第6章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)概要

第6章多媒體技術(shù)學(xué)習(xí)目的多媒體技術(shù)是一種迅速發(fā)展的綜合性電子技術(shù)，給傳統(tǒng)計算機、音頻和視頻設(shè)備帶來了方向性的革命

學(xué)習(xí)多媒體的理論知識學(xué)習(xí)多媒體軟件PhotoshopCS53本章內(nèi)容6.1多媒體的基本概念6.2多媒體技術(shù)基礎(chǔ)6.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)6.4PhotoshopCS5簡介什么是多媒體？6.1.1基本概念●

多媒體技術(shù)定義

多媒體技術(shù)是利用計算機對文字、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻等多種信息進行綜合處理和控制、有機組合（建立邏輯關(guān)系）和人機交互作用的產(chǎn)物?！瘛岸嗝襟w”一詞源自“Multimedia”Multiple多重、復(fù)合medium的復(fù)數(shù)形式media介質(zhì)、媒介和媒體1234媒體類型6.1.1基本概念●1.感覺媒體——人的直觀感覺2.表示媒體——各種編碼，如圖像編碼、聲音編碼3.表現(xiàn)媒體——用于信息輸入輸出的設(shè)備，如鍵盤、顯示器、揚聲器4.存儲媒體——保存表示媒體的介質(zhì)，如光盤5.傳輸媒體——傳輸?shù)奈锢磔d體，如光纖、電纜6.信息交換媒體——異地信息交換介質(zhì)，如網(wǎng)絡(luò)、WWW多樣性——媒體類型的多樣性，媒體輸入、傳播、再現(xiàn)和展示手段的多樣性集成性——媒體種類一體化交互性——人、機對話，是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征多媒體特征●多媒體媒體元素——文字●各類文字和符號文字多媒體多媒體多媒體通過計算而描述的矢量圖形文字圖形多媒體媒體元素——矢量圖形●用像素點描述的自然影像文字圖形圖像多媒體媒體元素——位圖圖像●單畫面矢量動畫、多畫面幀動畫文字圖形圖像動畫多畫面幀動畫單畫面矢量動畫FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME07多媒體媒體元素——動畫●音頻數(shù)字信號、壓縮音頻信號文字圖形圖像動畫音頻●midi音頻●

wav音頻●

mp3壓縮音頻多媒體媒體元素——音頻●視頻數(shù)字信號AVI、壓縮視頻信號MPG文字圖形圖像動畫音頻視頻音頻+視頻AudioVideoInformation多媒體媒體元素——視頻END●采用按鈕、菜單實現(xiàn)媒體間的控制功能文字圖形圖像動畫音頻視頻控制1.概述2.課程演示3.課間音樂4.課堂作業(yè)ButtonMenu媒體對象——控制●1.概述2.課程演示3.課間音樂4.課堂作業(yè)ButtonMenu文字圖形圖像動畫音頻視頻控制7種類STOP對象類別匯總●多媒體技術(shù)的發(fā)展6.1.5(1)1984年，美國Apple（蘋果）公司首創(chuàng)計算機處理圖像。使用Bitmap（位圖）描述圖像，實現(xiàn)了圖像簡單處理。

Macintosh操作系統(tǒng)首次采用了圖形用戶界面：●

Windows（窗口）●

Icon（圖標）理念●圖形化人機接口標準(2)1985年，美國Commodore公司首創(chuàng)多媒體計算機系統(tǒng)Amiga。同年，激光只讀存儲器CD-ROM問世，對多媒體技術(shù)的發(fā)展起到了決定性的推動作用。在這一時期，CDDA技術(shù)（CompactDiskDigitalAudio）趨于成熟，具備了處理和播放高質(zhì)量數(shù)字音響的能力。多媒體技術(shù)的發(fā)展6.1.5(3)1986年3月，荷蘭PHILIPS公司和日本SONY公司共同制定了

CD-I（CompactDiscInteractive）交互式激光盤系統(tǒng)標準：

●允許一片直徑5英寸的激光盤存儲650MB的數(shù)字信息。(4)1987年3月，RCA公司制定了DVI(DigitalVideoInteractive)標準：

