第五章 數(shù)字媒體及應(yīng)用n

第五章數(shù)字媒體及應(yīng)用教育信息化應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程第五章數(shù)字媒體及應(yīng)用5.1文本與文本處理5.2圖像與圖形5.3數(shù)字聲音及應(yīng)用5.4數(shù)字視頻及應(yīng)用應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.1文本與文本處理文字信息在計(jì)算機(jī)中稱為“文本”（text），文本是計(jì)算機(jī)中最常用的一種數(shù)字媒體文本由一系列“字符”（character）組成，每個(gè)字符均使用二進(jìn)制編碼表示文本在計(jì)算機(jī)中的處理過程是：（文本編輯器）文本編輯與排版格式化的電子文本（2）文本存儲與傳輸（4）文本展現(xiàn)（文本閱讀器）（5）文本處理（文本處理軟件）（3）文本準(zhǔn)備電子文本（1）（文字與圖表的輸入）應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.1文本與文本處理5.1.1字符的編碼5.1.2文本準(zhǔn)備5.1.3文本的分類與表示5.1.4文本編輯、排版與處理5.1.5文本的展現(xiàn)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.1.1字符的編碼字符采用二進(jìn)位編碼方式西文字符的編碼標(biāo)準(zhǔn)漢字字符的編碼標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程西文字符的編碼西文由拉丁字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號及一些特殊符號所組成西文字符集中每個(gè)字符各有一個(gè)代碼，構(gòu)成該字符集的代碼表簡稱碼表西文字符的編碼—ASCII碼（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）ASCII字符集包含96個(gè)可打印字符和32個(gè)控制字符采用7個(gè)二進(jìn)位進(jìn)行編碼計(jì)算機(jī)中使用1個(gè)字節(jié)存儲1個(gè)ASCII字符（最高位為0）存在問題：空間太小，不夠使用解決方法：擴(kuò)充ASCII碼應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程標(biāo)準(zhǔn)ASCII字符集及其碼表012345670123456789ABCDEFb6b5b4b3b2b1b0應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程ASCII碼認(rèn)識部分ASCII碼字符對應(yīng)的十六進(jìn)制、十進(jìn)制數(shù)值A(chǔ)SCII碼字符十六進(jìn)制數(shù)值十進(jìn)制數(shù)值空格203203048A4165a6197引申：數(shù)字1-9，字母A-Z，a-za-A=32應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程漢字字符的編碼中文文本的基本組成單位是漢字漢字的特點(diǎn)：數(shù)量大，字形復(fù)雜，同音字多，異體字多漢字編碼的問題：確定收入多少字、哪些字？漢字在字符集中的排序方式確定使用的代碼結(jié)構(gòu)和代碼空間應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程漢字字符的編碼國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312漢字?jǐn)U充規(guī)范GBK國家標(biāo)準(zhǔn)GB18030臺灣地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)漢字字符集BIG5,俗稱“大五碼”國際標(biāo)準(zhǔn)UCS/Unicode應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程GB2312漢字編碼1980年頒布GB2312-1980GB2312字符集由三個(gè)部分構(gòu)成：一級漢字（3755個(gè)）二級漢字（3008個(gè)）（擴(kuò)充使用）字母、數(shù)字和各種符號 ………………19423位號…………191655568794區(qū)號(按漢語拼音排列)(按偏旁部首排列)拉丁字母、俄文、日文平假名與片假名、希臘字母、漢語拼音等共682個(gè)共6763個(gè)漢字和682個(gè)符號，每個(gè)漢字或符號都有一個(gè)確定位置，該位置的區(qū)號和位號就是這個(gè)漢字的“區(qū)位碼”應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程GB2312漢字編碼區(qū)位碼、國標(biāo)碼、機(jī)內(nèi)碼的換算例：位于20行83列的漢字，其國標(biāo)碼和機(jī)內(nèi)碼分別為多少總結(jié)：區(qū)位碼（H）+2020=國標(biāo)碼（H）

