5 MB3.75 MB壓縮之后數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量計算（以字節(jié)為單位）：數(shù)據(jù)量 = (水平分辨率垂直分辨率像素深度/8) / 壓縮比 數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)壓縮圖像數(shù)據(jù)壓縮的必要性：節(jié)省存儲數(shù)字圖像所需要的存儲器容量提高圖像的傳輸速度，減少通信費用 圖像數(shù)據(jù)壓縮的可能性：數(shù)字圖像中有大量的數(shù)據(jù)冗余人眼視覺有局限性，允許圖像有一些失真圖像數(shù)據(jù)壓縮的兩種類型：無損壓縮：用壓縮后的數(shù)據(jù)還原出來的圖像沒有任何誤差有損壓縮：用壓縮后的數(shù)據(jù)還原出來的圖像有一定的誤差壓縮編碼方法的評價壓縮倍數(shù)的高低（壓縮比）重建圖像的質(zhì)量（有損壓縮時）壓縮算法的復(fù)雜程度數(shù)字圖像的常用文件格式常用的圖像文件格式有：名稱壓縮編碼算

4、法性質(zhì)典型應(yīng)用開發(fā)公司(組織)BMP不壓縮無損Windows應(yīng)用程序MicrosoftTIFRLE,LZW(字典編碼)無損桌面出版Aldus，MicrosoftGIFLZW無損因特網(wǎng)CompuServeJPEGDCT(離散余弦變換)，Huffman編碼大多數(shù)為有損因特網(wǎng),數(shù)碼相機等ISO/IECJP2小波變換，算術(shù)編碼無損/有損醫(yī)學(xué)應(yīng)用等ISO/IEC不同的圖象文件格式采用了不同的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和數(shù)據(jù)組織方法，它們有不同的應(yīng)用!BMP圖像文件格式BMP（BitMaP的縮寫）圖像格式是Windows操作系統(tǒng)下使用的一種標(biāo)準(zhǔn)圖像格式可支持單色、16色、256色、真彩色圖像一個文件包含一幅圖像，大多數(shù)

5、情況下不進行數(shù)據(jù)壓縮。文件大小是： 數(shù)據(jù)量=水平分辨率垂直分辨率像素深度8 BMP文件是最簡單、最通用的一種圖像文件格式，幾乎所有圖像應(yīng)用軟件都能支持GIF 圖像文件格式像素深度為8位(不超過256色) ，適合用作插圖、剪貼畫等色彩數(shù)要求不高的場合，LZW壓縮算法使文件特別小，用于互聯(lián)網(wǎng)傳輸GIF圖像格式能支持動畫GIF圖像格式能支持透明背景（JPEG不支持）GIF圖像格式具有累進顯示功能，適合網(wǎng)絡(luò)瀏覽器觀看 透明背景缺點: 不適合真彩色圖片 JPEG圖像文件格式JPEG是靜止圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)，采用JPEG標(biāo)準(zhǔn)的圖像文件擴展名是 .jpgJPEG特別適合各種連續(xù)色調(diào)的彩色或灰度圖像，

6、在計算機和數(shù)碼相機中已得到廣泛應(yīng)用 JPEG的最新標(biāo)準(zhǔn)是JPEG2000 (圖像文件擴展名是 .jp2)，它采用更先進的技術(shù)，效果更好,在醫(yī)學(xué)圖像處理中使用CR=7CR=14.7JPEGJPEG2000數(shù)字圖像處理及其應(yīng)用數(shù)字圖象處理：目的與內(nèi)容目的：(1) 提高圖像的視覺質(zhì)量(2) 恢復(fù)與重建有失真和畸變的圖像(3) 圖像分析，包括：圖像的分類、識別和理解等(4) 圖像數(shù)據(jù)的變換、編碼和數(shù)據(jù)壓縮(5) 圖像的存儲、管理與檢索(6) 圖像內(nèi)容與知識產(chǎn)權(quán)的保護 內(nèi)容：去噪、增強、復(fù)原、分割、提取特征、壓縮、存儲、檢索等Word和PowerPoint的圖像編輯功能 圖片編輯舉例(外形修改)縮小壓扁