●交互式視頻技術(shù)的規(guī)范化和標準化，可存儲靜止圖像、活動圖像、聲音等多種信息模式。同年，美國Apple公司開發(fā)了HyperCard（超級卡），該卡安裝在蘋果計算機中，具備快速、穩(wěn)定處理多媒體信息的能力。(5)1990年11月，美國Microsoft公司和PHILIPS等公司成立多媒體個人計算機市場協(xié)會(MultimediaPCMaketingCouncil)。協(xié)會主要任務(wù)：制定多媒體計算機的“MPC標準”。對計算機多媒體功能所需的軟硬件最低標準、量化指標，以及升級規(guī)范等進行規(guī)范。多媒體技術(shù)的發(fā)展6.1.5(6)1991年，多媒體個人計算機市場協(xié)會提出MPC1標準。這是全球計算機業(yè)界共同遵守的標準，促進了MPC的標準化和生產(chǎn)銷售，使多媒體個人計算機成為一種新的流行趨勢。(7)1993年5月，多媒體個人計算機市場協(xié)會公布了MPC2標準。該標準對聲音、圖像、視頻和動畫的播放、PhotoCD做了新的規(guī)定。此后，多媒體個人計算機市場協(xié)會演變成：多媒體個人計算機工作組（MultimediaPCWorkingGroup）。(8)1995年6月，多媒體個人計算機工作組公布了MPC3標準。該標準制定了視頻壓縮技術(shù)MPEG的技術(shù)指標，使視頻播放技術(shù)更加成熟和規(guī)范化，制定了采用軟件進行視頻數(shù)據(jù)解壓縮等技術(shù)標準。同年，美國Microsoft公司的Windows95操作系統(tǒng)問世。國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet興起，促進了多媒體技術(shù)的發(fā)展。6.1.5多媒體技術(shù)的發(fā)展代表性階段：1984年Apple公司圖形用戶界面1985年CommodoreAmiga計算機（CD-ROM音樂處理）1986年P(guān)hilipsSony制定CD-Ι(交互式激光光盤系統(tǒng)標準)1990年MicrosoftPhilipsMPC標準多媒體技術(shù)的發(fā)展趨勢從單個PC用戶環(huán)境轉(zhuǎn)向多用戶環(huán)境和個性化用戶環(huán)境；從集中式、局部環(huán)境轉(zhuǎn)向分布式、遠程環(huán)境；從專用平臺和系統(tǒng)有關(guān)的解決方案轉(zhuǎn)向開放性、可移植的解決方案；多媒體通信從單向通信轉(zhuǎn)向雙向通信；從被動的、簡單的交互方式轉(zhuǎn)向主動的高級的交互方式；從改造原有的應(yīng)用轉(zhuǎn)向建立新的應(yīng)用。多媒體技術(shù)的應(yīng)用●

形象教學(xué)●

仿真工藝過程●

模擬交互過程●

電子教案、教學(xué)●

網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)●

生物形態(tài)模擬●

生物智能模擬●

人類行為智能模擬●

電視/電影/卡通混編特技●

三維成像模擬特技●

演藝界MTV特技制作●仿真游戲、賭博游戲●

風(fēng)光重現(xiàn)●

風(fēng)土人情介紹●

服務(wù)項目Internet國際互聯(lián)網(wǎng)●

網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)●

網(wǎng)絡(luò)遠程診斷●

網(wǎng)絡(luò)遠程操作(手術(shù))●

影視商業(yè)廣告●

公共招貼廣告●

大型顯示屏廣告●

平面印刷廣告商業(yè)廣告（特技合成、大型演示）教育（形象教學(xué)、模擬展示）醫(yī)療（遠程診斷、遠程手術(shù)）人工智能模擬（生物、人類智能模擬）旅游（景點介紹）影視娛樂業(yè)（電影特技、變形效果）多媒體技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)進程6.3多媒體系統(tǒng)的組成多媒體計算機硬件系統(tǒng)多媒體計算機軟件系統(tǒng)多媒體應(yīng)用系統(tǒng)MPC——MultimediaPersonalComputer符合MPC標準的具有多媒體功能的個人計算機●

激光驅(qū)動器

CD-ROMCD-RWDVD-RW●音箱●耳機●音響設(shè)備●

聲卡1MPC的基本結(jié)構(gòu)1．多媒體系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主機視頻部分：負責多媒體計算機圖像和視頻信息的數(shù)字化攝取和回放：主要包括顯示卡、視頻壓縮卡（也稱視頻卡）、電視卡、加速顯示卡等音頻部分：主要完成音頻信號的A/D和D/A轉(zhuǎn)換及數(shù)字音頻的壓縮、解壓縮及播放等功能，主要包括聲卡、外接音箱、話筒、耳麥、MIDI設(shè)備等?；据斎?輸出設(shè)備：按功能分為視頻/音頻輸入設(shè)備、視頻/音頻輸出設(shè)備、人機交互設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備4類視頻/音頻輸入設(shè)備包括攝像機、錄像機、影碟機、掃描儀、傳聲器、錄音機、激光唱盤和MIDI合成器等；視頻/音頻輸出設(shè)備包括顯示器、電視機、投影電視、揚聲器、立體聲耳機等；人機交互設(shè)備包括鍵盤、鼠標、觸摸屏和光筆等；數(shù)據(jù)存儲設(shè)備包括CD-ROM、磁盤、打印機、可擦寫光盤等。高級多媒體設(shè)備：數(shù)據(jù)手套，用于虛擬現(xiàn)實能夠產(chǎn)生較好的沉浸感的數(shù)字頭盔和立體眼鏡等設(shè)備

