大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ) 第7章 多媒體技術(shù)課件

第7章多媒體技術(shù)

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)1本章主要內(nèi)容

多媒體基本概念及常見媒體類型多媒體系統(tǒng)組成數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)聲音處理技術(shù)基礎(chǔ)視頻處理技術(shù)基礎(chǔ)動畫制作技術(shù)基礎(chǔ)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容多媒體基本概念及常見媒體類型27.1多媒體基本概念及常見媒體類型媒體:信息交流的中介。多媒體：多媒體是由兩種以上的媒體融合而成的信息綜合表現(xiàn)形式，是多種媒體的處理、集成和利用的結(jié)果。多媒體技術(shù)：具有集成性、實(shí)時性和交互性的計算機(jī)綜合處理聲文圖信息的技術(shù)。7.1多媒體基本概念及常見媒體類型媒體:信息交流的中介。37.1.1

計算機(jī)中常見媒體類型文本圖形指用計算機(jī)繪制的幾何形狀

如：直線、圓、圓弧、矩形

曲線、圖表等，也稱矢量圖。圖像

由輸入設(shè)備捕捉的實(shí)際場景畫面，

或以數(shù)字化形式存儲的任意畫面。

也稱位圖7.1.1計算機(jī)中常見媒體類型文本47.1.1計算機(jī)中常見媒體類型音頻數(shù)字化的聲音，除包括音樂、語音外，

還包括各種音響效果。視頻

一種活動影像，與電影（Movie）和

電視原理一樣—視覺暫留。7.1.1計算機(jī)中常見媒體類型音頻57.1.1

計算機(jī)中常見媒體類型動畫視頻一般是指對自然界真實(shí)影像的記錄，如用攝像機(jī)記錄下來的自然

風(fēng)光，而動畫通常指人工創(chuàng)作出的

聯(lián)系圖像所組合成的動態(tài)影像。三維模型

三維模型示物體的多邊形表示，通常

用計算機(jī)或者其它設(shè)備進(jìn)行顯示。一般

用三維建模工具或者三維掃描儀獲取。7.1.1計算機(jī)中常見媒體類型動畫6文本文件格式TXT、RTF以及WORD格式的DOC、DOCX、DOT文件聲音文件格式WAV、MID和MP3等圖形、圖像文件格式BMP、PCX、GIF、TIF、JPG、TGA等影像文件格式AVI、MOV、MPG和DAT文件等7.1.2常見媒體信息文件格式文本文件格式7.1.2常見媒體信息文件格式7動畫文件格式GIF、AVI、SWF等3D模型文件格式OBJ、3DS、FBX和X等7.1.2常見媒體信息文件格式動畫文件格式7.1.2常見媒體信息文件格式87.2多媒體系統(tǒng)組成多媒體系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)7.2多媒體系統(tǒng)組成多媒體系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)97.2.1多媒體計算機(jī)系統(tǒng)多媒體系統(tǒng)硬件體系7.2.1多媒體計算機(jī)系統(tǒng)多媒體系統(tǒng)硬件體系10顯示系統(tǒng)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯卡1）ROMBIOS：固化在存儲器芯片中的只讀驅(qū)動程序，顯卡的特征參數(shù)、基本操作等保存在其中。2）RAM：顯示緩沖存儲器，其容量大小決定了顯示顏色數(shù)量的多少和分辨率的高低。3）控制電路：控制顯示的狀態(tài)，進(jìn)行顯示指令的處理等。4）信號輸出端子：將顯示信息和控制信號送至顯示器。顯示系統(tǒng)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯卡1）11顯卡分類

1）一般顯示卡：完成顯示基本功能，顯示性能的優(yōu)劣主要由品牌、工藝質(zhì)量、緩沖存儲器容量等因素確定。2）圖形加速卡：目前以AGP顯示卡為主，帶有圖形加速器。該卡在顯示復(fù)雜圖像三維圖像時速度較快。3）3D圖形卡：專為帶有3D圖形的高檔游戲開發(fā)的顯示卡，三維坐標(biāo)變換速度快，圖形動態(tài)顯示反應(yīng)靈敏、清晰。4）顯示／TV集成卡：在顯示卡上集成了高頻頭和視頻處理電路，使用該顯示卡既可顯示正常多媒體信息，又可收看電視節(jié)目。5）顯示/視頻輸出集成卡：在顯示卡上集成了視頻輸出電路，在把信號送至顯示器顯示正常信號的同時，還把信號轉(zhuǎn)換成視頻信號，送到視頻輸出端子，供電視機(jī)或錄像機(jī)接收、錄制和播放。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯卡分類7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹12顯示器7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹CRT顯示器LCD顯示器顯示器7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹CRT顯示器LCD13顯示器性能指標(biāo)屏幕尺寸：顯示器的屏幕尺寸分為三種，即顯像管尺寸（tubesize）、可視尺寸（viewablesize）和光柵尺寸(rastersize）。其中，顯像管尺寸是指顯像管正面對角線的長度，一般以英寸(1英寸=25.4厘米)為單位；可視尺寸指的是顯示器可顯示區(qū)域?qū)清X的長度，該尺寸小于顯像管尺寸，一般以毫米為單位：光柵尺寸是指顯像管最大掃描區(qū)域的尺寸，用橫向數(shù)值和縱向數(shù)值分別表示區(qū)域的大小。點(diǎn)距：顯示器上最小的發(fā)光單位是像素點(diǎn)，像素點(diǎn)是電子束穿過熒光屏內(nèi)側(cè)鋼板上的陰罩孔激發(fā)熒光物質(zhì)而形成的，同色像點(diǎn)之間的距離稱為點(diǎn)距，單位為毫米。點(diǎn)距是衡量顯示器質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，其數(shù)值越小，清晰度越高，顯示器質(zhì)量越好，但技術(shù)難度也越大。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯示器性能指標(biāo)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹14顯示器性能指標(biāo)掃描頻率：顯示器的顯示器件是顯像管，顯像管在工作時，電子束按順序高速掃描整個屏幕，使人們看到近似連續(xù)的顯示信息。就理論而言，掃描頻率越高，顯示質(zhì)量越好，圖像越穩(wěn)定。顯示分辨率：顯示器的顯示分辨率是一組標(biāo)稱值，以像素點(diǎn)（pixel）為基本單位。表示方法是320×200、640×480，前面是屏幕橫向像素點(diǎn)的總數(shù)，后面是屏幕縱向像素點(diǎn)的總數(shù)。顏色數(shù)量：顏色數(shù)量是指顯示器同屏顯示的顏色數(shù)量，它主要由顯示適配器決定。當(dāng)顯示適配器上的緩沖存儲器容量足夠大時，顯示器同屏顯示的顏色數(shù)量也足夠多。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯示器性能指標(biāo)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹15音頻設(shè)備

音頻卡即聲卡，計算機(jī)通過它處理音頻信號。音頻卡的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)字音頻、音樂合成和MIDI。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹聲卡音頻設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹聲卡163D音效原理

為什么能用幾個揚(yáng)聲器（7.1聲道、5.1聲道、4.1聲道、5聲道、4聲道，甚至2聲道）回放出接近于真實(shí)世界的各種聲音和音樂效果？

人類感知聲源的位置最基本的理論是雙工理論，這種理論基于兩種因素:兩耳間聲音的到達(dá)時間差和兩耳間聲音的強(qiáng)度差。時間差是由于距離的原因造成，當(dāng)聲音從正面?zhèn)鱽頃r距離相等，所以沒有時間差，但若偏右3度，則到達(dá)右耳的時間就要比左耳約少30μs，而正是這30μs，使得人耳辨別出了聲源的位置。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹7.1聲道音響系統(tǒng)3D音效原理7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹7.1聲道音17數(shù)字圖像設(shè)備（1）攝像頭

7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹鏡頭像素接口視頻捕獲能力調(diào)焦功能等參數(shù)。數(shù)字圖像設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹鏡頭18數(shù)字圖像設(shè)備（2）數(shù)碼相機(jī)

7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹由鏡頭、CCD、A/D（模／數(shù)轉(zhuǎn)換器）、MPU（微處理器）、內(nèi)置存儲器、LCD（液晶顯示器）、PC卡（可移動存儲器）和接口（計算機(jī)接口、電視機(jī)接口）等部分組成數(shù)字圖像設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹由鏡頭、C19數(shù)字圖像設(shè)備（3）掃描儀

