《多媒体技术与应用实例 教学课件 ppt 作者 薛召军 第3章__数字图像基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多媒体技术与应用实例 教学课件 ppt 作者 薛召军 第3章__数字图像基础知识（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本课程总体内容设计,1、多媒体概述 2、数字音频 3、数字图像基础 4、图像处理软件的应用 5、数字视频 6、二维动画,7、三维动画 8、多媒体创作PowerPoint 9、多媒体创作AuthorWare 10、多媒体数据压缩原理方法 11、多媒体硬件技术基础,3.1 常见的颜色模型 3.2 数字图像 3.3 数字图像的格式,第三章 数字图像基础,自然界中各种颜色的光，都可由红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种颜色的光按不同比例混合而成。同样，大多数的颜色光也可分解为红、绿、蓝三种色光。这就是色度学中最基本的三原色原理。,R G B,3.1 常见的颜色模型,1、RGB颜色模型,将
2、红、绿、蓝三种基色光按不同比例相加，合成不同色光的方法称为相加混色法，其中： 绿色蓝色青色 红色蓝色品红 红色绿色黄色 另外，红色绿色蓝色白色，可见： 红色青色（绿色蓝色）白色 绿色品红（红色蓝色）白色 蓝色黄色（红色绿色）白色,R G B,2、CMYK颜色模型,彩色印刷或彩色打印的纸张是不能发射光线的，纸张上的色彩实际上通过油墨或颜料吸收了环境中的特定波长的光，而反射其他光波所导致的，称为相减混色法。,C K M Y,CMYK颜色模式是一种印刷模式，其中青色（Cyan）、洋红（Magenta）、黄（Yellow）、黑（Black），在印刷中代表四种颜色的油墨。 白光照射时，青色颜料能吸收红色
3、光而反射青色光，黄色颜料吸收蓝色光而反射黄色光，品红颜料吸收绿色光而反射品红光，也就是： 白色红色青色 白色绿色品红 白色蓝色黄色,如果将黄色和青色两种颜料混合，白光照射时由于颜料吸收了蓝色光和红色光，从而反射绿色光，对于颜料的混合可以表示如下： 颜料（黄色青色）白色蓝色红色绿色 颜料（品红青色）白色绿色红色蓝色 颜料（黄色品红）白色蓝色绿色红色 相减混色就是以吸收三基色而形成不同颜色的光，所以将青色、品红、黄色称为颜料三原色。,Cyan Magenta,Yellow blacK,从理论上讲，任何一种由颜料表现的色彩都可以用这三种基色按不同的比例混合而成，这种色彩表示方法称为CMY模型。值得注
4、意的是，在实际应用中，由于彩色墨水和颜料的化学特性，用等量的CMY三原色得不到真正的黑色，因此通常直接用黑色颜料（Black Ink）产生黑色，这样，CMY模型又多了一种颜色黑色（Black），因此减色模型又称为CMYK模型。,1、图形与图像 2、分辨率 3、图像的数字化 4、颜色深度 5、图像文件的大小,3.2 数字图像,1、图形与图像,（1）图形（也称矢量图 Vector Graphics） ： 是采用一系列计算机指令集合来描述一幅图，描述的对象包括一幅图中所包含的图元（如直线、曲线、矩形、圆弧等）的位置、颜色、大小、形状以及相互之间的关系。,（2）图 像： 是由许多像素组合而成的平面点阵
5、图。其中像素是计算机图像中能够被单独处理的最小基本单位，每个像素的颜色是用一组二进制数表示的。 既然图像是由二进制位描述的，所以图像又被称为位图（Bit-mapped Graphics）。, 图像由基本显示单元“像点”构成 像点由若干个二进制位描述 二进制位代表图像颜色的数量,（3）图形与图像的区别： 图像数据量相对较大，图形数据量相对较小； 图像像点之间没有内在联系，在放大或缩小时部分像点会丢失或被重复叠加，影响图像清晰度； 图形由运算关系支配，缩放不会影响其特征； 图像的表现力较强，层次和色彩较丰富，始于自然界的真实景物； 图形则适于表现简单的图案。,2、分辨率,分辨率是和图像相关的一个重
6、要概念，它是衡量图像细节表现力的技术参数。 一般来说，dpi（dot per inch）是每英寸点数，指设备所具有的分辨率；ppi（pixel per inch）是每英寸像素数，指图像所具有的分辨率。 根据应用场合的不同，分辨率可分为： 屏幕分辨率、图像分辨率、打印分辨率。,（1）屏幕分辨率 是指某一种显示方式时，显示屏上能够显示的像素数目，以水平和垂直像素数表示。,（2）图像分辨率 是指单位面积内图像所包含像素点的数目，有时也用水平和垂直像素数表示。 度量单位：PPI（pixel per inch）,（3）打印分辨率： 打印分辨率是指图像打印输出时每英寸可识别的点数，用dpi表示，是衡量输出
