第8章多媒體信息處理與應(yīng)用

1、第8章多媒體信息處理與應(yīng)用第8章多媒體信息處理與應(yīng)用28.1 多媒體技術(shù)概述8.1.1 多媒體技術(shù)的基本概念 1. 媒體與媒體的分類 （1）感覺(jué)媒體：使人能直接產(chǎn)生感覺(jué)的一類媒體 。視覺(jué)媒體（文本、圖形圖像等）；聽(tīng)覺(jué)媒體（語(yǔ)言、音樂(lè)等）。（2）表示媒體：人為地研究出來(lái)的媒體，即用于數(shù)據(jù)交換的編碼。如語(yǔ)言編碼、電報(bào)碼、條形碼等。 （3）表現(xiàn)媒體：使電信號(hào)與感覺(jué)媒體之間轉(zhuǎn)換的媒體，如鍵盤、鼠標(biāo)器、顯示器、打印機(jī)等輸入、輸出設(shè)備。 （4）存儲(chǔ)媒體：用于存儲(chǔ)表示媒體的媒體，如紙張、磁帶、磁盤、光盤等。 （5）傳輸媒體：用于傳輸表示媒體的媒體，常用的有 線、電纜、光纖、電磁波等。 第8章多媒體信息處理與

2、應(yīng)用38.1 8.1 多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)概述8.1.1 8.1.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念 2. 2. 計(jì)算機(jī)中媒體的含義計(jì)算機(jī)中媒體的含義 媒體在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩種含義：媒體在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩種含義：一種是指用以存儲(chǔ)信息的實(shí)體，如磁帶、磁盤、光盤和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，如磁帶、磁盤、光盤和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，中文譯為媒質(zhì)；媒質(zhì)；另一種是指?jìng)鬟f信息的載體（即計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)），如數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像、視頻動(dòng)數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像、視頻動(dòng)畫(huà)畫(huà)等，中文譯為媒介。媒介。 在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)中的媒體是指?jìng)鬟f信息的載傳遞信息的載體體（即計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)） 。 第8章多媒體信

3、息處理與應(yīng)用48.1 8.1 多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)概述8.1.1 8.1.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念 3. 3. 多媒體的定義多媒體的定義 多媒體是一種以計(jì)算機(jī)為中心的多種媒體的有機(jī)多媒體是一種以計(jì)算機(jī)為中心的多種媒體的有機(jī)組合，這些媒體包括文本、聲音、圖形、圖像、動(dòng)組合，這些媒體包括文本、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻等，并且人們?cè)诮邮苓@些媒體信息時(shí)具有畫(huà)、視頻等，并且人們?cè)诮邮苓@些媒體信息時(shí)具有一定的主動(dòng)性和交互性。一定的主動(dòng)性和交互性。 多媒體多媒體定義定義強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)： 以計(jì)算機(jī)為中心；以計(jì)算機(jī)為中心； 各種媒體的有機(jī)結(jié)合。各種媒體的有機(jī)結(jié)合。 交互性。交互性

4、。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用58.1 8.1 多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)概述8.1.2 8.1.2 多媒體技術(shù)的基本特征多媒體技術(shù)的基本特征多維性：在處理信息范圍上具有空間擴(kuò)展和放大的多維性：在處理信息范圍上具有空間擴(kuò)展和放大的 能力。能力。集成性：不僅是多種媒體信息的集成；而且是多種集成性：不僅是多種媒體信息的集成；而且是多種技術(shù)的集成。技術(shù)的集成。 1.1.交互性：傳統(tǒng)信息交流特點(diǎn)交互性：傳統(tǒng)信息交流特點(diǎn)單向性；多媒體信單向性；多媒體信息交流特點(diǎn)息交流特點(diǎn)雙向性。雙向性。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用68.1 8.1 多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)概述8.1.3 8.1.3 多媒體技術(shù)的應(yīng)用多媒體技術(shù)

5、的應(yīng)用1. 1. 家庭娛樂(lè)家庭娛樂(lè)2. 2. 教育與培訓(xùn)教育與培訓(xùn) 3. 3. 商業(yè)應(yīng)用商業(yè)應(yīng)用 4. 4. 網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信 5. 5. 辦公自動(dòng)化辦公自動(dòng)化 以上列舉的是一些主要應(yīng)用領(lǐng)域，還有其他以上列舉的是一些主要應(yīng)用領(lǐng)域，還有其他.。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用78.1 8.1 多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)概述8.1.4 8.1.4 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 1. 1. 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) （1）光盤存儲(chǔ)器）光盤存儲(chǔ)器 CD-ROM光盤光盤 ：只讀存儲(chǔ)器；主要存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序。：只讀存儲(chǔ)器；主要存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序。 CD-R與與CD-RW光盤光盤 ： CD