7、放大拉長原始圖片Word和PowerPoint的圖像編輯功能 圖片編輯舉例(裁剪與旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)90度裁剪底部裁剪左部旋轉(zhuǎn)任意角度原始圖片Word和PowerPoint的圖像編輯功能 圖片編輯舉例(圖像屬性修改)增加對比度降低對比度增加亮度降低亮度灰度圖片黑白圖片原始圖片圖像的特效處理原始圖像波浪效果旋轉(zhuǎn)效果旋渦效果圖像去噪去噪之后的圖像有噪聲的圖像圖像增強增強前的圖像增強后的圖像圖像恢復(fù)陳舊的老照片恢復(fù)后的照片摳圖場景合成圖像分割與識別原始圖像戒指健身圈手分割后進行識別原始圖像分割成若干部分人臉檢測與識別數(shù)字圖像處理的應(yīng)用(1) 圖像通信，包括圖像傳輸、電視電話、電視會議等。(2) 遙感(3)

8、醫(yī)療診斷(4) 工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如產(chǎn)品質(zhì)量檢測，生產(chǎn)過程自動控制等(5) 機器人視覺(6) 軍事、公安、檔案管理等其他方面的應(yīng)用X光圖像CT圖像核磁共振圖像指紋圖像附：常用的圖像編輯軟件Word和PowerPoint具有基本的圖像編輯功能Windows附件中的“畫圖”軟件微軟Office工具中的Picture ManagerACD System公司的ACDSee32Adobe PhotoShop2 計算機圖形計算機中有兩種不同類型的圖取樣圖像(位圖)Sampled image, dot matrix image, bitmap image,簡稱: image合成圖像(計算機圖形)Synthe

9、tic image, vector graphics, 簡稱: graphics什么是計算機圖形(graphics)通過對景物的結(jié)構(gòu)、形狀與外貌進行描述(稱為“建?！?，然后根據(jù)該描述和選定的觀察位置及光線狀況，生成該景物的圖形計算機制作的圖形也稱為“計算機合成圖像”計算機制作圖形的步驟如下： 建模/造型(Modeling)景物的模型(model)(1) 建模景物的視圖 繪 制(Rendering)(Image Synthesis)(2) 繪制景物的造型(建模)方法：幾何造型使用基本的幾何元素(如平面、曲面、立方體、多面體、圓柱、圓球、圓錐等)，借助于“并”、“差”、“交”等運算來描述物體的結(jié)

10、構(gòu)與形狀 造型（Modelling）在計算機中表示景物結(jié)構(gòu)、形狀和外觀的方法和技術(shù)。造型技術(shù)之一：幾何造型交互式網(wǎng)格造型借助3D Modeling軟件，編輯網(wǎng)格形狀DemoDemo 2測量造型特點：數(shù)據(jù)點越多，三角形數(shù)目也越多，模型就越精確。使用三維激光掃描技術(shù)，將復(fù)雜景物表面輪廓點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集下來，然后用大量三角形面片組成的多面體來近似表示。 自然景物的造型日本Yoshinori Dobashi等人繪制的真實感云（Siggraph2000） 挪威云杉 通過反映其形狀生成規(guī)律的計算過程來模擬自然景物常用的方法： 分數(shù)維造型技術(shù)基于語法的造型技術(shù)粒子系統(tǒng)等。 計算機圖形的繪制技術(shù)繪制（rend

