數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論復(fù)習(xí)題Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論復(fù)習(xí)題第一章：媒體的分類：1.(1)按照人的感覺(jué)，媒體可分為視覺(jué)媒體、聽(tīng)覺(jué)媒體等；(2)按照信息的表現(xiàn)形式，媒體可分為語(yǔ)言媒體、文字媒體、音樂(lè)媒體、圖形媒體、動(dòng)畫(huà)媒體和視頻媒體等；(3)按照信息的種類，媒體可分為新聞媒體、科技信息媒體、生活媒體等。(4)國(guó)際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunication，ITU）從技術(shù)的角度對(duì)媒體分如下種類：感覺(jué)媒體（Perception），是指能夠直接作用于人的感覺(jué)器官，使人產(chǎn)生直接感覺(jué)(視、聽(tīng)、嗅、味、觸覺(jué))的媒體，如語(yǔ)言、音樂(lè)、各種圖像、圖形、動(dòng)畫(huà)、文本等。表示媒體（Presentation），是指為了傳送感覺(jué)媒體而人為研究出來(lái)的媒體，借助這一媒體可以更加有效地存儲(chǔ)感覺(jué)媒體，或者是將感覺(jué)媒體從一個(gè)地方傳送到遠(yuǎn)處另外一個(gè)地方的媒體，如語(yǔ)言編碼、電報(bào)碼、條形碼、語(yǔ)言編碼，靜止和活動(dòng)圖象編碼以及文本編碼等。顯示媒體（Display），是顯示感覺(jué)媒體的設(shè)備。顯示媒體又分為兩類，一類是輸入顯示媒體，如話筒，攝象機(jī)、光筆以及鍵盤(pán)等，另一種為輸出顯示媒體，如揚(yáng)聲器、顯示器以及打印機(jī)等，指用于通信中，使電信號(hào)和感覺(jué)媒體間產(chǎn)生轉(zhuǎn)換用的媒體。存儲(chǔ)媒體（Storage），用于存儲(chǔ)表示媒體，也即存放感覺(jué)媒體數(shù)字化后的代碼的媒體稱為存儲(chǔ)媒體。例如磁盤(pán)、光盤(pán)、磁帶、紙張等。簡(jiǎn)而言之，是指用于存放某種媒體的載體。傳輸媒體（Transmission），傳輸媒體是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理載體，例如同軸電纜、光纖、雙絞線以及電磁波等都是傳輸媒體。1.1.2媒體特性多樣性、集成性、交互性、信息接收/使用方便1.2.1數(shù)字媒體概念數(shù)字媒體是數(shù)字化的內(nèi)容作品以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)為主要傳播載體，通過(guò)完善的服務(wù)體系，分發(fā)終端和用戶進(jìn)行消費(fèi)的全過(guò)程。（我國(guó)的數(shù)字媒體概念）或：數(shù)字媒體是指最終以二進(jìn)制數(shù)的形式記錄、處理、傳播、獲取的信息媒體。1.2.2數(shù)字媒體特性（1）數(shù)字化（2）交互性（3）趣味性（4）集成性（5）技術(shù)與藝術(shù)的融合1.2.3數(shù)字媒體傳播模式數(shù)字媒體是利用數(shù)字電視技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、寬帶局域網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)和衛(wèi)星等渠道，以電視、電腦和手機(jī)為終端，向用戶提供視頻、音頻、語(yǔ)音數(shù)據(jù)服務(wù)、連線游戲、遠(yuǎn)程教育等集成信息和娛樂(lè)服務(wù)的一種傳播形式。數(shù)字媒體價(jià)值產(chǎn)業(yè)鏈包括哪幾個(gè)過(guò)程？（1）內(nèi)容創(chuàng)建（2）內(nèi)容管理（3）內(nèi)容發(fā)行（4）應(yīng)用開(kāi)發(fā)（5）運(yùn)營(yíng)接入（6）價(jià)值鏈集成（7）媒體應(yīng)用1.3.2數(shù)字媒體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)數(shù)字媒體內(nèi)容產(chǎn)業(yè)將內(nèi)容制作技術(shù)以及平臺(tái)、音視頻內(nèi)容搜索技術(shù)、數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)、數(shù)字媒體人機(jī)交互與終端技術(shù)、數(shù)字媒體資源管理平臺(tái)與服務(wù)、數(shù)字媒體產(chǎn)品交易平臺(tái)等六個(gè)方向?yàn)榘l(fā)展重點(diǎn)。數(shù)字媒體技術(shù)六個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向內(nèi)容制作技術(shù)以及平臺(tái)音視頻內(nèi)容搜索技術(shù)數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)數(shù)字媒體人機(jī)交互與終端技術(shù)數(shù)字媒體資源管理平臺(tái)與服務(wù)數(shù)字媒體產(chǎn)品交易平臺(tái)與服務(wù)1.3.3數(shù)字媒體技術(shù)研究領(lǐng)域主要技術(shù)范疇包括：（1）數(shù)字媒體表示與操作，包括數(shù)字聲音及處理、數(shù)字圖像及處理、數(shù)字視頻及處理、數(shù)字動(dòng)畫(huà)技術(shù)等。