6、-R單次寫(xiě)入、多次可讀光單次寫(xiě)入、多次可讀光盤；盤； CD-RW可修改、可刪除、可重寫(xiě)數(shù)據(jù)光盤。可修改、可刪除、可重寫(xiě)數(shù)據(jù)光盤。 VCD光盤：含視頻的光盤，可存光盤：含視頻的光盤，可存74分鐘影視節(jié)目。分鐘影視節(jié)目。 DVD光盤光盤 ：大容量數(shù)字通用光盤；有單、雙面，單、：大容量數(shù)字通用光盤；有單、雙面，單、雙層之分；容量：幾個(gè)雙層之分；容量：幾個(gè)GB十幾個(gè)十幾個(gè)GB。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用88.1 8.1 多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)概述8.1.4 8.1.4 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 1. 1. 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) （2）音頻卡：俗稱聲卡。）音頻卡

7、：俗稱聲卡。（3）視頻卡：處理視頻信息的硬件，種類多：）視頻卡：處理視頻信息的硬件，種類多： 視頻捕捉與播放卡：捕捉、壓縮、存儲(chǔ)、編輯視頻捕捉與播放卡：捕捉、壓縮、存儲(chǔ)、編輯和播放視頻和音頻信號(hào)。和播放視頻和音頻信號(hào)。 視頻壓縮卡：按視頻壓縮卡：按JPEG或或MPEG標(biāo)準(zhǔn)對(duì)視頻和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)視頻和音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和還原。音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和還原。 視頻轉(zhuǎn)換卡：將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)視頻轉(zhuǎn)換卡：將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為各種制式的模擬電視信號(hào)。換為各種制式的模擬電視信號(hào)。 MPEG卡卡 ：基于：基于MPEG標(biāo)準(zhǔn)的壓縮和解壓縮。標(biāo)準(zhǔn)的壓縮和解壓縮。（4）其他設(shè)備）其他設(shè)備 ：投影機(jī)、觸摸屏、掃

8、描儀、數(shù)碼相：投影機(jī)、觸摸屏、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、錄像機(jī)等。機(jī)、攝像機(jī)、錄像機(jī)等。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用98.1 8.1 多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)概述8.1.5 8.1.5 多媒體信息的計(jì)算機(jī)處理多媒體信息的計(jì)算機(jī)處理1. 1. 視覺(jué)媒體處理視覺(jué)媒體處理 視覺(jué)媒體處理通常包括：視頻處理，即視頻的數(shù)字視覺(jué)媒體處理通常包括：視頻處理，即視頻的數(shù)字化及編輯加工。圖像處理，即圖像的數(shù)字化、各種編輯化及編輯加工。圖像處理，即圖像的數(shù)字化、各種編輯加工、圖形和圖像的動(dòng)態(tài)生成。圖像壓縮，包括靜態(tài)圖加工、圖形和圖像的動(dòng)態(tài)生成。圖像壓縮，包括靜態(tài)圖像壓縮編碼、動(dòng)態(tài)視頻壓縮編碼。像壓縮編碼、動(dòng)態(tài)視頻壓

9、縮編碼。2. 2. 聽(tīng)覺(jué)媒體處理聽(tīng)覺(jué)媒體處理 聽(tīng)覺(jué)媒體處理簡(jiǎn)單地說(shuō)就是對(duì)聲音的處理，即音頻聽(tīng)覺(jué)媒體處理簡(jiǎn)單地說(shuō)就是對(duì)聲音的處理，即音頻處理，包括音頻采樣、量化、壓縮編碼、合成及處理、處理，包括音頻采樣、量化、壓縮編碼、合成及處理、語(yǔ)音識(shí)別等。語(yǔ)音識(shí)別等。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用108.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化（重點(diǎn)、難點(diǎn)）多媒體信息的數(shù)字化（重點(diǎn)、難點(diǎn)） 8.2.1 8.2.1 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào) 1. 1. 模擬信號(hào)模擬信號(hào) 在在時(shí)間上或幅度上連續(xù)連續(xù)的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。模擬信號(hào)。 圖8-1 模擬信號(hào)圖(a) ：時(shí)間和幅度都連續(xù)；圖(b)：時(shí)間離散，但幅度連續(xù)（只