多媒體軟件系統(tǒng)多媒體核心軟件多媒體工具軟件多媒體應(yīng)用軟件多媒體制作常用軟件工具AnimatorPro平面動畫制作軟件。用于制作幀動畫，繪制功能強AnimationStudio平面動畫處理軟件。用于加工幀動畫，處理能力強FlashMX網(wǎng)頁動畫軟件。用于繪制幀、矢量動畫，可添加聲音MagicMorph變形動畫軟件。根據(jù)首、尾畫面自動生成變形動畫GIFConstruction網(wǎng)頁動畫軟件。把動畫和圖片序列轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁動畫3dsmax三維動畫制作軟件。用于制作三維造型動畫Cool3D三維文字動畫軟件。用于制作幀動畫、視頻Maya三維動畫制作軟件。用于制作動畫片、廣告、電影等Premiere動畫視頻處理軟件。用于處理視頻、廣告、電影等多媒體計系統(tǒng)的組成6.2多媒體技術(shù)基礎(chǔ)

聲音媒體的數(shù)字化視覺媒體的數(shù)字化6.2.1聲音媒體的數(shù)字化音頻技術(shù)常識數(shù)字音頻技術(shù)基礎(chǔ)聲音合成技術(shù)數(shù)字音頻技術(shù)基礎(chǔ)在計算機內(nèi)，所有的信息均以數(shù)字0或1表示，聲音信號也用一組數(shù)字表示，稱之為數(shù)字音頻數(shù)字音頻與模擬音頻的區(qū)別在于：模擬音頻在時間上是連續(xù)的，而數(shù)字音頻是一個數(shù)據(jù)序列，在時間上是離散的。若要用計算機對音頻信息處理，就要將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，這一轉(zhuǎn)換過程稱為模擬音頻的數(shù)字化。模擬音頻數(shù)字化過程涉及到音頻的采樣、量化和編碼6.2.1聲音媒體的數(shù)字化模擬音頻的數(shù)值化過程聲音文件6.2.1●

什么是聲音聲音是隨時間連續(xù)變化的物理量，并且是一種能借助介質(zhì)傳播的波。次聲波20～20000Hz≤20Hz≥20000Hz人耳可聽域超聲波6.2.1基本概念1聲音基本特點●

聲音定義聲音是振動波，具有振幅、周期和頻率?！?/p>

聲音的質(zhì)量簡稱音質(zhì)，與頻率范圍成正比，頻率范圍越寬音質(zhì)越好。聲音具有連續(xù)性和過程性，數(shù)據(jù)前后相關(guān)，并具有實時性?！?/p>

聲音的連續(xù)時基性低特質(zhì)高弱強●

聲音三要素(1)音調(diào)—(高低)(2)音強—(強弱)(3)音色—(特質(zhì))●采樣原理輸入模擬聲音信號，按照固定的時間間隔截取該信號的振幅值，每個波形周期內(nèi)截取兩次，取得正、負向的振幅值，這個過程就是“采樣”。振幅值即稱“采樣值”，用二進制數(shù)表示，形成數(shù)字音頻信號。2數(shù)字音頻采樣（1）基本概念連續(xù)變化的振動波階躍變化的離散信號2數(shù)字音頻采樣（1）基本概念●采樣頻率每秒鐘的采樣次數(shù)。采樣頻率↑，音質(zhì)↑，數(shù)據(jù)量↑。

f

采樣=2·f還原●聲道數(shù)是聲音通道的個數(shù)，指一次采樣聲音波形的個數(shù)。單聲道一次采樣一個聲音波形，雙聲道(立體聲)一次采樣兩個聲音波形。雙聲道比單聲道多一倍的數(shù)據(jù)量?！駠H互聯(lián)網(wǎng)(語音、簡單樂曲)11,025Hz8bit22,050Hz8bit游戲(效果音、效果音樂)11,025Hz8bit多媒體自學(xué)讀物(提示音)11,025Hz8bit電子教案(語音、效果音)22,050Hz8bit多媒體寶典、大全(樂曲、語音)44,100Hz16bit多媒體音樂鑒賞(音樂、解說)要求采樣頻率數(shù)據(jù)長度應(yīng)用場合●

應(yīng)根據(jù)使用場合和要求轉(zhuǎn)換適當?shù)穆曇舨蓸宇l率?！癫蓸宇l率的轉(zhuǎn)換須使用相應(yīng)的軟件進行。聲音的應(yīng)用2數(shù)字音頻文件●音質(zhì)與數(shù)據(jù)量v=fbs／8v數(shù)據(jù)量；f

