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1、1 1 多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念2 2 音频处理技术音频处理技术 3 3 图像处理技术图像处理技术4 4 视频视频5 5 动画及制作动画及制作 1.11.1多媒体的概念多媒体的概念 1.1.媒体媒体存储信息的物理实体，如磁盘、光盘等存储信息的物理实体，如磁盘、光盘等信息表示的载体信息表示的载体, ,如文字、图形、图像、视频、动画、声音如文字、图形、图像、视频、动画、声音1.11.1多媒体的概念多媒体的概念 1.1.媒体媒体2.2.多媒体多媒体 融合两种或两种以上媒体的一种人融合两种或两种以上媒体的一种人- -机交互式信息交流和机交互式信息交流和传播媒体，使用的媒体包括文字、图形
2、、图像、声音、动画和传播媒体，使用的媒体包括文字、图形、图像、声音、动画和电视图像。电视图像。1.11.1多媒体的概念多媒体的概念 1.1.媒体媒体2.2.多媒体多媒体3.3.多媒体技术多媒体技术 利用计算机技术综合处理多种媒体信息（文本、图像等），利用计算机技术综合处理多种媒体信息（文本、图像等），使多种信息之间建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。使多种信息之间建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。 通常，人们将文本、声音、图形、图像、视频、动画通常，人们将文本、声音、图形、图像、视频、动画的综合体统称为的综合体统称为“多媒体多媒体”。由此可见，多媒体信息包括。由此可见，多媒体信息
3、包括以下以下6 6种：种： 文本文本 声音声音 图形图形 图像图像 动画动画 视频影像视频影像1.21.2 多媒体元素多媒体元素 文字和文字和文字和文字和符号符号符号符号多媒体多媒体 多媒体 多媒体优点：是存储空间小。但形式呆板，仅能利用视觉获取，靠人的优点：是存储空间小。但形式呆板，仅能利用视觉获取，靠人的 思维进行理解，难于描述对象的形态、运动等特征。思维进行理解，难于描述对象的形态、运动等特征。文本的属性：字体文本的属性：字体(Fonts)(Fonts)、字形字形(Styles)(Styles)、字号字号(Size)(Size)、颜色、颜色 （ColorColor）、）、修饰（修饰（Ef
4、fectEffect）等。等。 1.21.2.1 .1 文本文本 文字文字文字文字图形图形图形图形是计算机根据数学模型计算并生成的几何图形。是计算机根据数学模型计算并生成的几何图形。优点：可以不失真缩放、占用存储空间小。优点：可以不失真缩放、占用存储空间小。缺缺点点：矢矢量量图图形形仅仅能能表表现现对对象象结结构构，表表现现对对象象质质感感方方面面的的能能 力较弱。力较弱。 1.21.2.2 .2 图形图形 文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像图像是指由输入设备捕获的实际场景画面或以数字化形式存图像是指由输入设备捕获的实际场景画面或以数字化形式存储的任一画面，是真实物体重现的影像。
5、储的任一画面，是真实物体重现的影像。特点：通过像素点描述影像特点：通过像素点描述影像 常用格式：常用格式：BMPBMP格式、格式、JPGJPG格式，格式，GifGif格式等格式等1.21.2.3 .3 图像图像 文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像音频音频音频音频 midimidimidimidi音频音频音频音频 wavwavwavwav音频音频音频音频 mp3mp3mp3mp3压缩音频压缩音频压缩音频压缩音频包括声音音乐。包括声音音乐。声音和音乐在本质上是相同的，都是具有振声音和音乐在本质上是相同的，都是具有振幅和频率的声波。声波的幅度表示声音的强弱，频率表示声幅和频率的声波。声
6、波的幅度表示声音的强弱，频率表示声音音调的高低。音音调的高低。 模拟信号：模拟信号： 数字信号：数字信号： 数据压缩数据压缩1.21.2.4 .4 音频音频 单画面矢量动画和多画面帧动画单画面矢量动画和多画面帧动画单画面矢量动画和多画面帧动画单画面矢量动画和多画面帧动画文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像多画面帧动画多画面帧动画多画面帧动画多画面帧动画单画面矢量动画单画面矢量动画单画面矢量动画单画面矢量动画FRAMEFRAME 01 01 FRAME FRAME 02 02 FRAME FRAME 0303 FRAME FRAME 04 04 FRAME FRAME 0505 FR
7、AME FRAME 06 06 FRAME FRAME 0707音频音频音频音频动画动画动画动画1.21.2.5 .5 动画动画 视频数字信号视频数字信号视频数字信号视频数字信号AVIAVIAVIAVI、压缩视频信号压缩视频信号压缩视频信号压缩视频信号MPGMPGMPGMPG文字文字文字文字图形图形图形图形图像图像图像图像音频音频音频音频视频视频视频视频语音语音语音语音 + + 影像影像影像影像Audio Audio VedioVedio Information InformationENDEND动画动画动画动画1.2.1.2.6 6 视频视频 1.1.声音的概念声音的概念 声音是通过空气传播
8、的一种连续的波，当物体振动时会带声音是通过空气传播的一种连续的波，当物体振动时会带动周围空气质点的振动，由于惯性和弹性，在质点的相互作用动周围空气质点的振动，由于惯性和弹性，在质点的相互作用下，振动就会逐渐向外传播。下，振动就会逐渐向外传播。 2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础1.1.声音的概念声音的概念2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础频率频率: :是指声波信号每秒钟变化的次数，用是指声波信号每秒钟变化的次数，用f f来表示，单位为赫来表示，单位为赫 兹兹HzHz或或KHzKHz。一般来说，频率体现声调的高度，频率越。一般来说，频率体现声调的高度，频率越 高，声音就越尖。
9、高，声音就越尖。 人耳能听到的频率范围：人耳能听到的频率范围： 20Hz20KHz20Hz20KHz202040Hz 40Hz ：超低音：超低音5050100Hz 100Hz ：低音：低音200200500Hz 500Hz ：中低音：中低音1KHz1KHz5KHz 5KHz ：中高音：中高音10KHz10KHz20KHz 20KHz ：高音：高音1.1.声音的概念声音的概念2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础频率频率: :带宽带宽: :声音信号是由许多频率不同的信号组成，为复合信号。它声音信号是由许多频率不同的信号组成，为复合信号。它 用来描述组成复合信号的频率范围。声音的质量与声音用
10、来描述组成复合信号的频率范围。声音的质量与声音 的频率范围有关，一般来说，的频率范围有关，一般来说，声音的频率越宽，声音质量声音的频率越宽，声音质量 越高。越高。叠叠加加1.1.声音的概念声音的概念2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础频率频率: :带宽带宽: :振幅振幅: :声音波形在振动过程中距离静止位置的最大位移，反映声声音波形在振动过程中距离静止位置的最大位移，反映声音的强度（单位：分贝）。音的强度（单位：分贝）。振幅大振幅大1.1.声音的概念声音的概念2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础频率频率: :带宽带宽: :振幅振幅: :声音波形在振动过程中距离静止位置的最大位移
11、，反映声声音波形在振动过程中距离静止位置的最大位移，反映声音的强度（单位：分贝）。音的强度（单位：分贝）。幅度限周期 基线1.1.声音的概念声音的概念2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础频率频率: :带宽带宽: :振幅振幅: :声音波形在振动过程中距离静止位置的最大位移，反映声声音波形在振动过程中距离静止位置的最大位移，反映声音的强度音的强度(0(0120db )120db )。课外知识课外知识0 0分贝分贝 勉强可听见的声音：微风吹动的树叶声勉强可听见的声音：微风吹动的树叶声 2020分贝分贝 低微的呢喃：安静低微的呢喃：安静办公室办公室的声音的声音 4040分贝分贝 钟摆的声音：一
12、般办公室谈话钟摆的声音：一般办公室谈话 8080分贝分贝 隔音汽车里的声音、热闹街道上的声音隔音汽车里的声音、热闹街道上的声音 100100分贝分贝 火车火车的噪音、铁桥下尖锐的的噪音、铁桥下尖锐的警笛警笛声声 120120分贝分贝 飞机飞机的引擎声：会令耳朵疼痛的声音的引擎声：会令耳朵疼痛的声音 2.2.音频信号的分类音频信号的分类从多媒体技术中，人们将音频信号分为三类：从多媒体技术中，人们将音频信号分为三类：(1)(1)语音：语音：是语言的物质载体，是社会交际工具的符号是语言的物质载体，是社会交际工具的符号, , 它包它包 含了丰富的语言内涵，是人类进行信息交流所特有含了丰富的语言内涵，是