10、要時(shí)間足夠長(zhǎng)，各種幅值都有）。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用118.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.1 8.2.1 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào) 2. 2. 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) 如果把信號(hào)幅度的取值數(shù)目人為加以限定（量化處如果把信號(hào)幅度的取值數(shù)目人為加以限定（量化處理），得到由有限種數(shù)值大小組成的信號(hào)就被稱為離散幅理），得到由有限種數(shù)值大小組成的信號(hào)就被稱為離散幅度信號(hào)。度信號(hào)。 采樣值經(jīng)過(guò)量化處理后在幅度值上也取離散值。在時(shí)采樣值經(jīng)過(guò)量化處理后在幅度值上也取離散值。在時(shí)間和幅度上都是離散的數(shù)值可以稱為數(shù)字信號(hào)（準(zhǔn)數(shù)字信間和幅度上都是離散的數(shù)值可以稱為數(shù)字信號(hào)（準(zhǔn)數(shù)

11、字信號(hào)）；嚴(yán)格說(shuō)來(lái)還要經(jīng)過(guò)編碼表示才是真正的數(shù)字信號(hào)。號(hào)）；嚴(yán)格說(shuō)來(lái)還要經(jīng)過(guò)編碼表示才是真正的數(shù)字信號(hào)。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用128.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.2 8.2.2 模擬信號(hào)的數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)字化 1.1.抽樣抽樣 所謂抽樣（也叫采樣）就是每隔一定的時(shí)間間隔所謂抽樣（也叫采樣）就是每隔一定的時(shí)間間隔T，抽，抽取模擬信號(hào)的一個(gè)瞬時(shí)幅度值取模擬信號(hào)的一個(gè)瞬時(shí)幅度值(抽樣值抽樣值)，抽樣后所得出的，抽樣后所得出的一系列在時(shí)間上離散的抽樣值稱為樣值序列一系列在時(shí)間上離散的抽樣值稱為樣值序列 。 抽樣的作用是使得信號(hào)在時(shí)間上離散化。抽樣的作用是使得信號(hào)在

12、時(shí)間上離散化。2.2.量化量化 對(duì)時(shí)間離散數(shù)據(jù)用有限數(shù)目的幅值表示，即利用預(yù)先對(duì)時(shí)間離散數(shù)據(jù)用有限數(shù)目的幅值表示，即利用預(yù)先規(guī)定的有限個(gè)值來(lái)表示模擬信號(hào)抽樣值的過(guò)程稱為量化。規(guī)定的有限個(gè)值來(lái)表示模擬信號(hào)抽樣值的過(guò)程稱為量化。 量化的作用是使得信號(hào)在幅度上離散化。量化的作用是使得信號(hào)在幅度上離散化。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用138.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.2 8.2.2 模擬信號(hào)的數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)字化 2. 2. 量化量化 ：線性量化：線性量化(最簡(jiǎn)單最簡(jiǎn)單)、非線性量化、非線性量化(復(fù)雜復(fù)雜)。 線性量化也叫均勻量化，就是把原信號(hào)的取值范圍按等線性量化也叫均

13、勻量化，就是把原信號(hào)的取值范圍按等距離分割的量化。其量化間隔距離分割的量化。其量化間隔取決于輸入信號(hào)的最大值取決于輸入信號(hào)的最大值umax、最小值、最小值umin 、量化值數(shù)目、量化值數(shù)目M(量化區(qū)間數(shù)量化區(qū)間數(shù)M-1 )。即：。即： （umax umin）/ (/ (M-1) 一般情況下，由于一般情況下，由于M1，所以量化間隔，所以量化間隔可近似為可近似為: （umax umin）/ / M 模擬信號(hào)的不同幅度分別對(duì)應(yīng)不同的二進(jìn)制值，如果用模擬信號(hào)的不同幅度分別對(duì)應(yīng)不同的二進(jìn)制值，如果用k位二進(jìn)制碼組來(lái)表示該樣值的大小，那么，位二進(jìn)制碼組來(lái)表示該樣值的大小，那么，k位二進(jìn)制碼位二進(jìn)制碼組只能

14、表示組只能表示M=2k個(gè)離散樣值。例如，采用個(gè)離散樣值。例如，采用8位編碼可將模擬位編碼可將模擬信號(hào)量化為信號(hào)量化為28=256個(gè)量化級(jí)個(gè)量化級(jí)(即樣值序列中只可能有即樣值序列中只可能有256種不種不同值同值)，實(shí)際中常采取，實(shí)際中常采取24位或位或30位編碼。量化后樣值的取值位編碼。量化后樣值的取值大小就是有限的了。大小就是有限的了。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用148.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.2 8.2.2 模擬信號(hào)的數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)字化 3. 3. 編碼編碼 需要把抽樣、量化后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼脈沖，這一過(guò)程稱為編碼。 最簡(jiǎn)單的編碼方式是二進(jìn)制編碼。具