（2）數(shù)字媒體壓縮，包括通用壓縮編碼、專門壓縮編碼（聲音、圖像、視頻）技術(shù)等。（3）數(shù)字媒體存儲(chǔ)與管理，包括光盤(pán)存儲(chǔ)（CD技術(shù)、DVD技術(shù)等）、媒體數(shù)據(jù)管理、數(shù)字媒體版權(quán)保護(hù)等。整理為word格式整理為word格式整理為word格式（4）數(shù)字媒體傳輸，包括流媒體技術(shù)、P2P技術(shù)等。數(shù)字媒體技術(shù)主要的研究方向數(shù)字媒體的技術(shù)范疇規(guī)劃了數(shù)字媒體技術(shù)的研究領(lǐng)域，其主要的研究方向包括：（1）數(shù)字聲音處理（2）數(shù)字圖像處理（3）數(shù)字視頻處理（4）數(shù)字動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)（5）數(shù)字游戲設(shè)計(jì)（6）數(shù)字媒體壓縮（7）數(shù)字媒體存儲(chǔ)（8）數(shù)字媒體管理與保護(hù)（9）數(shù)字媒體傳輸技術(shù)1.3.4數(shù)字媒體應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)字媒體有著廣泛的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，包括教育培訓(xùn)、電子商務(wù)、信息發(fā)布、游戲娛樂(lè)、電子出版、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等。第二章數(shù)字音頻技術(shù)基礎(chǔ)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）知道音頻的三個(gè)特性及其相關(guān)概念。（2）說(shuō)出幾種聲音記錄設(shè)備。（3）了解模擬音頻處理技術(shù)涉及到的設(shè)備及各自主要功能（4）掌握音頻數(shù)字化的過(guò)程（5）能夠列舉幾種常見(jiàn)數(shù)字音頻格式，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較。（6）了解幾款常見(jiàn)的數(shù)字音頻編輯軟件，并知道其基本性能。（7）熟練掌握一款數(shù)字音頻編輯軟件的操作方法。2.1音頻技術(shù)及特性2.1.1音頻的概念及特性在物理學(xué)上聲音的三個(gè)基本特性：頻率、振幅和波形，對(duì)應(yīng)到人耳的主觀感覺(jué)就是音調(diào)、響度和音色。頻率：發(fā)聲物體在振動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)的次數(shù)，單位為赫茲（HZ）。振幅是指發(fā)聲物體在振動(dòng)時(shí)偏離中心位置的幅度，代表發(fā)聲物體振動(dòng)時(shí)動(dòng)勢(shì)能的大小。音色是指聲音的純度，它由聲波的波形形狀所決定。2.1.1音頻的概念及特性聲音的分類按照人耳可聽(tīng)到的頻率范圍，聲音可分為超聲、次聲和正常聲。人耳可感受聲音頻率的范圍介于20～20000赫茲之間。聲音高于20000赫茲為超聲波，低于20赫茲為次聲波。2.1.3模擬音頻處理設(shè)備（1）話筒（Microphone麥克風(fēng)）（2）音箱（speaker，揚(yáng)聲器）（3）模擬調(diào)音臺(tái)2.2音頻數(shù)字化2.2.1數(shù)字音頻數(shù)字音頻是指用一連串二進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)保存的聲音信號(hào)。這種聲音信號(hào)在存儲(chǔ)和電路傳輸及處理過(guò)程中，不再是連續(xù)的信號(hào)，而是離散的。2.2.2音頻的數(shù)字化過(guò)程數(shù)字化的音頻信號(hào)兩種途徑：第一種途徑就是將現(xiàn)場(chǎng)聲源的模擬信號(hào)或已存儲(chǔ)的模擬聲音信號(hào)通過(guò)某種方法轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻；第二種途徑就是在數(shù)字化設(shè)備中創(chuàng)作出數(shù)字音頻，比如電子作曲。音頻數(shù)字化一般經(jīng)過(guò)三個(gè)階段“采樣——量化——編碼”。2.2.2音頻的數(shù)字化過(guò)程音頻數(shù)字化過(guò)程的具體步驟包括：第一步，將麥克風(fēng)轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的模擬電信號(hào)以某一頻率進(jìn)行離散化的樣本采集，這個(gè)過(guò)程就叫采樣；第二步，將采集到的樣本電壓或電流值進(jìn)行等級(jí)量化處理，這個(gè)過(guò)程就是量化；第三步將等級(jí)值變換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示值（0和1），并進(jìn)行存儲(chǔ)，這個(gè)過(guò)程就是“編碼”。