多媒體技術應用課件

第1章多媒體計算機技術概論1.1多媒體計算機技術1.2發(fā)展多媒體計算機技術的意義1.3多媒體計算機的核心技術1.4多媒體計算機系統(tǒng)的歷史1.5多媒體技術的應用前景 多媒體計算機技術從誕生之日起就被認為是會對計算機的未來發(fā)展產(chǎn)生革命性影響的一個新生事物。它現(xiàn)在已不僅僅是一個使人類可以更加直觀地接觸計算機的界面技術，同時為計算機技術與應用的多方面發(fā)展提供了一個有力的手段。特別是隨著國際互聯(lián)網(wǎng)的普及和應用，多媒體技術已經(jīng)涵蓋了計算機網(wǎng)絡通信、信息檢索、虛擬現(xiàn)實等多個領域。 多媒體計算機技術以超乎人們想象的速度迅猛發(fā)展并進入人們的工作及生活的各個領域。多媒體計算機技術的進步將會極大地促進管理信息系統(tǒng)、可視電話/會議系統(tǒng)、計算機遠程教育、計算機遠程醫(yī)療、視頻點播以及計算機支持的協(xié)作工作等計算機應用。多媒體應用已成為名副其實的信息高速公路的運載對象。1.1多媒體計算機技術 多媒體一詞來源于英語單詞Multimedia，其中multi表示“多”，media表示“媒體”。對媒體一詞并不陌生，也有譯為媒介或媒質(zhì)的。過去一般稱報紙、出版物、電視及電影等為大眾媒體。事實上根據(jù)媒體一詞的精確定義，媒體的含義包括表示媒體、顯示媒體、存儲媒體、傳輸媒體及感覺媒體等。各種媒體的定義如下。

表示媒體：為傳輸感覺而研究出來的中間手段，以便能更有效地將感覺從一地傳向另一地，表示媒體包括各種語音編碼、音樂編碼、圖像編碼、文本編碼、活動圖像編碼和靜止圖像編碼等。

顯示媒體：用于通信中電信號和感覺媒體之間轉(zhuǎn)換所用的媒體。顯示媒體有兩種：輸入顯示媒體（它包括鍵盤、鼠標器、攝像機、掃描儀、光筆和話筒等）和輸出顯示媒體（它包括顯示器、揚聲器和打印機等）。