15、體說(shuō)來(lái)，就是用n比特二進(jìn)制碼來(lái)表示已經(jīng)量化了的樣值，每個(gè)二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)量化值，然后把它們排列，得到由二值脈沖組成的數(shù)字信息流。編碼前一般要確定兩個(gè)因素： （1）每一個(gè)量化值的編碼位數(shù)，它決定量化精度； （2）每一組代碼與量化值對(duì)應(yīng)的規(guī)則（如，常用自然二進(jìn)制編碼，即編碼值對(duì)應(yīng)量化值的二進(jìn)制數(shù)）。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用15一種均勻量化和自然二進(jìn)制編碼示意圖：8種區(qū)間的中值分別為：0,1,7。前三個(gè)取樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)間中值分別為4，5，6；則前三個(gè)取樣點(diǎn)的量化值分別為4，5，6；編碼值則分別為100,101,110。圖8-3 量化和編碼原理示意圖 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用16 多媒體信息的數(shù)字化

16、多媒體信息的數(shù)字化 8.2.3 8.2.3 數(shù)字化聲音數(shù)字化聲音 1. 1. 聲音信號(hào)數(shù)字化聲音信號(hào)數(shù)字化 聲音進(jìn)入計(jì)算機(jī)的第一步就是數(shù)字化，數(shù)字化實(shí)際上聲音進(jìn)入計(jì)算機(jī)的第一步就是數(shù)字化，數(shù)字化實(shí)際上就是采樣、量化和編碼。就是采樣、量化和編碼。 圖8-4 聲音的采樣、量化和編碼第8章多媒體信息處理與應(yīng)用178.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.3 8.2.3 數(shù)字化聲音數(shù)字化聲音 (Hz, KHz) 取樣頻率不應(yīng)低于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍，這樣才取樣頻率不應(yīng)低于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍，這樣才能能把以數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原來(lái)的聲音，這叫做無(wú)損能能把以數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原

17、來(lái)的聲音，這叫做無(wú)損數(shù)字化數(shù)字化(Lossless Digitization)。 3. 3. 樣本精度樣本精度( (Bit Per Sample, bps) 若量化一個(gè)樣本信號(hào)用若量化一個(gè)樣本信號(hào)用n位二進(jìn)制信息表示，其相應(yīng)位二進(jìn)制信息表示，其相應(yīng)量化級(jí)數(shù)為量化級(jí)數(shù)為2n，則量化信號(hào)精確度可達(dá)，則量化信號(hào)精確度可達(dá)1/2n。即。即1個(gè)單位大個(gè)單位大小的信號(hào)，最多引起小的信號(hào)，最多引起1/2n數(shù)量級(jí)的量化誤差，與這個(gè)量化數(shù)量級(jí)的量化誤差，與這個(gè)量化誤差數(shù)量級(jí)相當(dāng)?shù)男盘?hào)強(qiáng)度叫做量化噪聲強(qiáng)度。因此，量誤差數(shù)量級(jí)相當(dāng)?shù)男盘?hào)強(qiáng)度叫做量化噪聲強(qiáng)度。因此，量化化位數(shù)越多，聲音的質(zhì)量越高，但需要的存儲(chǔ)空間也越

18、多。位數(shù)越多，聲音的質(zhì)量越高，但需要的存儲(chǔ)空間也越多。把把存儲(chǔ)一個(gè)樣本信號(hào)所需的二進(jìn)制位數(shù)叫做樣本精度，也存儲(chǔ)一個(gè)樣本信號(hào)所需的二進(jìn)制位數(shù)叫做樣本精度，也叫樣本位數(shù)、位深。度量單位是叫樣本位數(shù)、位深。度量單位是bps(Bit Per Sample)。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用188.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.3 8.2.3 數(shù)字化聲音數(shù)字化聲音 3. 3. 樣本精度樣本精度 采樣精度的另一種表示方法是信號(hào)噪聲比，簡(jiǎn)稱為信噪采樣精度的另一種表示方法是信號(hào)噪聲比，簡(jiǎn)稱為信噪比比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)，并用下式計(jì)算：并用下式計(jì)算： S

19、NR10 log (Vsignal)2 / (Vnoise)220 log (Vsignal / Vnoise) (db) 其中，其中，Vsignal表示信號(hào)電壓，表示信號(hào)電壓，Vnoise表示噪聲電壓；表示噪聲電壓；SNR的的單位為分貝單位為分貝(db) 例如：假設(shè)例如：假設(shè)Vnoise1，采樣精度為采樣精度為1位表示位表示Vsignal21，它它的信噪比的信噪比SNR6分貝。分貝。(注：注：log(2)=log10(2)=0.301.) 又如：假設(shè)又如：假設(shè)Vnoise1，采樣精度為采樣精度為16位表示位表示Vsignal216，則它的信噪比則它的信噪比SNR20 log (216) 96