通過(guò)這三個(gè)環(huán)節(jié)，連續(xù)的模擬音頻信號(hào)即可轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號(hào)——二進(jìn)制的0和1。2.2.2音頻的數(shù)字化過(guò)程數(shù)字化過(guò)程兩個(gè)指標(biāo)：整理為word格式整理為word格式整理為word格式一是量化深度，也可稱之為量化分辨率，是指單位電壓值和電流值之間的可分等級(jí)數(shù)；二是采樣頻率，即采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。兩者與音質(zhì)還原的關(guān)系是：采樣頻率越高，量化深度越大，聲音質(zhì)量越好。在數(shù)字音頻的衡量指標(biāo)中，采樣頻率的單位是HZ，量化深度一般用比特（Bit）來(lái)度量。根據(jù)Nyquist（奈奎斯特）定理：要想不產(chǎn)生低頻失真，則采樣頻率至少是錄制的最高頻率的兩倍2.3數(shù)字音頻質(zhì)量及格式2.3.1音頻數(shù)據(jù)率及質(zhì)量數(shù)字音頻文件存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中要占據(jù)一定的空間，然而不同的采樣頻率、量化深度和錄制時(shí)間生成的音頻文件大小也不同。例如：用44.1kHz、16bit來(lái)進(jìn)行立體聲（即兩個(gè)聲道）采樣（標(biāo)準(zhǔn)的CD音質(zhì)），錄制（或采集）3分鐘的音頻，那么在該未經(jīng)壓縮的聲音數(shù)據(jù)文件的大小為：一秒鐘內(nèi)采樣44.1×1000次，每次的數(shù)據(jù)量是16×2＝32bit（因?yàn)榱Ⅲw聲是兩個(gè)聲道），那么3分鐘的總共數(shù)據(jù)量是44100×32×60×3=254016000（bit），換算成計(jì)算機(jī)中的常用單位(Byte)，總共數(shù)據(jù)量是254016000/8/1024/1024=30.28MByte。比特率，即每秒鐘音頻的二進(jìn)制數(shù)據(jù)量。上述例題的比特率是176.4kB/s。2.3.1音頻數(shù)據(jù)率及質(zhì)量衡量一個(gè)數(shù)字音頻的音質(zhì)好壞的話，通常可以參考以下指標(biāo)：采樣頻率：即采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，采樣間隔時(shí)間越短，音質(zhì)越好。量化深度(量化分辨率)：是指單位電壓值和電流值之間的可分等級(jí)數(shù)，可分等級(jí)越多，音質(zhì)越好。音頻流碼率：數(shù)字化后，單位時(shí)間內(nèi)音頻數(shù)據(jù)的比特容量，流碼率越大音質(zhì)越好。以上三個(gè)方面的指標(biāo)中，前面兩個(gè)指標(biāo)是絕對(duì)指標(biāo)，而音頻流碼率是一個(gè)相對(duì)指標(biāo)，可以間接用來(lái)考察音頻的質(zhì)量。2.3.2聲音文件格式數(shù)字音頻的常見(jiàn)格式有以下幾種：（1）WAV格式:WAV格式支持許多壓縮算法，支持多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道，WAV格式對(duì)存儲(chǔ)空間需求太大不便于交流和傳播。（2）MIDI格式:MIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface的縮寫(xiě)，又稱作樂(lè)器數(shù)字接口，是數(shù)字音樂(lè)/電子合成樂(lè)器的統(tǒng)一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它定義了計(jì)算機(jī)音樂(lè)程序、數(shù)字合成器及其它電子設(shè)備交換音樂(lè)信號(hào)的方式，規(guī)定了不同廠家的電子樂(lè)器與計(jì)算機(jī)連接的電纜和硬件及設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，可以模擬多種樂(lè)器的聲音。（3）CDA格式，其取樣頻率為44.1kHz，16位量化位數(shù)。CD存儲(chǔ)采用了音軌的形式，記錄的是波形流，是一種近似無(wú)損的格式。（4）MP3格式:其全稱是MPEG-1AudioLayer3。MP3能夠以高音質(zhì)、低采樣率對(duì)數(shù)字音頻文件進(jìn)行壓縮。（5）MP3Pro格式:MP3Pro可以在基本不改變文件大小的情況下改善原先的MP3音樂(lè)音質(zhì)。它能夠在用較低的比特率壓縮音頻文件的情況下，最大程度地保持壓縮前的音質(zhì)。（6）WMA格式:WMA格式是以減少數(shù)據(jù)流量但保持音質(zhì)的方法來(lái)達(dá)到更高的壓縮率目的，其壓縮率一般可以達(dá)到1:18。