存儲媒體：用于存儲表示媒體，以便本機隨時調(diào)用或供其他終端遠程調(diào)用。存儲媒體有硬盤、軟盤、光盤、磁帶和存儲器等。

傳輸媒體：用來將表示媒體從一地傳輸?shù)搅硪坏氐奈锢韺嶓w。傳輸媒體的種類很多，如電話線、雙絞線、同軸電纜、光纖、無線電和紅外線等。

感覺媒體：能直接作用于人的感官，使人產(chǎn)生感覺的媒體。感覺媒體包括人類的語言、音樂和自然界的各種聲音、活動圖像、圖形、曲線、動畫以及文本等。這里所說多媒體意義上的媒體主要指其中的感覺媒體，即能直接作用于人的感官，使人產(chǎn)生感覺的一類媒體。所謂多媒體計算機技術實質(zhì)上是將以自然形式存在的各種媒體信息數(shù)字化，然后利用計算機對這些數(shù)字化信息進行加工，以一種最友好的方式提供給使用者交互使用。計算機將一改過去冰冷的面孔，人們在操作計算機時可看到喜聞樂見的圖形、圖像和聽到優(yōu)美的聲音。這里給出一個目前公認的關于多媒體技術的定義：計算機綜合處理各種媒體信息，包括文本、圖形、圖像、聲音以及動畫，在這些信息間以某種方式建立邏輯連接，并集成為一個具有實時交互能力的系統(tǒng)。從以上多媒體技術的定義中可以看到，集成性、交互性和實時性為多媒體技術的精髓。集成性是指將不同的媒體信息有機地組合成為一個完整的多媒體信息；交互性是指人們可主動地對媒體信息進行凍結(jié)、縮放、變換等操作并產(chǎn)生一種全新信息的交流方式；實時性則是指要支持對媒體信息的實時處理而不能產(chǎn)生停頓。實時性的主要表現(xiàn)形式為音頻和視頻信息，在多媒體信息中特別要強調(diào)音頻和視頻的存在。 可以說，多媒體技術是一種基于計算機科學的綜合技術。它包括數(shù)字化信息處理技術，音頻和視頻技術，計算機軟件和硬件技術，人工智能和模式識別技術，通信和網(wǎng)絡技術等，是正處于發(fā)展過程中的一門跨學科的綜合性高新技術。1.2發(fā)展多媒體計算機技術的意義首先，多媒體計算機技術改善了用戶操作計算機的人機界面。其次，從信息處理的角度看多媒體計算機為信息的表達提供了一種全新的方式。再者，多媒體計算機的出現(xiàn)為計算機家庭應用提供了廣闊的前景。最重要的是多媒體技術將引發(fā)一場信息社會的變革。多媒體技術與信息高速公路的結(jié)合將會給人類社會的工作和生活方式帶來極其深遠的影響。1.3多媒體計算機的核心技術 應該說處理音頻和視頻的軟硬件技術就是多媒體技術的核心技術。此外，還有不可缺少的多媒體信息光學存儲技術、伴隨多媒體發(fā)展的觸摸屏技術、超文本與超媒體技術、多媒體數(shù)據(jù)管理技術及多媒體通信和網(wǎng)絡技術等。多媒體軟件平臺Windows及多媒體開發(fā)工具也是多媒體技術中的主要內(nèi)容。多媒體的音頻處理技術指聲音的采集、量化、編碼、譯碼、放大和播放這樣一個全過程中用到的軟硬件和算法。對聲音進行采集后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換才能輸入計算機。為了減少數(shù)字化聲音所占內(nèi)存空間還必須對聲音信息進行壓縮編碼。壓縮編碼的方法很多，有全頻帶編碼、子帶編碼、參數(shù)編碼和混合編碼等。一般是將編碼算法制作在音頻專用芯片上，音頻專用芯片不僅集成度高，能大大提高處理速度，而且有利于產(chǎn)品標準化。視頻處理技術是實現(xiàn)多媒體技術的關鍵，在多媒體計算機的諸核心技術中，視頻圖像的處理是最困難的部分。視頻處理技術同樣包括圖像數(shù)據(jù)的捕捉、模數(shù)轉(zhuǎn)換、量化、壓縮編碼和彩色坐標轉(zhuǎn)換等內(nèi)容。視頻信號的數(shù)據(jù)量比音頻信號的大得多。壓縮編碼的方法也很多，從大的方面分類有無損編碼和有損編碼兩種。國際標準組織制定了著名的JPEG標準和MPEG標準。光學存儲技術就計算機硬件而言，處于一個舉足輕重的地位。不論是音頻還是視頻數(shù)據(jù)的處理，或是大規(guī)模文字信息的處理，不解決存儲媒體問題都無法進行。所以要擴充多媒體功能首先要有CD-ROM驅(qū)動器或DVD驅(qū)動器。近幾年來光學存儲技術有了飛速的進步。各種新技術正在開發(fā)中。 超文本和超媒體技術用于存儲和檢索非線性的媒體數(shù)據(jù)。超文本技術用鏈把數(shù)據(jù)節(jié)點聯(lián)成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，特別適合于聯(lián)想式檢索和對多種媒體信息的調(diào)用。超文本技術可以說是最早對多媒體功能的一種探索，由只對文本數(shù)據(jù)檢索的超文本發(fā)展到了對聲音、圖像等多種媒體檢索的超媒體，進而成為多媒體系統(tǒng)中一個主要的數(shù)據(jù)管理技術。 多媒體技術的特點決定了其數(shù)據(jù)量極為龐大，因而多媒體數(shù)據(jù)的管理就顯得極為重要。此外，多媒體數(shù)據(jù)的制作也有許多特點，且獲取、轉(zhuǎn)換、傳輸和存儲的費用相當高，一個好的管理可以降低成本、提高效率。多媒體數(shù)據(jù)模型和多媒體數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫有很大的不同。 如前所述，多媒體信息的傳送需求是發(fā)展高速通信網(wǎng)絡的直接動因。多媒體信息主要通過綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口等來傳輸。在網(wǎng)上要能方便地傳送文本、聲音、圖形和圖像等信息。多媒體通信的實現(xiàn)保證了可視電話、電視會議等多媒體應用的成功。分布式多媒體計算機系統(tǒng)將系統(tǒng)資源分散到分離的服務器和客戶機上。觸摸屏這種定位設備隨著多媒體計算機技術而日益成熟，現(xiàn)今它以新的姿態(tài)出現(xiàn)在信息查詢等應用中。觸摸屏種類繁多，工作原理也不同，根據(jù)不同的應用目的選用相應的觸摸屏可為應用增色不少。具有多媒體功能的計算機被稱為多媒體計算機，具有多媒體功能的計算機系統(tǒng)即是多媒體計算機系統(tǒng)。1.4多媒體計算機系統(tǒng)的歷史 多媒體計算機出現(xiàn)于20世紀80年代，形成商品化的產(chǎn)品和一定的市場規(guī)模則是在20世紀90年代初，1995年得到飛速地發(fā)展和普及。多媒體計算機是應社會的需要而誕生的，多媒體計算機的發(fā)展也隨計算機技術的進步而不斷取得進展，早期各廠商都生產(chǎn)了自己的多媒體產(chǎn)品，它們有：Apple公司的Macintosh系統(tǒng)。Commodore公司1985年推出了Amiga系統(tǒng)。這可以稱為世界上第一個多媒體計算機系統(tǒng)。Philips和Sony公司于1986年合作開發(fā)的CD-I系統(tǒng)，其操作系統(tǒng)為CD-RTOS（光盤實時操作系統(tǒng)）。Intel和IBM公司于1989年合作開發(fā)了DVI系統(tǒng)，其核心是三塊專用的DVI接口板：DVI視頻板、DVI音頻板及DVI多功能板，同時配有CD-ROM驅(qū)動器。最著名的還屬多媒體個人計算機（MPC）。它發(fā)展最快且得到大部分廠商的支持，目前已成為多媒體計算機的主流。 音頻信號的處理技術是多媒體計算機（MPC）技術的重要組成部分。同時由音頻信號處理技術得來的語言、音樂播放功能也是MPC諸功能中最重要的功能之一。由MPC的基本硬件組成也可以看出這一點。一般而言，一個最簡單的MPC也會包含一個聲卡。我們所說的音頻處理技術是指聲音的采集、量化、編碼、譯碼、放大、播放這樣一個全過程中用到的軟硬件和算法，下面將簡要介紹。