13、人类进行信息交流所特有 的形式。的形式。(2)(2)音响：音响：是指除上述之外的其它自然界存在的其他声音形是指除上述之外的其它自然界存在的其他声音形 式，如刮风、下雨声，机器的鸣叫声等。式，如刮风、下雨声，机器的鸣叫声等。(3)(3)音乐：音乐：是指规范化、符号化了的声音。这种符号就是乐谱，是指规范化、符号化了的声音。这种符号就是乐谱，实际上它是转化为符号的声音。实际上它是转化为符号的声音。2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础3. 3. 声音的三要素声音的三要素 1 1）音调：）音调：人耳对声音频率高低的感觉，由振动的频率决定。频人耳对声音频率高低的感觉，由振动的频率决定。频 率越高，
14、则声源发出的声音音调就越高，反之亦然。率越高，则声源发出的声音音调就越高，反之亦然。 需要说明，音调不是频率的线性函数，通常用频率的需要说明，音调不是频率的线性函数，通常用频率的 倍数或对数关系表示音调。倍数或对数关系表示音调。2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础3. 3. 声音的三要素声音的三要素 1 1）音调：）音调： 2 2）音色：）音色：即特色的声音。声音分纯音和复音两种类型。所谓即特色的声音。声音分纯音和复音两种类型。所谓纯纯音音，是指振幅和周期均为常数的声音；，是指振幅和周期均为常数的声音；复音复音则是具有不同频率和则是具有不同频率和不同振幅的混合声音。大自然中的声音绝大部
15、分是复音。不同振幅的混合声音。大自然中的声音绝大部分是复音。在复音在复音中中，最低频率的声音是，最低频率的声音是“基音基音”，它是声音的基调。其他频率的，它是声音的基调。其他频率的声音称为声音称为“谐音谐音”，也叫泛音。基音和谐音是构成声音音色的重，也叫泛音。基音和谐音是构成声音音色的重要因素。要因素。2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础3. 3. 声音的三要素声音的三要素 1 1）音调：）音调： 2 2）音色：）音色： 3 3）音强：）音强：声音的强度，也被称为声音的强度，也被称为声音的响度声音的响度，常说的，常说的“音量音量”也是指音强。音强与声波的也是指音强。音强与声波的振幅成正
16、比振幅成正比，振幅越大，强度越大。，振幅越大，强度越大。2.12.1音频信息处理基础音频信息处理基础2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 存储到存储到 声音信号数字化，就是将随时间连续变化的声音波形信号声音信号数字化，就是将随时间连续变化的声音波形信号, ,通过通过采样采样和和量化量化，变为数字量保存在磁盘上的过程。，变为数字量保存在磁盘上的过程。 数字化是由数字化是由音频卡音频卡完成的，音频卡的主要部分就是完成的，音频卡的主要部分就是A/DA/D和和D/AD/A转换器及相应的接口电路。转换器及相应的接口电路。2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 1.1.采样采样采样的过程：采
17、样的过程：每隔t时间间隔取一个值（叫样本值） 2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 f f( (t t) )t t时间时间振振幅幅1.1.采样采样1 1）采样频率：）采样频率： 每秒钟采样的样本个数。每秒钟采样的样本个数。2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 1 1秒秒1.1.采样采样1 1）采样频率：）采样频率： 每秒钟采样的样本个数。每秒钟采样的样本个数。2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 1 1秒秒1 1秒秒采样频率低采样频率低声音失真声音失真1.1.采样采样1 1）采样频率：）采样频率： 每秒钟采样的样本个数。每秒钟采样的样本个数。2.2 2.2 声音信号数字
18、化声音信号数字化 1 1秒秒1 1秒秒采样频率高采样频率高存储量增加存储量增加1.1.采样采样1 1）采样频率：）采样频率：2 2）“奈奎斯特奈奎斯特”定理：定理： 若采样频率不低于声音信号最高若采样频率不低于声音信号最高频率的频率的两倍两倍，还原后的声音就与原，还原后的声音就与原始声音几乎一样。始声音几乎一样。2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 1.1.采样采样1 1）采样频率：）采样频率：2 2） “奈奎斯特奈奎斯特”定理定理3 3）常用采样频率：）常用采样频率：2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 频率范围：频率范围：022.05022.05KHzKHz采样频率：采样频
19、率：44.144.1KHzKHz采样率采样率44.1KHz44.1KHz采样率采样率6KHz6KHz2.2.量化量化 就是将每一个样本振幅进行等级划分。就是将每一个样本振幅进行等级划分。2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 7 76 65 54 43 32 21 10 01111111101101011011001000110110100100010010000008=28=23 33 3个二个二进制位进制位划分为划分为1616个等级，每个样本需要个等级，每个样本需要4 4个二进制位存储个二进制位存储2.2.量化量化 就是将每一个样本振幅进行等级就是将每一个样本振幅进行等级划分。划分。
20、2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 量化精度量化精度：存放每一个样本需要的：存放每一个样本需要的 二进制位数，常用二进制位数，常用8 8位位 和和1616位。位。 3.3.通道数通道数2.2 2.2 声音信号数字化声音信号数字化 通道是指声音产生的波形数。通常分为通道是指声音产生的波形数。通常分为1 1个或个或2 2个波形，即个波形，即气门说的气门说的单声道单声道和和立体声立体声。立体声听起来要比单声道优美丰满。立体声听起来要比单声道优美丰满的多，但同时存储容量要增加一倍。的多，但同时存储容量要增加一倍。4.4.音频文件的容量计算音频文件的容量计算2.2 2.2 声音信号数字化声音信
21、号数字化 每秒钟数据量每秒钟数据量采样频率采样频率量化位数量化位数8 8声道数声道数举例：举例：CDCD一分钟存储量一分钟存储量441001644100168 8260=10.584(MHz)260=10.584(MHz) 是微软公司专门为是微软公司专门为WindowsWindows开发的一开发的一种标准数字音频文件，它来源于对声音波种标准数字音频文件，它来源于对声音波形的采样。用不同的采样频率对声音的模形的采样。用不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样和量化，将采样点的二进拟波形进行采样和量化，将采样点的二进制码值顺序存储，就产生了波形声音文件。制码值顺序存储，就产生了波形声音文件。WAVW
22、AV文件是由采样数据组成的，需要文件是由采样数据组成的，需要的存储空间大。当对声音的质量要求不是的存储空间大。当对声音的质量要求不是太高时，可通过降低采样频率、量化精度太高时，可通过降低采样频率、量化精度或利用单声道来减少数据量。或利用单声道来减少数据量。一般来说，一般来说，WAVWAV文件是不可能压缩的。文件是不可能压缩的。这是因为这是因为WAVWAV文件记录的音频数字信息很文件记录的音频数字信息很少有像图像中存在的大量数据重复的现象，少有像图像中存在的大量数据重复的现象，一般的压缩算法很难有所作为。一般的压缩算法很难有所作为。2. 3 2. 3 声音文件的格式（自学）声音文件的格式（自学）
23、1 1、WAV WAV 文件文件2 2、MIDIMIDI文件文件3 3、MPEGMPEG文件文件4 4、AudioAudio文件文件5 5、RealAudioRealAudio文件文件 2. 3 2. 3 声音文件的格式（自学）声音文件的格式（自学）1 1、WAV WAV 文件文件2 2、MIDIMIDI文件文件3 3、MPEGMPEG文件文件4 4、AudioAudio文件文件5 5、RealAudioRealAudio文件文件 MIDIMIDI是由世界上主要电子乐器厂商建是由世界上主要电子乐器厂商建立的通信标准。立的通信标准。MIDIMIDI文件并没有记录任何文件并没有记录任何声音信息，而
24、声音信息，而只是记载只是记载了用于描述乐曲演了用于描述乐曲演奏过程中的一系列奏过程中的一系列指令指令，包含音高、音长、，包含音高、音长、通道号等主要信息，并以扩展名为通道号等主要信息，并以扩展名为.MID.MID的的文件格式存储。文件格式存储。 MIDIMIDI文件实际上是一张表格，就好比文件实际上是一张表格，就好比是一张乐谱，它描述了各种音符以及这些是一张乐谱，它描述了各种音符以及这些音符的播放及延迟，所以音符的播放及延迟，所以MIDIMIDI文件比文件比WAVWAV文件小得多。例如，文件小得多。例如，1010秒钟左右的立体声秒钟左右的立体声音乐若用音乐若用MIDIMIDI格式只需要格式只需