采樣頻率；b

數(shù)據(jù)位數(shù)；s

聲道數(shù)。CD中一首5min的樂曲：v=（44100Hz×16bit×2）÷8×300s=51600KB（合50.39MB）聲音合成技術(shù)計算機聲音有兩種產(chǎn)生途徑：一種是通過數(shù)字化錄制直接獲取，一種是利用聲音合成技術(shù)實現(xiàn)，后者是計算機音樂的基礎(chǔ)。聲音合成技術(shù)使用微處理器和數(shù)字信號處理器代替發(fā)聲部件，模擬出聲音波形數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成音頻信號并發(fā)送到放大器，合成出聲音或音樂。樂器生產(chǎn)商利用聲音合成技術(shù)生產(chǎn)出各種各樣的電子樂器。2數(shù)字音頻文件●數(shù)字音頻文件是數(shù)字化音頻的軟載體，主要有4種格式。●

WAV格式——波形音頻文件?！?/p>

MIDI格式——樂器接口文件?！?/p>

CDA格式——是CD-DA音頻文件的一種表述形式，用于音樂光盤，可將其轉(zhuǎn)換成WAV、MP3等其他文件格式。●

MP3格式——采用MPEG壓縮技術(shù)，數(shù)據(jù)量小，音質(zhì)好，使用廣泛。WAV文件描述1●WAV——Wave，波形音頻文件(.wav)WAV文件特點：

[1]真實記錄自然聲波形。

[2]基本無數(shù)據(jù)壓縮。

[3]數(shù)據(jù)量大。STOP●WAV音頻試聽●影響數(shù)據(jù)量的因素

1)采樣頻率。

2)采樣精度。

3)聲道形式。MIDI文件描述2●MIDI——MusicalInstrumentDigitalInterface，樂器數(shù)字化接口文件(.mid)MIDI文件特點：

[1]紀錄音符、時值、通道。

[2]使用電子鍵盤樂器。

[3]數(shù)據(jù)量小。STOP●MIDI音頻試聽MIDI適配器輸出6.2.2視覺媒體的數(shù)字化靜態(tài)圖形圖像的數(shù)字化動態(tài)圖像的數(shù)字化1靜態(tài)圖形圖像的數(shù)字化基本概念圖像的數(shù)字化單色圖像描述（1）●單色圖像——色族單一的圖像，但并非只有一種顏色的圖像單色圖像“二值”圖像只有黑、白兩色簡單形式“灰度”圖像具有256級灰度復(fù)雜形式單色圖像用途●

簡單形式：文本顯示、木刻、版畫效果的圖像●復(fù)雜形式：書籍用圖片、報紙用圖片（2）三基色和混色RGB光三原色：紅（R）、綠（G）、藍（B）。RYB色料三原色：紅（R）、黃（Y）、藍（B）彩色圖像描述（2）●

RGB——紅、綠、藍

R

G

BR

G

BR數(shù)組—8bit表示(256階梯)G數(shù)組—8bit表示(256階梯)B數(shù)組—8bit表示(256階梯)最大表示：28×28×28=224=16777216(16.7M)彩色圖像描述（2）●

CMYK青、品紅、黃、黑C

KM

YC

M

YKC數(shù)組—8bit表示(256階梯)M數(shù)組—8bit表示(256階梯)Y數(shù)組—8bit表示(256階梯)K數(shù)組—8bit表示(256階梯)最大表示：28×28×28×28=232=4294967296(4294M)通過計算而描述的矢量圖形圖形（3）矢量圖形●用像素點描述的自然影像圖像位圖圖像●（4）位圖和矢量圖在計算機中，圖形（Graphics）與圖像（Image）是一對既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念。它們都是一幅圖，但圖的產(chǎn)生、處理、存儲方式不同。圖形一般是指通過繪圖軟件繪制的由直線、圓、圓弧、任意曲線等圖元組成的畫面，以矢量圖形文件形式存儲。矢量圖形文件中存儲的是一組描述各個圖元的大小、位置、形狀、顏色、維數(shù)等屬性的指令集合，通過相應(yīng)的繪圖軟件讀取這些指令，可將其轉(zhuǎn)換為輸出設(shè)備上顯示的圖形。因此，矢量圖形文件的最大優(yōu)點是對圖形中的各個圖元進行縮放、移動、旋轉(zhuǎn)而不失真，而且它占用的存儲空間小。（5）圖像的數(shù)字化采樣：將時間和空間上連續(xù)的圖像轉(zhuǎn)換成離散點的過程量化：在圖像離散化后，將表示圖像色彩濃淡的連續(xù)變化值離散化為整數(shù)值（即灰度級）的過程，從而實現(xiàn)圖像的數(shù)字化。例如：一幅分辨率為640×480像素的真彩色圖像（24位）需要的存儲空間是多少？解：640×480×24／8=921600B=900KB2動態(tài)圖像的數(shù)字化基本概念視頻信息的數(shù)字化基本概念動態(tài)圖像也稱視頻，視頻是由一系列的靜態(tài)圖像按一定的順序排列組成，每一幅稱為幀（Frame）。電影、電視通過快速播放每幀畫面，再加上人眼視覺效應(yīng)便產(chǎn)生了連續(xù)運動的效果。當幀速率達到12幀/秒（12fps）以上時，可以產(chǎn)生連續(xù)的視頻顯示效果。視頻信息的數(shù)字化由于上述兩種視頻標準的信號都是模擬量，而計算機處理和顯示這類視頻信號必須進行視頻數(shù)字化。數(shù)字視頻具有適合于網(wǎng)絡(luò)使用、可以不失真地無限次復(fù)制、便于計算機創(chuàng)造性編輯處理等優(yōu)點，得到廣泛應(yīng)用。視頻數(shù)字化過程同音頻相似，在一定的時間內(nèi)以一定的速度對單幀視頻信號進行采樣、量化、編碼等過程，實現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換、彩色空間變換和編碼壓縮等，這通過視頻捕捉卡和相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)。動畫基本概念（1）什么是動畫●