2.1聲音 在計算機應用系統(tǒng)中加入聲音可以極大地加強計算機處理信息的效果。早期的計算機以處理數(shù)值和文字信息為主，簡單的聲音應用也只是加入一些用揚聲器報警的振鈴聲或者是控制音響設備。在實際應用中存在著種類繁多的聲音，且需要對它們進行數(shù)值化處理。 人類獲取信息的方法主要有“聽”和“看”兩種?？词峭ㄟ^眼睛讀或是觀察文字、圖形和圖像等，聽則要用耳朵來接受語音、音樂及其他聲音。因而在多媒體系統(tǒng)中加入聲音功能是必不可少的，我們希望一個計算機系統(tǒng)既能發(fā)音又能記錄各種聲音，當然還要能對聲音進行編輯制作。 當一種物體使空氣發(fā)生振動時就產(chǎn)生了聲音。比如講話時聲帶的振動、拉琴時琴弦的振動以及揚聲器紙盆的振動等都會產(chǎn)生聲音。這樣的聲音可以用聲波來表示。聲波是一條隨時間變化的連續(xù)曲線，圖2.1為聲波的示意圖。圖中的基線為時間t，聲波有兩個基本參數(shù)，頻率和振幅。頻率f是指聲音信號每秒鐘變化的次數(shù)，以赫茲（Hz）為單位。與頻率有關的一個參數(shù)是周期T，它是指兩個相鄰峰點或谷點之間的時間。周期與頻率的關系是互為倒數(shù)，即f=1/T。振幅是指波形的最高點或最低點與時間軸之間的距離。它反映了聲音信號的強弱程度。為了表示上的方便，一般是用分貝（dB）來表示聲音的強度，它是對聲音信號取對數(shù)運算后得到的值。人類能聽到的聲音強度在0分貝至120分貝之間，也就是從能聽到開始到耳膜感到疼痛為止，但因人略有不同。2.2多媒體中的音頻信號 聲音按其頻率的不同可分為次聲、可聽聲和超聲。低于20Hz的為次聲，高于20kHz的為超聲，位于中部的即為可聽聲。多媒體計算機中的聲音主要指20Hz～20kHz的可聽聲——音頻信號。因此，我們就把多媒體計算機的聲音處理技術稱為音頻信號處理技術。音頻信號主要有3種：語音、音樂和效果聲。語音的作用與文字一樣，主要用于說明、回答和敘述，也可用作命令；音樂在多媒體系統(tǒng)中起到提示及加強效果的作用，在娛樂性多媒體應用中為播放的內(nèi)容；效果聲即自然界的聲音，如打雷聲、鼓掌聲等，可為應用系統(tǒng)錦上添花。音頻信號又可根據(jù)其覆蓋的帶寬分為電話、調(diào)幅廣播、調(diào)頻廣播及激光唱盤4種質(zhì)量的聲音。其大致關系如圖2.3所示。 一般說來，覆蓋頻率越寬則聲音質(zhì)量越好。通常語音信號電話或調(diào)幅廣播質(zhì)量的聲音已基本可以滿足要求，而對于音樂則要求具有調(diào)頻廣播或激光唱片的聲音質(zhì)量。語音常用可懂度、清晰度和自然度來衡量，而音樂則要用保真度、空間感和音響效果等指標來衡量。2.3音頻信號的采集與量化 多媒體中的聲音主要有兩種來源。一種是由語言或音樂合成器合成的，把合成器合成的信號還原出來即為我們聽到的聲音。但能合成的聲音總是有限的，不能全部滿足我們的要求。另一種來源是從世界上已有的聲音或樂曲中獲得的。這里所說的獲得是指把已有的音頻信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集、量化后將波形形式的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過編碼壓縮后存入計算機，需要時經(jīng)過解壓和數(shù)模轉(zhuǎn)換后還原為聲音的全過程。2.3.1模擬信號與數(shù)字信號 模擬信號是一種連續(xù)變化的電信號，它用電信號模擬原有的信息。顯然模擬信號的取值可以有無限多個，圖2.4所示為一個話音聲壓隨時間而連續(xù)變化的模擬信號。數(shù)字信號是一種離散信號，它的取值是有限個，像電報系統(tǒng)中那樣，只能用“0”和“1”來表示信號的值，數(shù)字信號不能像模擬信號那樣其取值可直接與信息相對應，它是用數(shù)字信號的編碼來反映信息。 圖2.5所示是一個電報碼的例子。圖2.5中有電流用“1”表示，無電流用“0”表示。電報碼中以“10”表示“點”，以“1110”表示“劃”，圖中為“101110”，即一點一劃的圖形。 歷史上，大多數(shù)電信號的處理一直是用模擬元部件（如晶體管、電阻、電容等）對模擬信號進行處理，但是開發(fā)一個具有相當精度且不受環(huán)境變化影響的模擬信號處理元件相當困難。如果把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，用數(shù)字量來表示模擬量，那么難點就發(fā)生了轉(zhuǎn)移。 在數(shù)字域中作信號處理有許多優(yōu)點，首先，數(shù)字信號計算是一種精確的運算方法，它不受時間和環(huán)境變化的影響。其次，僅用數(shù)學運算去模擬功能部件相對容易實現(xiàn)。此外，欲改變算法或改變某些功能，還可對數(shù)字部件進行再編程。 綜上所述，多媒體計算機音頻處理技術中的一個重要內(nèi)容是將聲音的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進行相應的一系列計算和處理。2.3.2采樣與量化 音頻信號是一種典型的連續(xù)時間信號。這種信號的特點是在一個指定的時間范圍內(nèi)有無窮多個幅值。在某些特定的時刻對這些信號進行測量叫采樣，由這些特定時刻采樣得到的信號稱為離散時間信號。 對聲音的采樣過程如圖2.6所示。采樣得到的信號幅值是無窮多個值中的一個，這種由有限個數(shù)值組成的信號叫離散時間信號。如圖2.6所示，我們可以把聲音信號自身的最高頻率稱為樣本頻率，把采集信號的頻率稱為采樣頻率。根據(jù)采樣定理，為了正確地重構(gòu)原信號，采樣頻率至少要為樣本頻率的兩倍。因而對于音頻信號的采樣頻率一般取44.1kHz，這主要是因為音頻的最高頻率為20kHz。低于此采樣頻率則會影響聲音還原的質(zhì)量，即會產(chǎn)生失真。聲音信號輸入計算機的流程如圖2.7所示。2.5音樂合成與MIDI 用聲波可以表示音樂，也可對音樂波形進行采樣、量化和編碼，但對于計算機來說一段樂曲會產(chǎn)生多得無法接受的數(shù)據(jù)。事實上，音樂的每一個音符可用擊鍵的位置、力量的大小及持續(xù)的時間來描述，這就是音樂的數(shù)字式表示。最常用的就是所謂的MIDI。 MIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface的縮寫。MIDI規(guī)定了數(shù)字樂器接口的國際標準，它定義了不同廠家的樂器連接到計算機的電纜和硬件的規(guī)范，它定義了從一個設備向另一個設備傳送數(shù)據(jù)的通信接口。2.5.1MIDI術語

MIDI文件：記錄MIDI信息的標準文件格式。MIDI文件中包含音符、定時和多達16個通道的樂器定義。文件中含有每個音符的信息，包括鍵、通道號、持續(xù)時間、音量和力度等。

通道：MIDI可為16個通道提供數(shù)據(jù)，每個通道對應一個邏輯合成器。

合成器：是一種使用數(shù)字信號合成器（DSP）或其他生成音樂和聲音的芯片的電子設備。DSP可生成長修改波形，然后通過一個聲音生成器和揚聲器輸出。

音序器：為MIDI作曲而設置的計算機程序或電子設備?？捎脕碛涗洝⒉シ藕途庉婱IDI文件。

復音：是指一個合成器每次可支持的最多音符個數(shù)。

音色：音色就是音質(zhì)，指與某特定的樂器相關聯(lián)的特有的聲音。

音軌：一種把MIDI數(shù)據(jù)分成單獨組與并行組的文件概念，通常用通道來分隔，1號格式的MIDI文件保留不同的音軌，0號MIDI文件將這些音軌混合成一個音軌。