25、要2KB2KB，而用，而用WAVWAV存存放则需要放则需要2MB2MB左右。左右。MIDIMIDI文件的主要缺点是处理语音能力文件的主要缺点是处理语音能力差，主要用于背景音乐。在需要语言时，差，主要用于背景音乐。在需要语言时，可将二者配合使用。可将二者配合使用。2. 3 2. 3 声音文件的格式（自学）声音文件的格式（自学）1 1、WAV WAV 文件文件2 2、MIDIMIDI文件文件3 3、MPEGMPEG文件文件4 4、AudioAudio文件文件5 5、RealAudioRealAudio文件文件 是指是指MPEGMPEG标准中的音频部分。标准中的音频部分。MPEGMPEG音音频文件的
26、压缩是一种有损压缩，根据压缩频文件的压缩是一种有损压缩，根据压缩质量和编码的复杂程度分为三层，分别对质量和编码的复杂程度分为三层，分别对应于应于MP1MP1、MP2MP2和和MP3MP3。MPEGMPEG音频编码有很音频编码有很高的压缩率，高的压缩率，MP1MP1、MP2MP2的压缩率分别为的压缩率分别为4 4：1 1和和6 6：1 18 8：1 1，而，而MP3MP3的压缩率高达的压缩率高达1010：1 11212：1 1。一分钟。一分钟CDCD音乐未经压缩需要音乐未经压缩需要10MB10MB存储空间，经存储空间，经MP3MP3压缩编码后只有压缩编码后只有1MB1MB，且音质基本保持不失真。
27、目前使用最多，且音质基本保持不失真。目前使用最多的是的是MP3MP3文件格式。文件格式。 AudioAudio是是Sun MicrosystemsSun Microsystems公公司推出的一种经过压缩的数字声音司推出的一种经过压缩的数字声音文件格式，是文件格式，是InternetInternet中常用的声中常用的声音文件格式，音文件格式，Netscape NavigatorNetscape Navigator浏览器中的浏览器中的LiveAudioLiveAudio也支持也支持AudioAudio格格 2. 3 2. 3 声音文件的格式（自学）声音文件的格式（自学）1 1、WAV WAV 文件
28、文件2 2、MIDIMIDI文件文件3 3、MPEGMPEG文件文件4 4、AudioAudio文件文件5 5、RealAudioRealAudio文件文件 是是RealNetworksRealNetworks公式开发的一公式开发的一种新型流式音频文件格式，主要用种新型流式音频文件格式，主要用于在低速率广域网上实时传输音频于在低速率广域网上实时传输音频信息。对于信息。对于28.8 Kb/s28.8 Kb/s的连接，可的连接，可以达到广播级的声音质量；若有以达到广播级的声音质量；若有ISDNISDN或更快的线路，可获得或更快的线路，可获得CDCD音质音质声音。声音。 2. 3 2. 3 声音文件
29、的格式（自学）声音文件的格式（自学）1 1、WAV WAV 文件文件2 2、MIDIMIDI文件文件3 3、MPEGMPEG文件文件4 4、AudioAudio文件文件5 5、RealAudioRealAudio文件文件 Audition CS3 Audition CS3 是一个功能强大的音乐编辑软件，能高质量是一个功能强大的音乐编辑软件，能高质量地完成录音、编辑、合成等多种任务，只要拥有它和一台配备地完成录音、编辑、合成等多种任务，只要拥有它和一台配备了声卡的电脑，也就等于同时拥有了一台多轨数码录音机、一了声卡的电脑，也就等于同时拥有了一台多轨数码录音机、一台音乐编辑机和一台专业合成器，它的
30、前身是著名的音频编辑台音乐编辑机和一台专业合成器，它的前身是著名的音频编辑软件软件CoolEdit2000CoolEdit2000，被，被AdobeAdobe公司收购后改名公司收购后改名AuditionAudition，现已经，现已经发表过发表过CS1.0CS1.0、CS1.5CS1.5、CS2CS2和和CS3CS3等多个版本。等多个版本。2. 4 2. 4 用用Audition CS3Audition CS3编辑音频编辑音频Audition 3.0Audition 3.0的界面的界面2. 4 2. 4 用用Audition CS3Audition CS3编辑音频编辑音频2. 5 MP32.
31、5 MP3转换工具转换工具格式工厂格式工厂 图像是多媒体技术中携带信息的极为重要的媒体图像是多媒体技术中携带信息的极为重要的媒体。据统计，据统计，人们获得信息的人们获得信息的7070来自视觉系统，实际就是图像与视频。计来自视觉系统，实际就是图像与视频。计算机处理图像的前提是图像必须以数字格式存储，目前，已经算机处理图像的前提是图像必须以数字格式存储，目前，已经有有扫描仪扫描仪、图像采集卡图像采集卡、数码相机等多种图像数字化方法数码相机等多种图像数字化方法。数。数字化后的图像在计算机中是以字化后的图像在计算机中是以0 0、1 1存储的，可以方便的进行各存储的，可以方便的进行各种处理，以达到视觉效
32、果和特殊效果，这就是图像处理。种处理，以达到视觉效果和特殊效果，这就是图像处理。3 3 彩色数字图像彩色数字图像 绝大多绝大多数可视光谱可用红色、绿色和蓝色数可视光谱可用红色、绿色和蓝色 (RGB) (RGB) 三色光三色光的不同比例和强度的混合来表示。在这三种颜色的重叠处产生的不同比例和强度的混合来表示。在这三种颜色的重叠处产生青色、洋红、黄色和白色。青色、洋红、黄色和白色。1 1、RGBRGB模型模型颜色颜色=R(=R(红色的百分数红色的百分数)+G()+G(绿色的百分数绿色的百分数)+B()+B(蓝色的百分数蓝色的百分数) )3.1 3.1 数字图像的基本概念数字图像的基本概念 3.1
33、3.1 数字图像的基本概念数字图像的基本概念 2 2、像素、像素 与模拟图像不同，一幅彩色数字图像可以看成由许多的点与模拟图像不同，一幅彩色数字图像可以看成由许多的点组成的，单个点称为组成的，单个点称为像素像素(pixel(pixel，Picture Cell)Picture Cell)，每个像素都，每个像素都有一个值，称为有一个值，称为像素值像素值，它，它表示特定颜色的强度表示特定颜色的强度。 一个像素值往一个像素值往往用往用R R，G G，B B三个分量表示三个分量表示显示分辨率显示分辨率图像分辨率图像分辨率像素分辨率像素分辨率打印分辨率打印分辨率扫描分辨率扫描分辨率 显示显示( (屏幕屏
34、幕) )分辨率是指显示屏分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。上能够显示出的像素数目。它它与显示模式有关，例如，标准与显示模式有关，例如，标准VGAVGA图形卡的最高屏幕分辨率图形卡的最高屏幕分辨率为为640(640(水平水平) )480 (480 (垂直垂直) ) 像像素，整个显示屏就含有素，整个显示屏就含有307200307200个显像点。个显像点。同样大小屏幕能够同样大小屏幕能够显示的像素越多，说明设备的显示的像素越多，说明设备的分辨率越高，显示的图像质量分辨率越高，显示的图像质量也就越高。也就越高。3.1 3.1 数字图像的基本概念数字图像的基本概念 3.3.分辩率分辩率 图像分辨率
35、是指组成一幅图像分辨率是指组成一幅图像的像素密度的度量方法。图像的像素密度的度量方法。同一幅图，如果组成该图的图同一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，则说明图像像像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼的分辨率越高，看起来就越逼真。相反，图像就显得粗糙。真。相反，图像就显得粗糙。 若图像分辨率大于显示分若图像分辨率大于显示分辨率时，屏幕将显示不下整个辨率时，屏幕将显示不下整个图像图像显示分辨率显示分辨率图像分辨率图像分辨率像素分辨率像素分辨率打印分辨率打印分辨率扫描分辨率扫描分辨率 3.1 3.1 数字图像的基本概念数字图像的基本概念 3.3.分辩率分辩率 像素分辨率是指一个像素
36、像素分辨率是指一个像素的宽和高之比，的宽和高之比，不同的像素的不同的像素的宽高比将导致图像变形，因此宽高比将导致图像变形，因此在这种情况下必须进行比例调在这种情况下必须进行比例调整。整。 显示分辨率显示分辨率图像分辨率图像分辨率像素分辨率像素分辨率打印分辨率打印分辨率扫描分辨率扫描分辨率 3.1 3.1 数字图像的基本概念数字图像的基本概念 3.3.分辩率分辩率 是指在用该打印机输出图是指在用该打印机输出图像时，在每英寸打印纸上可以像时，在每英寸打印纸上可以打印出表征图像输出效果的色打印出表征图像输出效果的色点的个数。打印分辨率越大，点的个数。打印分辨率越大，表明图像输出的色点就越小，表明图像
37、输出的色点就越小，输出的图像效果就越精细。输出的图像效果就越精细。打打印机色点的大小只同打印机的印机色点的大小只同打印机的硬件工艺有关，而与要输出图硬件工艺有关，而与要输出图像的分辨率无关。像的分辨率无关。显示分辨率显示分辨率图像分辨率图像分辨率像素分辨率像素分辨率打印分辨率打印分辨率扫描分辨率扫描分辨率 3.1 3.1 数字图像的基本概念数字图像的基本概念 3.3.分辩率分辩率 扫描分辨率扫描分辨率指的是多功能指的是多功能一体机在实现扫描功能时，通一体机在实现扫描功能时，通过扫描元件将扫描对象过扫描元件将扫描对象每英寸每英寸可以被表示成的点数。单位是可以被表示成的点数。单位是dpidpi，d
38、pidpi值越大，扫描的效果值越大，扫描的效果也就越好。它的表示方式是用也就越好。它的表示方式是用垂直分辨率和水平分辨率相乘垂直分辨率和水平分辨率相乘表示。表示。如某款产品的分辨率标如某款产品的分辨率标识为：识为：6006001200dpi1200dpi，就表示，就表示它可以将扫描对象每平方英寸它可以将扫描对象每平方英寸的内容表示成水平方向的内容表示成水平方向600600点、点、垂直方向垂直方向12001200点，两者相乘共点，两者相乘共720000720000个点。个点。显示分辨率显示分辨率图像分辨率图像分辨率像素分辨率像素分辨率打印分辨率打印分辨率扫描分辨率扫描分辨率 3.1 3.1 数字