20、分貝。分貝。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用198.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.3 8.2.3 數(shù)字化聲音數(shù)字化聲音4. 4. 聲音質(zhì)量與數(shù)據(jù)率聲音質(zhì)量與數(shù)據(jù)率 根據(jù)聲音的頻帶，聲音的質(zhì)量分成根據(jù)聲音的頻帶，聲音的質(zhì)量分成5 5個(gè)等級(jí)。由個(gè)等級(jí)。由低到高分別是低到高分別是 到數(shù)字錄音帶到數(shù)字錄音帶(DAT)(DAT)的聲音。參見(jiàn)的聲音。參見(jiàn)教材表教材表8-18-1。 聲音的數(shù)據(jù)率、數(shù)據(jù)量的計(jì)算公式：聲音的數(shù)據(jù)率、數(shù)據(jù)量的計(jì)算公式：數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)率= =采樣頻率（采樣頻率（HzHz） 樣本精度（樣本精度（bpsbps） 聲聲道數(shù)道數(shù)/8, /8, （單位：（單位：BpsBp

21、s，字節(jié)，字節(jié)/ /秒）。秒）。聲音數(shù)據(jù)量聲音數(shù)據(jù)量 = = 聲音數(shù)據(jù)率時(shí)長(zhǎng)聲音數(shù)據(jù)率時(shí)長(zhǎng) 例如例如: : 估算下列估算下列CDCD音質(zhì)的聲音文件的大?。郝曇舻囊糍|(zhì)的聲音文件的大?。郝曇舻牟蓸宇l率為，分辨率為采樣頻率為，分辨率為1616位（即樣本精度位（即樣本精度=16bps=16bps），立體聲（即聲道數(shù)，立體聲（即聲道數(shù)2 2），錄音時(shí)間為），錄音時(shí)間為10s10s。解答：聲音數(shù)據(jù)量解答：聲音數(shù)據(jù)量 = = （44.144.110001000）16162 21010（b b）17641764（KBKB）。）。 （估算采用工業(yè)近似：（估算采用工業(yè)近似：1KB 1KB 1000B)1000B)

22、第8章多媒體信息處理與應(yīng)用208.2 多媒體信息的數(shù)字化 5. 常見(jiàn)聲音文件的格式及其轉(zhuǎn)換 （1）常見(jiàn)聲音文件的格式 WAV、MP3、WMA、RA、MID、VQF、CD，等常見(jiàn)音頻格式。 （2）音頻格式的轉(zhuǎn)換 一些常見(jiàn)的格式轉(zhuǎn)換軟件： 極速火龍CD壓縮器； Audio Converter； RealAudio Encoder ； Wisecroft Ripper ； Midi2Wav ； Amazing MIDI 。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用218.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.4 8.2.4 數(shù)字化圖像數(shù)字化圖像 1. 1. 圖像的數(shù)字化圖像的數(shù)字化 （1） 圖

23、像數(shù)字化的步驟圖像數(shù)字化的步驟 采樣、量化與編碼。采樣、量化與編碼。 （2 2）圖像數(shù)字化的設(shè)備）圖像數(shù)字化的設(shè)備 掃描儀和數(shù)碼相機(jī)。掃描儀和數(shù)碼相機(jī)。2.2.數(shù)字圖像的基本概念數(shù)字圖像的基本概念 （1 1）圖形和圖像）圖形和圖像 矢量圖形或幾何圖形，簡(jiǎn)稱圖形（矢量圖形或幾何圖形，簡(jiǎn)稱圖形（GraphicsGraphics）。）。點(diǎn)陣點(diǎn)陣圖像或位圖圖像，簡(jiǎn)稱圖像（圖像或位圖圖像，簡(jiǎn)稱圖像（ImageImage）。）。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用228.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.4 8.2.4 數(shù)字化圖像數(shù)字化圖像 （2 2）分辨率）分辨率 屏幕分辨率：屏幕分辨率

24、：計(jì)算機(jī)的顯示屏幕由若干點(diǎn)（稱為像素）組成，屏幕分辨率是指屏幕上的像素總數(shù)，即屏幕上的最大顯示區(qū)域。通常表示為：寬度高度，單位是像素。 以VGA方式的640480屏幕分辨率為例，表明整個(gè)屏幕寬度方向每行為640個(gè)像素，高度方向?yàn)槊苛?80個(gè)像素。 圖像分辨率：圖像分辨率：是指在每個(gè)單位長(zhǎng)度上包含的像素?cái)?shù)，度量單位為ppi（Pixel Per Inch，ppi），即“像素英寸”。有時(shí)人們也把“圖像的像素大?。▽挾雀叨龋狈Q作圖像分辨率，如說(shuō)256256分辨率的圖像；嚴(yán)格地講，256256是指圖像的像素大?。偣埠嗌傧袼攸c(diǎn)），而不能稱作圖像的分辨率。 像素分辨率：是像素分辨率：是指一個(gè)像素的長(zhǎng)和