MIDI設備：能傳遞MIDI信息的設備稱之為MIDI設備。

MIDI信息：MIDI信息實際上是一段對音樂的符號描述。當一套MIDI信息通過音樂合成芯片播放時，該芯片的合成器解釋這些符號并產(chǎn)生音樂。2.5.2MIDI協(xié)議 MIDI協(xié)議是20世紀80年代由幾個樂器制造廠商聯(lián)合制定的一個用于電子樂器與計算機互聯(lián)的協(xié)議，目前已成為國際標準。 MIDI協(xié)議規(guī)定，每一種MIDI裝置通常由一個接受器和一個發(fā)送器組成，接受器與發(fā)送器可通過一種通用的異步收發(fā)器互相連接，數(shù)據(jù)傳輸率為每秒3125字節(jié)。MIDI鍵盤共有128鍵，編號為0～127。MIDI信息按標準文件格式存儲于MIDI文件上，MIDI文件中包括每個音符的關鍵字、通道號、延續(xù)、音量及速度等。MPC的聲卡上包含一個內(nèi)部合成器和標準的三類MIDI接口。它們分別為從MIDI設備接收信息的MIDI輸入，向MIDI設備發(fā)送信息的MIDI輸出，以及從MIDI設備輸入并轉(zhuǎn)到其他MIDI設備的MIDIthru。使用MIDI文件的好處在于MIDI文件為符號序列而不是波形，它占用的存儲空間少，MIDI文件的長度也很小。MIDI協(xié)議中還規(guī)定，MIDI接受器共有16個通道，它們可以同時向聲音合成器傳送16路不同的聲音。通道的編碼為0～15，0通道為基本通道。MIDI文件中包含了一連串的MIDI信息，MIDI信息由若干個字節(jié)組成。表2.1為MIDI信息標準。通常第一個字節(jié)為狀態(tài)字節(jié)，其高位為1，數(shù)據(jù)字節(jié)高位為0。例如信息：9nkkvv，9表示音樂起始，n表示通道號（0～15），kk表示鍵編號（0～127），vv表示速度（0～127）。2.5.3MIDI音樂合成 音樂合成器有許多不同的類型和芯片集。目前主要有兩種合成技術：FM合成和波形表合成。FM合成是通過硬件產(chǎn)生正弦信號，再經(jīng)過處理合成樂音；波形表的原理是在ROM中已存儲著各種實際樂器的聲音采樣，合成時調(diào)用這種實際聲音采樣合成該樂器的樂音，它的效果優(yōu)于FM合成。波形表合成的關鍵因素之一是ROM中樂器演奏的聲音采樣信號集的大小，亦即ROM容量的大小。一般而言，ROM的容量越大，合成的質(zhì)量越好。 MIDI音樂合成的過程如圖2.16所示。MIDI樂器的鍵盤在演奏樂曲時，將樂曲的演奏過程記錄了下來，包括鍵位、力度、通道號和持續(xù)時間等，形成了MIDI信息。這些信息可與作曲軟件中的MIDI信息一起進行編輯和修改，原始文件和修改過的文件可存入磁盤中。當需要播放時，從MIDI文件中讀出MIDI信息經(jīng)聲音合成器生成所需要的波形，再經(jīng)功放后，從揚聲器中輸出。 與波形聲音相比，MIDI數(shù)據(jù)不是聲音而是指令，所以它的數(shù)據(jù)量要小得多。30分鐘的立體聲音樂，如果用波形文件約需300MB的存儲空間，而MIDI數(shù)據(jù)只需200KB。MIDI由于數(shù)據(jù)量小，可以在多媒體應用中與其他波形文件配合使用，起到配樂的效果。兩個波形文件不能同時使用。在音序器的幫助下，可自由地改變音調(diào)、音色等特性。2.6聲卡 聲卡是MPC硬件的重要組成部分，有了它才使得計算機音頻信號的輸入和輸出得以實現(xiàn)。較早的CD-ROM的專用接口也安裝在聲卡上。從最簡單的意義上講，在一般PC機上加裝一個CD-ROM驅(qū)動器和一個聲卡即可稱之為一臺簡單的多媒體計算機。2.6.1一些常見聲卡 聲卡的關鍵技術包括：數(shù)字音頻、音樂合成、MIDI和音效。數(shù)字音頻部分包括以44.1kHz的頻率采樣和以16位的分辨率錄制和播放聲音信號，還包括聲音信號的壓縮方法，一般是采用自適應脈沖代碼調(diào)制（ADPCM）法。音樂合成主要有FM合成和波形表合成法。 幾乎所有的多媒體計算機都遵守MIDI的國際標準。音效是近年來集成電路工業(yè)中數(shù)字聲音信號處理技術進步的結(jié)晶，也可以說是聲卡發(fā)展的推動。已有不少的聲卡采用了音效芯片，從硬件上實現(xiàn)回聲、混響以及和聲等，使得聲卡發(fā)出的聲音更生動。 ZleW聲卡的數(shù)字音頻部分采用通用的DSP芯片，因而成本最高。采用這種方案的優(yōu)點是，實現(xiàn)何種功能取決于軟件編程，靈活性較大。它既可以實現(xiàn)音頻服務，也能夠完成調(diào)制解調(diào)器、VGA到NTSC掃描制式轉(zhuǎn)換器等功能，因此可以制成一些高度綜合的產(chǎn)品。Creative公司出品的聲霸卡，數(shù)字音頻部分的芯片是該公司自己生產(chǎn)的DSP芯片，有自己的CPU，所以具有較高的智能程度和靈活性，但相應的成本較高。與上一種聲卡相比，這種聲卡的音質(zhì)出色一些。這兩種卡的共同之處是，都采用了DSP技術，都有自己的CPU。 使用CODEC類芯片的聲卡（ADSP-16），所有功能由硬件完成，需要CPU控制的地方完全由主機完成，與帶CPU的聲卡相比成本較低，也代表了聲卡的一種類型。2.6.2聲霸卡 聲卡中比較有影響的產(chǎn)品是新加坡CreativeLabs公司的聲霸卡（SoundBlaster）。下面詳細介紹其有關情況。聲霸卡按推出的時間先后有以下系列產(chǎn)品：SBV1.0，SBV1.5，SBPROV1.0，SBPROV2.0，SBl6ASP，SBl6以及改進型SBDELUXE，SBPRODELUXE，新產(chǎn)品SB16valuePnP，SB32PnP，SBAWE32PnP。 所有聲霸卡上都有數(shù)字信號處理（DSP）電路，實現(xiàn)音頻信號的采樣和回放，它還能產(chǎn)生可被MIDI接口理解的信號。音頻合成器也是基本器件，用來合成樂器音或語音，聲霸卡采用Yamaha公司的OPL-2或OPL-3FM合成電路。SB卡上還有兩個CMOS芯片插座，用戶可插入CMOS301電路，以便與早期的GameBlaster兼容。 卡上都有話筒插口、立體聲輸出口、音量控制鈕、游戲棒和MIDI連接器。立體聲輸出端具有每通道4W的輸出功率，驅(qū)動立體聲耳機或立體聲放大器。自SBPROV2.0問世后，聲霸卡還增加了一個音頻輸入插口，允許把錄音機、電視機、錄像機和激光唱盤機等的低幅音頻的輸出作為卡上的輸入。圖2.17為一個SBPRO的示意圖。 從SBPRO產(chǎn)品開始總線由8位改為16位，增加了一片F(xiàn)M合成器和一個混合電路，可將多個聲源混合成一個聲音，設置了CD-ROM控制器，還安裝了內(nèi)部揚聲器引腳，若將PC機的揚聲器輸出接到這里，原來由揚聲器發(fā)出的聲音就由聲霸卡的音箱發(fā)出。 SB16ASP是聲霸卡中的高檔產(chǎn)品，它用先進的ASP代替了原來的DSP，它能對立體聲進行16位采樣和高達44.1kHz的數(shù)字化，而使聲卡的音質(zhì)與激光唱盤一樣，它能用硬件手段實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，以節(jié)省CPU的開銷。此外，還可以通過編程來加入回聲、混響、淡入和淡出等效果。ASP的另一個功能是能夠在時間上壓縮或拉長聲音樣本，慢入或快放數(shù)字音不會改變其音調(diào)。ASP的強有力的信號處理功能為聲霸卡增加語音識別功能提供了可能性。SBl6ASP的混合器也有改進，它能混合10個通道的聲音，還可控制音調(diào)。SB16沒用ASP芯片，速度稍慢。 CreativeLabs還推出了一些輔助產(chǎn)品，其中WaveBlaster卡可用來改善所生成的音樂質(zhì)量?？ㄉ嫌?MB存儲器，存放了許多稱為樂器音庫的MIDI文件，其中包括128種樂器音、18種打擊樂器音和40種音效，另外，此卡還能實現(xiàn)32種聲音的多韻律回放，即同時播放32種聲音。 SBl6ValuePnP是一個完整的即插即用音頻應用方案，它使用了3D立體聲增強技術，提供了16位CD音質(zhì)的聲音輸出，更具真實感和現(xiàn)場感。另外，通過支持WaveBlaster升級，可以輕松地獲得波表合成技術的功能以及更加真實的樂器與聲音效果。 SBAWE32PnP是在國際上多次獲獎的SBAWE32的即插即用版本。它是物美價廉的波表合成卡，能夠產(chǎn)生真實的樂器音色和數(shù)字聲音效果。具有32種復音在多達16個MIDI通道上體現(xiàn)出16種音色的能力。2.6.3音箱 為好的聲卡搭配一個有源防磁高保真音箱也是很重要的。 大部分聲卡配備的放大器僅提供每聲道4W或更小的功率，嚴重影響了音質(zhì)。我們推薦購買自身含放大器的揚聲器，然后將其直接插入聲卡上的立體聲低級饋出插口。通常，每聲道10W的內(nèi)置放大器已足以勝任。除了音箱應自含電源外，多媒體計算機的音箱還應是防磁的，這樣其電磁場才不會干擾顯示器和硬盤。多媒體計算機的音箱在相互間隔幾十厘米并且距離用戶幾十厘米的情況下應能提供最佳品質(zhì)的立體聲音效，一般在一個桌面上擺放兩個音箱。