此外，WMA還可以通過(guò)DRM（DigitalRightsManagement）方案加入防止拷貝，或者加入限制播放時(shí)間和播放次數(shù)，甚至是播放機(jī)器的限制，可有力地防止盜版。（7）MP4格式:MP4在文件中采用了保護(hù)版權(quán)的編碼技術(shù)，只有特定的用戶才可以播放，有效地保證了音樂(lè)版權(quán)的合法性。另外MP4的壓縮比達(dá)到了1:15，體積較MP3更小，但音質(zhì)卻沒(méi)有下降。不過(guò)因?yàn)橹挥刑囟ǖ挠脩舨拍懿シ胚@種文件，因此其流傳與MP3相比差距甚遠(yuǎn)。（8）SACD格式:SACD（SA＝SuperAudio）是由Sony公司正式發(fā)布的。它的采樣率為CD格式的64倍，即2.8224MHz。SACD重放頻率帶寬達(dá)100kHz，為CD格式的5倍，24位量化位數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)CD，聲音的細(xì)節(jié)表現(xiàn)更為豐富、清晰。（9）Quicktime格式:QuickTime是蘋(píng)果公司于1991年推出的一種數(shù)字流媒體，它面向視頻編輯、Web網(wǎng)站創(chuàng)建和媒體技術(shù)平臺(tái)，QuickTime支持幾乎所有主流的個(gè)人計(jì)算平臺(tái)，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供實(shí)時(shí)的數(shù)字化信息流、工作流與文件回放功能。（10）VQF格式:VQF格式是由YAMAHA和NTT共同開(kāi)發(fā)的一種音頻壓縮技術(shù)，它的壓縮率能夠達(dá)到整理為word格式整理為word格式整理為word格式1:18，因此相同情況下壓縮后VQF的文件體積比MP3小30%～50%，更便利于網(wǎng)上傳播，同時(shí)音質(zhì)極佳，接近CD音質(zhì)(16位44.1kHz立體聲)。但VQF未公開(kāi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，至今未能流行開(kāi)來(lái)。（11）DVDAudio格式:DVDAudio是新一代的數(shù)字音頻格式，與DVDVideo尺寸以及容量相同，為音樂(lè)格式的DVD光碟，取樣頻率為“48kHz/96kHz/192kHz”和“44.1kHz/88.2kHz/176.4kHz”可選擇，量化位數(shù)可以為16、20或24比特，它們之間可自由地進(jìn)行組合（12）MD格式:采用44.1khz采樣的立體聲音樂(lè)，使用了ATRAC算法（自適應(yīng)聲學(xué)轉(zhuǎn)換編碼）壓縮音源。（13）RA格式:RealAudio是由RealNetworks公司推出的一種文件格式，最大的特點(diǎn)就是可以實(shí)時(shí)傳輸音頻信息，尤其是在網(wǎng)速較慢的情況下，仍然可以較為流暢地傳送數(shù)據(jù)。（14）LiquidAudio格式:LiquidAudio是一家提供付費(fèi)音樂(lè)下載的網(wǎng)站。它通過(guò)在音樂(lè)中采用自己獨(dú)有的音頻編碼格式來(lái)提供對(duì)音樂(lè)的版權(quán)保護(hù)。LiquidAudio的音頻格式就是所謂的LQT。（15）Audible格式:Audible擁有四種不同的格式：Audible1、2、3、4。格式1、2和3采用不同級(jí)別的語(yǔ)音壓縮，而格式4采用更低的采樣率和MP3相同的解碼方式，所得到語(yǔ)音更清楚，而且可以更有效地從網(wǎng)上進(jìn)行下載。（16）VOC文件格式:在DOS程序和游戲中常會(huì)遇到這種文件，它是隨聲霸卡一起產(chǎn)生的數(shù)字聲音文件，與WAV文件的結(jié)構(gòu)相似，可以通過(guò)一些工具軟件方便地互相轉(zhuǎn)換。（17）AU格式:AU文件是UNIX操作系統(tǒng)下的數(shù)字聲音文件，由于早期Internet上的Web服務(wù)器主要是基于UNIX的，所以這種文件成為WWW上唯一使用的標(biāo)準(zhǔn)聲音文件。（18）AIFF格式:AIFF(.AIF)是蘋(píng)果公司開(kāi)發(fā)的聲音文件格式，被Macintosh平臺(tái)和應(yīng)用程序所支持。（19）Amiga格式:Amiga聲音(.SVX)：Commodore所開(kāi)發(fā)的聲音文件格式，被Amiga平臺(tái)和應(yīng)用程序所支持，不支持壓縮。（20）MAC格式:Apple計(jì)算機(jī)公司所開(kāi)發(fā)的聲音文件格式，被Macintosh平臺(tái)和多種Macintosh應(yīng)用程序所支持，支持某些壓縮。（21）S48格式:S48(stereo、48kHz)采用MPEG-1layer1、MPEG-1layer2聲音壓縮格式，由于其易于編輯、剪切，所以在廣播電臺(tái)應(yīng)用較廣。（22）AAC格式:AAC實(shí)際上是高級(jí)音頻編碼的縮寫(xiě)。AAC是MPEG-2規(guī)范的一部分。AAC的音頻算法在壓縮能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了以前的一些壓縮算法。它還同時(shí)支持多達(dá)48個(gè)音軌、15個(gè)低頻音軌、更多種采樣率和比特率、多種語(yǔ)言的兼容能力、更高的解碼效率。