國標(biāo)碼（H）+8080=機(jī)內(nèi)碼（H）

區(qū)位碼（H）+A0A0=機(jī)內(nèi)碼（H）了解漢字編碼方式例：B5C83041BFBC8C9A中包含幾個(gè)漢字總結(jié)：漢字占兩個(gè)字節(jié)，且〉A(chǔ)1A1應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程GB2312漢字編碼的缺點(diǎn)編碼效率不高GB2312漢字字?jǐn)?shù)太少，無法滿足一些特殊應(yīng)用的需要：沒有繁體字與ASCII碼不兼容應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程其它漢字編碼GBKGB18030UCS/Unicode(國際標(biāo)準(zhǔn))GBK00FF00FF20902漢字00FF00FF6763漢字GB231200FF00FF27484漢字GB18030應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程幾種漢字編碼的對比GB2312GBKGB18030UCS-2(Unicode)6763個(gè)漢字(簡體字)21003個(gè)漢字（包括GB2312漢字在內(nèi)）27000多漢字(包括GBK漢字和CJK及其擴(kuò)充中的漢字)2萬多漢字雙字節(jié)存儲和表示，每個(gè)字節(jié)的最高位均為“1”雙字節(jié)存儲和表示，第1個(gè)字節(jié)的最高位必為“1”部分雙字節(jié)、部分4字節(jié)表示(UTF-8編碼)1字節(jié)、2字節(jié)、3字節(jié)等不等長編碼編碼不兼容！保持向下兼容應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.1.2文本準(zhǔn)備文字符號輸入計(jì)算機(jī)的方法印刷體識別手寫體識別鍵盤輸入聯(lián)機(jī)手寫輸入語音輸入自動(dòng)識別輸入字符信息的輸入人工輸入應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程漢字的鍵盤輸入漢字與鍵盤上的鍵無法一一對應(yīng)，因此必須使用幾個(gè)鍵來表示一個(gè)漢字，這就稱為漢字的“鍵盤輸入編碼”優(yōu)秀的漢字鍵盤輸入編碼應(yīng)具有的特點(diǎn)：易學(xué)習(xí)、易記憶效率高(平均擊鍵次數(shù)較少)重碼少容量大(可輸入的漢字字?jǐn)?shù)多)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程漢字鍵盤輸入方法的比較類型原理舉例優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)數(shù)字編碼使用一串?dāng)?shù)字來表示漢字電報(bào)碼區(qū)位碼僅使用10個(gè)數(shù)字鍵難記憶字音編碼把漢語的拼音作為漢字的輸入編碼智能ABC紫光微軟拼音輸入簡單易學(xué)，適合于非專業(yè)人員重碼多，需增加選擇操作，不會拼音無法使用字形編碼根據(jù)漢字的部件或筆畫，按照漢字結(jié)構(gòu)確定漢字的輸入代碼五筆字形表形碼鄭碼重碼少、輸入速度較快，適合于專業(yè)錄入員、打字員使用缺乏統(tǒng)一的規(guī)范，編碼規(guī)則不易掌握音形編碼(形音編碼)采用字音及字形兩種屬性作為碼元的漢字編碼輸入方法粵音輸入法同上同時(shí)要掌握音、形兩種取碼方法或規(guī)則，比較困難應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程非擊鍵方式漢字輸入書寫板話筒掃描儀應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.1.3文本的分類與表示分類排版格式：簡單文本、豐富格式文本內(nèi)容組織方式：線形文本、超文本應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程簡單文本沒有字體、字號的變化，不能插入圖片、表格，也不能建立超鏈接，其文件后綴名是.txt