7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹手動式平面式滾筒式膠片式數(shù)字圖像設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹手動式平面式20視頻設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹數(shù)碼視頻攝像機(jī)將視頻信號經(jīng)過數(shù)碼化處理成0和1信號并以數(shù)碼記錄的方式，通過磁鼓螺旋掃描記錄在6.35mm寬的金屬視頻錄像帶上，視頻信號的轉(zhuǎn)換和記錄都是以數(shù)碼的形式存儲，從而提高了錄制圖像的清晰度，使圖像質(zhì)量輕易達(dá)到500線以上。視頻設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹數(shù)碼視頻攝像機(jī)將21打印輸出設(shè)備（1）針式打印機(jī)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：便宜、耐用、可打印多種類型紙張。缺點(diǎn)：打印效果比較一般，而且噪聲較大打印輸出設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：便宜、22打印輸出設(shè)備（2）噴墨打印機(jī)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：價格較便宜，而且它打印時噪聲較小，圖形質(zhì)量較高。缺點(diǎn)：墨盒用完了要及時更換，但相對于針式打印機(jī)來說消耗較高。打印輸出設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：價格較23打印輸出設(shè)備（2）激光打印機(jī)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：分辨率很高，有的能達(dá)到600dpi以上，打印效果精美細(xì)致。缺點(diǎn)：價格較高。硒鼓打印輸出設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：分辨率247.3

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷基于圖像處理和模式識別的草莓病害識別研究（1）圖像獲?。?）圖像預(yù)處理（3）圖像分割（4）圖像特征提?。?）病害類型的識別7.3農(nóng)業(yè)病害圖像診斷基于圖像處理和模式識別的草莓病257.3.1

數(shù)字圖象處理基礎(chǔ)

自然界中的圖像都是模擬量，電視、電影、照相機(jī)等圖像記錄與傳輸設(shè)備都是使用模擬信號對圖像進(jìn)行處理。但是計算機(jī)只能處理數(shù)字量，而不能處理模擬圖像。所以我們要在在處理圖像之前進(jìn)行圖像數(shù)字化。

簡單的說，數(shù)字圖像就是能夠在計算機(jī)上顯示和處理的圖像。7.3.1數(shù)字圖象處理基礎(chǔ)自然界中的圖像都是模擬量26數(shù)字圖像的顯示W(wǎng)hatweseeWhatacomputerseesSource:S.Narasimhan數(shù)字圖像的顯示W(wǎng)hatweseeWhatacompu277.3.2圖像的分辨率圖像的空間分辨率（SpatialResolution）

圖像的空間分辨率是指圖像中每單位長度包含的像素或點(diǎn)的數(shù)目。常以像素/英寸（pixelsperinch，ppi）為單位表示。

如72ppi表示圖像中每英寸包含72個像素或點(diǎn)。分辨率越高，圖像越清晰，圖像文件所需要的磁盤空間越大，處理時間也越長。7.3.2圖像的分辨率圖像的空間分辨率（Spatial287.3.2圖像的分辨率一般來說，采樣間隔越大，所得圖像像素數(shù)越少，空間分辨率低，質(zhì)量差，嚴(yán)重時出現(xiàn)像素呈塊狀的棋盤格效應(yīng)(CheckerboardEffect)；采樣間隔越小，所得圖像像素數(shù)越多，空間分辨率高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大。7.3.2圖像的分辨率一般來說，采樣間隔越大，所297.3.2圖像的分辨率圖像的灰度分辨率（Gray-LevelResolution）

在數(shù)字圖像中，灰度級分辨率又稱色階，指圖像中分辨的灰度級科目，即灰度級數(shù)目，它與存儲灰度級別所使用的數(shù)據(jù)類型有關(guān)。由于灰度級量度的是投射到傳感器上光輻射值的強(qiáng)度，所以灰度級分辨率也叫輻射計量分辨率。7.3.2圖像的分辨率圖像的灰度分辨率（Gray-Lev307.3.1圖像的分辨率

量化等級越多，所得圖像層次越豐富，灰度分辨率高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大；量化等級越少，圖像層次欠豐富，灰度分辨率低，會出現(xiàn)假輪廓現(xiàn)象，圖像質(zhì)量變差，但數(shù)據(jù)量小。7.3.1圖像的分辨率量化等級越多，所得圖像層次317.3.3顏色模式RGB模式三基色：紅、綠、藍(lán)每個像素需要3個字節(jié)來存儲顏色數(shù)據(jù)，紅、綠、藍(lán)各需要8位每個紅、綠、藍(lán)都被賦予0－255之間的一個值，0表示沒有顏色，255表示最高亮度的顏色。7.3.3顏色模式RGB模式327.3.3顏色模式HSB：用色相、飽和度、亮度三種基本特性表示顏色；索引色模式：為了節(jié)約存儲空間，把圖像中使用的所有顏色與一個顏色表對應(yīng)起來；HSV:用色調(diào)、飽和度和數(shù)值來描述彩色系統(tǒng)；7.3.3顏色模式337.3.3顏色模式CMY：青、洋紅、黃三基色疊加顏色；CMYK:青色、品紅、黃色、黑色四原色疊加顏色；HIS：使用顏色的三要素色調(diào)（Hue）、飽和度（Saturation）和亮度（Intensity）來描述顏色；Lab顏色模式、YIQ顏色模型，YUV模型等7.3.3顏色模式CMY：青、洋紅、黃三基色疊加顏色；347.3.4位圖與矢量圖數(shù)字化圖像信息通常有兩種存在形式：一種是位圖（也叫點(diǎn)陣圖），另一種是矢量圖。通常把位圖稱為圖像，把矢量圖稱為圖形。7.3.4位圖與矢量圖數(shù)字化圖像信息通常有兩種357.3.4位圖與矢量圖200％大?。ㄉ蠄D）和50％大小（左圖）的矢量圖200％大?。ㄉ蠄D）和50％大小（左圖）的位圖7.3.4位圖與矢量圖200％大?。ㄉ蠄D）和50％大?。?67.3.4位圖什么是位圖？位圖由一系列組成網(wǎng)格的點(diǎn)組成,每個點(diǎn)的顏色都以二進(jìn)制數(shù)字形式存儲。在哪里可以看到位圖？通常用于創(chuàng)建實(shí)際的圖像，比如照片。如何創(chuàng)建位圖？可以通過圖像處理軟件，如Photoshop、Windows畫圖；也可以使用掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。7.3.4位圖什么是位圖？377.3.4位圖位圖被分成一系列顏色不同的像素點(diǎn)。每個像素點(diǎn)的顏色數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式存儲7.3.4位圖位圖被分成一系列顏色不同的像素點(diǎn)。每個像素387.3.4

位圖-重要特點(diǎn)組成位圖的網(wǎng)格尺寸取決于分辨率。分辨率用橫向和縱向所含像素數(shù)目來表示。如150*100高分辨率的圖比低分辨率的圖包含更多數(shù)據(jù)，圖像更清晰。分辨率越高圖像文件越大。位圖拉伸和收縮不改變分辨率。原始圖像的分辨率為24*24拉伸后圖像的分辨率仍為24*247.3.4位圖-重要特點(diǎn)組成位圖的網(wǎng)格尺寸取決于分辨率。397.3.4矢量圖矢量圖:是由一套可以重建圖像的指令構(gòu)成。不保存每個像素的顏色值，而是包含了為圖像中的每個對象創(chuàng)建形狀、尺寸、位置和顏色等的計算機(jī)需要的指令。如何識別矢量圖簡單判斷：具有輪廓不清晰、類似卡通畫的畫質(zhì)準(zhǔn)別判斷：文件擴(kuò)展名，如.wmf、.dxt、.mgx、.pict7.3.4矢量圖矢量圖:是由一套可以重建圖像的指令構(gòu)成。407.3.4

矢量圖矢量圖由線條和形狀構(gòu)成，它們可以被著色或加陰影7.3.4矢量圖矢量圖由線條和形狀構(gòu)成，它們可以被著色或417.3.4矢量圖與位圖的比較矢量圖與位圖比較，位圖的容量一般較大，矢量圖一般較??；位圖的文件內(nèi)容是點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，矢量圖的文件內(nèi)容是圖形指令。從應(yīng)用的特點(diǎn)看，位圖適合于獲取和復(fù)制，表現(xiàn)力豐富，但編輯較復(fù)雜；矢量圖易于編輯，適于繪制和創(chuàng)建，放大和縮小不會產(chǎn)生失真，位圖放大會產(chǎn)生失真。7.3.4矢量圖與位圖的比較矢量圖與位圖比較，位圖427.3.4

矢量圖與位圖的比較改變大小時矢量圖比位圖效果更佳矢量圖通常比位圖需要更少的存儲空間編輯矢量圖比編輯位圖更容易矢量圖不如位圖真實(shí)7.3.4矢量圖與位圖的比較改變大小時矢量圖比位圖效果更佳437.3.5