此外還有一種三件式產(chǎn)品，在桌面上有兩個立體聲衛(wèi)星音箱和一個可藏于桌下的小亞低音音箱。衛(wèi)星音箱再現(xiàn)中高音調(diào)（150～20kHz），亞低音音箱處理更深沉的低音音調(diào)（低于150Hz）。 對于音效如何來選擇的問題，目前還沒有一個分級和規(guī)范，因此音箱的質(zhì)量只能依靠親自聆聽。一個辦法是挑選一張最喜歡的CD唱盤，在你考慮購買的音箱上逐個播放，選擇你感覺最動聽的那種音箱。2.7音頻數(shù)據(jù)的采集與處理音頻數(shù)據(jù)的采集就是將聲音通過聲卡設備，利用聲音采集軟件將其以數(shù)字信息的形式保存在計算機中。音頻數(shù)據(jù)的處理就是將我們采集到的音頻信號利用音頻處理軟件對其進行降噪、剪接以及各種效果處理等。常用的聲音采集（錄音）與處理軟件有Windows附件中的錄音機、GoldWave、SoundForge和CoolEditPro等。2.7.1Windows錄音機的使用 Windows中的“錄音機”可以用來錄制、播放和簡單編輯聲音波形文件（.wav）。只要你的計算機裝有聲卡以及一個麥克風，就可以使用錄音機了。 在“附件”中啟動錄音機，如圖2.18所示。“位置”顯示框可以精確地顯示當前播放或錄制的位置。在波形顯示框中你可以看到播放的聲音的波形?！伴L度”顯示框則顯示了該波形文件的總長度?？梢酝蟿舆M度指示器上的游標來改變放音的位置。它的控制按鈕與“媒體播放機”中的相同。錄音一般分為麥克風輸入（Micin）和線性輸入（Linein）。選用麥克風錄音時，將麥克風插入到聲卡的“Micin”插孔中，如果是用外接音源錄音（如CD機），就將音頻線插入到聲卡“Linein”中。根據(jù)錄音方式的不同，錄音的設置也不同。雙擊位于任務欄的聲音控制圖標，在彈出如圖2.19所示的音量控制窗口中可以設置錄音方式。選擇“選項”菜單下的“屬性”命令，在彈出的屬性對話框中的“調(diào)節(jié)音量”中選擇“錄音”，在“顯示下列音量控制”中選擇要顯示的音量控制按鈕。如圖2.20所示。如選擇“Microphone”和“Linein”，點擊“確定”按鈕。彈出如圖2.21所示的錄音控制面板。如果是麥克風錄音就在“Microphone”一欄的“選擇”前打勾，如果是用線性輸入就在“Linein”一欄的“選擇”前打勾。一切準備就緒，然后點擊錄音按鈕就可以錄制聲音了。如果有聲音輸入，在波形顯示框中會顯示出起伏的波形，如圖2.22所示。聲音錄制好后，選擇“文件”菜單中的“保存”命令，將聲音數(shù)據(jù)保存為WAV格式的聲音文件。Windows98中的“錄音機”還提供了簡單的聲音編輯與處理功能，你可以根據(jù)需要進行刪除片段、插入聲音、添加回響或反轉(zhuǎn)聲音等操作。如要將聲音文件插入到其他聲音文件中，可在“文件”菜單上，單擊“打開”，然后雙擊待修改的文件，再將滑塊移動到目標文件的插入點后，在“編輯”菜單上，單擊“插入文件”，輸入要插入的文件即可。盡管WAV聲音被定為Windows中標準的聲音格式，但是它也有一個非常大的缺點——容量大。通過Windows的錄音機程序可以把它壓縮一下，對它進行“減肥”。具體操作如下。打開WAV文件，然后執(zhí)行“文件”→“另存為”命令。在“另存為”對話框中單擊“更改”按鈕，調(diào)出聲音選定對話框，在“格式”欄我們可以選擇“MPEGLayer-3”（也就是MP3）格式，最后輸入文件名即可。如圖2.23所示。由于采用了MP3壓縮算法，該文件小了許多，而音質(zhì)幾乎沒有什么變化。2.7.2其他常用音頻編輯軟件簡介1．CoolEditPro CoolEditPro是一個集錄音、混音和編輯于一體的多軌數(shù)字音頻編輯軟件。這個軟件目前的最高版本是2.1，是應用比較廣的軟件之一。它功能強大且簡單易用，能夠錄制128個聲部的音樂。有很多軟效果器，支持外掛插件。圖2.24是CoolEditPro2.1的“波形編輯視圖”，用來編輯立體聲音樂。 圖2.25是CoolEditPro2.1的“多軌操作視圖”，用來進行多聲部的錄音和混音合成，通過左上角的按鈕可以進行兩個視圖間的切換。 CoolEditPro2.1支持的文件格式有.wav、.mp3、.au、.pcm、.wma等。2．SoundForge SoundForge的最高版本為6.0，盡管它定位于業(yè)余音樂愛好者，但也有很多專業(yè)軟件的品質(zhì)，當然，它的最大特點是易用性，只要會用計算機的人，基本不用學習可直接上手，所以它在網(wǎng)上非常流行。3．Cubase Cubase最高版本為2.0。Cubase是流行音樂、搖滾音樂制作人喜歡用的軟件，這是因為它有各種怪異的效果器，可以做出千奇百怪的電子聲，而且有大量的效果插件可以在它上面使用。4．Samplitude MAGIXSamplitudeProducer2496是當今最偉大的多軌音頻軟件，是德國SEK'D公司的得意產(chǎn)品（現(xiàn)已經(jīng)被Magix公司收購），它有多個版本，現(xiàn)在的最新版本是7.0。Samplitude將分為兩個版本：SamplitudeClassic，SamplitudeProfessional。SamplitudeProducer2496是一個專業(yè)的多軌音頻軟件，具有數(shù)字影像和模擬視頻錄制的編輯功能和5.1環(huán)繞聲制作功能。具有無限音軌，無限AuxBus，無限SubmixBus，支持各種格式的音頻文件，能夠任意切割、剪輯音頻，自帶有頻率均衡、動態(tài)效果、混響效果、降噪、變調(diào)等多種音頻效果器，能回放和編輯MIDI。因為它采用非破壞的處理方式，所以不同于傳統(tǒng)的CoolEditPro，對文件的各種處理不會一次性疊加到來源文件上而無法恢復。Samplitude是專業(yè)錄音棚必備的軟件，是音頻處理軟件中的專業(yè)之王。5．另類軟件Fruityloop 之所以說這是個另類軟件，是因為它不像前面介紹的軟件那樣，把聲音分成一軌一軌地來處理，而是以小節(jié)（或幾個小節(jié)）為單位，制作幾十個小片段，再把這些片段用不同的組合方式（或循環(huán)重復，或疊在一起，或前后連接）來組成一首樂曲。它使用軟音源，支持ASIO，對硬件要求較高。正因為它有循環(huán)（Loop）的特點，所以特別適合制作迪曲、舞曲、鼓點等，俗稱鼓點軟件。目前最高版本為3.5。2.8MIDI制作軟件Cakewalk使用簡介 Cakewalk是當今世界最流行的MIDI制作軟件。Cakewalk3.0已經(jīng)推出十多個年頭了，但現(xiàn)在還有不少人在使用它。后來，Cakewalk公司推出了CakewalkProAudio6.0/8.0/9.0三個經(jīng)典版本。2002年又推出了CakewalkHomeStudio2002和Sonor2.0兩款頂級軟件，功能越來越強大，應用范圍也越來越廣?，F(xiàn)在的Cakewalk已經(jīng)不僅僅是MIDI制作軟件，而是集MIDI制作、音頻處理、視頻剪輯和動畫制作為一身的多媒體處理中心。下面簡單介紹一下目前比較流行的CakewalkProAudio9.0的使用方法。1．第一次打開Cakewalk 第一次打開Cakewalk時，會出現(xiàn)一個MigrateCakewalkPreferences對話框，如圖2.26所示。它的作用是自動查找計算機中安裝的舊版的Cakewalk，并把其參數(shù)全部移植到新軟件中來。單擊OK開始自動移植。移植完閉后，會出現(xiàn)一個信息框（如圖2.27所示），顯示在這臺計算機上找到的全部Cakewalk舊版信息，單擊OK繼續(xù)，出現(xiàn)一個消息框，如圖2.28所示，告訴用戶舊版數(shù)據(jù)已經(jīng)移植完成。 之后出現(xiàn)的是CakewalkWaveProfiler對話框，如圖2.29所示，詢問是否檢測硬件。單擊“是”進行檢測，單擊“否”跳過檢測。檢測完后會出現(xiàn)一個檢測報告，告知用戶檢測成功。如果檢測到多個硬件，則會出一個選擇對話框，詢問使用哪一個設備，單擊OK即可。 接著就進入了Cakewalk主界面。但是一般在第一次使用時還會出現(xiàn)一個NoMIDIOutputs對話框，如圖2.30所示，提示用戶，現(xiàn)在還沒有選擇任何MIDI輸出端口。單擊“ChooseMIDIPortsNow…”就可以選擇MIDI輸入輸出端口，如圖2.31所示，左邊列出的是計算機上的MIDI輸入端口，右邊列出的是輸出端口，用單擊來選中或取消某一端口，藍色表示已選中。最后單擊OK完成。以上內(nèi)容只在第一次打開Cakewalk時出現(xiàn)，如果以后需要用到它們，也可以通過菜單打開。終于看到主界面了，首先看到的是QuickStart窗口，習慣稱其為“快速打開”窗口，從這里可以快速打開一個新文件，或者繼續(xù)編輯一個以前的文件。2．Cakewalk的主窗口 關閉“QuickStart”后，就看到了Cakewalk的主窗口，如圖2.32所示。和大多數(shù)軟件一樣，Cakewalk也有標題標、菜單欄、工具欄、工作區(qū)、任務欄和滾動條等。