新媒體節(jié)目制作流程

第二章數(shù)字新媒體的關(guān)鍵技術(shù)

第一節(jié)數(shù)字新媒體的技術(shù)構(gòu)成數(shù)字新媒體技術(shù)是將抽象的信息變成可感知、可管理和交互的技術(shù)是融合了數(shù)字信息處理技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)字通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的交叉學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域第一節(jié)數(shù)字新媒體的技術(shù)構(gòu)成數(shù)字新媒體技術(shù)主要研究與數(shù)字媒體信息相關(guān)的獲取、處理、傳播、管理、安全、輸出等相關(guān)理論、方法、技術(shù)與系統(tǒng)。第一節(jié)數(shù)字新媒體的技術(shù)構(gòu)成數(shù)字信息獲取與輸出技術(shù)數(shù)字信息存儲技術(shù)數(shù)字信息處理與生成技術(shù)數(shù)字傳播技術(shù)數(shù)字信息管理與安全技術(shù)一、數(shù)字信息獲取與輸出技術(shù)圖像信息獲取與輸出技術(shù)聲音信息獲取與輸出技術(shù)人機交互技術(shù)數(shù)字終端技術(shù)數(shù)字信息獲取設(shè)備鍵盤、鼠標、光筆、跟蹤球、觸摸屏等一般輸入設(shè)備以及用于圖像信息獲取的數(shù)碼相機、數(shù)字攝像機、掃描儀、視頻采集系統(tǒng)用于語音和音頻輸入與合成的聲音系統(tǒng)用于圖形繪制與輸入的數(shù)字化儀用于運動數(shù)據(jù)采集與交互的數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣等數(shù)據(jù)手套擴展閱讀：虛擬現(xiàn)實(VR)與數(shù)據(jù)手套的研究數(shù)字輸出技術(shù)包括顯示技術(shù)、硬拷貝技術(shù)、聲音系統(tǒng)等。在顯示技術(shù)方面，平板高清顯示器已經(jīng)成為一種趨勢三維顯示技術(shù)也得到長足發(fā)展二、數(shù)字信息存儲技術(shù)磁存儲技術(shù)光存儲技術(shù)半導(dǎo)體存儲技術(shù)磁存儲技術(shù)磁存儲設(shè)備主要是硬盤、硬盤陣列和磁帶等擴展閱讀：磁存儲技術(shù)的新發(fā)展光存儲藍光存儲技術(shù)在高清晰數(shù)字音像記錄設(shè)備和計算機外存儲器方面有很廣闊的應(yīng)用前景擴展閱讀：光存儲半導(dǎo)體存儲技術(shù)閃存技術(shù)可移動閃存卡擴展閱讀：半導(dǎo)體存儲技術(shù)三、數(shù)字信息處理與生成技術(shù)數(shù)字音頻處理技術(shù)數(shù)字圖像處理技術(shù)計算機圖形技術(shù)四、數(shù)字傳播技術(shù)數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)字無線技術(shù)四、數(shù)字傳播技術(shù)數(shù)字傳播技術(shù)主要包括數(shù)字傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)包括廣播電視網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)和公共通信網(wǎng)等三網(wǎng)合一2010年5月批準方案，6月開始實行。2010年到2012年是三網(wǎng)融合的試點階段2013年到2015年是推廣階段。四、數(shù)字傳播技術(shù)廣泛應(yīng)用IP技術(shù)是數(shù)字媒體傳播技術(shù)的發(fā)展趨勢。NGN是下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的代表。支持NGN的關(guān)鍵技術(shù)主要有IPV6、光纖高速、寬帶接入、軟交換、3G通信、網(wǎng)絡(luò)安全等。五、數(shù)字信息管理與安全技術(shù)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)數(shù)字媒體檢索技術(shù)數(shù)字信息保護技術(shù)數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)第二節(jié)數(shù)字音頻技術(shù)聲音與音頻音頻數(shù)字化音頻數(shù)據(jù)量及質(zhì)量數(shù)字音頻的文件格式一、聲音與音頻

在物理學(xué)上，聲音被看成一種波動的能量，即聲波一、聲音與音頻

一般用頻率、振幅和波形等三個基本特性來描述聲音一、聲音與音頻

在生理學(xué)上，聲音是指作用于聽覺器官所引起的一種主觀感覺聲音的頻率、振幅和波形對應(yīng)到人耳的主觀感覺就是音調(diào)、響度和音色一、聲音與音頻