由一串用于表達(dá)正文內(nèi)容的字符編碼所組成，幾乎不包含任何其他的格式信息和結(jié)構(gòu)信息例：windows附件中“記事本”應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程豐富格式文本有字體字號等屬性變化、設(shè)置了段落和頁面排版格式的文本稱為“豐富格式文本”豐富格式文本中，除了正文內(nèi)容之外，還使用了許多“標(biāo)記”來描述字符的屬性和格式的設(shè)置。例：windows附件中“寫字板”、WORD、FRONTPAGE認(rèn)識一些文本后綴名：RTF、DOC、HTML應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程超文本若干文本或文本中的各個(gè)部分可按照其內(nèi)容的關(guān)系互相鏈接起來，從而形成“超文本”傳統(tǒng)文本線形結(jié)構(gòu)，超本文網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)幾個(gè)概念：超鏈、鏈源、鏈宿區(qū)別：超媒體應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.1.4文本的編輯與排版文本編輯目的：確保文本內(nèi)容正確無誤操作：對字、詞、句、段進(jìn)行添加、刪除、修改等操作文本排版目的：使文本清晰、美觀、便于閱讀操作內(nèi)容：對文本中的字符、段落乃至整篇文章的格式進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整，分成3個(gè)層次：對字符格式進(jìn)行設(shè)置對段落格式進(jìn)行設(shè)置對文檔頁面進(jìn)行格式設(shè)置應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程文本處理文本處理使用計(jì)算機(jī)對文本中的字、詞、短語、句子、篇章進(jìn)行識別、轉(zhuǎn)換、分析、理解、壓縮、加密和檢索等有關(guān)的處理文本處理內(nèi)容：字?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)，詞頻統(tǒng)計(jì)，簡/繁體相互轉(zhuǎn)換，漢字/拼音相互轉(zhuǎn)換詞語排序，詞語錯(cuò)誤檢測，文句語法檢查自動(dòng)分詞，詞性標(biāo)注，詞義辨識，大陸/臺灣術(shù)語轉(zhuǎn)換關(guān)鍵詞提取，文摘自動(dòng)生成，文本分類文本檢索（關(guān)鍵詞檢索、全文檢索），文本過濾文語轉(zhuǎn)換（語音合成），文種轉(zhuǎn)換（機(jī)器翻譯）篇章理解，自動(dòng)問答，自動(dòng)寫作等文本壓縮，文本加密，文本著作權(quán)保護(hù)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程文本檢索將文本按一定的方式進(jìn)行組織、儲存、管理，并根據(jù)用戶的要求查找到所需要的文本，稱為“文本檢索”關(guān)鍵詞檢索全文檢索（查全率較高、檢索精度不高）應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程常用文本處理軟件OFFICEWPSAdobe的Acrobat（PDF文件）應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.1.5文本的展現(xiàn)目的：閱讀、瀏覽或打印文本方法：打印輸出、屏幕閱讀瀏覽文本展現(xiàn)的過程：對文本的格式描述進(jìn)行解釋生成文字和圖表的映像（bitmap）傳送到顯示器或打印機(jī)輸出應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程文本的展現(xiàn)使用的軟件：文本閱讀器/文本瀏覽器嵌入在文本編輯(處理)軟件中，如微軟的Word，獨(dú)立的軟件：如Adobe公司的AcrobatReader，微軟公司的IE等兩種字庫：點(diǎn)陣法、輪廓法應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.2圖像與圖形圖像又叫取樣圖像、點(diǎn)陣圖像、位圖圖像從現(xiàn)實(shí)世界獲取圖形矢量圖形計(jì)算機(jī)合成（制作）圖像與圖形的其它不同點(diǎn)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.2圖像與圖形5.2.1

數(shù)字圖像的獲取5.2.2圖像的表示與壓縮編碼5.2.3

數(shù)字圖像處理與應(yīng)用5.2.4計(jì)算機(jī)圖形應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.2.1

數(shù)字圖像的獲取圖像的數(shù)字化：從現(xiàn)實(shí)世界獲得數(shù)字圖像圖像數(shù)字化的設(shè)備：數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、掃描儀圖像數(shù)字化的四個(gè)步驟掃描：將畫面劃分為M×N個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格稱為一個(gè)取樣點(diǎn)分色：將彩色圖像取樣點(diǎn)的顏色分解成R，G，B三個(gè)基色取樣：測量每個(gè)取樣點(diǎn)的每個(gè)分量（基色）的亮度值量化：對取樣點(diǎn)每個(gè)分量的亮度值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，使用數(shù)字整型量表示