數(shù)字圖像編碼壓縮圖像數(shù)據(jù)編碼壓縮是指在滿足一定圖像質(zhì)量的條件下，用盡可能少的數(shù)據(jù)量來表示圖像。數(shù)字圖像一般可以表示為f(i,j),i=0,1…,i-1,j=0,1,…j-1,它是對二維圖像f(x,y)抽樣和量化過程而得到的。在這種表示中存在著冗余度，圖像壓縮的目地就是要消除這種冗余度。7.3.5數(shù)字圖像編碼壓縮圖像數(shù)據(jù)編碼壓縮是指在滿447.3.5

數(shù)字圖像編碼壓縮BMP基本位圖格式，沒有壓縮。經(jīng)常用于充當(dāng)圖像元素，如計算機(jī)程序中的按鈕和控件。JPEG按照J(rèn)PEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮過的位圖?？梢杂糜诤芏鄳?yīng)用程序，如網(wǎng)頁中的圖片等GIF經(jīng)過壓縮，網(wǎng)頁圖像的常用式。PNG用于網(wǎng)頁圖片的GIF格式的變形。7.3.5數(shù)字圖像編碼壓縮BMP基本位圖格式，沒有壓縮。457.3.6

農(nóng)業(yè)病蟲害圖像診斷（1）圖像預(yù)處理針對大棚溫室的環(huán)境特點(diǎn)，如噪聲干擾、光照不均、背景復(fù)雜，首先對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理。原始圖像通過直方圖均衡化消除光照不均7.3.6農(nóng)業(yè)病蟲害圖像診斷（1）圖像預(yù)處理原始圖像通過467.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割1.經(jīng)過預(yù)處理的圖像2.在RGB空間提取紅色分量的部分3.經(jīng)OSTU閾值分割的得到的初步果實(shí)模板7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割1.經(jīng)過預(yù)處理477.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割4.覆膜法擦除部分果實(shí)區(qū)域5.在RGB空間提取綠色分量的部分6.擦除綠色區(qū)域并填回紅色區(qū)域7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割4.覆膜法擦除48對白粉病草莓的分割結(jié)果對白粉病草莓的分割結(jié)果49對縮果病草莓的分割結(jié)果對縮果病草莓的分割結(jié)果50對成熟不均病草莓的分割結(jié)果對成熟不均病草莓的分割結(jié)果517.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（3）圖像特征提取圖像顏色特征7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（3）圖像特征提取圖像顏色特征527.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像特征提取紋理特征

紋理具有局部區(qū)域性質(zhì)的特點(diǎn)，通常可將紋理看做對局部區(qū)域中像素之間的關(guān)系的一種度量。與顏色特征基于像素點(diǎn)的特征不同的是，紋理特征需要在包含多個像素點(diǎn)的區(qū)域中進(jìn)行統(tǒng)計計算。7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像特征提取53大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)課件54大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)課件557.3.7

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（4）病蟲害類型的識別用特征數(shù)據(jù)對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，并進(jìn)行測試，得出病害的分類結(jié)果。7.3.7農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（4）病蟲害類型的識別56大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)課件577.4音頻信息的采集和處理聲音的概念聲音是通過一定彈性介質(zhì)傳播的一種連續(xù)的機(jī)械波。聲音是如何聽到的？自然界中聲音主要是靠空氣傳播的，人們把發(fā)出聲音的物體稱為聲源，聲音在空氣中傳播能引起非常小的壓力變化。聲源引起的空氣壓力變化能夠被我們耳朵中的耳膜檢測，然后產(chǎn)生電信號刺激大腦的聽覺神經(jīng)，從而感知到聲音的存在7.4音頻信息的采集和處理587.4音頻信息的采集和處理聲音的傳播方式：聲音信號所攜帶的信息大體可以分為聲音是依靠介質(zhì)(比如：空氣、液體、固體)的振動進(jìn)行傳播的聲源是一個振蕩源，它使周圍介質(zhì)產(chǎn)生振動，并以波的形式傳播人耳感覺到這種傳播過來的振動，反映到大腦，就意味聽到聲音聲音在不同的介質(zhì)中傳播，其傳播速度和衰減速率都是不一樣的7.4音頻信息的采集和處理聲音的傳播方式：聲音信號所攜597.4音頻信息的采集和處理聲音本質(zhì)是一種機(jī)械波，所以具有波的周期性變化特性，以正弦波為例聲音信號所攜帶的信息大體可以分為特性振幅—波的高低幅度，表示聲音的強(qiáng)弱周期—兩個相鄰波之間的時間長度頻率—每秒鐘波振動的次數(shù)，單位是Hzt振幅周期A7.4音頻信息的采集和處理聲音本質(zhì)是一種機(jī)械波，所以具有波60聲音按頻率分類：次聲波可聽聲波超聲波20Hz20kHzf(Hz)人類說話聲音頻率范圍：300Hz-3kHz1020502003.4k7k15k20kCD-DAFM廣播AM廣播電話f(Hz)頻帶聲音按頻率分類：次聲波可聽聲波超聲波20Hz20kHzf(H61聲音的頻率范圍聲音的頻率范圍62聲音的三要素：音調(diào)——(高低)代表聲音的高低，與頻率有關(guān)；使用音頻處理軟件對聲音的頻率進(jìn)行調(diào)整時，其音調(diào)也會隨之發(fā)生變化音強(qiáng)——(強(qiáng)弱)聲音的強(qiáng)度(響度或音量)，與聲波振幅成正比；唱盤、CD盤等聲音載體中的音強(qiáng)不變，通過播放設(shè)備的音量控制可改變聆聽時強(qiáng)度；音頻處理軟件可提高聲源音強(qiáng)音色——(特質(zhì))聲音的特色，主要影響因素是復(fù)音；復(fù)音指具有不同頻率和不同振幅的混合聲音，其中最低頻率是“基音”，是聲音的基調(diào)，其他頻率的聲音為“諧音(泛音)”聲音的三要素：63

模擬信號(自然界、物理)自然界的聲音是連續(xù)變化的，它是一種模擬量。人類最早記錄聲音的技術(shù)是利用一些機(jī)械的、電的、磁的參數(shù)隨聲波引起的空氣壓力的連續(xù)變化而變化來模擬和記錄自然的聲音，例如麥克風(fēng)、磁帶錄音機(jī)、留聲機(jī)。

數(shù)字信號(計算機(jī))數(shù)字信號是離散的，不連續(xù)的。計算機(jī)存儲的是一個個離散的數(shù)字。要是計算機(jī)能夠存儲和處理聲音，必須將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。音頻信號的類型音頻信號的類型64數(shù)字化音頻的獲取是通過每隔一定的時間間隔測一次模擬音頻的值并將其數(shù)字化。這一樣過程稱為采樣，每秒鐘采樣的次數(shù)稱為采樣率。一般的，采樣率越高，記錄的聲音就越自然，反之，將失去原有聲音的自然特性，稱為失真。7.4.1數(shù)字化音頻65當(dāng)把模擬聲音變成數(shù)字聲音時，需要每隔一個時間間隔在模擬聲音波形上取一個電壓幅度值，稱之為采樣。采樣得到的表示聲音強(qiáng)弱的模擬電壓幅值是連續(xù)的，把無窮多個電壓幅值用有限個數(shù)字表示，稱之為量化。7.4.1數(shù)字化音頻65當(dāng)把模擬聲音變成數(shù)字聲音時，需要每隔7.4.1數(shù)字化音頻多媒體計算機(jī)中錄制和放音處理過程模-數(shù)轉(zhuǎn)換A/D數(shù)-模轉(zhuǎn)換D/A錄音放音數(shù)字音頻數(shù)字音頻模擬音頻模擬音頻7.4.1數(shù)字化音頻多媒體計算機(jī)中錄制和放音處理過程模-數(shù)轉(zhuǎn)66音頻數(shù)字化過程采樣量化編碼采樣量化編碼模擬信號數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號A/DADCD/ADAC7.4.1數(shù)字化音頻音頻數(shù)字化過程采樣量化編碼模擬信號數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號A67采樣聲波是連續(xù)信號，或稱連續(xù)時間函數(shù)x(t)。用計算機(jī)處理這些信號時應(yīng)先離散化，即按一定的時間間隔(T)取值，得到x(nT)(n為整數(shù))，T稱采樣周期，1/T稱采樣頻率(每秒鐘采樣次數(shù))，x(nT)稱采樣值(或離散信號)7.4.1數(shù)字化音頻采樣7.4.1數(shù)字化音頻687.4.1數(shù)字化音頻采樣定理奈奎斯特(Nyqust)采樣定理：只要采樣頻率大于或者等于信號中所包含的最高頻率的兩倍，則理論上就可以完全恢復(fù)原來的信號。即當(dāng)信號是最高頻率時，每個周期至少采樣兩個點(diǎn)，可獲得一個無損采樣。