25、寬的比例（也稱為像素的長(zhǎng)度比），通常是1:1的(小正方形點(diǎn)）。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用238.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.4 8.2.4 數(shù)字化圖像數(shù)字化圖像（3 3）顏色深度）顏色深度 圖像中可能出現(xiàn)的不同顏色的最大數(shù)目，用存儲(chǔ)一個(gè)像素所需的二進(jìn)制位數(shù)表示。如某圖像中每個(gè)像素的顏色用24個(gè)二進(jìn)制位來(lái)描述，則該圖像的顏色深度為24，可以包含（224）16777216種不同的顏色（真彩色）。（4 4）圖像文件大小）圖像文件大小 圖像文件的大小是指在磁盤上存儲(chǔ)整幅圖像所需占的字節(jié)數(shù)，估算公式（單位：字節(jié)）： 位圖數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)圖像像素?cái)?shù)目圖像深度位圖數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)圖像像素?cái)?shù)

26、目圖像深度/8 /8 ( (字節(jié)字節(jié)) )如,像素大小為256256、顏色深度為8位的圖像，其數(shù)據(jù)量為： 2562568/8 B = 256256 /1024 KB = 64 KB.注：在注：在Windows下看到的文件大小比上述計(jì)算結(jié)果略大(為66KB)，是因?yàn)閷?shí)際文件還包含文件頭信息。(演示12個(gè)文件)第8章多媒體信息處理與應(yīng)用248.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.4 8.2.4 數(shù)字化圖像數(shù)字化圖像3. 3. 圖像文件的常見(jiàn)格式及其轉(zhuǎn)換圖像文件的常見(jiàn)格式及其轉(zhuǎn)換 （1 1）數(shù)字圖像文件的常見(jiàn)格式）數(shù)字圖像文件的常見(jiàn)格式 BMP文件、GIF文件 、TIF（TIF

27、F）文件 、PCX文件 、JPG文件 、PNG文件 、TGA文件 、WMF文件 、EPS文件 。（2 2）數(shù)字圖像文件格式的轉(zhuǎn)換）數(shù)字圖像文件格式的轉(zhuǎn)換 Windows自帶的“畫(huà)圖”程序 ； Ms Office工具中的“Microsoft Photo Editor”； Adobe Photoshop ； 圖像格式轉(zhuǎn)換專家V2.1 ； Konvertor v3.45.1 。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用258.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 8.2.5 8.2.5 數(shù)字化視頻圖像和動(dòng)畫(huà)數(shù)字化視頻圖像和動(dòng)畫(huà) 1. 1. 數(shù)字化視頻圖像數(shù)字化視頻圖像 （1 1）視頻與圖像）視頻與圖像

28、 視頻與圖像是兩個(gè)既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念。靜止的圖片稱為圖像，運(yùn)動(dòng)的圖像稱為視頻。也就是說(shuō)視頻信息實(shí)際上是由許多幅單一圖像畫(huà)面構(gòu)成的，每一幅畫(huà)面稱為幀。 （2 2）視頻的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)）視頻的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)數(shù)字視頻與模擬視頻的不同:首先是掃描線數(shù)和方式不同;其次是視頻顏色不同。在計(jì)算機(jī)上顯示模擬視頻必須將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字視頻信號(hào)，這一工作主要由視頻卡來(lái)完成。 即，視頻卡的作用是實(shí)現(xiàn)視頻模擬信號(hào)向視頻數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用268.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 2. 2. 數(shù)字化動(dòng)畫(huà)數(shù)字化動(dòng)畫(huà) 按動(dòng)畫(huà)性質(zhì)分類按動(dòng)畫(huà)性質(zhì)分類：幀動(dòng)畫(huà)和矢量動(dòng)畫(huà)。 按動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)