和其他軟件完全一樣的基本操作就不多講了，例如文件的打開、關閉和另存為等，這里僅介紹和其他軟件不同的地方。 主窗口中的每一行叫做音軌（Track），在最左邊用數(shù)字標明序號。每一行音軌又被中間的一條縱向的分割線分為左右兩部分。左邊顯示音軌的基礎信息，具體說明如下。Name：音軌名稱。用戶可自己隨意定義。Source：MIDI數(shù)據(jù)時鐘來源，這一參數(shù)一般不用修改。Key+：音軌移調(diào)。0表示不移調(diào)，以半音為單位。Vel+：力度加。對音軌中的全部音符增大或減小（用負數(shù)）力度。Time+：時間加。讓音軌中的全部音符推遲或提前演奏。單位是四分音符的120分之1。Port：輸出端口。Chn：聲部（1~16），規(guī)定這一音軌通過MIDI的哪一個聲部輸出。Bank：音色庫。如果電腦上安裝的MIDI設備支持多音色庫，可以通過這個參數(shù)方便地調(diào)用不同音色庫中的音色。Patch：音色。Vol：音軌總音量。Pan：音軌總聲向。Size：音軌數(shù)據(jù)量。這一參數(shù)用戶不能自己改動，在修改樂曲時，它會自動改變。修改以上某一個參數(shù)的具體操作如下。方法一：①單擊要修改的參數(shù)；②用鍵盤輸入數(shù)據(jù)；③按回車鍵確認修改。方法二：雙擊Patch參數(shù)，在出現(xiàn)的TrackProperties窗口中進行修改，最后單擊OK確認修改。 音軌的右邊顯示的是旋律線，最頂上的一行標出了小節(jié)數(shù)，叫做小節(jié)數(shù)標尺，播放的時候，會有一條縱線在旋律線上走動，這條線是播放指針，表示樂曲播放到什么地方了，用鼠標單擊小節(jié)數(shù)標尺可以自由定位播放指針。通過滾動條和右下角的放大、縮小按鈕，可以查看樂曲的其他部分。 中間的分割線可以用鼠標拖動來調(diào)整其位置，用來滿足用戶的需要。3．如何把音符寫入MIDI文件 寫入音符的方法非常多，這里只介紹較簡單的方法。（1）用鼠標寫入音符 在主窗口左邊單擊準備寫入音符的音軌，單擊任何一個參數(shù)都可以。然后單擊工具欄上畫著五線譜和一個8分音符的小圖標，這個小圖標的名字是StaffView，即查看樂譜。這時，會有一個新的窗口打開，如圖2.33所示。這個窗口的工具欄簡單明了，圖中標出了按鈕的功能，只要按照軟件提示操作，就可以完成寫入的操作。如果寫錯了音，用“鉛筆”工具可以修改，如果要寫變化音，則在單擊鼠標左鍵后不要放開，單擊一下右鍵放開，再繼續(xù)用左鍵上下拖動音符，即可出現(xiàn)變化音。在MIDI中一般不用重升、重降號。音符寫好后，可單擊右上角的關閉按鈕返回主窗口。（2）使用鋼琴卷簾窗 在主窗口單擊音軌，再單擊工具欄上有一個電子琴鍵盤圖形的小圖標，就可以打開這個音軌的鋼琴卷簾窗，如圖2.34所示。 鋼琴卷簾的左側(cè)，是一個縱向排列的鍵盤，表示音高，頂端的標尺，表示小節(jié)數(shù)。中間則是一個表格，表格中用彩色的條形圖，形象地表述樂譜中的音符。下方的彩色縱向線段，用來形象地表示音符的力度?？梢婁撉倬砗熓怯脠D形來表示音樂的走向。用鉛筆工具，可以通過單擊寫入音符，也可以通過拖動來修改音符。用拖動能夠修改音高、時值等。用直線工具可以方便地修改力度，只要在下方的力度線上畫線就可以做到。在使用鋼琴卷簾窗時，鉛筆工具有一個精度問題，調(diào)節(jié)精度，可以改變鉛筆修改音符時值時的最小精確度。方法：在小節(jié)數(shù)的標尺上單擊鼠標右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單，選擇其中的SnapProperties，在出現(xiàn)的小對話框中選中需要的時值即可，有效值范圍是從全音符到32分3連音。窗口中的分割線的位置，可以用鼠標拖動來調(diào)整，用滾動條和縮放鍵可以調(diào)整視覺效果。在樂譜窗和鋼琴卷簾窗中，可以對音符進行剪切復制的操作，在操作之前可用選擇工具選定被操作的音符，之后的操作和一般軟件基本相同。播放指針的作用相當于文字處理軟件中的光標，單擊小節(jié)數(shù)標尺，就可以定位“光標”到需要的位置上。在進行“復制”和“剪切”操作時，會出現(xiàn)一個小的選擇對話框，其中有音符、速度變化、調(diào)號和拍號變化以及書簽等，把需要復制或剪切的項目畫鉤。在粘貼時，也會出現(xiàn)一個小對話框，要填寫粘貼到哪一音軌、小節(jié)數(shù)，還有循環(huán)粘貼的次數(shù)。4．調(diào)號和拍號的設置 單擊工具欄上的調(diào)號、拍號小圖標，打開拍號、調(diào)號窗口，如圖2.35所示。 如果樂曲中沒有調(diào)號或拍號的改變，那么拍號、調(diào)號窗口只列出第一小節(jié)的拍號、調(diào)號標記。要對第一小節(jié)的拍號或調(diào)號進行改變，操作如下。①在拍號/調(diào)號窗口中單擊第一小節(jié)，使其變?yōu)樗{色。②單擊“修改標記”按鈕，打開修改標記對話框如圖2.36所示。③選擇需要的拍號和調(diào)號，單擊OK。如果要添加新的拍號/調(diào)號標記，單擊“添加標記”，出現(xiàn)的窗口和圖2.35很相似，只是多了一個選擇小節(jié)數(shù)的項目。要刪除一個標記，只要單擊要刪除的標記，再單擊“刪除”（或按鍵盤上的Delete）即可。用Cakewalk可以在樂曲中間任意改變調(diào)號和拍號。圖2.37就是一首頻繁改變拍號的曲子。5．調(diào)整速度 如果一首樂曲中間不變速，我們直接在工具欄上的速度小窗口寫上速度，再按回車就可以了。 如果在某處需要變成另一個速度，可以在樂曲中插入新的速度標記。操作如下。①在主窗口（或其他有小節(jié)數(shù)標尺的窗口）中定位播放指針到要變速的位置。②單擊工具欄上的添加新速度，出現(xiàn)速度對話框，如圖2.38所示。③單擊InsertaNewTempo，在最上面輸入一個速度值。④如果要修改添加到樂曲中的位置，在右下的小窗中填寫一個位置。單擊“OK”按鈕。 有時需要在樂曲中有漸快、漸慢的地方，這時可以用速度窗來實現(xiàn)。單擊工具欄上的速度窗按鈕，打開速度窗，如圖2.39所示。 第一次打開速度窗時，可能精確度會太高，只看到一個無邊的表格，這時要用縮放按鈕縮小它到合適的尺寸，這樣就一目了然了。速度窗上方也有小節(jié)數(shù)標尺，左邊是速度標尺，中間的表格中有一條彩色的線，表示樂曲的速度，用鉛筆或直線工具，可以在速度窗的表格中任意畫線，用橡皮可以擦掉速度標記。圖2.40是一段曲折變化的速度。 在多媒體計算機信息處理中用到最多的是圖形與圖像處理。圖形與圖像是對一個實際物體的一種特殊表現(xiàn)形式。它具有直觀、形象和易于理解的特點。本章主要介紹靜態(tài)的平面圖像的基本概念和數(shù)據(jù)處理方法。這些概念和方法也同樣是三維動畫與視頻圖像的基礎。我們將在這一章學習圖形與圖像的定義，圖像的獲取方法，圖像壓縮編碼方法及圖像處理軟件Photoshop的使用技巧。3.1計算機圖像基礎3.1.1圖形與圖像 計算機繪制的圖像有兩種：向量圖形和位圖。它們構(gòu)成了活動圖像的基礎。它們的共同特點是都屬于視覺媒體，是能被我們眼睛所觀察到的。1．向量圖形 向量圖形是用指令形式存在的圖形，用指令來描述圖形中的直線、圓、弧、矩形及其形狀和大小等，也可用更為復雜的形式表示圖像中的曲面、光照、材質(zhì)等效果。顯示圖形時從文件中讀取指令并轉(zhuǎn)化為屏幕上的形狀。圖3.1是幾個向量圖形的例子。本圖形最大的優(yōu)點是不需要對圖上每一點進行量化保存，只需讓計算機知道所描繪對象的幾何特征即可。比如，對于一個圓只要知道它的半徑和圓心的坐標，計算機便可調(diào)用相應的函數(shù)畫出圖形。所以圖形需要的內(nèi)存空間相對較小。 但向量圖形也有一個缺點就是當圖形復雜時，每調(diào)用一次費時相當大。因為它是通過執(zhí)行指令一條一條地生成圖形。尤其是在生成三維圖形時除了要畫線條外，還要處理光照、著色等效果，花費時間就更多了。實用中往往是先用向量方法生成圖形，然后轉(zhuǎn)換成位圖來使用。 著名的軟件AutoCAD及3DS等均是向量圖形的代表。正是因為向量圖形是靠指令來生成的，具有容易控制的特點。所有的圖形均可用數(shù)學來表達，所以我們可以用它來設計工程圖及制作二維動畫或三維動畫。它也適合做建筑繪圖和版面設計等。2．位圖圖像 位圖由計算機的內(nèi)存位來組成，這些位定義圖像中每個像素點的顏色和層次。位圖可直接存入內(nèi)存并在顯示器上顯示出來，其顯示速度要比向量圖形快得多，但位圖占的內(nèi)存空間要比向量圖大得多。 位圖圖像是指在空間和亮度上已經(jīng)離散化了的圖像，可以把一幅位圖圖像理解為一個矩陣，矩陣中的任一元素都對應圖像上的一個點，在內(nèi)存中對應于該點的值為它的灰度。這個數(shù)字矩陣的元素就稱為像素，像素的灰度層次越多則圖像越逼真。一般照片都是用位圖圖像來表示，它適合于做電視圖像和動畫等。圖3.2為位圖圖像的例子。3.1.2圖像的獲取 獲取圖像的方法非常多。最簡單的可以從CD-ROM的圖像庫中獲取，也可以自己來捕捉。捕捉的方法主要有以下幾種。