2.4數(shù)字音頻的編輯技術(shù)2.4.1數(shù)字音頻的編輯方式對(duì)于數(shù)字音頻的技術(shù)操作具體來(lái)說(shuō)可以歸納為以下六個(gè)方面的內(nèi)容。（1）數(shù)字錄音:該技術(shù)操作是指通過(guò)數(shù)字方式將自然界中的聲源或者存儲(chǔ)在其它介質(zhì)的模擬聲音通過(guò)“采樣——量化——編碼”的方式將其變成計(jì)算機(jī)中或其它數(shù)字音頻設(shè)備中能夠識(shí)別的數(shù)字聲音。（2）數(shù)字音樂(lè)創(chuàng)作:該技術(shù)操作是指通過(guò)相關(guān)的數(shù)字音頻創(chuàng)作工具（如：計(jì)算機(jī)和Midi鍵盤(pán)、Midi吉它等）直接生成創(chuàng)作數(shù)字音頻，通常是數(shù)字音樂(lè)。（3）聲音剪輯:該操作旨在對(duì)數(shù)字音頻素材進(jìn)行裁剪或者復(fù)制。（4）合成聲音:也可稱之為混音，聲音合成是指根據(jù)需要，把多個(gè)聲音素材疊加在一起，生成混合效果。（5）增加特效:增加特效是指對(duì)原始的數(shù)字音頻素材進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)效果的優(yōu)化調(diào)整，以使其符合需要。（6）文件操作:對(duì)數(shù)字音頻的文件操作是指對(duì)整個(gè)音頻文件進(jìn)行的操作，而非改變其音色、音效。2.4.2數(shù)字音頻設(shè)備數(shù)字音頻處理設(shè)備可以分為兩類：一類是專用數(shù)字音頻設(shè)備，另一類是非專為處理音頻而設(shè)計(jì)的多媒體計(jì)算機(jī)。（1）數(shù)字調(diào)音臺(tái):調(diào)音臺(tái)的作用有兩個(gè)：其一是將每一路進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)節(jié)；其二，對(duì)多路聲音進(jìn)行混合輸出。（2）數(shù)字錄音機(jī)，采用數(shù)字記錄方式來(lái)存儲(chǔ)音頻信號(hào)。一般可用硬盤(pán)記錄方式或者光盤(pán)記錄方式。（3）數(shù)字音頻工作站:數(shù)字音頻工作站是一臺(tái)能夠完成從錄音、編輯、混合、壓縮，一直到最后刻出母盤(pán)的全部音頻節(jié)目制作過(guò)程的設(shè)備。它最大的特點(diǎn)就是集成度高，免去錄音連線的煩惱，且便于攜帶。在進(jìn)行數(shù)字音頻處理時(shí)，除了用到上述幾種專用的硬件設(shè)備外，還會(huì)用到一些其它配套設(shè)備，如麥克風(fēng)、音箱等等。在處理數(shù)字音頻時(shí)，其關(guān)鍵的硬件技術(shù)內(nèi)核包括：1）模數(shù)轉(zhuǎn)換器:模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AnalogtoDigitalConverter，ADC）是一個(gè)硬件芯片，一般用在帶錄音功能的音頻處理設(shè)備之中，其作用就是將模擬的音頻電壓（流）信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字脈沖電壓（PCM）信號(hào)。任何整理為word格式整理為word格式整理為word格式ADC都包括上面提到的三個(gè)基本功能：采樣、量化和編碼，用來(lái)完成從模擬的音頻信號(hào)向數(shù)字音頻信號(hào)的采集過(guò)程。2）數(shù)模轉(zhuǎn)換器:數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DigitaltoAnalogConverter，DAC）也是一個(gè)硬件芯片，一般用在數(shù)字音頻的重放設(shè)備中，用來(lái)將數(shù)字音頻信號(hào)還原成模擬的音頻信號(hào)。3）數(shù)字信號(hào)處理器:數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessor，DSP）是一個(gè)專門用來(lái)處理數(shù)字聲音的微型處理器，類似于計(jì)算機(jī)中的CPU，可以用來(lái)模擬和產(chǎn)生聲場(chǎng)，并對(duì)聲音效果進(jìn)行控制。數(shù)字音頻編輯軟件可分為兩種：一種是音源軟件（音序器軟件），主要是針對(duì)數(shù)字音樂(lè)創(chuàng)作而言。它是一種可以用來(lái)產(chǎn)生和模擬各種樂(lè)器或發(fā)聲物的應(yīng)用軟件。音源軟件中最核心的是音序器，其主要作用是把音樂(lè)元素或事件進(jìn)行系列或序列編程。另外一種軟件是編輯軟件，可以完成對(duì)聲音的錄音、剪輯、混音合成、特效處理。（1）聲道聲道(SoundChannel)是指聲音在錄制或播放時(shí)在不同空間位置采集或回放的相互獨(dú)立的音頻信號(hào)，所以聲道數(shù)也就是聲音錄制時(shí)的音源數(shù)量或回放時(shí)相應(yīng)的揚(yáng)聲器數(shù)量。