動畫的本質(zhì)動作的變化是動畫的本質(zhì)

——英國動畫大師JohnHalas●動畫由多幅畫面組成，當畫面快速、連續(xù)地播放時，由于人類眼睛存在“視覺滯留效應(yīng)”而產(chǎn)生動感。當被觀察的物體消失后，影像仍在大腦中停留一段時間，約為1/24s動畫的歷史（2）觀看動畫的機器●最原始的動畫●

視覺效果1831年，法國人約瑟夫·安東尼·普拉特奧(JosephAntoinePlateau)在一個可以轉(zhuǎn)動的圓盤上按照順序畫了一些圖片。動畫規(guī)則（3）Frame1Frame2Frame3Frame4Frame5Frame6Frame7Frame81)在嚴格遵循運動規(guī)律的前提下，可進行適度地夸張和發(fā)展。2)動畫節(jié)奏應(yīng)符合自然規(guī)律，可適度夸張。3)動畫節(jié)奏由畫面之間物體的位置差決定。位置差越大，移動速度越快。動畫節(jié)奏演示效果動畫的風(fēng)格●動畫節(jié)奏和動作的適度夸張創(chuàng)造了可愛、幽默、詼諧的動畫風(fēng)格。電腦動畫（1）電腦動畫的基本概念●

幀動畫

——模擬以幀為基本單位的傳統(tǒng)動畫，占動畫產(chǎn)品的98%●

顏色動畫●

平面動畫●

變形動畫電腦動畫●●

矢量動畫——經(jīng)過電腦運算而確定的運行軌跡和形狀的動畫?！?/p>

空間動畫——形成三維造型并進行空間運動的動畫。三維坐標變換平面坐標變換三維坐標變換文件顏色與分辨率用途.GIF256/96dpi用于動畫、多媒體程序界面，網(wǎng)頁界面.BMP256～224/*dpi用于Windows環(huán)境下的任何場合.TIF256～232/*dpi用于專業(yè)印刷.JPG216

～232/*dpi用于數(shù)字圖片保存、傳送.TGA256～224/

96dpi用于專業(yè)動畫影視制作.PsD224

dpi用于Photoshop●

注意：圖像文件的擴展名不要輕易修改，否則不能使用圖像文件●

數(shù)字化圖像以文件的形式存在，其擴展文件名有嚴格的約定。1（1）圖像文件格式11數(shù)據(jù)格式●——Bitmap，Microsoft公司開發(fā)，用于Windows環(huán)境●使用要點

(1)用于表現(xiàn)打印、顯示用圖像

(2)不適于網(wǎng)絡(luò)傳送

(3)不適于提供印刷文件文件頭調(diào)色板數(shù)據(jù)(反向排列)圖像數(shù)據(jù)●特點

(1)擴展名采用“.bmp”(2)文件描述單一(靜止)圖像

(3)彩色模式:24~232(4)調(diào)色板RGB數(shù)據(jù)順序反向排列

(5)以圖像左下角為起點排列數(shù)據(jù)

(6)一般采用非壓縮數(shù)據(jù)格式靜態(tài)圖像文件BMP格式TIFF格式1數(shù)據(jù)格式TagImageFileFormat，Aldus公司開發(fā)，用于精確描述圖像的場合●使用要點

(1)平面設(shè)計作品的最佳表現(xiàn)形式

(2)用于提供印刷文件

(3)不適于網(wǎng)絡(luò)傳送文件頭標識信息區(qū)圖像數(shù)據(jù)●特點

(1)擴展名采用“.tif”(2)文件描述單一(靜止)圖像

(3)彩色模式:21(單色)

~232(4)支持多平臺(PC&Macintosh)(5)可采用多種壓縮數(shù)據(jù)格式●TGA格式1數(shù)據(jù)格式●TagaImageFormat，Truevision公司開發(fā)，用于屏顯和動畫幀顯示●使用要點