用專用軟件創(chuàng)建圖像。這樣的軟件提供了許多供你在屏幕上創(chuàng)作圖像的工具，如畫筆、噴筆、滾筒、橡皮等，也提供了圖形旋轉(zhuǎn)、調(diào)色、模糊畫面等工具，還提供了定義和剪裁畫面的功能。

用掃描儀或數(shù)字化設備把平面圖像轉(zhuǎn)化為位圖圖像。掃描是從平面圖中獲取全彩色圖像的最簡單方法，不足之處是費時較多。

從視頻設備上捕捉圖像。使用攝像機對準圖像并通過接口將圖像傳入計算機，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后存入外存儲設備上。3.2圖像數(shù)據(jù)壓縮方法的分類 數(shù)據(jù)壓縮的任務在不影響或少影響圖像質(zhì)量的前提下，盡量設法減少圖像數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)量。其首要任務是設法去掉各種冗余的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)壓縮實際是一個編碼的過程，即將原始數(shù)據(jù)進行編碼壓縮。數(shù)據(jù)解壓縮是數(shù)據(jù)壓縮的逆過程，即將經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)還原成原始數(shù)據(jù)。因此數(shù)據(jù)壓縮方法也稱編碼方法。評價壓縮方法的優(yōu)劣主要從以下3個方面來衡量。（1）壓縮比：壓縮比指原始圖像經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后未經(jīng)壓縮所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量與經(jīng)壓縮所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量之比。（2）圖像質(zhì)量：還原出來的圖像質(zhì)量比原始圖像有多大失真，一般采用人的視覺效果和信噪比兩個方法。前者是通過人在兩米內(nèi)觀察所作的評價，后者通過儀器測量。（3）實現(xiàn)難度：即實現(xiàn)壓縮及還原算法的難易程度，亦即完成壓縮所需要的時間與空間開銷或硬件實現(xiàn)的復雜性。壓縮的方法主要有以下幾種（見圖3.3）。無損編碼可以完全恢復原始圖像而不引入失真，它利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性來進行數(shù)據(jù)壓縮，解壓縮后的還原圖像與原始圖像完全一致。有損編碼不能完全恢復原始數(shù)據(jù)，而是利用人的視覺特性使解壓縮后的圖像和原來一樣。把上述方法結(jié)合起來即為混合方法。下面介紹幾種常用的壓縮方法。3.3霍夫曼編碼 霍夫曼編碼是無損編碼的一種，是一種基于統(tǒng)計特性的可變字長的編碼方法。屬于無損編碼的還有行程編碼、算術編碼等。下面來看霍夫曼編碼。設被編碼的符號如下。s1，s2，s3，…，sn它們出現(xiàn)的概率分別為：p1，p2，p3，…，pn假設采用不等字長編碼，每個符號的碼長分別為：m1，m2，m3，…，mn 數(shù)學上可以證明，符號序列{si}的任何一種編碼方案，其平均碼長必定大于或等于H。也就是說，H是該符號序列的理想最小平均碼長。平均碼長越接近H，我們說該編碼方案越好。數(shù)學上還可以證明，在可變字長編碼中，對于出現(xiàn)概率大的符號編碼成短字長的編碼，對于概率小的符號，編以較長的字長編碼。如果碼字長嚴格按照所對應符號的出現(xiàn)概率的大小逆序列排列，則平均碼長一定小于其他任何符號順序方式，即這是一種最接近于熵值的“最佳編碼”。霍夫曼編碼是實現(xiàn)上述最佳編碼的一種算法。下面看一個示例。大部分數(shù)字信息的編碼都是采用定長編碼。意即采用相同的位數(shù)對數(shù)據(jù)進行編碼。如常用的ASCII就是定長編碼，它用7位二進制數(shù)來表示每一個字符。但是實際上在文章中每個字符出現(xiàn)的概率并不相等。我們現(xiàn)在假設有a，b，c，d，e5個字符。其出現(xiàn)概率分別為0.12,0.40,0.15,0.08，0.25。用以下方法來求得其霍夫曼編碼。將5個字符按其概率大小排序，然后把最小的兩項的概率值相加，歸并成新的一項。然后再選最小的兩項合并，一直重復作到只剩最后一項為止。本例實現(xiàn)過程參見圖3.4。下面再來構(gòu)造霍夫曼編碼樹。這是一棵二叉樹，我們從圖3.5中的右方開始向左取值，根結(jié)點概率為1.0，以下左分枝取概率小的項，右分枝取概率大的項。對于歸并項，按此規(guī)則一直分解到最右方為止。如圖3.5所示為構(gòu)造好的霍夫曼編碼樹。如圖3.5所示，我們給每個左分枝標以0，給每個右分枝標以1，則從根結(jié)點至每個葉結(jié)點的路徑即為該葉結(jié)點代表字符的編碼。如圖3.5右方所示。本例中熵的值為2.09，編碼的平均碼長為2.15，非常接近。霍夫曼編碼的優(yōu)點是簡單易行，缺點是解碼時必須知道所使用的碼表，這給存儲和通信帶來不便。另一個缺點是它依賴于原始數(shù)據(jù)的概率，這在實際應用中受到許多限制。3.4預測編碼 預測編碼用于圖像編碼時與聲音的壓縮編碼很類似，它也是根據(jù)過去已編碼的像素（也稱為參考像素）來預測當前的像素值（稱為預測值），然后對當前的像素值與預測值之差進行編碼，這就是差分編碼（DPCM）。這種編碼是利用圖像本身的相關性及視覺的差值靈敏度特性，差值大時，可以粗量化。圖像編碼用地較多的是二維預測，如圖3.6所示。3.7Photoshop的使用3.7.1Photoshop6.0簡介1．Photoshop的功能 Photoshop是美國Adobe公司20世紀80年代開發(fā)的圖像處理軟件。自誕生以來，版本不斷升級，Photoshop6.0已成為出版界中圖像處理的專業(yè)版本，目前已經(jīng)推出Photoshop7.0版本。Photoshop以其強大的圖像處理功能和豐富的美術處理技巧，為眾多專業(yè)人士所青睞。它在圖像處理方面，被譽為目前世界上最優(yōu)秀的圖像處理軟件。作為圖像處理工具，Photoshop著重在效果處理上，即能對原始圖像進行藝術加工，并有一定的繪圖功能。Photoshop能完成色彩修正，修飾缺陷，合成數(shù)字圖像以及利用自帶的濾鏡功能創(chuàng)作各種藝術效果，等等。2．Photoshop6.0的界面組成 Photoshop應用程序窗口由標題欄、菜單欄、選項調(diào)板、工具箱、圖像窗口、控制面板和狀態(tài)欄等7部分組成。如圖3.11所示。（1）標題欄（2）菜單欄（3）選項調(diào)板（4）工具箱（5）圖像窗口（6）狀態(tài)欄（7）控制面板3.7.2文件的基本操作1．打開圖像文件 打開一個已有的圖像，通常我們的方法是，點擊“文件”菜單，在下拉菜單中選擇“打開”命令，彈出“打開”對話框，如圖3.13在“查找范圍”的列表框指定要打開的圖像文件所在的文件夾，在其下方的白色區(qū)域選擇要進行處理的文件，對話框的最下方顯示該圖像的預覽圖，如選擇“山丘”，單擊“打開”按鈕，就會將所選擇的圖像調(diào)入Photoshop。 Photoshop允許同時打開多個圖像，每個圖像對應一個圖像窗口。按住Shift鍵并同時在“打開”對話框的文件名顯示區(qū)單擊要打開的多個文件的名稱可選中它們，然后單擊“打開”按鈕可以將選中的全部文件打開。2．新建圖像文件 用“文件”菜單中的“新建”命令，可以創(chuàng)建一個空白的Photoshop圖像?！靶陆ā睂υ捒蛉鐖D3.14所示。在“新建”對話框可以輸入新建圖像文件的文件名稱，圖像寬度、高度、分辨率及圖像的色彩模式?！皟?nèi)容”欄有三個選項：“白色”選項是用白色填充背景；“背景色”是用當前工具箱中所設置的背景顏色填充圖像；“透明”選項用于創(chuàng)建一個單層的圖像，這個圖像只包含一個沒有顏色的透明圖層而不是背景。如果“內(nèi)容”欄選擇為“透明”，該圖像與其他圖像進行合成時，是透明疊加。3．保存圖像文件 與其他應用軟件一樣，Photoshop對圖像進行處理后，要對處理過的圖像進行保存和關閉。保存文件，有兩種選擇。單擊“文件”菜單，在下拉菜單中有“保存”和“保存為”兩種保存方式。 使用“保存”命令，則以圖像原有的文件名和文件格式保存文件的處理結(jié)果，原始圖像文件會被覆蓋。使用“保存為”命令會彈出對話框，如圖3.15所示。在對話框中可以更換文件名和文件類型來重新保存文件。原始文件可以保留。 處理圖像時，我們的原則是保留原始圖像，所以在第一次修改后保存圖像時，我們一般選用“保存為”命令，在文件名稱欄里輸入新保存后圖像文件的文件名稱，在保存類型中選擇一種類型進行保存。在選擇文件類型時，要根據(jù)你的實際需要選擇不同的類型保存。 一般，如果處理的中間過程保存為Photoshop自帶格式（.psd）,這樣保存的文件包括了處理過程中用的圖層、通道等Photoshop所特有的內(nèi)容，以便下次能夠繼續(xù)處理。如果是最后的滿意效果，可以保存成壓縮的文件類型如.jpeg等，這樣圖像的圖層等將會被合并壓縮。3.7.3圖像的基本處理 使用Photoshop可以對圖像的整體作處理和調(diào)整，也可以利用選區(qū)處理圖像的局部。對圖像的整體處理主要包括調(diào)整圖像的色彩屬性、色彩模式，調(diào)整圖像的大小，調(diào)整畫布大小，圖像的濾鏡處理等。1．調(diào)整圖像的色彩屬性、色彩模式 對于一幅彩色圖像，我們在掃描它的時候，可能會出現(xiàn)偏色的情況，或者由于某種需要，我們要對一幅圖像的顏色進行調(diào)整。調(diào)整方法是，打開要調(diào)整的圖像，執(zhí)行“圖像”→“調(diào)整”命令，子菜單中包含有關圖像色彩的所有調(diào)整選項，根據(jù)具體情況選擇要調(diào)整的內(nèi)容，如亮度/對比度、色相/飽和度等，如圖3.16所示。 選擇色相/飽和度后，彈出色相/飽和度的對話框，如圖3.17所示。拉動色相、飽和度、明度的滑桿可以調(diào)整相應的參數(shù)，觀察圖像前后的變化。對于子菜單中其他各項的調(diào)整，讀者可以自己試著操作，這里就不再贅述了。要對圖像進行模式轉(zhuǎn)換，首先打開要轉(zhuǎn)換模式的圖像，然后執(zhí)行“圖像”→“模式”命令，在模式子菜單中選擇相應模式就可以完成這種模式的轉(zhuǎn)換。模式子菜單如圖3.18所示。 將圖像從一種模式轉(zhuǎn)換為另一種模式會永久性地改變圖像中的顏色值。例如：將RGB圖像轉(zhuǎn)換為CMYK模式時，CMYK色域之外的RGB顏色值被調(diào)整落入CMYK色域之內(nèi)。因此，在轉(zhuǎn)換圖像之前，最好在圖像原來模式下，在轉(zhuǎn)換之前保存一個備份。將圖像轉(zhuǎn)換為灰度模式，會去掉像素的色相和飽和度信息，而只保留亮度值。將圖像轉(zhuǎn)換為位圖模式會使圖像減少到兩種顏色，簡化圖像中的顏色信息，并減小文件大小。要將圖像轉(zhuǎn)換為位圖模式，必須首先將其轉(zhuǎn)換為灰度模式，通常最好是在灰度模式中編輯圖像，然后再轉(zhuǎn)換為位圖模式。模式子菜單的第二組有“8位/通道”和“16位/通道”兩個選項，用于定義每個顏色通道的顏色深度。大多數(shù)情況下，RGB、灰度和CMYK圖像的每個顏色通道包含8位數(shù)據(jù)，因而解釋為24位深度RGB、8位灰度以及32位深度CMYK。