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1、第二章 数字新媒体的关键技术 第一节 数字新媒体的技术构成数字新媒体技术n是将抽象的信息变成可感知、可管理和交互 的技术n是融合了数字信息处理技术、计算机技术、 数字通信与网络技术等的交叉学科与技术领 域 第一节 数字新媒体的技术构成n数字新媒体技术主要研究与数字媒体信息相 关的获取、处理、传播、管理、安全、输出 等相关理论、方法、技术与系统。第一节 数字新媒体的技术构成n数字信息获取与输出技术n数字信息存储技术n数字信息处理与生成技术n数字传播技术n数字信息管理与安全技术一、数字信息获取与输出技术n图像信息获取与输出技术n声音信息获取与输出技术n人机交互技术n数字终端技术数字信息获取设备n键
2、盘、鼠标、光笔、跟踪球、触摸屏等一般 输入设备n以及用于图像信息获取的数码相机、数字摄 像机、扫描仪、视频采集系统n用于语音和音频输入与合成的声音系统n用于图形绘制与输入的数字化仪n用于运动数据采集与交互的数据手套、数据 衣n等 数据手套 扩展阅读：虚拟现实(VR)与数 据手套的研究数字输出技术 n包括显示技术、硬拷贝技术、声音系统等。n在显示技术方面，平板高清显示器已经成为 一种趋势n三维显示技术也得到长足发展二、数字信息存储技术n磁存储技术n光存储技术n半导体存储技术磁存储技术n磁存储设备主要是硬盘、硬盘阵列和磁带等 n扩展阅读：磁存储技术的新发展光存储n蓝光存储技术在高清晰数字音像记录设
3、备和 计算机外存储器方面有很广阔的应用前景 n扩展阅读：光存储半导体存储技术n闪存技术n可移动闪存卡n扩展阅读：半导体存储技术三、数字信息处理与生成技术n数字音频处理技术n数字图像处理技术n计算机图形技术四、数字传播技术n数字通信网技术n计算机网络技术n数字无线技术四、数字传播技术n数字传播技术主要包括数字传输技术和网络技术。n网络包括广播电视网络、计算机网络和公共通信网 等 n三网合一2010年5月批准方案，6月开始实行。2010年到2012年是三网融 合的试点阶段2013年到2015年是推广阶段。 四、数字传播技术n广泛应用IP技术是数字媒体传播技术的发展 趋势。nNGN是下一代网络技术的
4、代表。n支持NGN的关键技术主要有IPV6、光纤高速 、宽带接入、软交换、3G通信、网络安全等 。 五、数字信息管理与安全技术n数据库管理技术n数字媒体检索技术n数字信息保护技术n数字版权管理技术第二节 数字音频技术n声音与音频n音频数字化 n音频数据量及质量n数字音频的文件格式一、声音与音频n在物理学上，声音被看成一种波动的能量， 即声波一、声音与音频n一般用频率、振幅和波形等三个基本特性来 描述声音一、声音与音频n在生理学上，声音是指作用于听觉器官所引 起的一种主观感觉n声音的频率、振幅和波形对应到人耳的主观 感觉就是音调、响度和音色一、声音与音频n人耳可感受声音频率范围为2020000H
5、zn声音高于20000Hz为超声波n低于20Hz为次声波一、声音与音频n按照声音的来源和作用，声音可分为人声、 乐音和响音n人声包括人物的独白、对白、旁白、歌声、 啼笑、感叹等。二、音频数字化n模拟音频信号在能量转换、传输和记录存储 以及重放过程中，器其信号是连续不断的。二、音频数字化n数字音频是用一连串二进制数据来保存的音 频信号，是一种离散的数据信号方式。二、音频数字化音频数字化过程：n采样n量化n编码二、音频数字化音频数字化过程：n采样二、音频数字化音频数字化过程：n量化二、音频数字化音频数字化过程：n编码nCD光盘就采用了PCM编码 （Pulse Code Modulation，脉冲编
6、码调制）nApple公司的iPod和iTunes，Sony公司的 Play Station3等均使用AAC编码（Advance Audio Coding，高级音频编码） 三、音频数据量及质量衡量数字音频的质量，通常有三个指标：n采样频率n量化深度n音频流码率三、音频数据量及质量n当前声卡常用的采样频率一般为44.1KHz、 11KHz、22KHz、和48KHzn11KHz的采样率获得的声音称为电话音质n22KHz称为广播音质n44.1KHz称为CD音质四、数字音频的文件格式nCD格式（.cda）nCD是常用音频格式中音质最好的格式之一， 几乎所有的媒体播放器都支持CD。标准的 CD采样位数为1