39、图像的基本概念数字图像的基本概念 3.3.分辩率分辩率1 1）定义：）定义： 位图是把一幅彩色图分成许许多多的像素，位图是把一幅彩色图分成许许多多的像素，每个像素用每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。表示象。表示象素的数据称为素的数据称为图像数据图像数据，这些数据按一定的格式组成为一个，这些数据按一定的格式组成为一个文件，便是文件，便是图像文件图像文件。 1. 1. 位图位图3.2 3.2 图像的种类图像的种类 1. 1. 位图位图2 2）获取方式：）获取方式： 位图可用扫描仪扫描照片获得，也可由摄像机、录相机、位图可用扫描仪扫描
40、照片获得，也可由摄像机、录相机、激光视盘与图像采集卡配合来获得，扫描仪和图像激光视盘与图像采集卡配合来获得，扫描仪和图像采集卡把采集卡把模拟图像信号经过采样和量化变成数字图像模拟图像信号经过采样和量化变成数字图像。 3 3）特点：颜色丰富、图像鲜艳，但存储量大）特点：颜色丰富、图像鲜艳，但存储量大3.2 3.2 图像的种类图像的种类 用用2424位二进制表示颜色，图像中则位二进制表示颜色，图像中则有多达有多达2 22424=16777216=16777216种颜色种颜色1. 1. 位图位图4 4）分类）分类彩色图彩色图2424位真彩色位真彩色3.2 3.2 图像的种类图像的种类 图像中的颜色数
41、为图像中的颜色数为2562561. 1. 位图位图4 4）分类）分类彩色图彩色图2424位真彩色位真彩色3.2 3.2 图像的种类图像的种类 用灰度等级来化分的。用灰度等级来化分的。灰度等级为灰度等级为125612561. 1. 位图位图4 4）分类）分类灰度图灰度图2424位真彩色位真彩色灰度图像灰度图像256256色色3.2 3.2 图像的种类图像的种类 颜色只有黑和白两种颜色只有黑和白两种2424位真彩色位真彩色1. 1. 位图位图4 4）分类）分类黑白图黑白图灰度图像灰度图像黑白图像黑白图像256256色色3.2 3.2 图像的种类图像的种类 矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图，如
42、画点、画矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等等。这种方法的本质是采用数学线、画曲线、画圆、画矩形等等。这种方法的本质是采用数学的方法来描述一幅图。在计算机计算与显示一幅图时，也往往的方法来描述一幅图。在计算机计算与显示一幅图时，也往往能看到画图的过程。能看到画图的过程。 1. 1. 位图位图2. 2. 矢量图矢量图3.2 3.2 图像的种类图像的种类 定义圆心坐标，半径、定义圆心坐标，半径、线宽。颜色和填充色等线宽。颜色和填充色等 定义矩形的左上角坐标，定义矩形的左上角坐标，或下角坐标，线宽，颜色和或下角坐标，线宽，颜色和填充色等填充色等1. 1. 位图
43、位图2. 2. 矢量图矢量图3.2 3.2 图像的种类图像的种类 特点：存储量小，放大不变形。但由于是色块，颜色不丰富，特点：存储量小，放大不变形。但由于是色块，颜色不丰富， 难描述一幅真实世界的彩色场景难描述一幅真实世界的彩色场景 。1. 1. 位图位图2. 2. 矢量图矢量图3.2 3.2 图像的种类图像的种类 BMP(BitMapBMP(BitMap Picture) Picture)是是PCPC机机上最通用的一种位图格式，有压上最通用的一种位图格式，有压缩和非压缩两种形式。一般图像缩和非压缩两种形式。一般图像软件都能对其进行访问。软件都能对其进行访问。BMPBMP格格式存储的文件容量较
44、大，但在位式存储的文件容量较大，但在位图文件中它对图像的描述比较详图文件中它对图像的描述比较详尽。该格式可表现从尽。该格式可表现从2 2位到位到2424位位的色彩，分辨率也可从的色彩，分辨率也可从480480320320至至10241024768768。 DIB(Device Independent DIB(Device Independent Bitmap)Bitmap)格式描述图像的能力基格式描述图像的能力基本与本与BMPBMP相同，并且能运行于多相同，并且能运行于多种硬件平台，只是文件较大。种硬件平台，只是文件较大。 1. BMP1. BMP和和DIBDIB2. GIF2. GIF3.
45、JPG 3. JPG 4. JPG2004. JPG2007. WMF7. WMF6. PSD6. PSD5. PNG5. PNG3.3 3.3 图像文件的格式（自学）图像文件的格式（自学） GIF(Graphics Interchange GIF(Graphics Interchange Format)Format)格式的全称是格式的全称是“图形交换图形交换文件格式文件格式”，由，由CompuServeCompuServe开发开发，目的是在不同的平台上进行交，目的是在不同的平台上进行交流和传输图像。流和传输图像。GIFGIF格式是格式是WebWeb环环境下支持的图像格式之一，但图境下支持的图
46、像格式之一，但图像最大不能超过像最大不能超过64M64M，颜色最多颜色最多为为256256色。色。 1. BMP1. BMP和和DIBDIB2. GIF2. GIF7. WMF7. WMF3. JPG 3. JPG 4. JPG2004. JPG2006. PSD6. PSD5. PNG5. PNG3.3 3.3 图像文件的格式图像文件的格式（自学）（自学） JPEG(JointJPEG(Joint Photographic Photographic Expert Group)Expert Group)静态图像专家组静态图像专家组制定的图像标准，其目的是解制定的图像标准，其目的是解决专业摄影人
47、员高质量图片的决专业摄影人员高质量图片的存放问题。存放问题。JPEGJPEG文件的扩展名文件的扩展名为为JPGJPG，其最大特点是文件非常其最大特点是文件非常小，而且可以调整压缩比，用小，而且可以调整压缩比，用JPGJPG格式储存的文件大小是其他格式储存的文件大小是其他格式的格式的1/101/101/201/20，一般文件大，一般文件大小只有几十小只有几十KbKb或一二百或一二百KbKb，而而色彩数可达到色彩数可达到2424位，图像质量位，图像质量与照片没有多大差别，甚至外与照片没有多大差别，甚至外行无法分辨。所以它被广泛运行无法分辨。所以它被广泛运用于用于WebWeb上。上。 1. BMP1
48、. BMP和和DIBDIB2. GIF2. GIF7. WMF7. WMF3. JPG 3. JPG 4. JPG2004. JPG2006. PSD6. PSD5. PNG5. PNG3.3 3.3 图像文件的格式图像文件的格式（自学）（自学） JPEG2000JPEG2000作为作为JPEGJPEG的升级版，其压的升级版，其压缩率比缩率比JPEGJPEG高约高约30%30%左右。与左右。与 JPEGJPEG不同不同的是，的是，JPEG2000JPEG2000同时支持有损和无损压同时支持有损和无损压缩，而缩，而JPEGJPEG只能支持有损压缩。无损压只能支持有损压缩。无损压缩对保存一些重要图
49、片是十分有用的。缩对保存一些重要图片是十分有用的。JPEG2000JPEG2000的的 一个极其重要的特征在于一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输，这一点与它能实现渐进传输，这一点与GIFGIF的的 渐渐显显 有异曲同工之妙，即先传输图像的有异曲同工之妙，即先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，让图象由像质量，让图象由 朦胧到清晰显示，朦胧到清晰显示，而不必是像现在的而不必是像现在的JPEGJPEG一样，由上到下一样，由上到下慢慢显示。慢慢显示。1. BMP1. BMP和和DIBDIB2. GIF2. GIF7. WMF7. WMF3. JP
50、G 3. JPG 4. JPG20004. JPG20006. PSD6. PSD5. PNG5. PNG3.3 3.3 图像文件的格式图像文件的格式（自学）（自学） PNGPNG（PortableNetworkGraphicsPortableNetworkGraphics）是一种新兴的网络图是一种新兴的网络图 像格式。在像格式。在19941994年底，由于年底，由于UnysisUnysis公司宣布公司宣布GIFGIF拥有专拥有专利的压缩方法，要求开发利的压缩方法，要求开发GIFGIF软件的作软件的作者须缴交一定费用，由此促使免费的者须缴交一定费用，由此促使免费的pngpng图像格式的图像格式
51、的 诞生。诞生。PNGPNG一开始便结一开始便结合合GIFGIF及及JPGJPG两家之长，打算一举取代这两家之长，打算一举取代这两种格式。两种格式。19961996年年1010月月1 1日由日由PNGPNG向国际向国际网络联盟提出并得到推荐认可标准，并网络联盟提出并得到推荐认可标准，并且大且大 部分绘图软件和浏览器开始支持部分绘图软件和浏览器开始支持PNGPNG图像浏览，从此图像浏览，从此PNGPNG图像格式生机焕图像格式生机焕发。发。1. BMP1. BMP和和DIBDIB2. GIF2. GIF7. WMF7. WMF3. JPG 3. JPG 4. JPG20004. JPG20006.