11、ering）,也稱為圖像合成(image synthesis)依據(jù)景物的模型，根據(jù)觀察位置和光線情況，生成該景物可視圖像的過程景物圖像的繪制過程取景變換視域裁剪三角化光柵化隱藏面消除明暗處理陰影生成紋理映射景物的模型景物的圖像繪制流水線（Rendering Pipeline）物體表面用多邊形進行近似表示 投影裁剪和消隱處理 明暗處理、陰影生成和紋理映射 紋理映射皮膚的紋理動物皮膚紋理光照與明暗處理繪制的硬件支持顯卡(圖形卡)繪制的三個基本要求：每秒可處理的三角面片數(shù)量要大(108個) ，以生成復(fù)雜場景的圖像紋理數(shù)據(jù)庫要大(幾幾十GB)，以生成多種多樣的高度真實感圖像：繪制速度要快，游戲要求實時

12、繪制（25幀/秒）繪制過程中，每一個像素的顏色及其亮度都要經(jīng)過大量的計算才能得到，因此繪制過程的計算量很大，特別是三維圖形和動畫顯卡在繪制過程中起著關(guān)鍵作用繪圖處理器承擔(dān)著繪制過程中的大部分計算任務(wù)顯卡實時繪制性能的進展nVidia公司顯示芯片性能的發(fā)展代年產(chǎn)品名工藝晶體管數(shù)填充率多邊形率11998年末RIVA TNT0.257M50M6M11999年初RIVA TNT20.22 9M75M9M21999年末Geforce2560.22 23M120M15M22000年初Geforce20.18 25M200M25M32001年初Geforce30.15 57M800M30M32002年初Ge

13、force4Ti0.15 63M1200M60M42003年初GeforceFX0.13 125M2000M200M GeForce 5 GeForce 6 GeForce 7GeForce 8 GeForce 9 GeForce 100 為GeForce 9系列的更名產(chǎn)品 GeForce 200 - 0.065 , GeForce 400 0.04 , 支持DirectX 11，支持GDDR5存儲器第12代 2010年2007年銷售：$3.77 Billion2007年利潤： $704.2 Million2007員工人數(shù)：4083Computer Graphics 欣賞美國康乃爾大學(xué)Suza

14、nne Smits 和Priamos Georgiades建模并繪制的俄羅斯茶壺 俄羅斯茶壺MIT CSAIL Computer Graphics Group自然景物的造型植物場景（軟件所，香港中文大學(xué)）真實感地形圖浙江大學(xué)CAD&CG Lab分形圖案1分形圖案2計算機繪制的鋼筆畫和鉛筆畫 木 桶 玻璃瓶引用自：Georges Winkenbach,D.Salesin (Univ.of Washington) pp.469-476, SIGGRAPH96素描效果圖SIGGRAPH2002Adam Finkelstein, Philip Davidson, Robert Kalnins, Lee

15、 Markosian, Matthew Webb (Princeton University)Michael Kowalkski, Barbara Meier (Brown University) 卡通畫計算機圖形的應(yīng)用(1) 計算機輔助設(shè)計和輔助制造(CADCAM)。(2) 利用計算機生成各種地形圖、交通圖、天氣圖、海洋圖、石油開采圖等。(3) 作戰(zhàn)指揮和軍事訓(xùn)練。(4) 計算機動畫和計算機藝術(shù)。(5) 其它：電子出版、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)監(jiān)控、輔助教學(xué)、軟件工程等。 附：常用矢量繪圖軟件內(nèi)嵌的繪圖軟件：Word 和 PowerPoint中的繪圖功能（簡單的二維圖形 ） 辦公與事務(wù)處理、平面設(shè)計、

16、電子出版等使用的繪圖軟件：Corel公司的CorelDraw，Adobe 公司的Illustrator，Macromedia公司的FreeHand，微軟公司的Microsoft Visio等專業(yè)繪圖軟件： AutoCAD、PROTEL和CAXA電子圖板（機械、建筑等）MAPInfo、ARCInfo、SuperMap GIS （地圖、地理信息系統(tǒng)）3 計算機動畫什么是計算機動畫？計算機動畫使用計算機生成一系列畫面供實時演播的一種技術(shù)（ 至少12幀/秒：卡通片15fps，電影24fps）上世紀(jì)九十年代開始，計算機動畫技術(shù)應(yīng)用于電影特技，如電影“侏羅紀(jì)公園”、 玩具總動員、泰坦尼克等，取得轟動效應(yīng)應(yīng)