人耳可感受聲音頻率范圍為20~20000Hz聲音高于20000Hz為超聲波低于20Hz為次聲波一、聲音與音頻

按照聲音的來源和作用，聲音可分為人聲、樂音和響音人聲包括人物的獨白、對白、旁白、歌聲、啼笑、感嘆等。二、音頻數(shù)字化模擬音頻信號在能量轉(zhuǎn)換、傳輸和記錄存儲以及重放過程中，器其信號是連續(xù)不斷的。二、音頻數(shù)字化數(shù)字音頻是用一連串二進制數(shù)據(jù)來保存的音頻信號，是一種離散的數(shù)據(jù)信號方式。二、音頻數(shù)字化音頻數(shù)字化過程：采樣量化編碼二、音頻數(shù)字化音頻數(shù)字化過程：采樣二、音頻數(shù)字化音頻數(shù)字化過程：量化二、音頻數(shù)字化音頻數(shù)字化過程：編碼CD光盤就采用了PCM編碼（PulseCodeModulation，脈沖編碼調(diào)制）Apple公司的iPod和iTunes，Sony公司的PlayStation3等均使用AAC編碼（AdvanceAudioCoding，高級音頻編碼）三、音頻數(shù)據(jù)量及質(zhì)量衡量數(shù)字音頻的質(zhì)量，通常有三個指標：采樣頻率量化深度音頻流碼率三、音頻數(shù)據(jù)量及質(zhì)量當前聲卡常用的采樣頻率一般為44.1KHz、11KHz、22KHz、和48KHz11KHz的采樣率獲得的聲音稱為電話音質(zhì)22KHz稱為廣播音質(zhì)44.1KHz稱為CD音質(zhì)四、數(shù)字音頻的文件格式CD格式（.cda）CD是常用音頻格式中音質(zhì)最好的格式之一，幾乎所有的媒體播放器都支持CD。標準的CD采樣位數(shù)為16位，最高可達24位。四、數(shù)字音頻的文件格式MIDI格式（.mid）MIDI是MusicalInstrumentDataInterface的縮寫，意思是樂器數(shù)字化接口MIDI本身并不直接提供聲音數(shù)據(jù)，它是一個協(xié)議，只包含用于產(chǎn)生特定聲音的指令，計算機把這些指令交由聲卡去合成相應(yīng)的聲音四、數(shù)字音頻的文件格式MP3格式（.mp3）MP3全稱MPEGAudioLayer-3，是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音樂的普遍格式1分鐘CD質(zhì)量的音樂未經(jīng)壓縮需10MB存儲空間，而經(jīng)MP3壓縮編碼后只有1MB左右。四、數(shù)字音頻的文件格式MP4格式MP4和MP3之間并沒有必然聯(lián)系MP3是一種音頻壓縮的國際技術(shù)標準，而MP4是一個商標名稱每首MP4的樂曲就是一個擴展名為.exe的可執(zhí)行文件由于MP3格式的開放性帶來了一些音樂版權(quán)保護方面的問題，MP4在加密和授權(quán)方面做了特別的設(shè)計四、數(shù)字音頻的文件格式WAVE格式（.wav）WAVE格式由Microsoft公司開發(fā)，是一種無損壓縮格式，缺點是文件體積大1分鐘的WAV文件約占10MB的存儲空間，而1分鐘的MIDI文件卻只有3.4KB四、數(shù)字音頻的文件格式WMA格式(.wma)WMA全稱WindowsMediaAudio，是Microsoft開發(fā)的一種音頻格式，其實它就是ASF的音頻格式一般可達18：1左右，但音質(zhì)要強于MP3，因此，WMA格式是網(wǎng)絡(luò)電臺的首選編碼格式四、數(shù)字音頻的文件格式RA格式（.ra）RA全稱RealAudio，是一種流式音頻格式，主要用于在低速率的網(wǎng)絡(luò)中實時傳輸音頻信息四、數(shù)字音頻的文件格式APE格式（.ape）APE壓縮比約為2：1，是一種比較專業(yè)的音頻格式，播放時最好選用比較專業(yè)的播放工具，如Foobar四、數(shù)字音頻的文件格式AU格式（.au）AU格式是SUN公司推出的一種音頻壓縮格式，主要用于UNIX操作系統(tǒng)下的數(shù)字聲音文件四、數(shù)字音頻的文件格式VQF格式（.vqf）VQF是由NTT與Yamaha共同開發(fā)的一種音頻壓縮技術(shù)把一首4分鐘的歌曲壓成MP3大約需4MB，而使用VQF只需2MB由于MP3在數(shù)字音頻界的霸主地位已經(jīng)形成，VQF受關(guān)注度并不高，支持它的播放軟件也不多，如YamahaSoundvq四、數(shù)字音頻的文件格式AIFF格式（.aiff）AIFF是是Apple公司開發(fā)的一種音頻文件格式，全稱AudioInterchangeFileFormat，意為音頻交換文件格式第三節(jié)數(shù)字圖像技術(shù)圖像顏色模型圖像的基本屬性數(shù)字圖像的文件格式一、圖像顏色模型RGB顏色模型CMYK顏色模型HSB顏色模型YUV與YIQ顏色模型CIELab顏色模型二、圖像的基本屬性分辨率顏色深度真彩色、偽彩色與直接色圖像大小圖象分辨率（ImageResolution）指圖象中存儲的信息量。這種分辨率有多種衡量方法，可以同時表示成“每英寸像素”（ppi）以及圖形的長度和寬度。圖象分辨率（ImageResolution）一張分辨率為640x480的圖片，那它的分辨率就達到了307，200像素，也就是我們常說的30萬像素一張分辨率為1600x1200的圖片，它的像素就是?萬顏色深度圖象的位分辨率（BitResolution）：又稱位深，是用來衡量每個像素儲存信息的位數(shù)所謂“位”，實際上是指“2”的平方次數(shù)，8位即是2的八次方顏色深度一幅8位色彩深度的圖象，所能表現(xiàn)的色彩等級是256級。16位的發(fā)色總數(shù)是65536色24位的發(fā)色數(shù)是1677萬多，它可以達到人眼分辨的極限，被稱為真彩色32位色就并非是2的32次方的發(fā)色數(shù)，它其實也是1677萬多色，不過它增加了8位的灰度顏色深度一般常見的有8位、16位、24位或32位色彩一幅8位色彩深度的圖象，所能表現(xiàn)的色彩等級是256級。三、數(shù)字圖像的文件格式BMP格式Bitmap（位圖）的簡寫，它是Windows操作系統(tǒng)中的標準圖像文件格式幾乎不進行壓縮，圖像信息較豐富占用磁盤空間過大BMP位圖文件默認的文件擴展名是BMP或者bmp，有時它也會以.DIB或.RLE作擴展名。三、數(shù)字圖像的文件格式JPEG格式JPEG格式是由聯(lián)合照片專家組（JointPhotographicEx－pertsGroup）開發(fā)目前各類瀏覽器均支持JPEG這種圖像格式JPEG文件的擴展名為.jpg或.jpeg，三、數(shù)字圖像的文件格式GIF格式GIF是GraphicsInterchangeFormat的簡稱，意為圖像交換格式。GIF支持在一幅GIF文件中存放多幅彩色圖像，目前Internet上大量采用的彩色動畫文件多為這種格式的文件，也稱為GIF89a格式文件。三、數(shù)字圖像的文件格式TIFF格式TIFF，全稱是taggedimagefileformat是Mac中廣泛使用的圖像格式特點是圖像格式復(fù)雜、存貯信息多擴展名為tif或tiff三、數(shù)字圖像的文件格式PSD格式Photoshop的專用格式PhotoshopDocumentPSD其實是Photoshop進行平面設(shè)計的一張"草稿圖"，下次打開文件時可以修改上一次的設(shè)計三、數(shù)字圖像的文件格式SWF格式