經(jīng)過這一系列過程獲取的數(shù)字圖像稱為取樣圖像（圖像）應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.2.2圖像的表示與壓縮編碼數(shù)字取樣圖像由M(列)×N(行)個(gè)取樣點(diǎn)組成取樣點(diǎn)是組成數(shù)字取樣圖像的基本單位，稱為“像素”彩色圖像的像素通常由3個(gè)彩色分量組成灰度圖像和黑白圖像的像素只包含1個(gè)亮度分量應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程取樣圖像的表示黑白圖像用一個(gè)矩陣表示，彩色圖像用一組（一般是3個(gè)）矩陣表示矩陣行數(shù)為圖像垂直分辨率，列數(shù)為水平分辨率矩陣中的元素是像素顏色分量的亮度值，一般用8-12位二進(jìn)制整數(shù)表示應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程取樣圖像的描述圖像大小（圖像分辨率），包括水平和垂直分辨率例：256*192的圖像在1024*768屏幕上以50%顯示時(shí)，占屏幕大小多少顏色空間的類型RGBCMYKHSBYUV像素深度：所有顏色分量二進(jìn)位數(shù)之和像素深度與顏色的最大數(shù)目真彩色應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程圖像的數(shù)據(jù)量數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量的計(jì)算公式（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)640×480300KB600KB900KB1024×768768KB1.5MB2.25MB1280×10241.25MB2.5MB3.75MB應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(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)省存儲容量、提高圖像的傳輸速度，減少通信費(fèi)用圖像數(shù)據(jù)壓縮的可能性：大量的數(shù)據(jù)冗余、人眼視覺的局限性圖像數(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(jià)壓縮倍數(shù)的大小重建圖像的質(zhì)量壓縮算法的復(fù)雜程度應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程常用圖像文件格式JPEG：標(biāo)準(zhǔn)BMP：微軟公司，無損TIFF：掃描儀、出版業(yè)GIF：因特網(wǎng)廣泛流傳、顏色少、文件小，支持透明背景，具有累進(jìn)顯示功能，支持動(dòng)畫效果應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.2.3數(shù)字圖像處理與應(yīng)用數(shù)字圖像處理的目的(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、管理與檢索數(shù)字圖像處理的內(nèi)容去噪、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征、壓縮、存儲、檢索等數(shù)字圖像處理的軟件Photoshop、ACDSee應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字圖像的應(yīng)用圖像通信，包括圖像傳輸、電視電話、電視會議等遙感醫(yī)療診斷工業(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(dòng)控制機(jī)器人視覺軍事、公安、檔案管理等其他方面的應(yīng)用應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.2.4計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形也稱為計(jì)算機(jī)合成圖像計(jì)算機(jī)圖形的合成過程：建模、繪制計(jì)算機(jī)圖形學(xué)兩種建模方法幾何模型過程模型常用矢量繪圖軟件AutoCAD、CorelDraw、Illustrator應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程計(jì)算機(jī)圖形的應(yīng)用(1)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造(CAD／CAM)。(2)利用計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)動(dòng)畫和計(jì)算機(jī)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。應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程圖像與圖形的區(qū)別圖像圖形生成途徑通過圖像獲取設(shè)備獲得景物的圖像使用矢量繪圖軟件以交互方式制作而成表示方法將景物的映像(投影)離散化，然后使用像素表示使用計(jì)算機(jī)描述景物的結(jié)構(gòu)、形狀與外貌表現(xiàn)能力能準(zhǔn)確地表示出實(shí)際存在的任何景物與形體的外貌，但丟失了部分三維信息規(guī)則的形體(實(shí)際的或假想的)能準(zhǔn)確表示，自然景物只能近似表示編輯處理軟件典型的圖像處理軟件,如PhotoShop典型的矢量繪圖軟件，如AutoCAD文件的擴(kuò)展名.bmp.gif.tif.jpg.jp2等.dwg.dxf.wmf