(1)用于表現(xiàn)影視廣播級動畫的幀

(2)不適于保存高質(zhì)量印刷文件

(3)不適于網(wǎng)絡(luò)傳送●特點

(1)擴展名采用“.tga”(2)文件描述單一(靜止)圖像

(3)彩色模式:20(1色)

~232(顯示模式依賴顯示卡)(4)圖像分辨率固定為96dpi文件頭調(diào)色板信息圖像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)補充區(qū)GIF格式1數(shù)據(jù)格式●GraphicsInterchangeFormat,

CompuServe公司開發(fā),用于屏顯和網(wǎng)絡(luò)●使用要點

(1)用于屏幕顯示圖像和電腦動畫

(2)用于網(wǎng)絡(luò)傳送

(3)不適于保存高質(zhì)量印刷文件●特點

(1)擴展名采用“.gif”(2)具有87a、89a兩種格式

87a——描述單一(靜止)圖像

89a——描述多幀圖像

(3)彩色模式:28(256色)，分辨率96dpi(4)采用改進的LZW壓縮算法文件頭邏輯屏幕描述圖像數(shù)據(jù)結(jié)束標志調(diào)色板信息JPEG格式1數(shù)據(jù)格式●JointPhotographicExpertsGroup，聯(lián)合專家小組開發(fā)，用于彩色圖像的存儲和網(wǎng)絡(luò)傳送●使用要點

(1)用于保存表現(xiàn)自然景觀的圖像

(2)用于網(wǎng)絡(luò)傳送

(3)不適于表現(xiàn)有明顯邊界的圖形

(4)不適用于高質(zhì)量印刷文件●特點

(1)擴展名采用“.jpg”(2)采用有損壓縮編碼形式，數(shù)據(jù)量小

(3)彩色模式:232(真彩色)(4)經(jīng)解壓縮，方可顯示圖像，顯示速度慢經(jīng)壓縮的圖像數(shù)據(jù)各類壓縮算法AVI文件描述

AVI(AudioVideoInterleave)音頻視頻交互●AVI格式的文件不需要專門的硬件支持就能播放和存儲，可把視頻信號和音頻信號同時保存在文件中。●采用320×240的顯示尺寸，擴展名為“.avi”?！窭靡曨l編輯軟件，可以進行剪輯、合成、配解說詞等多種編輯。●

PowerPoint可以播放AVI視頻圖像。利用高級程序設(shè)計語言，可定義、調(diào)用和播放AVI視頻文件。FLI/FLC文件描述●FLI和FLC是英文Flicks的不同縮寫形式，意為“電影”?！馎utodesk公司開發(fā)的文件格式，用于存儲一組位圖圖像。FLI格式——早期動畫文件格式，擴展名為“.fli”。FLC格式——現(xiàn)用動畫文件格式，擴展名為“.flc”。●FLC格式采用幀與幀之間求差的算法以及運算長度壓縮算法進行數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮。FLC格式的動畫●特點：畫面尺寸隨意、數(shù)據(jù)量小、實時性好、動畫演播平穩(wěn)等。

FLC格式不支持同步聲音。其他文件描述SWF文件由Flash軟件產(chǎn)生，主要用于國際互聯(lián)網(wǎng)。該文件可記錄矢量動畫、幀動畫和聲音。畫面尺寸隨意，但受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響，通常采用較小畫面，以便減少數(shù)據(jù)量，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。（1）SWF格式動畫文件（3）EXE格式可執(zhí)行文件Flash軟件可產(chǎn)生該文件格式，用來記錄動畫，可不借助播放器進行播放，非常方便。其實，F(xiàn)lash動畫制作軟件在生成EXE格式的動畫時，已經(jīng)把播放器以及各種軟件環(huán)境都集成在該格式的動畫文件中，其數(shù)據(jù)量比單純的動畫大一些?？捎涗浂鄮嬅?。特點：數(shù)據(jù)量小、易于制作，廣泛用于國際互聯(lián)網(wǎng)，不能承載聲音。（2）GIF格式動畫文件A4幅面(橫)24bit彩色300dpi分辨率圖像文件的體積與保存.JPG883KB損失15%色重復(fù)保存,損失加劇.GIF4,501KB256色格式轉(zhuǎn)換容易失真.BMP25,481KB真彩色●