17、用領(lǐng)域：影視和廣告領(lǐng)域：電影特技、動畫片、電視廣告制作等教育和培訓(xùn)領(lǐng)域：輔助教學(xué)、駕駛員訓(xùn)練等科技領(lǐng)域：科學(xué)計算可視化，復(fù)雜系統(tǒng)的動態(tài)模擬軍事領(lǐng)域：軍事訓(xùn)練、作戰(zhàn)模擬等電子游戲動畫與游戲軟件提供娛樂功能的電腦軟件，它為游戲參與者提供了一個虛擬的空間，用戶在其中扮演真實世界中扮演不了的角色，獲得平時不易得到的體驗和享受 電子游戲機（電玩游戲，簡稱電玩）。三款第7代家用游戲機：任天堂：Wii 微軟：Xbox 360 索尼：PlayStation 3 （PS3）進入21世紀(jì)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，大型多人在線游戲成為了電腦游戲的一個新的發(fā)展方向電子游戲計算機動畫的制作過程(1) 創(chuàng)意,設(shè)計動畫腳本(2)

18、 預(yù)處理（掃描外部圖象，輸入外部資料）(3) 場景造型（描述景物的形狀與結(jié)構(gòu)）(4) 設(shè)定景物的材質(zhì)、環(huán)境光源、攝像機位置 (5) 設(shè)計和描述場景和角色的運動 (6) 繪制一系列圖像(7) 配音(包括背景音樂和臺詞)(8) 動畫的錄制 腦立體旋轉(zhuǎn)剖面圖 計算機動畫的關(guān)鍵運動控制依據(jù)不同的運動控制方法，有下列不同的動畫關(guān)鍵幀動畫算法動畫漸變和變形物體動畫關(guān)節(jié)動畫人體動畫基于物理的動畫關(guān)鍵幀動畫預(yù)先給出關(guān)鍵幀，然后采用插值技術(shù)自動生成中間幀的一種技術(shù)（自動生成）（例）MannequinVenus算法動畫 用一個數(shù)學(xué)模型去控制物體隨時間如何運動和變化例4 窗簾動畫(浙大)例1 單擺運動例2 茶壺旋轉(zhuǎn)

19、例3 輪子的運動人體動畫用計算機進行人體造型和行為模擬的動畫技術(shù)A complex action of opening a drawerAn agent calling a lift. A sitting action using Inverse Kinematics 運動捕獲技術(shù)(Motion Capture) 通過真人關(guān)節(jié)處和臉部的傳感器獲取運動數(shù)據(jù)，然后再用來控制動畫中虛擬角色的運動和臉部表情。例1例2例：電子版動態(tài)清明上河圖電子版動態(tài)清明上河圖高6.5米、長130余米，使用12臺電影級的投影儀，整個活動畫面以4分鐘為周期進行展示人物：趕集的人們和馱運貨物的騾馬從條條道路向城里進發(fā)；繁忙

20、的汴河碼頭旁停泊著數(shù)條大船，其中有一條裝滿了糧食，一些人正忙著搬運；市集上熱鬧非凡，行人來來往往，有騎馬出行的官吏，有挑擔(dān)前行的農(nóng)夫，還有為商賈駕車的車夫。其中白天出現(xiàn)人物691名，夜晚出現(xiàn)人物377名，畫中人物都會動，趕路腳夫還會邊走邊吆喝背景：原作中有數(shù)百棵樹、數(shù)百座建筑，靜止的背景和動態(tài)的背景之間有不同的透視效果，包括草木、人物、建筑之間的遮擋關(guān)系、陰影分布、光線投射夜景：燈光、照明以及光線是組成歌舞升平的汴梁夜景的重要元素，其中的燈籠有十幾種，它們形式各異、照度不同，構(gòu)成了整個夜景作為配合清明上河圖的還有一條潺潺流動的“江水”。通過26臺投影儀投射在一層紗網(wǎng)上，紗網(wǎng)可以在保留一部分影像