52、 PSD6. PSD5. PNG5. PNG3.3 3.3 图像文件的格式图像文件的格式（自学）（自学） 这是著名的这是著名的AdobeAdobe公司的图像处理公司的图像处理软件软件PhotoshopPhotoshop的专用格式的专用格式 PhotoshopDocumentPhotoshopDocument（PSDPSD）。）。PSDPSD其实其实是是PhotoshopPhotoshop进行平面设计的一张进行平面设计的一张 草稿草稿图图 ，它里面包含有各种图层、通道、，它里面包含有各种图层、通道、遮罩等多种遮罩等多种 设计的样稿，以便于下次设计的样稿，以便于下次打开文件时可以修改上一次的设计。
53、在打开文件时可以修改上一次的设计。在PhotoshopPhotoshop所支持的各种图像格式中，所支持的各种图像格式中，PSDPSD的存取速度比其它格式快很多，功的存取速度比其它格式快很多，功能也很强能也很强 大。由于大。由于PhotoshopPhotoshop越来越被越来越被广泛地应用，所以我们有理由相信，这广泛地应用，所以我们有理由相信，这种格式也会逐步流行起来。种格式也会逐步流行起来。1. BMP1. BMP和和DIBDIB2. GIF2. GIF7. WMF7. WMF3. JPG 3. JPG 4. JPG20004. JPG20006. PSD6. PSD5. PNG5. PNG3
54、.3 3.3 图像文件的格式图像文件的格式（自学）（自学） WMF(WindowsWMF(Windows MetaFileMetaFile) )是一种比较特殊的文件格式，可是一种比较特殊的文件格式，可以说是位图和矢量图的一种混合以说是位图和矢量图的一种混合体，在桌面出版领域应用十分广体，在桌面出版领域应用十分广泛，许多泛，许多ClipArtsClipArts图像就是以这图像就是以这种格式存储的。它具有文件短小、种格式存储的。它具有文件短小、图案造型化的特点，整个图形常图案造型化的特点，整个图形常由各个独立的组成部分拼接而成，由各个独立的组成部分拼接而成，其图形往往较粗糙。其图形往往较粗糙。 1
55、. BMP1. BMP和和DIBDIB2. GIF2. GIF7. WMF7. WMF3. JPG 3. JPG 4. JPG20004. JPG20006. PSD6. PSD5. PNG5. PNG3.3 3.3 图像文件的格式图像文件的格式（自学）（自学）3.4 3.4 图像的数字化图像的数字化如何存储？如何存储？图像图像采样、量化采样、量化图像的采样采样的实质采样的实质就是要用多少点来描述一幅图像；就是要用多少点来描述一幅图像；对二对二维空间维空间上连续的图像在水平和垂直方向上等间距地分割上连续的图像在水平和垂直方向上等间距地分割成矩形网状结构，所形成的微小方格称为成矩形网状结构，所形
56、成的微小方格称为像素点像素点。一副图像。一副图像就被采样成有限个像素点构成的集合。就被采样成有限个像素点构成的集合。 3.4 3.4 图像的数字化图像的数字化像素点像素点图像的采样 采样频率采样频率是指一秒钟内采样的次数，它反映了采是指一秒钟内采样的次数，它反映了采样点之间的间隔大小。样点之间的间隔大小。 采样频率越高，得到的图像样本越逼真采样频率越高，得到的图像样本越逼真，图像的，图像的质量越高，但要求的存储量也越大。质量越高，但要求的存储量也越大。 3.4 3.4 图像的数字化图像的数字化图像的量化量化量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一是指要使用多大范围的数值来表示图像采
57、样之后的每一个点。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数，它反映了采个点。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数，它反映了采样的质量。样的质量。例如：例如：如果以如果以4位存储一个点，就表示图像只能有位存储一个点，就表示图像只能有16种颜色；种颜色；若采用若采用16位存储一个点，则有位存储一个点，则有216=65536种颜色。所以，量种颜色。所以，量化位数越来越大，表示图像可以拥有更多的颜色，自然可以化位数越来越大，表示图像可以拥有更多的颜色，自然可以产生更为细致的图像效果。但是，也会占用更大的存储空间。产生更为细致的图像效果。但是，也会占用更大的存储空间。两者的基本问题都是视觉效果和存储空间的取舍。
58、两者的基本问题都是视觉效果和存储空间的取舍。 3.4 3.4 图像的数字化图像的数字化图像的量化3.4 3.4 图像的数字化图像的数字化量化级数量化级数1bit量化级数量化级数8bit10100001=161数据的冗余-描述上的冗余图像数据压缩编码图像数据压缩编码 l你的妻子你的妻子，HelenHelen，将于明天晚上将于明天晚上6 6点零点零5 5分在分在上海上海的虹的虹桥机场接你。桥机场接你。 (23*2+10=56(23*2+10=56个半角字符个半角字符) )l你的妻子将于明天晚上你的妻子将于明天晚上6 6点零点零5 5分在虹桥机场接你分在虹桥机场接你 (20*2+2=42(20*2+
59、2=42个半角字符）个半角字符）l HelenHelen将于明晚将于明晚6 6点在虹桥接你点在虹桥接你 (10*2+6=26(10*2+6=26个半角字符）个半角字符）结论：只要接收端不会产生误解，就可以减少承载信息结论：只要接收端不会产生误解，就可以减少承载信息的数据量。的数据量。3.4 3.4 图像的数字化图像的数字化( (自学自学) )n描述方式：描述方式： 1 1）这是一幅）这是一幅2*22*2的图像，图像的第一个像素是的图像，图像的第一个像素是红的，第二个像素是红的，第三个像素是红的，红的，第二个像素是红的，第三个像素是红的，第四个像素是红的。第四个像素是红的。 2 2）这是一幅）这
60、是一幅2*22*2的图像，整幅图都是红色的的图像，整幅图都是红色的。由此我们知道，整理图像的描述方法可以达由此我们知道，整理图像的描述方法可以达到压缩的目的。到压缩的目的。 1 2 3 43.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）图像数据压缩编码图像数据压缩编码 n编码冗余编码冗余n灰度级编码使用了多于实际需要的编码符号；灰度级编码使用了多于实际需要的编码符号； 数据的冗余3.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）图像数据压缩编码图像数据压缩编码 n编码冗余编码冗余n像素冗余像素冗余：由像素之间的相关性引起；：由像素之间的相关性引起； 数据的冗余3.4 3.4 图像
61、的数字化（自学）图像的数字化（自学）图像数据压缩编码图像数据压缩编码 n编码冗余编码冗余n像素冗余像素冗余n视觉心理冗余视觉心理冗余：对视觉感知影响很小的信息往往：对视觉感知影响很小的信息往往被忽视。被忽视。 数据的冗余3.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）图像数据压缩编码图像数据压缩编码 图像冗余 数据冗余的压缩 n图像冗余无损压缩的原理图像冗余无损压缩的原理RGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGB16255 105 255从从原来的原来的16*3*8=284bits16*3*8=284bits压缩为：压缩为：(1+3
62、)*8=32bits(1+3)*8=32bits压缩比为：压缩比为：1212：1 13.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）图像数据压缩编码图像数据压缩编码 R=255G=105B=255图像冗余 数据冗余的压缩n图像冗余有损压缩的原理图像冗余有损压缩的原理363534343434343234343337303434343434343434353434313434343434343434343434343434343434343434343434343425343.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）图像数据压缩编码图像数据压缩编码 图像压缩原理n由于一幅图像存
63、在数据冗余和主观视觉冗余，由于一幅图像存在数据冗余和主观视觉冗余，所以压缩方式就可以从这两方面着手开展。所以压缩方式就可以从这两方面着手开展。n改变图像信息的描述方式，以压缩掉图像中的改变图像信息的描述方式，以压缩掉图像中的数据冗余。数据冗余。n忽略一些视觉不太明显的微小差异，以压缩掉忽略一些视觉不太明显的微小差异，以压缩掉图像中的视觉冗余。图像中的视觉冗余。3.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）Huffman编码 算法用用较少的比特数较少的比特数表示出现表示出现概率较大的灰度级概率较大的灰度级，而用而用较多的比特数较多的比特数表示出现表示出现概率较小的灰度级概率较小的灰度级