Swf是ShockwaveForma或shockwaveflash的縮寫是動畫設(shè)計軟件Flash的專用格式，目前已成為網(wǎng)上動畫的事實標準三、數(shù)字圖像的文件格式PNG格式PNG是PortableNetworkGraphicFormat的所寫，意為流式網(wǎng)絡(luò)圖形格式能把圖像文件壓縮到極限以利于網(wǎng)絡(luò)傳輸，但又能保留所有與圖像品質(zhì)有關(guān)的信息三、數(shù)字圖像的文件格式SVG格式SVG英文全稱ScalableVectorGraphics，意思為可縮放的矢量圖形是一種開放標準的矢量圖形語言SVG可以算是目前最最火熱的圖像文件格式，將會為Web提供新的圖像標準三、數(shù)字圖像的文件格式TGA格式TGA（TaggedGraphics）已被國際上的圖形、圖像工業(yè)所接受三、數(shù)字圖像的文件格式WMF格式全稱WindowsMetafileForma，意為圖元文件格式文件所占的磁盤空間很小三、數(shù)字圖像的文件格式EPS格式EncapsulatedPostScripPC機用戶較少見。而蘋果Mac機的用戶則用得較多分為PhotoshopEPS格式和標準EPS格式主要用于排版、打印等輸出工作三、數(shù)字圖像的文件格式PCX格式PCX格式是基于PC的繪圖程序的專用格式一般的桌面排版、圖形藝術(shù)和視頻捕獲軟件都支持這種格式PCX壓縮屬于無損壓縮第四節(jié)數(shù)字視頻技術(shù)電視掃描視頻信號電視制式電視分辨率數(shù)字化標準視頻格式一、電視掃描一、電視掃描(逐行掃描)一、電視掃描（隔行掃描）一、電視掃描（隔行掃描）