7、后图像清晰度的一个重要指标。该项指标越高，表示图像的清晰度越高。,激光打印机： 6001200 dpi,3、图像的数字化, 人们在自然界中看到的景物、照片、图画等画面都是模拟的图像信号，也就是说，他们的亮度、彩色等信息的变化都是连续的，要利用计算机处理图像信息，必须对其数字化。 图像数字化就是将图像的二维连续函数转换为离散数据的过程，该过程包括采样、量化。, 一幅彩色图像可以看作二维连续函数f（x，y），彩色 f 是坐标（x，y）的函数。 在x，y坐标上对图像进行采样，该过程称为扫描。类似于音频信号在时间轴上的采样要确定采样频率，在图像信号坐标轴上的采样也要确定一个采样间隔，这个间隔即为图像分
8、辨率。 把扫描得到的离散像素点的色彩值进行量化，量化的等级参数即为颜色深度（图像深度）。,X,Y,O,f(x,y)彩色f是坐标（x，y）的函数,图像中描述每个像素所需的二进制位数。, 根据颜色深度的不同，图像颜色有两种模式： （1）二值图像： 仅由两种颜色组成，用一位二进制数表示。 （2）彩色与灰度图像 颜色数量大于两种的图像。,4、颜色深度,“二值”图像 只有黑、白两色,“灰度”图像 具有256级灰度,常见的颜色深度有以下几种 ： 1 bit：图像只有两种颜色：黑、白； 4 bit：颜色共计2416种； 8 bit：共28256种颜色； 16 bit：其中的15位用来存储RGB三基色； 24
9、 bit：RGB三基色分别采用8位表示；可表示的颜色数为224，称真彩色（True Color）； 32 bit：其中的3个8bit分别表示RGB三基色，剩余8bit表示图像的其他属性（如透明度）。,图像文件的大小（即数据量）是指在磁盘上存储整幅图像需要的字节数，反映了图像存储空间的大小，主要取决于图像分辨率和颜色深度。计算公式： 图像数据量像素数颜色深度8,5、图像文件的大小,例1：假设图像分辨率800600，采用真彩色24位存储，其图像文件的存储空间为多少？,图像数据量像素数颜色深度8 8006002481.44 MB,例2：扫描仪欲将一幅11英寸8.5英寸的彩色照片输入计算机中，扫描设置
10、的分辨率为300dpi，每个像素24位真彩色存储，那么该幅图像所需的存储空间有多大？,图像数据量像素数颜色深度8 113008.5300248 25.245 MB,由此可见，图像数据量非常大，占用大量的存储空间，且给数据传输带来压力，实际应用中需要对图像进行数据压缩。,国际上有许多高校和公司从事图像技术的研究和开发工作，他们推出图像处理软件的同时，也分别采用不同的图像编码方式。不同的编码方法得到的数据格式各不相同，因此就形成了许多不同的图像文件格式。不同的文件格式对应不同的文件扩展名，所以根据扩展名就可知道图像的文件格式。,3.3 数字图像的格式,1、图像格式简介,图像文件一般包括：文件头、文
11、件体和文件尾三部分。 文件头包括软件版本号、图像分辨率、图像尺寸、颜色深度、彩色类型、编码方式、压缩算法等信息。 文件体主要包括图像数据、彩色变换表等信息。 文件尾包括用户名、注释、开发日期等信息。,注意：图像格式不同，各个条目所占空间及条目间的排列顺序也不相同。,文件头,调色板数据,图像数据, 特点 (1) 扩展名 “.bmp” (2) 彩色模式: 28 232 (3) 调色板数据顺序反向排列 (4) 以图像左下角为起点排列数据 (5) 一般采用非压缩数据格式,（1）BMP 格 式,2、数据结构,（2）GIF格式,Graphics Interchange Format, CompuServe
12、公司开发, 特点 (1) 扩展名“.gif” (2) 具有87a、89a两种格式 87a 描述单一(静止)图像 89a 描述多帧图像 (3) 彩色模式: 28 (256色) (4) 采用改进的LZW压缩算法,文件头,逻辑屏幕描述,图像数据,结束标志,调色板信息,（3）JPEG格式,Joint Photographic Experts Group，联合图像专家小组，压缩标准, 特点 (1) 扩展名“.jpg” (2) 采用有损压缩编码形式 (3) 彩色模式: 232 (真彩色) (4) 解压后方可显示图像,经压缩的 图像数据,各类压缩算法,（4）TIFF格式,Tag Image File For
13、mat，Aldus公司开发,文件头,标识信息区,图像数据, 特点 (1) 扩展名 “.tif” (2) 文件描述单一(静止)图像 (3) 彩色模式: 21 (单色) 232 (4) 可采用多种压缩数据格式,（5）TGA格式,Targa Image Format，Truevision公司开发, 特点 (1) 扩展名“.tga” (2) 文件描述单一(静止)图像 (3) 彩色模式: 256 232 (4) 图像分辨率固定为96dpi,文件头,调色板信息,图像数据,数据补充区,3、数据对比,如图所示一幅图像，其数据量对比如下表所示。,1、RGB颜色模型和CMYK颜色模型有何区别？ 2、什么是图形和图像？两者有何异同？ 3、图像是如何实现数字化的？ 4、什么是图像的分辨率？单位是什么？ 5、数字图像有哪几种常见的格式？,思 考 题,