21、之余同時還會使一些影像穿透，同時在紗網(wǎng)底部堆積很多的黃沙與鵝卵石，通過這種虛實相間的方式，來表現(xiàn)江水流動、波光粼粼等動態(tài)景象絲絹珍藏版原作寬24.8厘米、長528.7厘米，展現(xiàn)北宋時城市的晝夜風(fēng)景。鈔券版清明上河圖部分畫面 例7.1 例7.2 互聯(lián)網(wǎng)動畫之一：GIF動畫GIF動畫特別適合卡通動畫：GIF動畫制作將若干圖片組織成為一個文件： 1 打開第1張圖片；2 插入其他的圖片; 3設(shè)置每張圖片的顯示時間； 4設(shè)定重復(fù)次數(shù); 5 保存 （例）互聯(lián)網(wǎng)動畫之二： Flash動畫Macromedia公司的Flash動畫畫面大小可任意調(diào)節(jié)，用戶可控制播放過程既可生成自動可執(zhí)行文件(*.exe)，還可生

22、成用 Flash 播放器播放的文件 (*.SWF)；既可做成單獨的動畫，也可以嵌入網(wǎng)頁文件采用流式傳輸方式，可以邊下載邊進行播放演示附：動畫制作軟件著名的造型與動畫制作的商品化軟件:加拿大Alias公司的Power animator 法國TDI公司的Explore荷蘭ElectroGIG公司的3DGO加拿大Vertigo公司的Vertigo美國Wavefront公司的Advanced Visualizer美國SGI公司Alias和Wavefront 公司的MAYA美國Autodesk公司Discreet公司的3ds max，Animator Studio4 數(shù)字聲音及應(yīng)用4.1 波形聲音的獲取

23、與播放4.2 波形聲音的壓縮編碼與文件類型波形聲音的獲取與播放聲音的輸入（獲?。┞曇粲烧駝赢a(chǎn)生，通過空氣進行傳播聲音是一種波，它由許多不同頻率的諧波組成聲音信號數(shù)字化過程：取 樣模擬聲音信號取樣的目的是把時間上連續(xù)的信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的信號量 化量化是把每個樣本從模擬量轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量(8位或16位整數(shù)表示)數(shù)字聲音01100011001編 碼將所有樣本的二進制代碼組織在一起，并進行數(shù)據(jù)壓縮聲卡是聲音獲取與播放的核心聲音卡（sound card）模擬聲音數(shù)字聲音取樣、量化和編碼PC存儲器聲波轉(zhuǎn)換為電信號麥克風(fēng)聲音信號的重建：解碼與數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)字聲音模擬電信號電信號轉(zhuǎn)換為聲波聲卡的結(jié)構(gòu)與類型 聲卡

24、主要由2塊芯片組成：主處理芯片：包括數(shù)字信號處理器、MIDI控制、I/O控制等 CODEC芯片：負責(zé)多聲道取樣、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、混音處理等音頻主芯片音頻混合芯片運 算放大器功 率放大器MIDI/joystickMIC輸入/線路輸入P C I 總 線 線路輸出 揚聲器Audio CODEC芯片 當(dāng)前PC機的聲卡大多已不再做成獨立的插卡形式，而是與主板集成在一起，稱為集成聲卡。波形聲音的壓縮編碼與文件類型數(shù)字波形聲音的數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮的必要性：為了降低存儲成本和提高在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸效率數(shù)據(jù)壓縮的可能性：聲音中包含有大量冗余信息；人耳靈敏度有限，允許有一定失真而不易察覺數(shù)字波形聲音壓縮編碼的方法：