（interlacedscanning）二、電視制式電視可用不同的方式來實現(xiàn)。實現(xiàn)電視的一種特定方式，稱為電視的一種制式。電視制式就是用來實現(xiàn)電視圖像信號和伴音信號，或其它信號傳輸?shù)姆椒?，和電視圖像的顯示格式，以及這種方法和電視圖像顯示格式所采用的技術(shù)標準。二、電視制式在黑白電視和彩色電視發(fā)展過程中，分別出現(xiàn)過許多種不同的制式。二、電視制式目前世界各國所采用的黑白電視制式有：A、B、C、D、E、F、G、H、I、K、K1、L、M、N等，共計13種（其中A、C、E已不采用）我國為其中的D、K制。二、電視制式三種彩色電視制式：即NTSC制、SECAM制和PAL制（對于NTSC制，由于選用的色副載波的頻率不同，還可分為NTSC4.43和3.58兩種）二、電視制式正交平衡調(diào)幅制——NationalTelevisionSystemsCommittee，簡稱NTSC制。采用這種制式的主要國家有美國、加拿大和日本等。這種制式的幀速率為29.97fps（幀/秒），每幀525行262線，標準分辨率為720×480。二、電視制式正交平衡調(diào)幅逐行倒相制——Phase-AlternativeLine，簡稱PAL制。中國、德國、英國和其它一些西北歐國家采用這種制式。這種制式幀速率為25fps，每幀625行312線，標準分辨率為720×576。二、電視制式行輪換調(diào)頻制——SequentialColeurAvecMemoire，簡稱SECAM制。采用這種制式的有法國、前蘇聯(lián)和東歐一些國家。這種制式幀速率為25fps，每幀625行312線，標準分辨率為720×576。二、電視制式在上面三種彩色電視制式的基礎(chǔ)上，按伴音信號的調(diào)制方式（調(diào)頻或調(diào)幅）和載波頻率，還可以把電視制式繼續(xù)細分成很多種：D/K：6.5MHz，中國大陸采用I：6.0MHz,香港地區(qū)采用B/G：5.5MHz、國外部分地區(qū)采用M：4.5MHz,美國、日本、加拿大等國采用二、電視制式數(shù)字電視制式是指數(shù)字電視采用的視音頻采樣、壓縮格式、傳輸方式和服務(wù)信息格式等的規(guī)定。目前主要存在3種比較成熟的制式：美國的ATSC（先進電視系統(tǒng)委員會）制式歐洲的DVB（數(shù)字視頻廣播）制式日本的ISDB（綜合服務(wù)數(shù)字廣播）制式三、電視分辨率在電視工業(yè)中，分辨率指的是在熒光屏等于像高的距離內(nèi)人眼所能分辨的黑白條紋數(shù)，單位是電視線（TV線）。三、電視分辨率分辨率（resalution）是一個表示平面圖像精細程度的概念，通常它是以橫向和縱向點的數(shù)量來衡量的，表示成水平點數(shù)×垂直點數(shù)的形式。