等數(shù)據(jù)量大小應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.3數(shù)字聲音及應(yīng)用5.3.1波形聲音的獲取與播放5.3.2波形聲音的表示與壓縮編碼5.3.3波形聲音的編輯5.3.4計(jì)算機(jī)合成聲音應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.3.1波形聲音的獲取與播放聲音的特性聲音由振動(dòng)產(chǎn)生，通過空氣進(jìn)行傳播聲音是一種波，它由許多不同頻率的諧波組成諧波的頻率范圍稱為聲音的“帶寬”計(jì)算機(jī)處理的聲音類型：話音或語音(speech)，專指人的說話聲音，帶寬僅為300～3400Hz全頻帶聲音(如音樂聲、風(fēng)雨聲、汽車聲等)，其帶寬可達(dá)到20Hz～20kHz人耳可聽到的聲音統(tǒng)稱“可聽聲”(audio)，20Hz～20kHz應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程聲音信號的數(shù)字化聲音是模擬信號，必須對它進(jìn)行數(shù)字化才能被計(jì)算機(jī)處理聲音數(shù)字化的過程：取樣取樣的目的是把時(shí)間上連續(xù)的信號轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散的信號取樣頻率大于等于最高頻率2倍語音取樣頻率8KHZ，音樂取樣頻率40KHZ量化量化是把每個(gè)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)量化精度越高，保真度越好編碼將所有樣本的二進(jìn)制代碼組織在一起，并進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程波形聲音獲取設(shè)備波形聲音獲取=模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號麥克風(fēng)：聲波轉(zhuǎn)為電信號聲卡：信號數(shù)字化聲卡的主要功能：波形聲音的獲取與編碼、波形聲音的重建與播放、MIDI消息的輸入、MIDI音樂的合成數(shù)字信號處理器DSP數(shù)碼錄音筆應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程聲音的播放聲音播放，計(jì)算機(jī)輸出聲音的過程，分兩個(gè)步驟聲音的重建：數(shù)字信號轉(zhuǎn)為模擬信號聲音數(shù)字化的逆過程解碼—數(shù)模轉(zhuǎn)換—插值模擬聲音信號經(jīng)過處理和放大送到揚(yáng)聲器發(fā)出聲音普通音箱、數(shù)字音箱應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.3.2波形聲音的表示與壓縮編碼數(shù)字波形聲音是使用二進(jìn)位表示的一種串行比特流，其數(shù)據(jù)按時(shí)間順序進(jìn)行組織，文件擴(kuò)展名為“.wav”數(shù)字波形聲音的主要參數(shù)有：取樣頻率：語音的取樣頻率低，一般為8kHz全頻帶聲音（如音樂）的取樣頻率高，一般為44.1kHz量化位數(shù)：通常為8位、12位或16位聲道數(shù)目：單聲道為1，雙聲道為2碼率(比特率)，每秒鐘的數(shù)據(jù)量應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字波形聲音碼率的計(jì)算未壓縮時(shí)數(shù)字波形聲音的碼率計(jì)算公式碼率=取樣頻率

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量化位數(shù)

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聲道數(shù)