例如：人類能夠接受的聲音頻率是20Hz~20KHz.則依據(jù)上述理論，如果要產(chǎn)生人能聽得見的聲音需要大于40KHz的采樣率。為滿足這個需要，philip和sony公司設(shè)計光盤時，采用44.1KHz的采樣率。Windows還支持11.025KHz和22.05KHz的采樣率。一般來講，采樣頻率越高聲音失真越小，用于存儲數(shù)字音頻的數(shù)據(jù)量也越大。7.4.1數(shù)字化音頻采樣定理一般來講，采樣頻率越高聲音失真越69量化就是把采樣得到的聲音信號幅度轉(zhuǎn)換為有限個數(shù)字值之一，是聲音信號在幅度上被離散化。量化位數(shù)是每個采樣點(diǎn)能夠表示的數(shù)據(jù)范圍，常用的有8位、12位和16位。213541.2747.4.1數(shù)字化音頻量化213541.2747.4.1數(shù)字化音頻707.4.1數(shù)字化音頻量化量化原理先將整個幅度劃分成為有限個小幅度(量化階距)的集合，把落入某個階距內(nèi)的樣值歸為一類，并賦予相同的量化值。如果量化值是均勻分布的，稱為均勻量化。量化幅值之后的結(jié)果123456707.4.1數(shù)字化音頻量化量化原理先將整個幅度劃分成為有限個小717.4.1數(shù)字化音頻數(shù)字化音頻的過程如下圖所示。連續(xù)的模擬聲音信號聲音信號的采樣離散的音頻信號順序7.4.1數(shù)字化音頻數(shù)字化音頻的過程如下圖所示。連續(xù)的模擬聲727.4.1數(shù)字化音頻編碼音頻模擬信號經(jīng)過采樣與量化之后，為把數(shù)字化音頻存入計算機(jī)，需對其編碼，即用二進(jìn)制數(shù)表示每個采樣的量化值，完成整個模數(shù)轉(zhuǎn)換過程PCM編碼一種最方便簡單的編碼方法是脈沖編碼調(diào)制，常稱為PCM(PulseCodeModulation)編碼。是一種未經(jīng)壓縮的數(shù)字音頻信號，常作為一種參考信號，以便其他編碼方法與之比較，或者在此基礎(chǔ)上作進(jìn)一步壓縮編碼處理7.4.1數(shù)字化音頻編碼PCM編碼一種最方便簡單的編碼方法737.4.1數(shù)字化音頻聲道反映音頻數(shù)字化質(zhì)量的另一個因素是聲道個數(shù)。記錄聲音時，如果每次生成一個聲波的數(shù)據(jù)，稱為單聲道；每次生成二個聲波數(shù)據(jù)，稱為雙聲道（立體聲）；每次生成二個以上聲波數(shù)據(jù)，稱為多聲道（環(huán)繞立體聲）。7.4.1數(shù)字化音頻聲道74采樣頻率量化位數(shù)聲道數(shù)每秒鐘抽取聲波幅度樣本的次數(shù)每個采樣點(diǎn)用多少二進(jìn)制位表示數(shù)據(jù)范圍使用聲音通道的個數(shù)采樣頻率越高聲音質(zhì)量越好數(shù)據(jù)量也越大量化位數(shù)越多音質(zhì)越好數(shù)據(jù)量也越大立體聲比單聲道的表現(xiàn)力豐富，但數(shù)據(jù)量翻倍11.025kHz22.05kHz44.1kHz8位＝256(28)個值16位＝65536(216)個值單聲道立體聲7.4.1數(shù)字化音頻聲音數(shù)字化三要素采樣頻率量化位數(shù)聲道數(shù)每秒鐘抽取聲波幅度樣本的次數(shù)每個采樣點(diǎn)75音頻文件如未經(jīng)壓縮是非常浪費(fèi)存儲空間的，我們可以拿一個未壓縮的CD文件(PCM音頻流)和一個MP3文件作一下對比：

PCM音頻：一個采樣率為44.1KHz，采樣大小為16bit，雙聲道的PCM編碼CD文件，它的數(shù)據(jù)速率則為

44.1K×16×2

=1411.2

Kbps，這個參數(shù)也被稱為數(shù)據(jù)帶寬。再除以8將bit換算成字節(jié)byte,就可以得到這個CD的數(shù)據(jù)速率，即176.4KB/s。這表示存儲一秒鐘PCM編碼的音頻信號，需要176.4KB的空間。

MP3音頻：將這個WAV文件壓縮成普通的MP3，44.1KHz，128Kbps的碼率，它的數(shù)據(jù)速率為128Kbps/8=16KB/s。7.4.2音頻編碼與壓縮音頻文件如未經(jīng)壓縮是非常浪費(fèi)存儲空間的，我們可以拿一個未壓縮767.4.2音頻編碼與壓縮音頻格式比特率存1秒音頻數(shù)據(jù)所占空間CD（線性PCM）1411.2Kbps176.4KBMP3128Kbps16KBAAC96Kbps12KBmp3PRO64Kbps8KBWMA64Kbps8KB7.4.2音頻編碼與壓縮音頻格式比特率存1秒音頻數(shù)據(jù)所占空77有損(lossy)/無損(lossless)/未壓縮(uncompressed)音頻格式

未壓縮音頻是一種沒經(jīng)過任何壓縮的簡單音頻。例如PCM或WAV音軌；所謂無損壓縮格式，顧名思義，就是毫無損失地將聲音信號進(jìn)行壓縮的音頻格式。目前比較出名的無損壓縮格式有APE、FLAC、LPAC、WavPack。無損壓縮的不足就是占用空間大，壓縮比不高。

有損壓縮就是在壓縮過程中會舍棄一些細(xì)節(jié)，也就是壓縮是不可逆的。有損壓縮包括AC3,

DTS,

AAC,

MPEG-1/2/3的音頻部分。7.4.2音頻編碼與壓縮有損(lossy)/無損(lossless)/未壓縮(unc78基于視頻處理的生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究（1）視頻圖像獲取（2）視頻圖像預(yù)處理（3）建立目標(biāo)檢測模型（4）目標(biāo)跟蹤識別（5）目標(biāo)行為分析7.5

規(guī)?；B(yǎng)殖中動物行為監(jiān)測與分析基于視頻處理的生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究7.5規(guī)?；B(yǎng)殖中791.視覺暫留現(xiàn)象人眼有一種視覺暫留的生物現(xiàn)象，即人觀察的物體消失后，物體映像在人眼的視網(wǎng)膜上會保留一個非常短暫的時間(約0.1—0.4s)。利用這一現(xiàn)象，將一系列畫面中物體移動或形狀改變很小的靜止圖像，以足夠快的速度連續(xù)播放，就會產(chǎn)生連續(xù)活動的場景。7.5.1

視頻基本概念1.視覺暫留現(xiàn)象7.5.1視頻基本概念802.視頻的定義視頻（Video）又稱運(yùn)動圖像或活動圖像，它是指連續(xù)地隨著時間變化的一組靜止圖像。視頻處理技術(shù)泛指將一系列靜態(tài)影像以電信號方式加以捕捉、紀(jì)錄、處理、儲存、傳送、重現(xiàn)的各種技術(shù)幀：一幅單獨(dú)的圖像幀頻：每秒種播放的幀數(shù)，單位是f/s典型的幀頻：24f/s、25f/s、30f/s常見的視頻信號：電影、電視7.5.1

視頻基本概念2.視頻的定義7.5.1視頻基本概念813.視頻的分類模擬視頻用于傳輸圖像和聲音并隨時間連續(xù)變化的電信號。特點(diǎn)：

以模擬電信號記錄

依靠模擬調(diào)幅手段在空間傳播

使用盒式磁帶存儲在磁帶上。缺點(diǎn)：多次拷貝以后信號會產(chǎn)生失真，圖像的質(zhì)量隨著時間的流逝而降低，模擬視頻信號在傳輸過程中容易受到干擾。7.5.1

視頻基本概念3.視頻的分類7.5.1視頻基本概念823.視頻的分類數(shù)字視頻。由隨時間變化的一系列數(shù)字化的圖像序列組成。特點(diǎn)：

適合于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)資源的共享，傳輸過程中不容易受到干擾，沒有傳輸距離的限制。再現(xiàn)性好。永久地保存和無限次拷貝不會出現(xiàn)任何失真，不會因為信號衰減而導(dǎo)致失真。便于計算機(jī)編輯處理。利用計算機(jī)進(jìn)行存儲、處理，進(jìn)行創(chuàng)造性編輯與合成，并進(jìn)行動態(tài)交互。本節(jié)的視頻處理技術(shù)指的是數(shù)字視頻處理技術(shù)。缺點(diǎn)：處理速度慢、數(shù)據(jù)量大7.5.1