29、形式分類：按動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)形式分類：二維動(dòng)畫(huà)、三維動(dòng)畫(huà)和變形動(dòng)畫(huà)。 幀動(dòng)畫(huà)幀動(dòng)畫(huà)：構(gòu)成動(dòng)畫(huà)的基本單位是幀，由很多幀組成動(dòng)畫(huà)。 矢量動(dòng)畫(huà)矢量動(dòng)畫(huà)：是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算而生成的動(dòng)畫(huà)，主要表現(xiàn)為變換的圖形、線條和文字，（其畫(huà)面只有一幀）。 二維動(dòng)畫(huà)二維動(dòng)畫(huà)：又叫“平面動(dòng)畫(huà)”，具有非常靈活的表現(xiàn)手段、強(qiáng)烈的表現(xiàn)力和良好的視覺(jué)效果。 三維動(dòng)畫(huà)三維動(dòng)畫(huà)：又叫“空間動(dòng)畫(huà)”，主要表現(xiàn)三維的動(dòng)畫(huà)主體和背景。三維動(dòng)畫(huà)的特點(diǎn)是：動(dòng)畫(huà)主體的三維造型是經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的，無(wú)需畫(huà)出物體在旋轉(zhuǎn)和翻滾時(shí)的各個(gè)面。 變形動(dòng)畫(huà)變形動(dòng)畫(huà)：屬于平面動(dòng)畫(huà)，其顯著特點(diǎn)是：通過(guò)計(jì)算，把變形參考點(diǎn)和顏色有序地重新排列形成變形效果。 第8章多媒體信息處理與

30、應(yīng)用278.2 8.2 多媒體信息的數(shù)字化多媒體信息的數(shù)字化 3. 3. 視頻和動(dòng)畫(huà)文件的格式及其轉(zhuǎn)換視頻和動(dòng)畫(huà)文件的格式及其轉(zhuǎn)換 （1 1）影像視頻格式）影像視頻格式 AVI格式； MOV格式（Quick Time）； MPG文件 DAT文件； DIR格式 。（2 2）流式視頻格式）流式視頻格式 RM格式 ； MOV格式(Quick Time)； ASF格式 ； WMV格式 ； DivX格式 。（3 3）動(dòng)畫(huà)文件格式）動(dòng)畫(huà)文件格式 FLIC（FLIFLC）格式； SWF格式(Flash動(dòng)畫(huà))。（4 4）常見(jiàn)視頻和動(dòng)畫(huà)文件的格式轉(zhuǎn)換）常見(jiàn)視頻和動(dòng)畫(huà)文件的格式轉(zhuǎn)換 “超級(jí)解霸3000英雄版”、“

31、”、 “豪杰超級(jí)DVDIII”、“超級(jí)轉(zhuǎn)換秀” 。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用288.3 Photoshop8.3 Photoshop及其簡(jiǎn)單圖像處理及其簡(jiǎn)單圖像處理 8.3.1 Photoshop CS8.3.1 Photoshop CS軟件簡(jiǎn)介軟件簡(jiǎn)介Photoshop CS（簡(jiǎn)稱PS）的界面主要由菜單欄、選項(xiàng)欄、工具箱、調(diào)板和工作窗口組成。 第8章多媒體信息處理與應(yīng)用29圖像變換圖像變換 1圖像縮小和放大圖像縮小和放大 操作步驟如下： （）打開(kāi)原始圖像文件。單擊菜單命令“文件/打開(kāi)” 菜單，（）通過(guò)“圖像大小”對(duì)話框調(diào)整圖像大小。單擊Photoshop CS菜單命令“圖像/圖像大小”，彈出

32、“圖像大小”對(duì)話框；（）圖像另存。單擊Photoshop CS菜單命令“文件/存儲(chǔ)為”，彈出“存儲(chǔ)為”對(duì)話框；8.3 Photoshop及其簡(jiǎn)單圖像處理及其簡(jiǎn)單圖像處理第8章多媒體信息處理與應(yīng)用308.3 Photoshop8.3 Photoshop及其簡(jiǎn)單圖像處理及其簡(jiǎn)單圖像處理 2圖像的其他變換圖像的其他變換 調(diào)整圖像的“亮度/對(duì)比度”，“色階”：?jiǎn)螕鬚hotoshop CS菜單命令“圖像/調(diào)整”，然后選擇子命令。圖像旋轉(zhuǎn)：?jiǎn)螕鬚hotoshop CS菜單命令“圖像/旋轉(zhuǎn)畫(huà)布”，可以將圖像進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)。圖像濾鏡：選取Photoshop CS“濾鏡”菜單中不同的子菜單命令，可以對(duì)圖像使

33、用不同的“濾鏡”效果。如：模糊、平均模糊、進(jìn)一步模糊、高斯模糊、動(dòng)感模糊、雜色、添加雜色、去斑、蒙塵與劃痕、中間值、銳化、銳化邊緣、進(jìn)一步銳化、USM 銳化、風(fēng)格化、浮雕效果、查找邊緣和曝光過(guò)度，等等。 最后，將變換后的圖像用Photoshop CS菜單命令“文件/存儲(chǔ)為”保存為新的文件。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用318.3.3 8.3.3 圖像合成圖像合成 1圖層的概念圖層的概念 在Photoshop中用到一個(gè)很重要的概念，即圖層（Layers）。它體現(xiàn)了數(shù)字作圖和物理作圖的根本區(qū)別；圖層幾乎可以說(shuō)是Photoshop軟件的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，圖層就是重疊的透明層，每層獨(dú)立放置畫(huà)面，又依順序互相