（2）音軌音軌就是在音頻處理軟件中看到的一條一條的平行“軌道”。每條音軌分別定義了該條音軌的屬性，如音軌的音色，音色庫(kù)，通道數(shù)，輸入/輸出端口，音量等。在音序器軟件中一條音軌對(duì)應(yīng)于音樂(lè)的一個(gè)聲部或者對(duì)于一種樂(lè)器，它把MIDI或者音頻數(shù)據(jù)記錄在特定的時(shí)間位置。對(duì)于音頻工作站軟件而言，每一音軌對(duì)于一個(gè)原始音頻素材文件或者前后對(duì)應(yīng)多個(gè)音頻文件。所有的音頻處理軟件都可以允許多音軌操作，也就是在某一段時(shí)間內(nèi)，可以同時(shí)讓多個(gè)音頻素材同時(shí)播放，產(chǎn)生混音效果。（3）時(shí)序所謂時(shí)序，其實(shí)也就是時(shí)間的順序。2.5數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用下面就簡(jiǎn)單的介紹數(shù)字音頻技術(shù)在幾個(gè)方面的具體應(yīng)用。（1）數(shù)字廣播（2）音樂(lè)制作（3）影視游戲配樂(lè)（4）個(gè)人家庭娛樂(lè)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）了解顏色模型概念、顏色表示方法；理解各模型與RGB模型之間的變換方法。（2）掌握?qǐng)D像的基本屬性。（3）了解位圖和矢量圖文件的獲取和編輯方法。（4）能較熟練操作數(shù)碼相機(jī)、掃描儀和繪圖板等。（5）初步掌握Photoshop軟件的核心概念以及基本操作。3.1圖像顏色的模型圖像顏色的模型，即顏色的表示模型，通常簡(jiǎn)稱為顏色模型，被用來(lái)描述人們能感知的和處理的顏色。在顏色模型中，所有被定義的顏色形成了坐標(biāo)系的彩色空間。每一種顏色表示顏色坐標(biāo)系中的一個(gè)點(diǎn)，可以使用數(shù)值來(lái)衡量。常見(jiàn)的顏色模型包括RGB（紅色、綠色、藍(lán)色）；CMYK（青色、洋紅、黃色、黑色）；HSB（色相、飽和度、亮度）；YUV；CIEL*a*b等。一般來(lái)說(shuō)，顯示時(shí)采用RGB顏色模型，印刷用CMYK顏色模型，彩色全電視信號(hào)數(shù)字化采用YUV顏色模型。為了便于彩色處理和識(shí)別，視覺(jué)系統(tǒng)又常采用HSB顏色模型。3.1.1視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)顏色的感知眼睛看到的自然景觀或圖像，除了本身的特征外，還與一個(gè)重要的因素：顏色。在同一種光線條件下，之所以會(huì)看到不同景物具有各種不同的顏色，這是因?yàn)槲矬w的表面具有吸收或反射不同光線的能力。光不同，眼睛就會(huì)看到不同的色彩。色彩的發(fā)生，是光對(duì)人的視覺(jué)和大腦發(fā)生作用的結(jié)果，是一種視知覺(jué)。由此看來(lái)，需要經(jīng)過(guò)“光——眼——神經(jīng)”的過(guò)程才能見(jiàn)到色彩。當(dāng)人的眼睛受到380～780nm范圍內(nèi)可見(jiàn)光譜的刺激以后，除了有亮度的反應(yīng)外，同時(shí)產(chǎn)生色彩的感覺(jué)。一般情況下光進(jìn)入視覺(jué)通過(guò)以下三種形式：（1）光源光源發(fā)出的色光直接進(jìn)入視覺(jué)，像霓虹燈、日光燈、蠟燭等的光線都可以直接進(jìn)入視覺(jué)。（2）透射光光源穿過(guò)透明或半透明物體后再進(jìn)入視覺(jué)的光線，稱為透射光。透射光的亮度和顏色取決于入射光穿過(guò)被透射物體之后所達(dá)到的光透射率及波長(zhǎng)特征。整理為word格式整理為word格式整理為word格式（3）反射光反射光是光進(jìn)入眼睛的最普遍的形式。在有光線照射的情況下，眼睛能看到的任何物體都是該物體的反射光進(jìn)入視覺(jué)所致。3.1.2RGB顏色模型RGB顏色模型是顏色最基本的表示模型，也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)彩色顯示器采用的顏色模型。其中，R，G，B分別代表紅（Red）、綠（Green）、藍(lán)（Blue）三色。RGB顏色模型也稱為加色模型，各種顏色由不同比例紅、綠、藍(lán)3種基本色的疊加而成。當(dāng)三基色按不同強(qiáng)度相加時(shí)得到的顏色稱為相加色。r[R]、g[G]、b[G]三個(gè)分量各占一個(gè)字節(jié)（8位），這樣共可表示224=16777216種顏色。3.1.3CMYK顏色模型CMYK模型以打印在紙上的油墨的光線吸收特性為基礎(chǔ)。當(dāng)白光照射到半透明油墨上時(shí)，色譜中的一部分被吸收，而另一部分被反射回眼睛。哪些光波反射到眼睛中，決定了人們能感知的顏色。CMYK模型中也定義了顏料的三種基本顏色——青色(Cyan)、品紅(Magenta)和黃色(Yellow)。在理論上說(shuō)，任何一種顏色都可以用這三種基本顏料按一定比例混合得到。由于所有打印油墨都包含一些雜質(zhì)，因此這三種油墨實(shí)際生成土灰色，必須與黑色(K)油墨合成才能生成真正的黑色。與RGB模型相對(duì)，CMYK模型被稱為減色模型。