7、6位，最高可达24位。四、数字音频的文件格式nMIDI格式（.mid）nMIDI是Musical Instrument Data Interface 的 缩写，意思是乐器数字化接口nMIDI本身并不直接提供声音数据，它是一个 协议，只包含用于产生特定声音的指令，计 算机把这些指令交由声卡去合成相应的声音 四、数字音频的文件格式nMP3格式（.mp3）nMP3全称MPEG Audio Layer-3，是网络数字 音乐的普遍格式n1分钟CD质量的音乐未经压缩需10MB存储空 间，而经MP3压缩编码后只有1MB左右。四、数字音频的文件格式nMP4格式nMP4和MP3之间并没有必然联系nMP3是一种音
8、频压缩的国际技术标准，而MP4是一 个商标名称n每首MP4的乐曲就是一个扩展名为.exe的可执行文 件n由于MP3格式的开放性带来了一些音乐版权保护方 面的问题，MP4在加密和授权方面做了特别的设计四、数字音频的文件格式nWAVE格式（.wav）nWAVE格式由Microsoft 公司开发，是一种无 损压缩格式，缺点是文件体积大n1分钟的WAV文件约占10MB的存储空间，而 1分钟的MIDI文件却只有3.4KB 四、数字音频的文件格式nWMA格式(.wma)nWMA全称Windows Media Audio，是 Microsoft开发的一种音频格式，其实它就是 ASF的音频格式n一般可达18：
9、1左右，但音质要强于MP3， 因此，WMA格式是网络电台的首选编码格式四、数字音频的文件格式nRA格式（.ra）nRA全称Real Audio，是一种流式音频格式， 主要用于在低速率的网络中实时传输音频信 息四、数字音频的文件格式nAPE格式（.ape）nAPE压缩比约为2：1，是一种比较专业的音 频格式，播放时最好选用比较专业的播放工 具，如Foobar 四、数字音频的文件格式nAU格式（.au）nAU格式是SUN公司推出的一种音频压缩格式 ，主要用于UNIX操作系统下的数字声音文件 四、数字音频的文件格式nVQF格式（.vqf）nVQF是由NTT与Yamaha共同开发的一种音 频压缩技术n
10、把一首4分钟的歌曲压成MP3 大约需4MB， 而使用VQF只需2MBn由于MP3在数字音频界的霸主地位已经形成，VQF受关注度并不高 ，支持它的播放软件也不多，如Yamaha Soundvq四、数字音频的文件格式nAIFF格式（.aiff）nAIFF是是Apple公司开发的一种音频文件格 式，全称Audio Interchange File Format，意 为音频交换文件格式第三节 数字图像技术n图像颜色模型n图像的基本属性n数字图像的文件格式一、图像颜色模型nRGB颜色模型nCMYK颜色模型nHSB颜色模型nYUV与YIQ颜色模型nCIE Lab颜色模型二、图像的基本属性n分辨率n颜色深度
11、n真彩色、伪彩色与直接色n图像大小图象分辨率（ImageResolution） n指图象中存储的信息量。这种分辨率有多种 衡量方法，可以同时表示成“每英寸像素”（ ppi）以及图形的长度和宽度。图象分辨率（ImageResolution） n一张分辨率为640 x 480的图片，那它的分辨 率就达到了307，200像素，也就是我们常说 的30万像素n一张分辨率为1600 x 1200的图片，它的像素 就是?万颜色深度n图象的位分辨率（BitResolution）：又称位 深，是用来衡量每个像素储存信息的位数n所谓“位”，实际上是指“2”的平方次数，8位即 是2的八次方颜色深度n一幅8位色彩深度