64、。3.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）每个像素点每个像素点用用8bit表示表示Huffman编码 算法n首先求出图像中灰度分布的灰度直方图；首先求出图像中灰度分布的灰度直方图；n根据该直方图，对其按照分布概率从小到大的根据该直方图，对其按照分布概率从小到大的顺序进行排列；顺序进行排列；n每一次从中选择出两个概率为最小的节点相加，每一次从中选择出两个概率为最小的节点相加，形成一个新的节点，构造一个称为形成一个新的节点，构造一个称为“HuffmanHuffman树树”的二叉树；的二叉树；n对这个二叉树进行编码，就获得了对这个二叉树进行编码，就获得了HuffmanHuffman编
65、编码码字。码码字。3.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）Huffman编码例：对数据序列例：对数据序列 aaaaaaaa bbbbbb cccc d d eeeeeeeeee ffffffffffffff 其概率分布为：其概率分布为： a:4/22 b:3/22 c:2/22 d:1/22 e:5/22 f:7/22 概率大小的排序为：概率大小的排序为： d, c, b, a, e, f 1/22 2/22 3/22 4/22 5/22 7/223.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）Huffman编码cbafe10f=11 e=01 a=00 b=101 c
66、=1001 d=1000d101010103.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）Huffman编码 压缩效率n对这个例子，计算出经过对这个例子，计算出经过HuffmanHuffman编码后的数编码后的数据为：据为： 10101010101010101010001001001001001001000100010001000100000000111111111111111111110101010101010101010101010101 共共 7*2+5*2+4*2+3*3+2*4+1*4=7*2+5*2+4*2+3*3+2*4+1*4=5353 bit bit压缩比为压缩比为1
67、76176：53=3.32:153=3.32:13.4 3.4 图像的数字化（自学）图像的数字化（自学）HyperSnapHyperSnap界面界面3.4 3.4 使用抓屏软件使用抓屏软件HyperSnapHyperSnap应用应用 视频是对现实世界的真实记录。若干有联系的图像数据连视频是对现实世界的真实记录。若干有联系的图像数据连续播放便形成了视频。视频容易让人联想到电视，但电视视频续播放便形成了视频。视频容易让人联想到电视，但电视视频是模拟信号，而计算机视频是数字信号。借助是模拟信号，而计算机视频是数字信号。借助 计算机对多媒体计算机对多媒体的控制能力，可以实现视频的播放、暂停、快速播放、
68、反序播的控制能力，可以实现视频的播放、暂停、快速播放、反序播放等功能。视频信息量比较大，具有更强的感染力，适宜呈现放等功能。视频信息量比较大，具有更强的感染力，适宜呈现一些学习者感觉比较陌生一些学习者感觉比较陌生 的事物。通常情况下，视频采用声像的事物。通常情况下，视频采用声像复合格式，即在呈现事物图像的时候，同时伴有解说效果或背复合格式，即在呈现事物图像的时候，同时伴有解说效果或背景音乐。景音乐。 4 4 数字视频基础数字视频基础1.1.视觉滞留视觉滞留 人在观察景物时，光信号传人大脑神经，需经过一段短暂人在观察景物时，光信号传人大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立
69、即消失，这种残留的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称的视觉称“后像后像”，视觉的这一现象则被称为，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留视觉暂留”。 4.1 4.1 视频基础知识视频基础知识2.2.视频原理视频原理 静态图像的连续播放。静态图像的连续播放。 A A 电影雏形电影雏形18721872年的一天，在美国加利福尼亚的一个酒店里，斯坦福年的一天，在美国加利福尼亚的一个酒店里，斯坦福与科恩围绕与科恩围绕“马奔跑时蹄子是否着地马奔跑时蹄子是否着地”发生了争执。斯坦福认发生了争执。斯坦福认为，马奔跑得那么快，在跃起的瞬间为，马奔跑得那么快，在跃起的瞬间 四蹄应该是腾空的，而
70、科四蹄应该是腾空的，而科恩认为，马要是四蹄腾空，岂不成了青蛙？应该是始终有一蹄恩认为，马要是四蹄腾空，岂不成了青蛙？应该是始终有一蹄着地。两人各执一词，争得面红耳赤，谁也说明不了谁。于是着地。两人各执一词，争得面红耳赤，谁也说明不了谁。于是两人就请英国摄两人就请英国摄 影师麦布里奇作裁判。麦布里奇就想了一个点影师麦布里奇作裁判。麦布里奇就想了一个点子，他在一条跑道的一端等距离放上子，他在一条跑道的一端等距离放上2424个照相机，镜头对准跑个照相机，镜头对准跑道；在跑道的另一端的对应点上钉好道；在跑道的另一端的对应点上钉好2424个木桩，木桩个木桩，木桩 上系着细上系着细线，细线看见穿跑道，接上
71、相机快门。一切准备就绪，麦布里线，细线看见穿跑道，接上相机快门。一切准备就绪，麦布里奇让一匹马从跑道的一头飞奔到另一头，马一边跑，一边依次奇让一匹马从跑道的一头飞奔到另一头，马一边跑，一边依次绊断绊断2424根细线。相片显示：马根细线。相片显示：马 奔跑时始终有一蹄着地。科恩赢奔跑时始终有一蹄着地。科恩赢了。了。 4.1 4.1 视频基础知识视频基础知识2.2.视频原理视频原理 静态图像的连续播放。静态图像的连续播放。 B B 现代电影现代电影4.1 4.1 视频基础知识视频基础知识3.3.数字视频数字视频 数字视频是将静态图像（自然景物和人物）按一定的方式数字视频是将静态图像（自然景物和人物
72、）按一定的方式集成在视频文件中。集成在视频文件中。 帧频：即每秒钟放映的画面的个数。由于视觉通常只持续帧频：即每秒钟放映的画面的个数。由于视觉通常只持续1/20/101/20/10秒，故电影的帧频通常秒，故电影的帧频通常2424。4.1 4.1 视频基础知识视频基础知识1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的格式（自学）常用视频文件的格式（自学） AVIAVI是音频视频交错是音频视频交错(Audio Video (Audio Video Interleaved)
73、Interleaved)的英文缩写，它是的英文缩写，它是MicrosoftMicrosoft公司开发的一种符合公司开发的一种符合RIFFRIFF文件规范的数字音文件规范的数字音频与视频文件格式。频与视频文件格式。AVIAVI格式允许视频和音格式允许视频和音频交错在一起同步播放，支持频交错在一起同步播放，支持256256色和色和RLERLE压压缩，但缩，但AVIAVI文件并未限定压缩标准文件并未限定压缩标准， 因此，因此，AVIAVI文件格式只是作为控制界面上的标准，文件格式只是作为控制界面上的标准，不具有兼容性，用不同压缩算法生成的不具有兼容性，用不同压缩算法生成的AVIAVI文件，必须使用相
74、应的解压缩算法才能播放文件，必须使用相应的解压缩算法才能播放出来。常用的出来。常用的AVIAVI播播 放放驱动程序驱动程序，主要是，主要是Microsoft Video for WindowsMicrosoft Video for Windows或或Windows Windows 95/9895/98中的中的Video 1Video 1，以及，以及IntelIntel公司的公司的IndeoIndeo VideoVideo。1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的
75、格式常用视频文件的格式（自学）（自学）Audio Video InterleaveAudio Video Interleave，即，即音频视频交叉存音频视频交叉存取格式取格式。19921992年初年初MicrosoftMicrosoft公司推出了公司推出了AVIAVI技技术及其应用软件术及其应用软件VFWVFW（Video for WindowsVideo for Windows）。）。在在AVIAVI文件中，运动图像和伴音数据是以交织文件中，运动图像和伴音数据是以交织的方式存储，并独立于硬件设备。这种按交替的方式存储，并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和图像数据的方式可使得读取视方式组
76、织音频和图像数据的方式可使得读取视频数据流时能更有效地从存储媒介得到连续的频数据流时能更有效地从存储媒介得到连续的信息。构成一个信息。构成一个AVIAVI文件的主要参数包括视像文件的主要参数包括视像参数、伴音参数和压缩参数等。参数、伴音参数和压缩参数等。1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的格式常用视频文件的格式（自学）（自学）常用的常用的AVIAVI压缩编码：压缩编码：CinepakCinepak Codec by Radius386 Codec by Ra