理論上，在相減混色中，等量黃色(Y)和品紅(M)相減而青色(C)為0時(shí)，得到紅色(R)；等量青色(C)和品紅(M)相減而黃色(Y)為0時(shí)，得到藍(lán)色(B)；等量黃色(Y)和青色(C)相減而品紅(M)為0時(shí)，得到綠色(G)。100%的三種基本顏料合成將吸收所有顏色而生成黑色。HSB模型建立在人類對(duì)顏色的感覺(jué)基礎(chǔ)之上。H表示色調(diào)（也稱色相）、S表示飽和度、B表示亮度。色調(diào)反映顏色的種類，是人們眼看一種或多種波長(zhǎng)的光時(shí)產(chǎn)生的彩色感覺(jué)。飽和度是指顏色的深淺程度或純度，即各種顏色混入白色的程度。對(duì)同一色調(diào)的光，飽和度越高則顏色越鮮艷或者說(shuō)越純。色調(diào)和飽和度通常統(tǒng)稱為色度。亮度是顏色的相對(duì)明暗程度。3.1.5YUV與YIQ顏色模型彩色全電視信號(hào)采用YUV和YIQ模型表示彩色電視的圖像。不同的電視制式采用的顏色模型不同。我國(guó)和一些西歐國(guó)家采用PAL電視制式（在下一章中有講解），在PAL彩色電視制式中使用YUV模型，其中的Y表示亮度，UV用來(lái)表示色差，U、V是構(gòu)成彩色的兩個(gè)分量；在美國(guó)、加拿大等國(guó)采用的NTSC彩色電視制式中使用YIQ模型，其中的Y表示亮度，I、Q是兩個(gè)彩色分量。采用YUV顏色模型的有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是解決了彩色電視與黑白電視的兼容問(wèn)題。這樣使黑白電視能夠接收彩色電視信號(hào)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以利用人眼的特性來(lái)降低數(shù)字彩色圖像所需要的存儲(chǔ)容量。一幅大小為640×480像素的彩色圖像，用8：2：2YUV格式（即Y分量用8位表示，而對(duì)每四個(gè)相鄰像素(2×2)的U、V值分別用相同的一個(gè)值表示）來(lái)表示，所需要的存儲(chǔ)容量為640*480*（8+2+2）/8=460800字節(jié)。若采用RGB8∶8∶8格式表示，所需要的存儲(chǔ)容量為640*480*（8+8+8）/8=921600字節(jié)。在我國(guó)的PAL/D制式中，亮度Y的帶寬為6MHz，色差U、V的帶寬為1.3MHz。3.1.6CIEL*a*b顏色模型L*a*b顏色模型設(shè)計(jì)目的是為了得到不依賴于具體設(shè)備的顏色標(biāo)準(zhǔn)，從而在實(shí)際使用中不論使用何種設(shè)備（如顯示器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)或掃描儀）均能制作和輸出完全一致的顏色。L*a*b顏色由亮度或光亮度分量(L)和兩個(gè)色度分量組成：a分量保存從綠色到紅色所對(duì)應(yīng)的色彩信息；b分量保存從藍(lán)色到黃色所對(duì)應(yīng)的色彩信息,單個(gè)a或b無(wú)意義，只有a，b結(jié)合才有意義。3.2.4YCrCb與RGB彩色空間變換YCrCb與YUV的定義基本上是相同的，但應(yīng)用有所不同。YUV適用于PAL和SECAM彩色電視制式的模擬視頻圖像的表示，而整理為word格式整理為word格式整理為word格式Y(jié)CrCb則適用于數(shù)字電視以及計(jì)算機(jī)用數(shù)字視頻圖像的表示。數(shù)字域中的彩色空間變換與模擬域的彩色空間變換不同，YCrCb與RGB空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：Y＝0.299R＋0.578G＋0.114BCr＝(0.500R－0.4187G－0.0813B)＋128Cb=(-0.1687R－0.3313G＋0.500B)＋1283.3圖像的基本屬性及種類圖像的屬性包含分辨率、顏色深度、文件大小、真/偽彩色、圖像的種類等。3.3.1分辨率與圖像相關(guān)的分辨率包括顯示分辨率、圖像分辨率、打印分辨率和掃描分辨率等。（1）顯示分辨率顯示分辨率是指顯示屏上水平和垂直方向上的最大像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)。例如，顯示分辨率為640×480表示顯示屏垂直方向顯示480個(gè)像素，水平方向顯示640個(gè)像素，整個(gè)顯示屏共含有307,200個(gè)顯像點(diǎn)。顯示設(shè)備的分辨率越高，屏幕能夠顯示的像素越多，因此能夠顯示的圖像就越大越精細(xì)。分辨率不僅與顯示尺寸有關(guān)，還要受顯像管點(diǎn)距、視頻帶寬等因素的影響。3.3.1分辨率（2）圖像分辨率圖像分辨率是指一幅圖像在水平和垂直方向上的最大像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)。若圖像像素點(diǎn)距固定，則圖像分辨率越大則圖像越大；若圖像大小一樣，圖像的分辨率越大，則組成該圖的圖像像素?cái)?shù)目越多，圖像看起來(lái)就越細(xì)致逼真。圖像在顯示設(shè)備的顯示效果與圖像分辨率和顯示分辨率相關(guān)。當(dāng)圖像分辨率大于顯示分辨率，顯示屏幕僅會(huì)顯示圖像的一部分。當(dāng)圖像分辨率小于顯示分辨率，圖像則只占顯示屏幕的一部分。