25、全頻帶聲音：國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG；工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Dolby AC-3 數(shù)字語音：固定電話使用ADPCM編碼 手機使用高效率的混合編碼技術(shù)所謂“MP3音樂”，它是一種采用MPEG-1層3編碼的高質(zhì)量數(shù)字聲音, 壓縮比大約1012倍，使一張普通CD光盤上可以存儲大約100首MP3歌曲，可連續(xù)播放10小時。 常用聲音文件類型及其應(yīng)用 文件類型開發(fā)者編碼類型效果主要應(yīng)用WAV微軟公司未壓縮聲音達到CD品質(zhì)支持多種采樣頻率和量化位數(shù)，獲得廣泛支持APEMatthew T. Ashland無損壓縮壓縮比為2:1左右高品質(zhì)數(shù)字音樂M4A蘋果公司無損壓縮壓縮比為2:1左右QuickTime, iTunes, iPod，

26、Real PlayerMP3ISO有損壓縮MPEG-1 audio層3壓縮比為8:112:1因特網(wǎng)，MP3音樂WMA微軟公司有損壓縮壓縮比高于MP3使用數(shù)字版權(quán)保護因特網(wǎng)，音樂AC3美國Dolby公司有損壓縮壓縮比可調(diào)，支持5.1、7.1聲道DVD, 數(shù)字電視，家庭影院等復(fù)習(xí)：MP3播放器程序存儲器存儲卡(閃爍存儲器)液晶顯示D/A轉(zhuǎn)換嵌入式處理器聲音輸出控制按鍵USB接口嵌入式處理器用于運行控制程序，控制各個部件協(xié)調(diào)工作：它接收控制按鍵的操作命令，從存儲卡讀取MP3音樂數(shù)據(jù)、進行解碼、 還原出數(shù)字聲音信號存放MP3音樂數(shù)據(jù)，容量越大，可存放的歌曲數(shù)目就越多 存放MP3播放器的控制程序與解碼程

27、序顯示MP3播放器的工作狀態(tài)和歌曲的歌詞負責(zé)與主機連接并下載MP3歌曲等把數(shù)字聲音轉(zhuǎn)換為模擬聲音信號，用戶即可聽到聲音小結(jié)：計算機中的數(shù)字聲音數(shù)字聲音的特點：是一種連續(xù)媒體，傳輸與播放有實時性要求數(shù)據(jù)量大，對存儲和傳輸?shù)囊蟊容^高，必須進行壓縮 數(shù)字聲音的類型：取樣（波形）聲音數(shù)字語音：應(yīng)用于電話、手機、多媒體配音等全頻帶聲音：CD和DVD音樂，數(shù)字電視伴音等計算機合成聲音合成語音合成音樂（MIDI）5 數(shù)字視頻及應(yīng)用 視頻(video)：隨時間變化其內(nèi)容的一組圖象(24,25, 30幀/秒)，又叫運動圖象或活動圖象(motion picture)常見視頻信號：電視，電影，動畫等.視頻信號的特

28、點：內(nèi)容隨時間而變化,伴隨有與畫面動作同步的聲音(伴音),人類接受的信息70%來自視覺, 其中活動圖象是信息量最豐富、直觀、生動、具體的一種承載信息的媒體。視頻信息的處理是多媒體技術(shù)的核心。什么是視頻（video）？數(shù)字視頻信號的獲取 視頻信號的數(shù)字化過程: 與圖像、聲音的數(shù)字化過程相仿，但更復(fù)雜一些(8-10 bits)濾波取樣量化編碼數(shù)字視頻信息模擬視頻信號VUYUVY 數(shù)字視頻的獲取設(shè)備： 視頻采集卡（簡稱視頻卡） 數(shù)字攝像頭，通過光學(xué)鏡頭和CCD或CMOS采集動態(tài)圖像，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸入PC機 脫機獲取設(shè)備：數(shù)碼攝像機 數(shù)字視頻有哪些傳播途徑？數(shù)字視頻節(jié)目制作視頻服務(wù)器光盤刻錄 地面