數(shù)據(jù)量大.TGA25,481KB真彩色●

數(shù)據(jù)量大.PCD25,481KB真彩色●

數(shù)據(jù)量大.TIFF25,697KB真彩色●

數(shù)據(jù)量大數(shù)據(jù)對比（2）6.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)數(shù)據(jù)為何能被壓縮無損壓縮和有損壓縮多媒體數(shù)據(jù)壓縮標準多媒體信息的數(shù)據(jù)量1.1)文本——假設(shè)屏幕顯示分辨率為1024×768，字符為16×16點陣，每個字符用4個字節(jié)表示，則顯示一屏字符所需要的存儲空間為：（1024/16）×（768/16）×4B=12288B（約合12KB）2)圖像——假定圖像顯示在1024×768分辨率的屏幕上，則滿屏幕像點所占用的空間為：見后面公式KKKKKKAAAAVVVVAAAAAA6K4A4V6A數(shù)據(jù)為何能被壓縮首先，數(shù)據(jù)中間常存在一些多余成分，即冗余度。如在一份計算機文件中，某些符號會重復(fù)出現(xiàn)；某些符號比其他符號出現(xiàn)得更頻繁；某些字符總是在各數(shù)據(jù)塊中可預(yù)見的位置上出現(xiàn)等，這些冗余部分便可在數(shù)據(jù)編碼中除去或減少。比如下面的字符串。

KKKKKKAAAAVVVVAAAAAA這個字符串可以用更簡潔的方式來編碼，那就是通過替換每一個重復(fù)的字符串為單個的實例字符加上記錄重復(fù)次數(shù)的數(shù)字來表示，上面的字符串可以被編碼為下面的形式。

6K4A4V6A在這里，6K意味著6個字符K，4A意味著4個字符A，依此類推。這種壓縮方式是眾多壓縮技術(shù)中的一種，稱為“行程長度編碼”方式，簡稱RLE。冗余度壓縮是一個可逆過程，因此叫作無失真壓縮（無損壓縮），或稱保持型編碼。其次，數(shù)據(jù)中間尤其是相鄰的數(shù)據(jù)之間，常存在著相關(guān)性。如圖片中常常有色彩均勻的部分，電視信號的相鄰兩幀之間可能只有少量變化的影像是不同的，聲音信號有時具有一定的規(guī)律性和周期性等。因此，有可能利用某些變換來盡可能地去掉這些相關(guān)性。但這種變換有時會帶來不可恢復(fù)的損失和誤差，因此稱為不可逆壓縮（有損壓縮），或稱有失真編碼、摘壓縮等。多媒體信息的數(shù)據(jù)量1.3)音頻——假定模擬聲音頻率22050Hz，其數(shù)字采樣頻率44100Hz，采樣精度為16bit，雙聲道立體聲模式，則1min所需數(shù)據(jù)量為：

44100Hz×2B(16bit采樣精度)×2(雙聲道)×60s=10MB/min數(shù)據(jù)量計算：(采樣頻率×采樣精度×通道數(shù)×?xí)r間)/8字節(jié)聲音產(chǎn)生的波形數(shù)單聲道、立體聲道、5.1聲道4)視頻——采用帶寬為5MHz的PAL制視頻信號，掃描速度25幀/s，樣本寬度24bit，采樣頻率最低10MHz，則一幀數(shù)字化圖像所占用的最少存儲空間為：