34、遮擋，用來(lái)對(duì)各個(gè)畫(huà)面進(jìn)行管理。圖層可以不斷添加，后加入的圖層將至于先有圖層上面。2圖像合成的操作步驟圖像合成的操作步驟（1）啟動(dòng)Photoshop 后，利用菜單命令“文件/打開(kāi)”打開(kāi)一個(gè)背景圖片文件，如“草原.jpg”文件。圖層1.（2）在其它圖像軟件中打開(kāi)另一幅圖片（如“飛鳥(niǎo).jpg”）；并將該圖像復(fù)制到Windows剪貼板。（3）在Photoshop中，執(zhí)行菜單命令“編輯/粘貼”。圖層2.（4）在Photoshop中用“套索”工具（最好是其子工具“磁性套索”8.3 Photoshop及其簡(jiǎn)單圖像處理及其簡(jiǎn)單圖像處理第8章多媒體信息處理與應(yīng)用328.3.3 8.3.3 圖像合成圖像合成 2圖

35、像合成的操作步驟圖像合成的操作步驟（4）在Photoshop中用“套索”工具（最好是其子工具“磁性套索”）選定圖層2所需要的圖像區(qū)域（可能是不規(guī)則的）；然后反選區(qū)域（“CtrlShiftI”組合鍵 );然后刪除不需要的區(qū)域（Delete鍵）。至此，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)圖層內(nèi)容的合成。（5）新建一個(gè)文字層。單擊菜單欄系列命令“圖層/新建/圖層”;選擇工具箱中的文字工具（選右下角的小三角按鈕，選擇子工具“橫排文字工具”）；然后在當(dāng)前圖像區(qū)域單擊鼠標(biāo)，則出現(xiàn)文字插入光標(biāo)，可以輸入文字。（6）文件另存盤輸出。 演示演示：合成圖像“小鳥(niǎo)在草原上空飛翔小鳥(niǎo)在草原上空飛翔”。 提示提示：根據(jù)上述原理和類似的操作，還可

36、以實(shí)現(xiàn)由更多圖層合成的圖像。8.3 Photoshop及其簡(jiǎn)單圖像處理及其簡(jiǎn)單圖像處理第8章多媒體信息處理與應(yīng)用338.4 Flash8.4 Flash及其基本動(dòng)畫(huà)制作及其基本動(dòng)畫(huà)制作8.4.1 Flash軟件與基本概念軟件與基本概念 1 . Flash軟件的功能和特點(diǎn)軟件的功能和特點(diǎn) Flash是Macromedia公司推出的一款著名動(dòng)畫(huà)制作軟件 。2. Flash軟件界面軟件界面 “主菜單欄”、“主工具欄、“文檔選項(xiàng)卡”、“時(shí)間軸”、“舞臺(tái)”、“工具箱”，“面板” 。3 .幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念 （1）Flash文檔。文檔。一件Flash動(dòng)畫(huà)稱作一個(gè)Flash文檔。（2）時(shí)間軸。）時(shí)間軸

37、。是用連續(xù)的時(shí)間點(diǎn)串接起來(lái)的一根時(shí)間線；它形象地表現(xiàn)了Flash動(dòng)畫(huà)變化過(guò)程的先后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)。（3）關(guān)鍵幀。）關(guān)鍵幀。能使動(dòng)畫(huà)在播放過(guò)程中發(fā)生變化的時(shí)間點(diǎn)。關(guān)鍵幀中可以加入動(dòng)作腳本，所謂動(dòng)作腳本即控制Flash動(dòng)作的一些程序代碼。第8章多媒體信息處理與應(yīng)用348.4 Flash8.4 Flash及其基本動(dòng)畫(huà)制作及其基本動(dòng)畫(huà)制作8.4.1 Flash軟件與基本概念軟件與基本概念 3 .幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念 （4）普通幀。）普通幀。又叫靜態(tài)幀或時(shí)間幀，它是使動(dòng)畫(huà)在播放過(guò)程中保持原有畫(huà)面和狀態(tài)，不產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)變化的時(shí)間點(diǎn)。時(shí)間幀不能加入動(dòng)作腳本。（5）空白幀。）空白幀。不包含任何動(dòng)畫(huà)符號(hào)和元素的幀，空白幀不能加入動(dòng)作腳本。（6）空白關(guān)鍵幀。）空白關(guān)鍵幀。一種特殊關(guān)鍵幀，沒(méi)有任何動(dòng)畫(huà)符號(hào)