視頻基本概念3.視頻的分類7.5.1視頻基本概念83AVI視頻格式。是一種音頻視頻交錯記錄的數(shù)字視頻文件格式。獨(dú)立于硬件設(shè)備，各種版本不一定能夠兼容播放。ASF和WMV。ASF：流媒體格式，Microsoft開發(fā)，使用了MPEG4壓縮編碼算法。WMV：流媒體格式，是ASF的升級。同等視頻質(zhì)量下，WMV數(shù)據(jù)量很小，很適合在網(wǎng)上播放和傳輸。7.5.2

視頻文件常見格式AVI視頻格式。是一種音頻視頻交錯記錄的數(shù)字視頻文件格式。獨(dú)84MOV視頻格式。Apple公司開發(fā)，擴(kuò)展名為mov，用QuickTimeforWindows可播放。MPEG標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-1：壓縮率很高，清晰度損失比較大。包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盤中的.dat文件等。MPEG-2：是一種低數(shù)據(jù)率，高質(zhì)量的視頻壓縮算法。包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盤上的.vob文件等。MPEG-4：運(yùn)動圖像壓縮算法實(shí)現(xiàn)了以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖象質(zhì)量，廣泛應(yīng)用于視頻電話、視頻電子郵件和電子新聞等領(lǐng)域，其數(shù)據(jù)傳輸速率要求較低（在4.8～64Kb/s）7.5.2

視頻文件常見格式MOV視頻格式。Apple公司開發(fā)，擴(kuò)展名為mov，用Qu851、視頻信號的數(shù)字化過程采樣:將模擬視頻信號以一定的頻率進(jìn)行采樣；量化:進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和色彩空間轉(zhuǎn)換等處理，就可以轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字視頻信號；編碼:轉(zhuǎn)換后的數(shù)字視頻信號數(shù)據(jù)量大，需經(jīng)壓縮方可保存，經(jīng)過編碼、壓縮后，形成不同格式和適量的數(shù)字視頻，可適用不同的處理和應(yīng)用要求。7.5.3

視頻圖像獲取1、視頻信號的數(shù)字化過程7.5.3視頻圖像獲取862、視頻采集卡作用。視頻采集卡也稱為視頻捕捉卡，其作用是將輸入的各種制式的模擬視頻信號數(shù)字化，并轉(zhuǎn)換成適合計算機(jī)處理、儲存、傳輸、顯示和播放的格式。性能分類。廣播級視頻采集卡、專業(yè)級視頻采集卡和普通視頻采集卡三大類。連接。視頻采集卡是捕捉視頻圖像的工具，將視頻采集卡的輸入端與攝像機(jī)、錄像機(jī)、視頻光盤機(jī)等視頻信號的輸出端連接之后，就可以用采集卡捕捉到視頻圖像，并且可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)變成靜止圖像或者活動圖像，以文件的形式保存在硬盤上7.5.3視頻圖像獲取2、視頻采集卡7.5.3視頻圖像獲取872、視頻采集卡7.5.3視頻圖像獲取2、視頻采集卡7.5.3視頻圖像獲取881、視頻數(shù)據(jù)壓縮幀內(nèi)壓縮（Intraframecompression）。也稱為空間壓縮（Spatial

compression），僅考慮本幀的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息，一般采用有損壓縮算法，達(dá)不到很高的壓縮比。幀間壓縮（Interframecompression）也稱為時間壓縮（Temporal

compression），是基于許多視頻或動畫的連續(xù)前后兩幀具有很大的相關(guān)性（即連續(xù)的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息）的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。通過比較時間軸上不同幀之間的數(shù)據(jù)實(shí)施壓縮。一般是無損壓縮。7.5.4視頻編碼壓縮1、視頻數(shù)據(jù)壓縮7.5.4視頻編碼壓縮892、常見編碼MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)：

MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4H.26X系列：

H.261、H.262、H.263、H.2647.5.4視頻編碼壓縮2、常見編碼7.5.4視頻編碼壓縮90（1）視頻圖像獲取7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究（1）視頻圖像獲取7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究91(2)視頻圖像預(yù)處理平滑處理、圖像分割、連通性檢測。7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究(2)視頻圖像預(yù)處理7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究92(3)目標(biāo)生豬檢測模型建立●目標(biāo)檢測過程7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究(3)目標(biāo)生豬檢測模型建立7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)93（3）目標(biāo)生豬檢測模型建立●背景建模及更新7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究（3）目標(biāo)生豬檢測模型建立7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)94（3）目標(biāo)生豬檢測模型建立●目標(biāo)檢測7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究（3）目標(biāo)生豬檢測模型建立7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)95（4）目標(biāo)生豬跟蹤●特征提取與相似性度量7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究（4）目標(biāo)生豬跟蹤7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究96（4）目標(biāo)生豬跟蹤●跟蹤定位7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究（4）目標(biāo)生豬跟蹤7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究97（5）行為分析7.5.5

生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究（5）行為分析7.5.5生豬行為檢測跟蹤技術(shù)研究98基于動畫制作技術(shù)的水利工程設(shè)計動畫仿真演示（1）三維地形建模（2）三維環(huán)境建模（3）水利建筑物真實(shí)感模型構(gòu)建（4）動態(tài)水環(huán)境的實(shí)現(xiàn)（5）三維海量數(shù)據(jù)實(shí)時交互漫游7.6

動畫制作技術(shù)基礎(chǔ)基于動畫制作技術(shù)的水利工程設(shè)計動畫仿真演示7.6動畫制作991.動畫動畫是指對許多幀靜止的畫面，逐幀拍攝，以一定的速度（如每秒16張）連續(xù)播放時，肉眼因視覺暫留產(chǎn)生錯覺，而誤以為畫面活動的作品。畫面制作方式，常見的是手繪在紙張或賽璐珞片上。隨著計算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多電腦動畫軟件，直接在電腦上制作動畫。7.6.1

動畫基本概念1.動畫7.6.1動畫基本概念1002.計算機(jī)動畫（ComputerAnimation）借助計算機(jī)來制作動畫的技術(shù)，由于計算機(jī)動畫可以完成一些簡單的中間幀，使得動畫的制作得到了簡化。計算機(jī)動畫從表現(xiàn)形式上可以分為二維動畫和三維動畫兩種。7.6.1動畫基本概念2.計算機(jī)動畫（ComputerAnimation）7.61013.二維動畫借助計算機(jī)2D位圖或者是矢量圖形來創(chuàng)建、修改、編輯動畫，制作上和傳統(tǒng)動畫比較類似7.6.1動畫基本概念3.二維動畫7.6.1動畫基本概念1024.三維動畫基于3D電腦圖形來表現(xiàn)。有別于二維動畫，三維動畫提供三維數(shù)字空間利用數(shù)字模型來制作動畫。三維動畫主要的制作技術(shù)有：建模、渲染、燈光陰影、紋理材質(zhì)、動力學(xué)、粒子效果（部分2D軟件也可以實(shí)現(xiàn)）、布料效果、毛發(fā)效果等7.6.1動畫基本概念4.三維動畫7.6.1動畫基本概念1033DStudioMaxMAYAFlashPhotoshopAutoCAD7.6.2動畫制作常用軟件3DStudioMax7.6.2動畫制作常用軟件104（1）三維地形建模7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)用（1）三維地形建模7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)用105（2）三維環(huán)境建模7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)用（2）三維環(huán)境建模7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)用106（3）水利建筑物真實(shí)感模型構(gòu)建7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)用（3）水利建筑物真實(shí)感模型構(gòu)建7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工107（4）動態(tài)水環(huán)境建模7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)用（4）動態(tài)水環(huán)境建模7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)108（5）建立三維海量數(shù)據(jù)實(shí)時交互漫游在建立了三維模型后，能否實(shí)現(xiàn)實(shí)時動畫漫游是一個三維動畫可視化系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。在顯示的過程中建立動態(tài)調(diào)用三維數(shù)據(jù)的機(jī)制，采用分頁技術(shù)7.6.3三維動畫技術(shù)在水利工程仿真中應(yīng)用（5）建立三維海量數(shù)據(jù)實(shí)時交互漫游7.6.3三維動畫技術(shù)在水109

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的養(yǎng)豬場可視化信息管理的研究（1）房屋及環(huán)境建模（2）三維樹木建模（3）魚池、河道建模（4）合成場景（5）三維海量數(shù)據(jù)實(shí)時交互漫游7.7

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的養(yǎng)豬場可視化信息管理的研究7.7虛擬1101.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計算機(jī)生成一個關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的三維空間的虛擬世界，讓參與者身臨其境一般，產(chǎn)生沉浸感。虛擬現(xiàn)實(shí)并不是真實(shí)的環(huán)境，更不是現(xiàn)實(shí)世界，而是人們利用計算機(jī)把抽象、復(fù)雜的計算機(jī)數(shù)據(jù)表現(xiàn)為他們所熟悉的、直觀的可以交互的高級人機(jī)接口。7.7.1