77、dius386机机Microsoft Video 1Microsoft Video 1模拟视频有损压缩，模拟视频有损压缩，256256色色Microsoft RLE Microsoft RLE 无损压缩，无损压缩，256256色色 Intel Intel IndeoIndeo Video R3.2 Video R3.2 Intel Intel IndeoIndeo Video 4 Video 4和和55适应不同带宽适应不同带宽Intel IYUV Codec Intel IYUV Codec 质量极好，体积庞大质量极好，体积庞大Microsoft MPEG-4 Video codec Micr
78、osoft MPEG-4 Video codec DivXDivX 4.11/4.12/5.0 4.11/4.12/5.0 网络代宽与视觉平衡网络代宽与视觉平衡1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的格式常用视频文件的格式（自学）（自学） 是是Moving Pictures Experts Group (Moving Pictures Experts Group (动动态图像专家组态图像专家组) )的缩写，由国际标准化组织的缩写，由国际标准化组织ISO ISO
79、(International Standards Organization) (International Standards Organization) 与与IEC (International Electronic IEC (International Electronic Committee) Committee) 于于19881988年联合成立，专门致力于年联合成立，专门致力于运动图像（运动图像（MPEG MPEG 视频）及其伴音编码（视频）及其伴音编码（MPEG MPEG 音频）标准化工作。音频）标准化工作。MPEGMPEG标准：标准：MPEG-1MPEG-1、MPEG-2MPEG-
80、2、MPEG-4MPEG-4、MPEG-7MPEG-7、MPEG-21MPEG-21平均压缩率：平均压缩率：5050：1 1；最高；最高200200：1 1文件格式：文件格式：MPEG/.MPG/.DAT MPEG/.MPG/.DAT 谬误谬误MP3MP3即是即是MPEG-3MPEG-3。MPEG-3MPEG-3只不过是被放弃的一种压缩技术，至只不过是被放弃的一种压缩技术，至于大家熟悉的于大家熟悉的MP3MP3其实是其实是MPEG-1 Layer 3MPEG-1 Layer 3的音频数据压缩技术，简的音频数据压缩技术，简称称MP3MP3。 1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3
81、. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的格式常用视频文件的格式（自（自学）学） RealMediaRealMedia是是RealNetworksRealNetworks开发的视频格开发的视频格式，可以根据网络数据传输速率的不同制定不式，可以根据网络数据传输速率的不同制定不同的压缩比率，从而实现在低速率的广域网上同的压缩比率，从而实现在低速率的广域网上进行影像数据的实时传送和实时播放。这里我进行影像数据的实时传送和实时播放。这里我们主要介绍们主要介绍 RealVideoRealVideo，它除了可以以普通的，它除了可
82、以以普通的视频文件形式播放之外，还可以与视频文件形式播放之外，还可以与 RealServerRealServer 服务器相配合，首先由服务器相配合，首先由 RealEncoderRealEncoder 负责将已有的视频文件实时转换负责将已有的视频文件实时转换成成 RealMediaRealMedia 格式，格式，RealServer RealServer 则负责广播则负责广播 RealMediaRealMedia 视频文件。在数据传输过程中可以视频文件。在数据传输过程中可以边下载边由边下载边由 RealPlayer RealPlayer 播放视频影像，而不播放视频影像，而不必像大多数视频文件那
83、样，必须先下载然后才必像大多数视频文件那样，必须先下载然后才能播放。目前，能播放。目前，Internet Internet 上已有不少网站利上已有不少网站利用用 RealVideoRealVideo 技术进行重大事件的实况转播。技术进行重大事件的实况转播。1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的格式常用视频文件的格式（自学）（自学） QuickTimeQuickTime电影电影AppleApple公司公司制定的视频标准，制定的视频标准，扩展名为扩展名为MOVMO
84、V。这种电影文件格式定义了存储。这种电影文件格式定义了存储数字媒体内容的标准方法，使用这种文件格式数字媒体内容的标准方法，使用这种文件格式不仅可以存储单个的媒体内容不仅可以存储单个的媒体内容( (如视频帧或音如视频帧或音频采样频采样) )，而且能保存对该媒体作品的完整描，而且能保存对该媒体作品的完整描述；述；QuickTimeQuickTime文件格式被设计用来适应为与文件格式被设计用来适应为与数字化媒体一同工作需要存储的各种数据。因数字化媒体一同工作需要存储的各种数据。因为这种文件格式能用来描述几乎所有的媒体结为这种文件格式能用来描述几乎所有的媒体结构，所以它是应用程序间（不管运行平台如何）
85、构，所以它是应用程序间（不管运行平台如何）交换数据的理想格式。交换数据的理想格式。1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的格式常用视频文件的格式（自学）（自学） Microsoft Microsoft 公司推出的公司推出的Advanced Advanced Streaming Format (ASFStreaming Format (ASF，高级流格式，高级流格式) )，也是，也是一个在一个在 Internet Internet 上实时传播多媒体的技术标上实时传
86、播多媒体的技术标准，准， Microsoft Microsoft 公司的野心很大，希图用公司的野心很大，希图用 ASF ASF 取代取代 QuickTime QuickTime 之类的技术标准。之类的技术标准。ASF ASF 的的主要优点主要优点包括：本地或网络回放、可扩充的包括：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、以及扩展性等。媒体类型、部件下载、以及扩展性等。ASF ASF 应应用的主要部件是用的主要部件是 NetShow NetShow 服务器和服务器和 NetShow NetShow 播放器。有独立的编码器将媒体信息编译成播放器。有独立的编码器将媒体信息编译成ASF ASF 流
87、，然后发送到流，然后发送到NetShow NetShow 服务器，再由服务器，再由 NetShow NetShow 服务器将服务器将 ASF ASF 流发送给网络上的所流发送给网络上的所有有 NetShow NetShow 播放器，从而实现单路广播或多播放器，从而实现单路广播或多路广播。这和路广播。这和RealReal系统的实时转播则是大同小系统的实时转播则是大同小异。异。 1. AVI1. AVI2. MPEG2. MPEG3. 3. RMRM4. MOV4. MOV5. ASF5. ASF6. FLV6. FLV4.2 4.2 常用视频文件的格式常用视频文件的格式（自学）（自学） Flas
88、h MX Flash MX 以前，以前，flash flash 中视频文件的导中视频文件的导入是一帧一帧变成位图。结果导致文件巨大，入是一帧一帧变成位图。结果导致文件巨大，限制了它的应用范围。随着限制了它的应用范围。随着Flash MXFlash MX的推出，的推出，Macromedia Macromedia 公司开发了属于自己流式视频格公司开发了属于自己流式视频格式式FLVFLV。这种格式是在。这种格式是在 Sorenson Sorenson 公司的公司的压缩算法的基础上开发出来的。压缩算法的基础上开发出来的。Sorenson Sorenson 公公司也为司也为 MOV MOV 格式提供算法
89、。格式提供算法。 FLV FLV 格式不仅可格式不仅可以轻松的导入以轻松的导入 Flash Flash 中，几百帧的影片就以中，几百帧的影片就以两秒钟；同时也可以通过两秒钟；同时也可以通过 rtmprtmp 协议从协议从 FlashcomFlashcom 服务器上流式播出。服务器上流式播出。 1. 1. RealONERealONE Player Player1) 1) 开发公司：开发公司：RealNetworks,IncRealNetworks,Inc. .公司公司 2) 2) 支持格式支持格式 . .rmrm、.ram.ram、. .rmvbrmvb、.mp3.mp3、.mpeg.mpeg