12、的图象，所能表现的色彩等 级是256级。n16位的发色总数是65536色n24位的发色数是1677万多，它可以达到人眼 分辨的极限，被称为真彩色n32位色就并非是2的32次方的发色数，它其 实也是1677万多色，不过它增加了8位的灰 度 颜色深度n一般常见的有8位、16位、24位或32位色彩n一幅8位色彩深度的图象，所能表现的色彩等 级是256级。 三、数字图像的文件格式nBMP格式nBitmap（位图）的简写，它是Windows操作 系统中的标准图像文件格式 n几乎不进行压缩，图像信息较丰富n占用磁盘空间过大nBMP位图文件默认的文件扩展名是BMP或者 bmp，有时它也会以.DIB或.RLE
13、作扩展名。 三、数字图像的文件格式nJPEG格式nJPEG格式是由联合照片专家组（Joint Photographic Experts Group）开发n目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式nJPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg， 三、数字图像的文件格式nGIF格式nGIF是Graphics Interchange Format的简称 ，意为图像交换格式。nGIF支持在一幅GIF文件中存放多幅彩色图像 ，目前Internet上大量采用的彩色动画文件多 为这种格式的文件，也称为GIF89a格式文件 。 三、数字图像的文件格式nTIFF格式nTIFF，全称是tagged image fi
14、le format是 Mac中广泛使用的图像格式n特点是图像格式复杂、存贮信息多 n扩展名为tif或tiff三、数字图像的文件格式nPSD格式nPhotoshop的专用格式Photoshop DocumentnPSD其实是Photoshop进行平面设计的一张“ 草稿图“，下次打开文件时可以修改上一次的 设计三、数字图像的文件格式nSWF格式n Swf是Shockwave Forma或shock wave flash的缩写n是动画设计软件Flash的专用格式，目前已成 为网上动画的事实标准 三、数字图像的文件格式nPNG格式nPNG 是Portable Network Graphic Forma
15、t的 所写，意为流式网络图形格式n能把图像文件压缩到极限以利于网络传输， 但又能保留所有与图像品质有关的信息三、数字图像的文件格式nSVG格式nSVG英文全称Scalable Vector Graphics，意 思为可缩放的矢量图形n是一种开放标准的矢量图形语言nSVG可以算是目前最最火热的图像文件格式 ，将会为Web提供新的图像标准 三、数字图像的文件格式nTGA格式nTGA（Tagged Graphics）n已被国际上的图形、图像工业所接受三、数字图像的文件格式nWMF格式n全称Windows Metafile Forma，意为图元文 件格式n文件所占的磁盘空间很小 三、数字图像的文件格式
16、nEPS格式nEncapsulated PostScripnPC机用户较少见。而苹果Mac机的用户则用 得较多n分为Photoshop EPS格式和标准EPS格式n主要用于排版、打印等输出工作三、数字图像的文件格式nPCX格式nPCX格式是基于PC的绘图程序的专用格式n一般的桌面排版、图形艺术和视频捕获软件 都支持这种格式 nPCX压缩属于无损压缩第四节 数字视频技术n电视扫描n视频信号n电视制式n电视分辨率n数字化标准n视频格式一、电视扫描一、电视扫描(逐行扫描)一、电视扫描（隔行扫描）一、电视扫描（隔行扫描） （interlaced scanning ）二、电视制式n电视可用不同的方式来实现。实现电视的一 种特定方式，称为电视的一种制式。n电视制式就是用来实现电视图像信号和伴音 信号，或其它信号传输的方法，和电视图像 的显示格式，以及这种方法和电视图像显示 格式所采用的技术标准。 二、电视制式n在黑白电视和彩色电视发展过程中，分别出 现过许多种不同的制式。二、电视制式n目前世界各国所采用的黑白电视制式有：A 、B、C、D、E、F、G、H、I、K、