虛擬現(xiàn)實(shí)基本概念1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)7.7.1虛擬現(xiàn)實(shí)基本概念1112.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有三個特征沉浸感。使參與者全心身地沉浸于三維虛擬環(huán)境中，產(chǎn)生身臨其境的感覺，將人與環(huán)境融為一體，是操作者感受到自己是在真實(shí)客觀世界一樣。構(gòu)想感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供一個更廣泛的可想象的空間，開發(fā)者可以在這個空間內(nèi)不受限制地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中不存在的，甚至不可能做到的對象作為虛擬環(huán)境7.7.1

虛擬現(xiàn)實(shí)基本概念2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有三個特征7.7.1虛擬現(xiàn)實(shí)基本概念1122.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有三個特征交互性。在虛擬環(huán)境中用戶根據(jù)自己的想法與虛擬環(huán)境之間進(jìn)行交互控制，通過自己的動作改變感受的內(nèi)容，可以用自然地方式對虛擬環(huán)境中的物體進(jìn)行操作、獲取信息7.7.1

虛擬現(xiàn)實(shí)基本概念2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有三個特征7.7.1虛擬現(xiàn)實(shí)基本概念113（1）動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的在于利用實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立與之相適應(yīng)的虛擬環(huán)境模型（2）實(shí)時三維圖形生成和顯示技術(shù)快速三維圖形生成技術(shù)、動態(tài)顯示技術(shù)（3）新型交互設(shè)備的研制主要設(shè)備：頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三維位置傳感器和三維聲音產(chǎn)生器等。語音識別與語音輸入技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)重要人機(jī)交互手段新型交互設(shè)備：讓用戶能夠直接操作虛擬物體并感覺到虛擬物體的反作用力。

7.7.2

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)（1）動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)7.7.2虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)114（4）應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具研究開發(fā)VR系統(tǒng)平臺、分布式VR技術(shù)（5）系統(tǒng)集成技術(shù)集成技術(shù)包括信息同步、模型標(biāo)定、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成等技術(shù)7.7.2

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)（4）應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具7.7.2虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)115（1）房屋及環(huán)境建模

7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理研究（1）房屋及環(huán)境建模7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理研究116（2）三維樹木建模7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理研究（2）三維樹木建模7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理研究117（3）合成場景7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理研究（3）合成場景7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理研究118（4）三維海量數(shù)據(jù)實(shí)時交互漫游在建立了三維模型后，能否實(shí)現(xiàn)實(shí)時動畫漫游是一個三維動畫可視化系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。在顯示的過程中建立動態(tài)調(diào)用三維數(shù)據(jù)的機(jī)制，即采用分頁技術(shù)7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理研究（4）三維海量數(shù)據(jù)實(shí)時交互漫游7.7.3養(yǎng)豬場可視化信息管理119謝謝！謝謝！120

第7章多媒體技術(shù)

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)121本章主要內(nèi)容

多媒體基本概念及常見媒體類型多媒體系統(tǒng)組成數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)聲音處理技術(shù)基礎(chǔ)視頻處理技術(shù)基礎(chǔ)動畫制作技術(shù)基礎(chǔ)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容多媒體基本概念及常見媒體類型1227.1多媒體基本概念及常見媒體類型媒體:信息交流的中介。多媒體：多媒體是由兩種以上的媒體融合而成的信息綜合表現(xiàn)形式，是多種媒體的處理、集成和利用的結(jié)果。多媒體技術(shù)：具有集成性、實(shí)時性和交互性的計算機(jī)綜合處理聲文圖信息的技術(shù)。7.1多媒體基本概念及常見媒體類型媒體:信息交流的中介。1237.1.1

計算機(jī)中常見媒體類型文本圖形指用計算機(jī)繪制的幾何形狀

如：直線、圓、圓弧、矩形

曲線、圖表等，也稱矢量圖。圖像

由輸入設(shè)備捕捉的實(shí)際場景畫面，

或以數(shù)字化形式存儲的任意畫面。

也稱位圖7.1.1計算機(jī)中常見媒體類型文本1247.1.1計算機(jī)中常見媒體類型音頻數(shù)字化的聲音，除包括音樂、語音外，

還包括各種音響效果。視頻

一種活動影像，與電影（Movie）和

電視原理一樣—視覺暫留。7.1.1計算機(jī)中常見媒體類型音頻1257.1.1

計算機(jī)中常見媒體類型動畫視頻一般是指對自然界真實(shí)影像的記錄，如用攝像機(jī)記錄下來的自然

風(fēng)光，而動畫通常指人工創(chuàng)作出的

聯(lián)系圖像所組合成的動態(tài)影像。三維模型

三維模型示物體的多邊形表示，通常

用計算機(jī)或者其它設(shè)備進(jìn)行顯示。一般

用三維建模工具或者三維掃描儀獲取。7.1.1計算機(jī)中常見媒體類型動畫126文本文件格式TXT、RTF以及WORD格式的DOC、DOCX、DOT文件聲音文件格式WAV、MID和MP3等圖形、圖像文件格式BMP、PCX、GIF、TIF、JPG、TGA等影像文件格式AVI、MOV、MPG和DAT文件等7.1.2常見媒體信息文件格式文本文件格式7.1.2常見媒體信息文件格式127動畫文件格式GIF、AVI、SWF等3D模型文件格式OBJ、3DS、FBX和X等7.1.2常見媒體信息文件格式動畫文件格式7.1.2常見媒體信息文件格式1287.2多媒體系統(tǒng)組成多媒體系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)7.2多媒體系統(tǒng)組成多媒體系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)1297.2.1多媒體計算機(jī)系統(tǒng)多媒體系統(tǒng)硬件體系7.2.1多媒體計算機(jī)系統(tǒng)多媒體系統(tǒng)硬件體系130顯示系統(tǒng)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯卡1）ROMBIOS：固化在存儲器芯片中的只讀驅(qū)動程序，顯卡的特征參數(shù)、基本操作等保存在其中。2）RAM：顯示緩沖存儲器，其容量大小決定了顯示顏色數(shù)量的多少和分辨率的高低。3）控制電路：控制顯示的狀態(tài)，進(jìn)行顯示指令的處理等。4）信號輸出端子：將顯示信息和控制信號送至顯示器。顯示系統(tǒng)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯卡1）131顯卡分類

1）一般顯示卡：完成顯示基本功能，顯示性能的優(yōu)劣主要由品牌、工藝質(zhì)量、緩沖存儲器容量等因素確定。2）圖形加速卡：目前以AGP顯示卡為主，帶有圖形加速器。該卡在顯示復(fù)雜圖像三維圖像時速度較快。3）3D圖形卡：專為帶有3D圖形的高檔游戲開發(fā)的顯示卡，三維坐標(biāo)變換速度快，圖形動態(tài)顯示反應(yīng)靈敏、清晰。4）顯示／TV集成卡：在顯示卡上集成了高頻頭和視頻處理電路，使用該顯示卡既可顯示正常多媒體信息，又可收看電視節(jié)目。5）顯示/視頻輸出集成卡：在顯示卡上集成了視頻輸出電路，在把信號送至顯示器顯示正常信號的同時，還把信號轉(zhuǎn)換成視頻信號，送到視頻輸出端子，供電視機(jī)或錄像機(jī)接收、錄制和播放。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯卡分類7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹132顯示器7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹CRT顯示器LCD顯示器顯示器7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹CRT顯示器LCD133顯示器性能指標(biāo)屏幕尺寸：顯示器的屏幕尺寸分為三種，即顯像管尺寸（tubesize）、可視尺寸（viewablesize）和光柵尺寸(rastersize）。其中，顯像管尺寸是指顯像管正面對角線的長度，一般以英寸(1英寸=25.4厘米)為單位；可視尺寸指的是顯示器可顯示區(qū)域?qū)清X的長度，該尺寸小于顯像管尺寸，一般以毫米為單位：光柵尺寸是指顯像管最大掃描區(qū)域的尺寸，用橫向數(shù)值和縱向數(shù)值分別表示區(qū)域的大小。點(diǎn)距：顯示器上最小的發(fā)光單位是像素點(diǎn)，像素點(diǎn)是電子束穿過熒光屏內(nèi)側(cè)鋼板上的陰罩孔激發(fā)熒光物質(zhì)而形成的，同色像點(diǎn)之間的距離稱為點(diǎn)距，單位為毫米。點(diǎn)距是衡量顯示器質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，其數(shù)值越小，清晰度越高，顯示器質(zhì)量越好，但技術(shù)難度也越大。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯示器性能指標(biāo)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹134顯示器性能指標(biāo)掃描頻率：顯示器的顯示器件是顯像管，顯像管在工作時，電子束按順序高速掃描整個屏幕，使人們看到近似連續(xù)的顯示信息。就理論而言，掃描頻率越高，顯示質(zhì)量越好，圖像越穩(wěn)定。顯示分辨率：顯示器的顯示分辨率是一組標(biāo)稱值，以像素點(diǎn)（pixel）為基本單位。表示方法是320×200、640×480，前面是屏幕橫向像素點(diǎn)的總數(shù)，后面是屏幕縱向像素點(diǎn)的總數(shù)。顏色數(shù)量：顏色數(shù)量是指顯示器同屏顯示的顏色數(shù)量，它主要由顯示適配器決定。當(dāng)顯示適配器上的緩沖存儲器容量足夠大時，顯示器同屏顯示的顏色數(shù)量也足夠多。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹顯示器性能指標(biāo)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹135音頻設(shè)備