10(采樣頻率)÷25(掃描速度)×24(樣本寬度)=9.6Mbit(合1.2MB)數(shù)據(jù)壓縮的條件2●

數(shù)據(jù)冗余度(重復(fù)數(shù)據(jù)、可忽略數(shù)據(jù))●

信息傳輸與存儲的限制(壓縮→傳輸或存儲→解壓縮)■

44.1kHz/Stereo1.3MB■

22.0kHz/Mono0.3MB■Stop重復(fù)數(shù)據(jù)可忽略數(shù)據(jù)●

人類不敏感因素(顏色、亮度、細節(jié)等)224顏色(16,777,216色)28顏色(256色)●音頻不敏感因素(試聽)●

顏色不敏感因素數(shù)據(jù)冗余3●

冗余基本概念●

冗余——信息所具有的各種性質(zhì)中多余的無用空間●

冗余度——多余的無用空間的程度I=D－duI—信息量D—數(shù)據(jù)量du—冗余量，包含在D中●

信息量與冗余的關(guān)系●

冗余舉例播音員——180字/分鐘，2Byte一個字，360Byte

(合0.35KB/分鐘)音頻數(shù)據(jù)——8kHz采樣×8bit×60秒=3840KBit(合480KB/分鐘)冗余分類●[1]空間冗余——規(guī)則物體的物理相關(guān)性[2]時間冗余——視頻與動畫畫面間的相關(guān)性[3]統(tǒng)計冗余——具有空間冗余和時間冗余[6]視覺冗余——視覺、聽覺敏感度和非線性感覺[7]知識冗余——憑借經(jīng)驗識別[4]結(jié)構(gòu)冗余——規(guī)則紋理、相互重疊的結(jié)構(gòu)表面[5]信息熵冗余——編碼冗余，數(shù)據(jù)與攜帶的信息[8]其他冗余——上述7種以外的冗余冗余分類[1]空間冗余——規(guī)則物體的物理相關(guān)性[2]時間冗余——視頻與動畫畫面間的相關(guān)性[3]統(tǒng)計冗余——具有空間冗余和時間冗余[6]視覺冗余——視覺、聽覺敏感度和非線性感覺[7]知識冗余——憑借經(jīng)驗識別[4]結(jié)構(gòu)冗余——規(guī)則紋理、相互重疊的結(jié)構(gòu)表面[5]信息熵冗余——編碼冗余，數(shù)據(jù)與攜帶的信息[8]其他冗余——上述7種以外的冗余●數(shù)據(jù)冗余的種類空間冗余：在同一幅圖像中，規(guī)則物體和規(guī)則背景的表面物理特性具有相關(guān)性，這些相關(guān)性的光成像結(jié)果在數(shù)字化圖像中就表現(xiàn)為數(shù)據(jù)冗余。時間冗余：時間冗余反映在圖像序列中就是相鄰幀圖像之間有較大的相關(guān)性，一幀圖像中的某物體或場景可以由其它幀圖像中的物體或場景重構(gòu)出來。音頻的前后樣值之間也同樣有時間冗余。冗余分類[1]空間冗余——規(guī)則物體的物理相關(guān)性[2]時間冗余——視頻與動畫畫面間的相關(guān)性[3]統(tǒng)計冗余——具有空間冗余和時間冗余[6]視覺冗余——視覺、聽覺敏感度和非線性感覺[7]知識冗余——憑借經(jīng)驗識別[4]結(jié)構(gòu)冗余——規(guī)則紋理、相互重疊的結(jié)構(gòu)表面[5]信息熵冗余——編碼冗余，數(shù)據(jù)與攜帶的信息[8]其他冗余——上述7種以外的冗余●統(tǒng)計冗余

空間、時間冗余是我們將圖像信號看作概率信號所反映出的統(tǒng)計特性，也被稱為統(tǒng)計冗余。圖像數(shù)據(jù)存在大量的統(tǒng)計特征的重復(fù)，這種重復(fù)包括靜態(tài)單幀圖像數(shù)據(jù)在空間上的冗余和音頻、視頻數(shù)據(jù)在時間上的冗余。

在動態(tài)圖像序列中，前后兩幀圖像之間具有較大的相關(guān)性，表現(xiàn)出幀與幀之間的重復(fù)，因而存在時間冗余。

冗余分類[1]空間冗余——規(guī)則物體的物理相關(guān)性[2]時間冗余——視頻與動畫畫面間的相關(guān)性[3]統(tǒng)計冗余——具有空間冗余和時間冗余[6]視覺冗余——視覺、聽覺敏感度和非線性感覺[7]知識冗余——憑借經(jīng)驗識別[4]結(jié)構(gòu)冗余——規(guī)則紋理、相互重疊的結(jié)構(gòu)表面[5]信息熵冗余——編碼冗余，數(shù)據(jù)與攜帶的信息[8]其他冗余——上述7種以外的冗余●結(jié)構(gòu)冗余

有些圖像從大面積上或整體上看存在著重復(fù)出現(xiàn)的相同或相近的紋理結(jié)構(gòu)，例如布紋圖像和草席圖像，被稱為結(jié)構(gòu)冗余。

冗余分類[1]空間冗余——規(guī)則物體的物理相關(guān)性[2]時間冗余——視頻與動畫畫面間的相關(guān)性[3]統(tǒng)計冗余——具有空間冗余和時間冗余[6]視覺冗余——視覺、聽覺敏感度和非線性感覺[7]知識冗余——憑借經(jīng)驗識別[4]結(jié)構(gòu)冗余——規(guī)則紋理、相互重疊的結(jié)構(gòu)表面[5]信息熵冗余——編碼冗余，數(shù)據(jù)與攜帶的信息[8]其他冗余——上述7種以外的冗余10110001110010110001110001011010101010111100010111111010●冗余分類[1]空間冗余——規(guī)則物體的物理相關(guān)性[2]時間冗余——視頻與動畫畫面間的相關(guān)性[3]統(tǒng)計冗余——具有空間冗余和時間冗余[6]視覺冗余——視覺、聽覺敏感度和非線性感覺[7]知識冗余——憑借經(jīng)驗識別[4]結(jié)構(gòu)冗余——規(guī)則紋理、相互重疊的結(jié)構(gòu)表面[5]信息熵冗余——編碼冗余，數(shù)據(jù)與攜帶的信息[8]其他冗余——上述7種以外的冗余224色28色●視覺冗余

人類的視覺系統(tǒng)實際上只在一定程度上對圖像的變化產(chǎn)生敏感，即圖像數(shù)據(jù)中存在著大量人類視覺覺察不到的細節(jié)。事實上，人類視覺系統(tǒng)的一般分辨力為64灰度級，而一般圖像量化采用的是256灰