1024×768、1366×768、1920×1080是現(xiàn)在的主流分辨率三、電視分辨率三、電視分辨率弄清物理分辨率與支持分辨率的區(qū)別目前市場上以輸入信號的最大分辨率來稱為電視分辨率是商家最主要的蒙蔽消費者的手段。三、電視分辨率D端子格式分辨率規(guī)格D1480i720×480數(shù)字標清(SDTV)D2480p720×480數(shù)字標清(SDTV)D31080i1920×1080數(shù)字高清(HDTV)D4720p1280×720數(shù)字高清(HDTV)D51080p1920×1080全高清(FullHDTV)四、數(shù)字化標準采樣格式

信號形式

采樣頻率(MHz)樣本數(shù)/掃描行

數(shù)字信號取值范圍(A/D)

NTSCPAL4:2:2Y13.5858(720)864(720)220級(16~235)Cr

6.75429(360)432(360)225級(16~240)Cb

6.75429(360)432(360)(128±112)4:4:4Y13.5858(720)864(720)220級(16~235)Cr

13.5858(720)864(720)225級(16~240)Cb

13.5858(720)864(720)(128±112)五、視頻格式基于磁帶的模擬格式VHSS-VHSBETACAMBETACAMSPM-2

五、視頻格式基于磁帶的數(shù)字格式：D-2、D-3數(shù)字復(fù)合格式數(shù)字BETACAM數(shù)字組件格式DVCPRO數(shù)字組件格式BETACAMSX數(shù)字組件格式DVCPRO50數(shù)字組件格式DVCAM數(shù)字組件格式五、視頻格式基于光盤的數(shù)字格式D-5數(shù)字組件格式D-9數(shù)字組件格式D-10數(shù)字組件格式五、視頻格式基于磁盤的數(shù)字格式AVI格式（.avi）MPEG格式（.mpeg，.mpg，.dat等）RM/RMVB格式（.rm，.rmvb）ASF格式/WMV格式（.asf，.wmv）五、視頻格式基于磁盤的數(shù)字格式MOV格式（.mov）DivX格式（.avi）nAVI格式（.avi）SWF（.swf)MTS格式（.mts）AAM格式（.aam）五、視頻格式質(zhì)量級格式傳輸率存儲1小時要求瀏覽Real視頻MEPG-4高級的簡單類128kb/s58MB試播MPEG-11.5Mb/s680MB廣播MPEG-2MP@ML4Mb/s1.8GB新聞制作（可訪問每一幀）MPEG-24:2:2P@MLGOP：IB18Mb/s8.1GB制作（可訪問每一幀）MPEG-24:2:2P@MLGOP：IDVCPRO5050Mb/s23GB未被壓縮的4：3（只有視頻信號）SDTV，ITURBT601-5166Mb/s75GB未被壓縮的SDTV，ITURBT601-5(包括空白)270Mb/s121.5GB第五節(jié)數(shù)字媒體壓縮技術(shù)壓縮的分類圖像壓縮標準運動圖像壓縮標準聲音壓縮標準一、壓縮的分類按照信息壓縮前后的差異，可分為無損壓縮和有損壓縮按照壓縮媒體的類型，可分為圖像壓縮標準、運動圖像壓縮標準和聲音壓縮標一、壓縮的分類無損壓縮是利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進行壓縮，可完全回復(fù)原始數(shù)據(jù)而不引起任何失真。一般的數(shù)據(jù)冗余主要體現(xiàn)在空間冗余、時間冗余、結(jié)構(gòu)冗余、視覺冗余、知識冗余和信息熵冗余等方面。一、壓縮的分類有損壓縮是指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進行還原，還原后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)有所不同，但不至于對原數(shù)據(jù)表達的信息造成誤解。有損數(shù)據(jù)壓縮本質(zhì)上屬于破壞型壓縮，它將次要的信息數(shù)據(jù)壓縮掉，犧牲一些質(zhì)量來減少數(shù)據(jù)量，使壓縮比提高。二、圖像壓縮標準靜態(tài)圖像壓縮標準發(fā)展史上的主要的幾種標準：二值圖像壓縮標準JBIGJPEGJPEG—LSMPEG一4VTCPNGJPEG—2000二、圖像壓縮標準JPEG是JointPhotographicExpertsGroup(聯(lián)合