音頻卡即聲卡，計算機(jī)通過它處理音頻信號。音頻卡的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)字音頻、音樂合成和MIDI。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹聲卡音頻設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹聲卡1363D音效原理

為什么能用幾個揚(yáng)聲器（7.1聲道、5.1聲道、4.1聲道、5聲道、4聲道，甚至2聲道）回放出接近于真實(shí)世界的各種聲音和音樂效果？

人類感知聲源的位置最基本的理論是雙工理論，這種理論基于兩種因素:兩耳間聲音的到達(dá)時間差和兩耳間聲音的強(qiáng)度差。時間差是由于距離的原因造成，當(dāng)聲音從正面?zhèn)鱽頃r距離相等，所以沒有時間差，但若偏右3度，則到達(dá)右耳的時間就要比左耳約少30μs，而正是這30μs，使得人耳辨別出了聲源的位置。7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹7.1聲道音響系統(tǒng)3D音效原理7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹7.1聲道音137數(shù)字圖像設(shè)備（1）攝像頭

7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹鏡頭像素接口視頻捕獲能力調(diào)焦功能等參數(shù)。數(shù)字圖像設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹鏡頭138數(shù)字圖像設(shè)備（2）數(shù)碼相機(jī)

7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹由鏡頭、CCD、A/D（模／數(shù)轉(zhuǎn)換器）、MPU（微處理器）、內(nèi)置存儲器、LCD（液晶顯示器）、PC卡（可移動存儲器）和接口（計算機(jī)接口、電視機(jī)接口）等部分組成數(shù)字圖像設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹由鏡頭、C139數(shù)字圖像設(shè)備（3）掃描儀

7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹手動式平面式滾筒式膠片式數(shù)字圖像設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹手動式平面式140視頻設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹數(shù)碼視頻攝像機(jī)將視頻信號經(jīng)過數(shù)碼化處理成0和1信號并以數(shù)碼記錄的方式，通過磁鼓螺旋掃描記錄在6.35mm寬的金屬視頻錄像帶上，視頻信號的轉(zhuǎn)換和記錄都是以數(shù)碼的形式存儲，從而提高了錄制圖像的清晰度，使圖像質(zhì)量輕易達(dá)到500線以上。視頻設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹數(shù)碼視頻攝像機(jī)將141打印輸出設(shè)備（1）針式打印機(jī)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：便宜、耐用、可打印多種類型紙張。缺點(diǎn)：打印效果比較一般，而且噪聲較大打印輸出設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：便宜、142打印輸出設(shè)備（2）噴墨打印機(jī)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：價格較便宜，而且它打印時噪聲較小，圖形質(zhì)量較高。缺點(diǎn)：墨盒用完了要及時更換，但相對于針式打印機(jī)來說消耗較高。打印輸出設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：價格較143打印輸出設(shè)備（2）激光打印機(jī)7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：分辨率很高，有的能達(dá)到600dpi以上，打印效果精美細(xì)致。缺點(diǎn)：價格較高。硒鼓打印輸出設(shè)備7.2.3多媒體計算機(jī)主要部件介紹優(yōu)點(diǎn)：分辨率1447.3

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷基于圖像處理和模式識別的草莓病害識別研究（1）圖像獲?。?）圖像預(yù)處理（3）圖像分割（4）圖像特征提?。?）病害類型的識別7.3農(nóng)業(yè)病害圖像診斷基于圖像處理和模式識別的草莓病1457.3.1

數(shù)字圖象處理基礎(chǔ)

自然界中的圖像都是模擬量，電視、電影、照相機(jī)等圖像記錄與傳輸設(shè)備都是使用模擬信號對圖像進(jìn)行處理。但是計算機(jī)只能處理數(shù)字量，而不能處理模擬圖像。所以我們要在在處理圖像之前進(jìn)行圖像數(shù)字化。

簡單的說，數(shù)字圖像就是能夠在計算機(jī)上顯示和處理的圖像。7.3.1數(shù)字圖象處理基礎(chǔ)自然界中的圖像都是模擬量146數(shù)字圖像的顯示W(wǎng)hatweseeWhatacomputerseesSource:S.Narasimhan數(shù)字圖像的顯示W(wǎng)hatweseeWhatacompu1477.3.2圖像的分辨率圖像的空間分辨率（SpatialResolution）

圖像的空間分辨率是指圖像中每單位長度包含的像素或點(diǎn)的數(shù)目。常以像素/英寸（pixelsperinch，ppi）為單位表示。

如72ppi表示圖像中每英寸包含72個像素或點(diǎn)。分辨率越高，圖像越清晰，圖像文件所需要的磁盤空間越大，處理時間也越長。7.3.2圖像的分辨率圖像的空間分辨率（Spatial1487.3.2圖像的分辨率一般來說，采樣間隔越大，所得圖像像素數(shù)越少，空間分辨率低，質(zhì)量差，嚴(yán)重時出現(xiàn)像素呈塊狀的棋盤格效應(yīng)(CheckerboardEffect)；采樣間隔越小，所得圖像像素數(shù)越多，空間分辨率高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大。7.3.2圖像的分辨率一般來說，采樣間隔越大，所1497.3.2圖像的分辨率圖像的灰度分辨率（Gray-LevelResolution）

在數(shù)字圖像中，灰度級分辨率又稱色階，指圖像中分辨的灰度級科目，即灰度級數(shù)目，它與存儲灰度級別所使用的數(shù)據(jù)類型有關(guān)。由于灰度級量度的是投射到傳感器上光輻射值的強(qiáng)度，所以灰度級分辨率也叫輻射計量分辨率。7.3.2圖像的分辨率圖像的灰度分辨率（Gray-Lev1507.3.1圖像的分辨率

量化等級越多，所得圖像層次越豐富，灰度分辨率高，圖像質(zhì)量好，但數(shù)據(jù)量大；量化等級越少，圖像層次欠豐富，灰度分辨率低，會出現(xiàn)假輪廓現(xiàn)象，圖像質(zhì)量變差，但數(shù)據(jù)量小。7.3.1圖像的分辨率量化等級越多，所得圖像層次1517.3.3顏色模式RGB模式三基色：紅、綠、藍(lán)每個像素需要3個字節(jié)來存儲顏色數(shù)據(jù)，紅、綠、藍(lán)各需要8位每個紅、綠、藍(lán)都被賦予0－255之間的一個值，0表示沒有顏色，255表示最高亮度的顏色。7.3.3顏色模式RGB模式1527.3.3顏色模式HSB：用色相、飽和度、亮度三種基本特性表示顏色；索引色模式：為了節(jié)約存儲空間，把圖像中使用的所有顏色與一個顏色表對應(yīng)起來；HSV:用色調(diào)、飽和度和數(shù)值來描述彩色系統(tǒng)；7.3.3顏色模式1537.3.3顏色模式CMY：青、洋紅、黃三基色疊加顏色；CMYK:青色、品紅、黃色、黑色四原色疊加顏色；HIS：使用顏色的三要素色調(diào)（Hue）、飽和度（Saturation）和亮度（Intensity）來描述顏色；Lab顏色模式、YIQ顏色模型，YUV模型等7.3.3顏色模式CMY：青、洋紅、黃三基色疊加顏色；1547.3.4位圖與矢量圖數(shù)字化圖像信息通常有兩種存在形式：一種是位圖（也叫點(diǎn)陣圖），另一種是矢量圖。通常把位圖稱為圖像，把矢量圖稱為圖形。7.3.4位圖與矢量圖數(shù)字化圖像信息通常有兩種1557.3.4位圖與矢量圖200％大小（上圖）和50％大?。ㄗ髨D）的矢量圖200％大小（上圖）和50％大小（左圖）的位圖7.3.4位圖與矢量圖200％大?。ㄉ蠄D）和50％大?。?567.3.4位圖什么是位圖？位圖由一系列組成網(wǎng)格的點(diǎn)組成,每個點(diǎn)的顏色都以二進(jìn)制數(shù)字形式存儲。在哪里可以看到位圖？通常用于創(chuàng)建實(shí)際的圖像，比如照片。如何創(chuàng)建位圖？可以通過圖像處理軟件，如Photoshop、Windows畫圖；也可以使用掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。7.3.4位圖什么是位圖？1577.3.4位圖位圖被分成一系列顏色不同的像素點(diǎn)。每個像素點(diǎn)的顏色數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式存儲7.3.4位圖位圖被分成一系列顏色不同的像素點(diǎn)。每個像素1587.3.4