Photoshop也支持“16位/通道”的圖像，即每個顏色通道包含16位數(shù)據(jù)，16位/通道的圖像提供精細的顏色區(qū)，但其文件大小比8位/通道的圖像大得多?！?位/通道”的圖像與“16位/通道”的圖像合成時，需要將它們轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)深度。2．調(diào)整圖像的大小 Photoshop可以調(diào)整一幅圖像的像素尺寸和文檔大小。像素尺寸是指該圖像所包含像素的數(shù)目，是寬度和高度上像素的乘積。如1024×768。文檔尺寸是指圖像打印輸出的尺寸。 調(diào)整圖像的大小，從“圖像”菜單中選擇“圖像大小”命令，彈出“圖像大小”對話框，如圖3.19所示。對話框中的“像素大小”欄用于設置寬和高各包含多少個像素，其值決定圖像的顯示大小。當顯示器的分辨率一定時，像素值越大，圖像的顯示尺寸就越大?！拔臋n尺寸”欄用于設置圖像的打印尺寸，其中“分辨率”是指打印分辨率，其值決定每單位打印長度包含的像素個數(shù)，單位有兩個，“像素/英寸”和“像素/厘米”。如果要減小圖像的打印尺寸同時又要保持圖像的質(zhì)量，可以固定“像素大小”，增大“分辨率”的值。經(jīng)常在Internet上上傳圖像時，為了較快傳送圖像，要減小圖像的大小，在不影響觀看的情況下，可以減少“像素大小”欄中寬度和高度上的像素，從而減小圖像文件的大小。為了使圖像不至于變形，要選中“約束比例”（在“約束比例”前打勾）。改變寬度時，高度也按照相應的比例變化，反之亦然。同時，改變像素大小，必須選中重定圖像像素復選框。Photoshop會自動地給新圖像分配新的顏色值。3．調(diào)整圖像的畫布大小 畫布是指圖像周圍的工作空間。調(diào)整畫布會改變圖像的像素尺寸，但不會改變圖像的分辨率。增大畫布時，添加的畫布會以背景填充在圖像的周圍；減少畫布會將圖像裁切掉。 “畫布大小”命令在“圖像”菜單中，執(zhí)行“畫布大小”命令，彈出“畫布大小”對話框如圖3.20所示。在“新建大小”的寬度和高度上輸入相應值就可以增減畫布大小。4．圖像的濾鏡效果 利用Photoshop的濾鏡功能很容易實現(xiàn)對圖像進行各種特殊效果處理，使圖像具有美學藝術創(chuàng)作效果。Photoshop自帶了豐富的濾鏡效果，十幾組之多，每組又有很多種，為我們的創(chuàng)意提供了強大的支持。除此之外，網(wǎng)絡上還有其他的第三方軟件作為Photoshop的插件可以使用，使Photoshop有了更大的魅力。 單擊“濾鏡”菜單，彈出下拉菜單如圖3.22所示。點擊每組濾鏡效果右邊的小黑箭頭會有子菜單，包括具體的濾鏡效果。 幾個簡單的濾鏡效果。（1）圖像的浮雕效果（2）馬賽克拼貼效果（3）繪圖筆素描效果3.7.4工具箱中常用工具的使用1．選擇工具與移動工具 處理圖像很多情況下是對圖像的局部進行處理，所以在處理之前首要的工具就是對要處理的局部進行區(qū)域的選擇，我們要介紹的選擇工具就是要完成這樣的任務，即創(chuàng)建選區(qū)。Photoshop工具箱中提供了選框、套索、魔棒三組用于創(chuàng)建選區(qū)的工具，統(tǒng)稱為選擇工具。如圖3.29所示。2．裁切工具3．圖章工具 圖章工具具有類似復制圖像的功能。Photshop的工具箱中提供了兩種圖章工具，如圖3.37所示。4．漸變工具 漸變工具包括線形漸變工具、放射狀漸變工具、角狀漸變工具、對稱漸變工具、鉆石狀漸變工具。這些漸變工具用法相同，只是產(chǎn)生的漸變效果不同。3.7.5圖層的概念以及圖層的基本操作1．圖層的概念 圖層是Photoshop提出的最有價值的概念之一，正是由于圖層的使用，才使得Photoshop的圖像處理功能得以淋漓盡致地發(fā)揮。 圖層的概念是把圖像看作是一層層的疊加。類似于畫家作畫，先畫遠景作為背景，再畫中間景，最后畫近景。Photoshop的圖層，就象是在背景，中間景，近景之間加了一張透明的玻璃，對每個圖層的操作就好象是在玻璃上操作，任何操作都不會影響其他圖層。換句話說就是，每個圖層都可以獨立于其他圖層進行繪畫、編輯、移動、刪除等操作，而且各層的不透明度可以隨時更改，圖層的透明部分能顯示其下一層圖像，不透明部分則遮蓋下一層的圖像。圖層的疊放順序也可以調(diào)整，整體圖像的外觀是所有圖層的總體體現(xiàn)。一幅圖像可以由多個圖層疊加而成。Photoshop允許在一幅圖中創(chuàng)建100多個圖層，每個圖層都有自己的混合模式和不透明度。一般的多層圖像的最底層為背景層，如果在創(chuàng)建圖像時，在“新建”對話框的“文檔背景”選項中選擇“透明”，則新創(chuàng)建的圖像就是沒有背景層的單圖層的圖像，這樣的圖像只能以Photoshop的格式存儲。對圖層的操作主要通過“圖層”菜單和“圖層控制面板”來完成。菜單的使用比較簡單，我們重點介紹一下“圖層控制面板”。“圖層控制面板”如圖3.49所示。2．圖層的用法（1）增加圖層（2）刪除圖層（3）顯示圖層或隱藏圖層（4）當前工作圖層（5）改變圖層的順序（6）圖層的關聯(lián)3.7.6Photoshop中的蒙版 蒙版是Photoshop處理圖像很重要的一種高級技術，，其主要用途有兩個：一個是用來隔離和保護圖像中的某一部分區(qū)域，使之不受編輯修改等操作影響，與建立選區(qū)的作用類似，可以將圖像的修改局限在圖像的某一區(qū)域中；另一個是控制不同圖層之間的顯示效果。 Photoshop的蒙版主要有兩種模式：快速蒙版模式和圖層蒙版模式。1．快速蒙版模式 快速蒙版作為讓用戶創(chuàng)建和查看圖像的臨時蒙版，可以將圖像的任何選區(qū)作為蒙版進行編輯。將選區(qū)做為蒙版編輯的優(yōu)點是幾乎可以使用任何Photoshop工具或濾鏡修改蒙版。例如可以使用矩形選框工具創(chuàng)建一個矩形選區(qū)，進入快速蒙版模式并使用畫筆擴展或收縮選區(qū)。畫筆顏色為白色選區(qū)被擴大；畫筆顏色為黑色蒙版區(qū)域被擴大。2．圖層蒙版模式 圖層蒙版是浮在圖層之上的一塊擋板，它不改變圖層中的圖像像素，只是用來控制該層圖像各部分透明效果。使用圖層蒙版的功能對圖像合成大有幫助。 添加圖層蒙版的方法有兩個，一個是利用圖層控制面板；另一個是利用“圖層”菜單。 利用圖層控制面板添加蒙版的方法是：首先在圖層面板上選中要添加蒙版的圖層，接著在面板的下面用鼠標單擊添加蒙版圖標，在該層縮略圖后面就會出現(xiàn)白色的方塊，即為該層添加了白色蒙版（層中的圖像沒有變化）。若按住Alt鍵的同時用鼠標單擊添加蒙版圖標，則在該層縮略圖后面就會出現(xiàn)黑色的方塊，即為該層添加了黑色蒙版（層中的圖像完全不顯示）。 利用“圖層”菜單添加圖層蒙版的方法是：執(zhí)行“圖層”→“添加圖層蒙版”命令，選擇顯示全部，生成的就是白色蒙版；選擇隱藏全部生成的是黑色的蒙版。3.7.7通道的概念 通道具有存放顏色信息以及建立和存儲選擇區(qū)域的作用。 每幅圖像都具有顏色信息通道。如RGB模式的圖像都有內(nèi)定的紅、綠、藍三個顏色信息通道以及一個用于編輯圖像的復合通道。如圖3.57所示是一個RGB模式的圖像的顏色信息通道。 同時，對于某些選區(qū)，我們也可以以通道的形式將其保存，這樣的通道叫Alpha通道。當需要我們存儲的選區(qū)時，可以將Alpha通道調(diào)出。 視頻和基于計算機的動畫已成為多媒體系統(tǒng)的基本媒體并且是多媒體計算機的關鍵技術之一。計算機能處理生動的圖形、圖像和動畫使得多媒體計算機更具有影響力。在多媒體應用中視頻圖像的處理也是最困難的部分。所謂視頻信號的處理主要包括視頻圖像的獲取、壓縮和存儲，各種編碼技術、變換技術和傳輸技術等。4.1活動圖像 由于人眼的惰性，在亮度信號消失后約1/20秒內(nèi)仍然保留著圖像?；顒訄D像正是根據(jù)這一特性產(chǎn)生的。多幅連續(xù)的圖像以每秒25幀的速度均勻地播放，我們就會感到這是一幅真實的活動圖像。電影和電視都是根據(jù)這一原理來設計的，計算機的活動圖像也是如此?；顒訄D像一般分為動畫和視頻兩類。 用計算機實現(xiàn)的動畫與電影動畫片的制作一樣，分造型動畫和幀動畫兩種。造型動畫是先對活動對象分別造型，然后用對象組成畫面。幀動畫是由一幅幅連續(xù)的畫面組成的圖形序列。視頻主要指影像視頻。它也由連續(xù)的畫面組成，但畫面是自然景物或?qū)嶋H人物的圖像。在計算機中處理時必須全部數(shù)字化。但它終歸是脫胎于電視技術，處處受到電視的影響。多媒體應用中的一個關鍵技術是要解決視頻信息的獲取、壓縮、播放及通信等問題。4.1.1動畫 多媒體系統(tǒng)中說的動畫是特指基于計算機的動畫。意即我們通過計算機圖形工具來實現(xiàn)的動畫。計算機動畫的制作分為以下幾個步驟。 （1）通過繪圖程序繪制圖形或光學掃描輸入圖形/圖像并進行后處理。 （2）加入前景和背景為最終的動畫構(gòu)成單個的動畫幀。（3）在運動畫面的一個關鍵位置到另一個關鍵位置的變化過程中加入一些中間過渡的幀。主要技術包括線性插值法和樣條函數(shù)法等。后者的平滑效果要好于前者。如圖4.1所示是一個用線性插值法在物體上拋動畫中插入中間幀的示例。為了能在計算機上顯示，動畫幀在顯示前必須被轉(zhuǎn)換為位圖且圖像的傳送時間不能超過100ms。4.1.2視頻技術1．模擬視頻（1）掃描原理（2）同步（3）分辨率（4）彩色電視（5）彩色電視制式2．數(shù)字視頻 計算機多媒體技術中要把前述模擬視頻技術應用于計算機圖像處理中，它們之間的差別在于掃描模式的不同；電視亮度和色度為復合編碼，而計算機的圖像工作在RGB空間；電視顯像管和計算機顯示器的分辨率多不相同。電視數(shù)字化的方法有兩種。（1）先從彩色電視圖像中分離出彩色電視信號，然后數(shù)字化。即先分離成YUV、YIQ或RGB彩色空間中的分量信號，然后用三個A／D轉(zhuǎn)換器分別對它們進行數(shù)字化。（2）先對彩色電視信號進行數(shù)字化，然后在數(shù)字域中進行分離，以獲取所希望的YUV、YIQ或RGB分量信號。用這種方法對電視圖像數(shù)字化時，用一個高速A/D轉(zhuǎn)換器即可實現(xiàn)視頻信號的發(fā)送與接收。計算機彩色視頻信號發(fā)送與接收的原理如圖4.4所示。3．VGA顯示 PC機通過顯示器來輸出圖形和圖像。其原理和電視基本相同，但也存在一些差異。電視機的每幀圖像行數(shù)為625行，每秒25幀。而顯示器為每幀480行，每秒60幀，有的甚至能達到每幀1024行。顯示器要通過顯示卡才能工作。早期為PC機配套的顯示器有兩種：單色顯示器（MDA）和彩色圖形顯示器（CGA），MDA只能顯示黑白信息而CGA分辨率又較低（320×200），許多場合不能滿足要求。后來又相繼推出了增強型圖形顯示器（EGA）和視頻圖形陣列顯示器（VGA）。特別是VGA顯示器在分辨率、顏色、容量、速度等方面有了明顯地改進和提高，目前已成為國際市場上個人計算機的一種標準。 顯示卡向顯示器發(fā)出的信號有兩類，即同步信號和亮度信號。同步信號分行同步與幀同步兩種。亮度為紅綠藍（RGB）三色的亮度分量，三色亮度信號分別用來控制各自的電子束的電壓強度，顯示器上的一個點實際由三色元素點構(gòu)成，不同色的電子束只通過相應的顏色元素點。 亮度信號是從0至最高電位范圍之間的電平值，標準VGA規(guī)定亮度分為64級。每一個亮點由三個色點組成，則某一時刻該點可能顯示的顏色和亮度可用三原色分量[R，G，B]來表示。[0，0，0]時為黑，[63，0，0]時為紅，[0，63，0]時為綠，[0，0，63]時為