聲音類型聲音信號帶寬(Hz)取樣頻率(kHz)量化位數(shù)(bits)聲道數(shù)未壓縮時(shí)的碼率數(shù)字語音300～340088164kb/sCD立體聲20～2000044.11621141.2(kb/s)引申:上述未壓縮時(shí)的碼率是如何計(jì)算得來的?應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字波形聲音碼率的計(jì)算壓縮編碼之后數(shù)字波形聲音的碼率為：壓縮后的碼率=未壓縮時(shí)的碼率/壓縮倍數(shù)例：上面CD唱片的立體聲音樂壓縮為MP3后，若壓縮倍數(shù)是10倍，則該MP3音樂的碼率多少?答案：114kb/s左右應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字波形聲音的數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮的必要性：數(shù)字波形聲音的數(shù)據(jù)量很大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：聲音中包含了大量冗余信息；人耳的靈敏度有限，允許一定失真數(shù)字波形聲音壓縮編碼的方法：全頻帶聲音：國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG；工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DolbyAC-3數(shù)字語音：固定電話使用ADPCM編碼移動(dòng)電話使用高效率的混合編碼技術(shù)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程全頻帶數(shù)字音頻編碼的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱壓縮后的碼率(每個(gè)聲道)聲道數(shù)目主要應(yīng)用MPEG-1audio層1192kbps（壓縮4倍）2數(shù)字盒式錄音帶MPEG-1audio層2128kbps（壓縮6倍）2DAB,VCD,MPEG-1audio層364kbps（壓縮12倍）2Internet，MP3音樂MPEG-2audio與MPEG-1層1,層2,層3相同5.1,7.1同MPEG-1DolbyAC-364kbp5.1,7.1DVD,DTV，家庭影院注:“MP3音樂”采用MPEG-1層3編碼應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程流媒體在因特網(wǎng)上收聽(看)音(視)頻節(jié)目的2種方式：下載存儲方式：先下載存儲在計(jì)算機(jī)中，下載完畢后再播放（缺點(diǎn)：需要等待很長時(shí)間，并需要較大的存儲容量）流式傳輸方式：邊下載、邊播放（優(yōu)點(diǎn)：只需要下載一部分?jǐn)?shù)據(jù)之后,就可以開始一邊播放一邊下載，等待時(shí)間短、存儲需求小）流媒體技術(shù)主流流媒體產(chǎn)品：RealNetworks公司的RealMedia微軟公司的WindowsMedia蘋果公司的QuickTime應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字波形聲音的主要文件格式.wav——波形聲音文件.pcm——使用PCM編碼的聲音文件.mp2——MPEG層1或?qū)?編碼的聲音文件.mp3——MPEG層3編碼的聲音文件.rm，.ra(RealAudio)——RealNetworks的流式聲音文件.wma——微軟公司的流式聲音文件.aif(AudioInterchangeableFileFormat)——蘋果公司的聲音文件應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.3.3波形聲音的編輯波形聲音編輯軟件CoolEdit主要功能：1編輯聲音：如聲音剪輯、復(fù)制、調(diào)節(jié)音量2聲音的效果處理：如混響、回聲等3錄音4聲音的格式轉(zhuǎn)換5播放聲音應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.3.4計(jì)算機(jī)合成聲音計(jì)算機(jī)合成聲音就是計(jì)算機(jī)模仿人說話或演奏音樂計(jì)算機(jī)合成聲音有兩類：計(jì)算機(jī)合成語音：計(jì)算機(jī)模仿人把一段文字朗讀出來，把文字轉(zhuǎn)換為語音（簡稱TTS）應(yīng)用：有聲查詢、文稿校對、語言學(xué)習(xí)、語音秘書、自動(dòng)報(bào)警、殘疾人服務(wù)等計(jì)算機(jī)合成音樂：計(jì)算機(jī)模擬各種樂器發(fā)聲并按照樂譜演奏音樂應(yīng)用：計(jì)算機(jī)作曲、配器等應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程計(jì)算機(jī)合成音樂（MIDI）MIDI概述一種音樂描述語言，使用MIDI描述的音樂稱為MIDI音樂。一首樂曲對應(yīng)一個(gè)MIDI文件，其文件擴(kuò)展名為.MID或.MIDI。MIDI的優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)量極?。ū菴D立體聲少3個(gè)數(shù)量級，比MP3少3個(gè)數(shù)量級）易于制作和編輯修改可以與波形聲音同時(shí)播放MIDI的不足：只能合成音樂，不能合成歌曲和語言音質(zhì)與硬件設(shè)備相關(guān)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程小結(jié)：計(jì)算機(jī)中的數(shù)字聲音數(shù)字聲音的特點(diǎn)：是一種連續(xù)媒體，傳輸與播放有實(shí)時(shí)性要求數(shù)據(jù)量大，對存儲和傳輸?shù)囊蟊容^高，必須進(jìn)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(jī)、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(jì)算機(jī)合成聲音合成語音合成音樂（MIDI）應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.4數(shù)字視頻及應(yīng)用5.4.1數(shù)字視頻基礎(chǔ)5.4.2數(shù)字視頻的壓縮編碼5.4.3數(shù)字視頻的編輯5.4.4合成視頻——計(jì)算機(jī)動(dòng)畫5.4.5數(shù)字視頻的應(yīng)用應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.4.1數(shù)字視頻基礎(chǔ)電視畫面隔行掃描我國彩色電視信號傳送采用PAL制式應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(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(8-10bits)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?jǐn)z像頭脫機(jī)獲取設(shè)備：數(shù)碼攝像機(jī)應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程視頻采集卡功能從多種視頻源中選擇一種作為視頻輸入;支持不同的電視制式;能同時(shí)處理圖像信號的伴音;可在顯示器上監(jiān)看輸入的視頻信號,其位置及大小可調(diào);能將計(jì)算機(jī)生成的圖像/圖形/文本與視頻圖像迭加處理;可隨時(shí)凍結(jié)(定格)一幅畫面,并按指定格式保存;可實(shí)時(shí)壓縮與存儲視頻及其伴音信息;可實(shí)時(shí)解壓縮并播放視頻及其伴音信息,輸出設(shè)備可選。應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字?jǐn)z像頭最高分辨率、速度、鏡頭的視角等性能不斷提高支持USB接口或IEEE1394（火線）接口很多筆記本電腦都有了內(nèi)置式攝像頭應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字?jǐn)z像機(jī)提供480線以上的分辨率，清晰度高自動(dòng)對焦，自動(dòng)曝光使用MPEG-2進(jìn)行壓縮編碼，然后記錄在硬盤上具有錄音功能數(shù)據(jù)量很大，采用USB接口或IEEE1394接口