29、無線傳播 衛(wèi)星傳播 數(shù)字CATVInternetVCDBD解碼器電視機便攜式播放器PC機DVD數(shù)字視頻的壓縮編碼視頻數(shù)據(jù)壓縮的必要性：數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量大得驚人，1分鐘的數(shù)字電視圖像未壓縮時其數(shù)據(jù)量可超過1GB，對存儲、傳輸和處理都有很大的困難視頻數(shù)據(jù)壓縮的可能性：視頻信息的每個畫面內(nèi)部有很多信息冗余相鄰畫面的內(nèi)容有高度的連貫性人眼的視覺靈敏度有限，允許畫面有一定失真結(jié)論：數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量可壓縮幾十倍甚至幾百倍 數(shù)字視頻的三類編碼標(biāo)準(zhǔn)ITU-T國際標(biāo)準(zhǔn)：H.261(Px64)標(biāo)準(zhǔn)、 H.263標(biāo)準(zhǔn)等ISO/IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)：MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)（等同于ITU-T H.262），用于

30、低分辨率、低碼率視頻應(yīng)用的MPEG-4 ASP，代表當(dāng)前技術(shù)水準(zhǔn)的MPEG-4 AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（等同于ITU-T H.264）,在HDTV、藍光盤、XBOX、iPod、iPhone等眾多領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。公司標(biāo)準(zhǔn)：Intel公司的IndeoVideo，蘋果公司在QuickTime中使用過的Cinepak， Real Network公司的RealVideo，微軟公司的 WMV，Adobe公司Flash播放器中使用的VP6等目前流行的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)名 稱圖像格式壓縮后的碼率主要應(yīng)用MPEG-1360288大約1.2 Mb/s 1.5Mb/s適用于VCD、數(shù)碼相機、數(shù)字攝像機等H.261360

31、288 或180144Px64 kb/s (P=1、2時，只支持180144格式，P6時，可支持360288格式)應(yīng)用于視頻通信，如可視電話、會議電視等MPEG-2 (MPML)7205765 Mb/s 15Mb/s用途最廣, 如DVD、衛(wèi)星電視直播、數(shù)字有線電視等MPEG-2高清格式144011521920115280 Mb/s 100Mb/s高清晰度電視（HDTV）領(lǐng)域MPEG-4ASP分辨率較低的視頻格式與MPEG-1，MPEG-2相當(dāng)，但最低可達到64kb/s在低分辨率低碼率領(lǐng)域應(yīng)用，如監(jiān)控、IPTV、手機、MP4播放器等MPEG-4 AVC多種不同的視頻格式采用多種新技術(shù)，編碼效率比

32、MPEG-4ASP顯著減少已在多種領(lǐng)域應(yīng)用，如HDTV、藍光盤、IPTV、XBOX、iPod、iPhone等視頻文件與播放器播放器(Player)實際上就是一種解碼器，但通常既可以解碼多種類型的信息（音頻、視頻、圖片、），還能解碼多種不同類型的文件格式。PC上使用的是軟件播放器，一臺計算機可以安裝多個不同的播放器：微軟公司的“Microsoft Media Player”，蘋果公司的QuickTime Player和iTunes，Real公司的RealPlayer (簡稱RealOne 播放器)“全能”播放器：Storm Player（暴風(fēng)影音）、The KMPlayer、絢彩魅影、變色龍萬能播放器（PPStream）、豪杰超級解霸，等等硬件播放器（便攜式）：MP3播放器：以播放MP3格式的音頻信息為主，也能收聽廣播、觀看文本和圖片，功能更強一些的還能播放視頻信息MP4播放器：以播放視頻為主，國外叫做PVP（個人視頻播放器）或PMP（便攜式媒體播放器），LCD屏