位圖-重要特點(diǎn)組成位圖的網(wǎng)格尺寸取決于分辨率。分辨率用橫向和縱向所含像素數(shù)目來表示。如150*100高分辨率的圖比低分辨率的圖包含更多數(shù)據(jù)，圖像更清晰。分辨率越高圖像文件越大。位圖拉伸和收縮不改變分辨率。原始圖像的分辨率為24*24拉伸后圖像的分辨率仍為24*247.3.4位圖-重要特點(diǎn)組成位圖的網(wǎng)格尺寸取決于分辨率。1597.3.4矢量圖矢量圖:是由一套可以重建圖像的指令構(gòu)成。不保存每個像素的顏色值，而是包含了為圖像中的每個對象創(chuàng)建形狀、尺寸、位置和顏色等的計算機(jī)需要的指令。如何識別矢量圖簡單判斷：具有輪廓不清晰、類似卡通畫的畫質(zhì)準(zhǔn)別判斷：文件擴(kuò)展名，如.wmf、.dxt、.mgx、.pict7.3.4矢量圖矢量圖:是由一套可以重建圖像的指令構(gòu)成。1607.3.4

矢量圖矢量圖由線條和形狀構(gòu)成，它們可以被著色或加陰影7.3.4矢量圖矢量圖由線條和形狀構(gòu)成，它們可以被著色或1617.3.4矢量圖與位圖的比較矢量圖與位圖比較，位圖的容量一般較大，矢量圖一般較??；位圖的文件內(nèi)容是點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，矢量圖的文件內(nèi)容是圖形指令。從應(yīng)用的特點(diǎn)看，位圖適合于獲取和復(fù)制，表現(xiàn)力豐富，但編輯較復(fù)雜；矢量圖易于編輯，適于繪制和創(chuàng)建，放大和縮小不會產(chǎn)生失真，位圖放大會產(chǎn)生失真。7.3.4矢量圖與位圖的比較矢量圖與位圖比較，位圖1627.3.4

矢量圖與位圖的比較改變大小時矢量圖比位圖效果更佳矢量圖通常比位圖需要更少的存儲空間編輯矢量圖比編輯位圖更容易矢量圖不如位圖真實(shí)7.3.4矢量圖與位圖的比較改變大小時矢量圖比位圖效果更佳1637.3.5

數(shù)字圖像編碼壓縮圖像數(shù)據(jù)編碼壓縮是指在滿足一定圖像質(zhì)量的條件下，用盡可能少的數(shù)據(jù)量來表示圖像。數(shù)字圖像一般可以表示為f(i,j),i=0,1…,i-1,j=0,1,…j-1,它是對二維圖像f(x,y)抽樣和量化過程而得到的。在這種表示中存在著冗余度，圖像壓縮的目地就是要消除這種冗余度。7.3.5數(shù)字圖像編碼壓縮圖像數(shù)據(jù)編碼壓縮是指在滿1647.3.5

數(shù)字圖像編碼壓縮BMP基本位圖格式，沒有壓縮。經(jīng)常用于充當(dāng)圖像元素，如計算機(jī)程序中的按鈕和控件。JPEG按照J(rèn)PEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮過的位圖?？梢杂糜诤芏鄳?yīng)用程序，如網(wǎng)頁中的圖片等GIF經(jīng)過壓縮，網(wǎng)頁圖像的常用式。PNG用于網(wǎng)頁圖片的GIF格式的變形。7.3.5數(shù)字圖像編碼壓縮BMP基本位圖格式，沒有壓縮。1657.3.6

農(nóng)業(yè)病蟲害圖像診斷（1）圖像預(yù)處理針對大棚溫室的環(huán)境特點(diǎn)，如噪聲干擾、光照不均、背景復(fù)雜，首先對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理。原始圖像通過直方圖均衡化消除光照不均7.3.6農(nóng)業(yè)病蟲害圖像診斷（1）圖像預(yù)處理原始圖像通過1667.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割1.經(jīng)過預(yù)處理的圖像2.在RGB空間提取紅色分量的部分3.經(jīng)OSTU閾值分割的得到的初步果實(shí)模板7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割1.經(jīng)過預(yù)處理1677.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割4.覆膜法擦除部分果實(shí)區(qū)域5.在RGB空間提取綠色分量的部分6.擦除綠色區(qū)域并填回紅色區(qū)域7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像分割4.覆膜法擦除168對白粉病草莓的分割結(jié)果對白粉病草莓的分割結(jié)果169對縮果病草莓的分割結(jié)果對縮果病草莓的分割結(jié)果170對成熟不均病草莓的分割結(jié)果對成熟不均病草莓的分割結(jié)果1717.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（3）圖像特征提取圖像顏色特征7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（3）圖像特征提取圖像顏色特征1727.3.6

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像特征提取紋理特征

紋理具有局部區(qū)域性質(zhì)的特點(diǎn)，通?？蓪⒓y理看做對局部區(qū)域中像素之間的關(guān)系的一種度量。與顏色特征基于像素點(diǎn)的特征不同的是，紋理特征需要在包含多個像素點(diǎn)的區(qū)域中進(jìn)行統(tǒng)計計算。7.3.6農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（2）圖像特征提取173大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)課件174大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)課件1757.3.7

農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（4）病蟲害類型的識別用特征數(shù)據(jù)對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，并進(jìn)行測試，得出病害的分類結(jié)果。7.3.7農(nóng)業(yè)病害圖像診斷（4）病蟲害類型的識別176大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)第7章多媒體技術(shù)課件1777.4音頻信息的采集和處理聲音的概念聲音是通過一定彈性介質(zhì)傳播的一種連續(xù)的機(jī)械波。聲音是如何聽到的？自然界中聲音主要是靠空氣傳播的，人們把發(fā)出聲音的物體稱為聲源，聲音在空氣中傳播能引起非常小的壓力變化。聲源引起的空氣壓力變化能夠被我們耳朵中的耳膜檢測，然后產(chǎn)生電信號刺激大腦的聽覺神經(jīng)，從而感知到聲音的存在7.4音頻信息的采集和處理1787.4音頻信息的采集和處理聲音的傳播方式：聲音信號所攜帶的信息大體可以分為聲音是依靠介質(zhì)(比如：空氣、液體、固體)的振動進(jìn)行傳播的聲源是一個振蕩源，它使周圍介質(zhì)產(chǎn)生振動，并以波的形式傳播人耳感覺到這種傳播過來的振動，反映到大腦，就意味聽到聲音聲音在不同的介質(zhì)中傳播，其傳播速度和衰減速率都是不一樣的7.4音頻信息的采集和處理聲音的傳播方式：聲音信號所攜1797.4音頻信息的采集和處理聲音本質(zhì)是一種機(jī)械波，所以具有波的周期性變化特性，以正弦波為例聲音信號所攜帶的信息大體可以分為特性振幅—波的高低幅度，表示聲音的強(qiáng)弱周期—兩個相鄰波之間的時間長度頻率—每秒鐘波振動的次數(shù)，單位是Hzt振幅周期A7.4音頻信息的采集和處理聲音本質(zhì)是一種機(jī)械波，所以具有波180聲音按頻率分類：次聲波可聽聲波超聲波20Hz20kHzf(Hz)人類說話聲音頻率范圍：300Hz-3kHz1020502003.4k7k15k20kCD-DAFM廣播AM廣播電話f(Hz)頻帶聲音按頻率分類：次聲波可聽聲波超聲波20Hz20kHzf(H181聲音的頻率范圍聲音的頻率范圍182聲音的三要素：音調(diào)——(高低)代表聲音的高低，與頻率有關(guān)；使用音頻處理軟件對聲音的頻率進(jìn)行調(diào)整時，其音調(diào)也會隨之發(fā)生變化音強(qiáng)——(強(qiáng)弱)聲音的強(qiáng)度(響度或音量)，與聲波振幅成正比；唱盤、CD盤等聲音載體中的音強(qiáng)不變，通過播放設(shè)備的音量控制可改變聆聽時強(qiáng)度；音頻處理軟件可提高