應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.4.2數(shù)字視頻的壓縮編碼視頻數(shù)據(jù)壓縮的可能性：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(shí)其數(shù)據(jù)量約為1G字節(jié)，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(gè)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應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字視頻壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)名

稱圖像格式壓縮后的碼率主要應(yīng)用MPEG-1360×288大約1.2Mb/s~1.5Mb/s適用于VCD、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等H.261360×288或180×144Px64kb/s應(yīng)用于視頻通信，如可視電話、會議電視等MPEG-2720×5765Mb/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1440×11521920×115280Mb/s~100Mb/s高清晰度電視（HDTV）領(lǐng)域MPEG-4(H.26L)多種不同的視頻格式與MPEG-1，MPEG-2相當(dāng)，但最低可達(dá)到64kb/s適合于交互式和移動(dòng)多媒體應(yīng)用，包括虛擬現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程教學(xué)、手機(jī)、MP4播放器等應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程數(shù)字視頻的常用文件格式.mpeg（.mpg，.dat）——使用MPEG編碼的電影文件.mp2——MPEG-2編碼的電影文件.mp4——MPEG-4編碼的電影文件.avi（.navi）——微軟公司的視頻剪輯文件.wmv——微軟公司的流式視頻文件.asf——微軟公司的流式視頻文件.rm(RealAudio)——RealNetworks的流式視頻文件.mov(.qt)——蘋果公司的流式視頻文件

DivX格式——MPEG-4v3改進(jìn)后的一種格式，在MP4播放器上使用應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程MP4播放器MP4播放器是一種能夠播放視頻的便攜式設(shè)備，也叫做PVP（個(gè)人視頻播放器）或PMP（便攜式媒體播放器）功能：看錄像（電影）播放音樂瀏覽文本和圖片上網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)：自帶2～5英寸的LCD屏，存儲容量達(dá)幾十GB應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.4.3數(shù)字視頻的編輯編輯軟件Premiere、WindowsMovieMaker功能將音頻、視頻捕獲到計(jì)算機(jī)中對音頻與視頻內(nèi)容進(jìn)行編輯（包括添加片頭、使用視頻過渡或特技效果等）將制作的視頻保存到硬盤中，或刻錄在CD或DVD光盤上，供“媒體播放器”進(jìn)行播放應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.4.4合成視頻—計(jì)算機(jī)動(dòng)畫計(jì)算機(jī)動(dòng)畫使用計(jì)算機(jī)生成一系列內(nèi)容連續(xù)的畫面供實(shí)時(shí)演播的一種技術(shù)，是一種計(jì)算機(jī)合成的數(shù)字視頻，而不是用攝像機(jī)拍攝的“自然視頻”應(yīng)用領(lǐng)域：影視和廣告領(lǐng)域：電影特技、動(dòng)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(jì)算可視化，復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬軍事領(lǐng)域：軍事訓(xùn)練、作戰(zhàn)模擬等游戲應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的制作過程計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作包括：在計(jì)算機(jī)中建立景物的模型、描述它們的運(yùn)動(dòng)、生成一系列逼真的圖像三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作過程分以下幾個(gè)階段：（1）描述景物的形狀與結(jié)構(gòu)（建模）（2）確定景物的顏色和材質(zhì)（紋理）（3）設(shè)置燈光和確定虛擬攝像機(jī)的位置（4）描述場景中物體的運(yùn)動(dòng)和攝像機(jī)的移動(dòng)（5）繪制一系列的圖像（6）輸出動(dòng)畫結(jié)果應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程動(dòng)畫制作軟件加拿大Alias公司的Poweranimator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AdvancedVisualizer美國SGI公司Alias和Wavefront

公司的MAYA美國Autodesk公司Discreet公司的3dsmax，AnimatorStudio應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程GIF與FlashGIF(詳見本章第二節(jié))Flash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(dòng)可執(zhí)行文件(*.exe)，還可生成用Flash播放器播放的文件(*.SWF)；既可做成單獨(dú)的動(dòng)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(jìn)行播放應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級精品課程5.4.5數(shù)字