90、、. .mpampa、 .mp2.mp2、. .mpvmpv、.mx3.mx3、.m3u.m3u、. .plspls、.wav.wav、 .wma.wma、. .aviavi、. .swfswf、. .asfasf等等 4.3 4.3 视频播放工具简介视频播放工具简介1. 1. RealONERealONE Player Player1) 1) 开发公司：开发公司：RealNetworks,IncRealNetworks,Inc. .公司公司 2) 2) 支持格式：支持格式： 3) 3) 外观：外观：4.3 4.3 视频播放工具简介视频播放工具简介2. Windows Media Player
91、2. Windows Media Player 1) 1) 开发公司：开发公司：MicrosoftMicrosoft 2) 2) 支持格式支持格式 .WMV.WMV、.ASF.ASF、 MPEG-1MPEG-1、MPEG-2MPEG-2、WAVWAV、AVIAVI、 MIDIMIDI、VODVOD、AUAU、MP3MP3和和QuickTime QuickTime 4.3 4.3 视频播放工具简介视频播放工具简介2. Windows Media Player2. Windows Media Player 1) 1) 开发公司：开发公司：MicrosoftMicrosoft 2) 2) 支持格式：
92、支持格式： 3) 3) 外观：外观：4.3 4.3 视频播放工具简介视频播放工具简介3. 3. KmplayerKmplayer( (暴风音影暴风音影) ) 1) 1) 开发公司：北京暴风网际科技公司开发公司：北京暴风网际科技公司 2) 2) 支持格式支持格式 几乎所有的视频格式，如：几乎所有的视频格式，如： H.264 (AVC), MKV, MPEG-1, MPEG-4 part 2 (ASP), H.264 (AVC), MKV, MPEG-1, MPEG-4 part 2 (ASP), DivXDivX, , XviDXviD, , MJPEGContainersMJPEGContai
93、ners: : MatroskaMatroska, TS, PS, , TS, PS, 3GPP, MOV, AVI, MPEG-4, NSV 3GPP, MOV, AVI, MPEG-4, NSV 4.3 4.3 视频播放工具简介视频播放工具简介3. 3. KmplayerKmplayer( (暴风音影暴风音影) ) 1) 1) 开发公司：北京暴风网际科技公司开发公司：北京暴风网际科技公司 2) 2) 支持格式：支持格式： 3) 3) 外观：外观：4.3 4.3 视频播放工具简介视频播放工具简介1.1.格式工厂格式工厂 功能：实现多种视频格式的转换。功能：实现多种视频格式的转换。 4.4 4
94、.4 视频格式转换视频格式转换2. 2. 关于关于MP4MP4转换的说明转换的说明 MP4MP4是著名的多媒体压缩标准是著名的多媒体压缩标准MPEGMPEG2 2的高级音频编码（简的高级音频编码（简称称AACAAC），其本身与视频无关。现在在），其本身与视频无关。现在在MP4MP4上播放的视频是由各上播放的视频是由各个厂商自己开发的，没有统一的标准。因些，将其它格式视频个厂商自己开发的，没有统一的标准。因些，将其它格式视频转换为转换为MP4MP4也因品牌而异。也因品牌而异。 4.4 4.4 视频格式转换视频格式转换1. 1. 常用视频制作工具常用视频制作工具 Adobe PremiereAdo
95、be Premiere Adobe Adobe 公司的产品，专业视频编辑工具公司的产品，专业视频编辑工具 4.5 4.5 简单视频制作简单视频制作1. 1. 常用视频制作工具常用视频制作工具 Adobe PremiereAdobe Premiere 会声会影会声会影 著名的著名的UleadUlead公司的产品，家用级的视频制作工具公司的产品，家用级的视频制作工具4.5 4.5 简单视频制作简单视频制作1. 1. 常用视频制作工具常用视频制作工具 Adobe PremiereAdobe Premiere 会声会影会声会影 Windows Movie MakerWindows Movie Make
96、r Microsoft Microsoft公司的产品，家用级公司的产品，家用级4.5 4.5 简单视频制作简单视频制作1.1.动画动画 1) 1) 动画是利用人的视觉滞留特性，快速翻看连续的相关动画是利用人的视觉滞留特性，快速翻看连续的相关 静态图像（人工或计算机绘制），由于视觉滞留的影静态图像（人工或计算机绘制），由于视觉滞留的影响，大脑会认为是连续动作。响，大脑会认为是连续动作。 2) 2) 动画的几个基本概念：动画的几个基本概念：帧帧 ：构成动画的每一幅静止画面。：构成动画的每一幅静止画面。播放速率：每秒钟播放的帧数。播放速率：每秒钟播放的帧数。5.1 5.1 动画基本概念动画基本概念
97、传统动画的画面是由大批的动画设计者手工完成的。在制传统动画的画面是由大批的动画设计者手工完成的。在制作动画时必须人工制作出大量的画面，一分钟动画所需的画面作动画时必须人工制作出大量的画面，一分钟动画所需的画面约在约在720720到到18001800张之间，用手工来画制图像是一项很大的工程，张之间，用手工来画制图像是一项很大的工程，因此就出现关键帧。关键帧是由经验丰富的动画大师绘制的主因此就出现关键帧。关键帧是由经验丰富的动画大师绘制的主要画面，关键帧之间的画面称为中间画面，中间画面则由助手要画面，关键帧之间的画面称为中间画面，中间画面则由助手画出。画出。 1.1.动画动画2.2.传统动画传统动
98、画 FRAMEFRAME 01 01 FRAME FRAME 02 02 FRAME FRAME 0303 FRAME FRAME 04 04 FRAME FRAME 0505 FRAME FRAME 06 06 FRAME FRAME 07071) 1) 分类：分类：“二维动画二维动画”和和“三维动画三维动画”。 1.1. 动画动画2.2.传统动画传统动画3.3.计算机动画计算机动画 5.1 5.1 动画基本概念动画基本概念 在二维动画制作过程中，先由手工在电脑中制作在二维动画制作过程中，先由手工在电脑中制作关键帧画面，由计算机完成描线上色，然后由计算机关键帧画面，由计算机完成描线上色，然后
99、由计算机根据关键帧之间的插值规律，计算并生成中间画面。根据关键帧之间的插值规律，计算并生成中间画面。在二维动画制作过程中，计算机只起辅助作用，关键在二维动画制作过程中，计算机只起辅助作用，关键画面还需人工绘制。画面还需人工绘制。 2) 2) 二维动画二维动画1.1.动画动画2.2.传统动画传统动画3.3.计算机动画计算机动画 5.1 5.1 动画基本概念动画基本概念 描述和构造一个三维物体。描述和构造一个三维物体。造型的主要技术是如何在计算机造型的主要技术是如何在计算机内部完整、方便地表示任意一个内部完整、方便地表示任意一个物体，主要有体素构造表示法和物体，主要有体素构造表示法和边界表示法等方
100、法。边界表示法等方法。 三维动画系统是一个用于三维动画制作的由计算机硬件、三维动画系统是一个用于三维动画制作的由计算机硬件、软件组成的系统。它是在交互式计算机图形系统上配备相应软件组成的系统。它是在交互式计算机图形系统上配备相应的动画设备和动画软件而生成的。的动画设备和动画软件而生成的。 3) 3) 三维动画三维动画实物造型实物造型 在一个时间段内，物体的位在一个时间段内，物体的位置和形状发生改变。根据动画的置和形状发生改变。根据动画的生成方法，三维动画一般分为两生成方法，三维动画一般分为两类：关键帧动画和算法动画。关类：关键帧动画和算法动画。关键帧动画是根据设计者给出的一键帧动画是根据设计者
101、给出的一组关键帧来自动生成中间画面。组关键帧来自动生成中间画面。在算法动画中，运动是用算法来在算法动画中，运动是用算法来描述的。描述的。 材质编辑就是利用某种技术，材质编辑就是利用某种技术，动画上的某部分实体具有某种材动画上的某部分实体具有某种材料的视觉感观料的视觉感观运动控制运动控制材质编辑材质编辑 着色也叫渲染，是产生逼真着色也叫渲染，是产生逼真的视觉效果的处理方法。一般除的视觉效果的处理方法。一般除了采用消隐和光照计算外，还要了采用消隐和光照计算外，还要进行诸如明暗、阴影、纹理等效进行诸如明暗、阴影、纹理等效果处理。果处理。 生成系列化的动画生成系列化的动画渲染着色渲染着色系列生成系列生
102、成 1.1.动画动画2.2.传统动画传统动画3.3.计算机动画计算机动画 5.1 5.1 动画基本概念动画基本概念5.1 5.1 动画基本概念动画基本概念GIFGIF是一种压缩比较高的位图图形格式，并且，是一种压缩比较高的位图图形格式，并且，GIFGIF还支持还支持动画功能。动画功能。GIFGIF动画其实就是包含许多帧画面的一个文件，它具动画其实就是包含许多帧画面的一个文件，它具有强大的生命力，这是因为它不仅有强大的生命力，这是因为它不仅在互联网上大量应用在互联网上大量应用，而且，而且GIFGIF动画动画学起来容易，制作简单学起来容易，制作简单，在多媒体课件中简单的动画都，在多媒体课件中简单的动画都可采用可采用GIFGIF动画格式。现在制作动画格式。现在制作GIFGIF动画有许多流行软件，大部动画有许多流行软件，大部分都可以从网上直接下载，其使用方法也大同小异。分都可以从网上直接下载，其使用方法也大同小异。5.2 GIF Animator 5.05.2 GIF Animator 5.0应用应用