3.3.1分辨率⑶掃描分辨率與打印分辨率掃描分辨率是指用掃描儀掃描圖像的掃描精度，通常用每英寸多少點(diǎn)（DotsPerInch,DPI）表示。圖像掃描后的效果很大程度上決定于原圖像的精度，但使用掃描儀時(shí)選擇掃描的精度將直接影響掃描后的圖像質(zhì)量。掃描分辨率越大，得到的圖像就越大，像素就越多。例如，用300DPI來(lái)掃描一幅8″×10″的彩色圖像，將得到一幅2400×3000個(gè)像素的圖像。掃描圖像的精度一般選擇100-150DPI，若要進(jìn)行OCR識(shí)別，為提高識(shí)別率，則要將掃描精度上調(diào)至300DPI以上。打印分辨率是指圖像打印時(shí)每英寸可識(shí)別的點(diǎn)數(shù)，也使用DPI為衡量單位。打印分辨率越大，在打印紙張大小不變的情況下，打印的圖像將越精細(xì)。3.3.2顏色深度顏色深度指一幅圖像中的最多使用的顏色數(shù)，用來(lái)度量在圖像中有多少顏色信息來(lái)顯示或打印像素。較大的顏色深度意味著數(shù)字圖像具有更多的可用顏色和更精確的顏色表示。顏色編碼二進(jìn)制位數(shù)即為圖像的顏色深度值。1位二進(jìn)制顏色編碼的圖像顏色深度為1，最多有21種顏色，即每個(gè)像素只能有兩個(gè)可能的顏色值：黑色和白色；4位顏色的圖像，它的顏色深度是4，它可有24中顏色（或16種灰度等級(jí)）；8位顏色的圖像，顏色深度就是8，它含有28=256種顏色(或156種灰度等級(jí))。3.3.2顏色深度24位顏色可稱之為真彩色，位深度是24，它能組合成2的24次冪種顏色，即：16,777,216種顏色(或稱千萬(wàn)種顏色)，超過(guò)了人眼能夠分辨的顏色數(shù)量。當(dāng)用24位來(lái)記錄顏色時(shí)，實(shí)際上是以28*28*28=224，即紅、綠、藍(lán)(RGB)三基色各以2的8次冪，256種顏色而存在的，三色組合形成了一千六百多萬(wàn)種顏色。32位顏色的位深度是32，實(shí)際上是28*28*28*28=232，即青、洋紅、黃、黑(CMYK)四種顏色各以2的8次冪，256種顏色而存在，四色的組合就形成4,294,967,296種顏色，或稱為超千萬(wàn)種顏色。常用的顏色深度值范圍為1到32。事實(shí)上，由于目前的計(jì)算機(jī)或其它顯示設(shè)備只能顯示RGB色彩，即224的真彩色，所以大于這個(gè)數(shù)值的顏色深度是“不真實(shí)”的，也不能完全表現(xiàn)出來(lái)。3.3.3真彩色、偽彩色與直接色（1）真彩色(truecolor)真彩色是指圖像顏色與顯示設(shè)備顯示的顏色一致，即組成一幅彩色圖像的每個(gè)像素值的整理為word格式整理為word格式整理為word格式R，G，B三個(gè)基色分量都直接決定顯示設(shè)備的基色強(qiáng)度，這樣產(chǎn)生的彩色被稱為真彩色。（2）偽彩色(pseudocolor)偽彩色圖像的含義是，每個(gè)像素的顏色不是由每個(gè)基色分量的數(shù)值直接決定，而是把像素值當(dāng)作調(diào)色板或彩色查找表的表項(xiàng)入口地址，去查找一個(gè)顯示圖像時(shí)使用的R，G，B強(qiáng)度值，如果圖像中的顏色在調(diào)色板或彩色查找表中不存在，則調(diào)色板會(huì)用一個(gè)最接近的顏色來(lái)匹配。用查找出的R，G，B強(qiáng)度值產(chǎn)生的彩色不是圖像本身真正的顏色因此稱為偽彩色。（3）直接色(directcolor)每個(gè)像素值分成R，G，B分量，每個(gè)分量作為單獨(dú)的索引值對(duì)它做變換。也就是通過(guò)相應(yīng)的彩色變換表找出基色強(qiáng)度，用變換后得到的R，G，B強(qiáng)度值產(chǎn)生的彩色稱為直接色。它的特點(diǎn)是對(duì)每個(gè)基色都進(jìn)行了變換。這一點(diǎn)偽彩色是有區(qū)別的。3.3.4圖像的大小及種類圖像大小是指圖像以數(shù)字表示的大小，單位是千字節(jié)(K)、兆字節(jié)(MB)或千兆字節(jié)(GB)。其大小主要受圖像像素和顏色深度影響，與圖像的像素?cái)?shù)成正比。如一幅圖像分辨率為768*576，顏色深度為24的圖像的大小為：768*576*3/(1024*1024)=1.26MB，其中768*576為圖像的總像素個(gè)數(shù)，每個(gè)像素用24位表示即為24(bit)/8=3Byte。計(jì)算中，第一次除以1024得到單位為KB第二次除以1024得到單位為MB，最后得到該圖像的大小為1.26MB。按照?qǐng)D像在計(jì)算機(jī)中顯示時(shí)不同的生成方式可以將圖像分為矢量圖（形）和點(diǎn)位圖（像）。所謂矢量圖是用一系列計(jì)算機(jī)指令來(lái)表示一幅圖，如點(diǎn)、線、曲線、圓、矩形等。在顯示圖時(shí)，也往往能看到畫(huà)圖的過(guò)程。矢量圖有許多優(yōu)點(diǎn)，由于矢量圖可通過(guò)公式計(jì)算獲得，所以矢量圖文件體積一般較小。矢量圖文件的大小主要取決圖的復(fù)雜程度。當(dāng)然，矢量圖最大的優(yōu)點(diǎn)還在于當(dāng)它被放大、縮小或旋轉(zhuǎn)等不會(huì)失真。矢量圖與分辨率無(wú)關(guān)，可以將它縮放到任意大小和以任意分辨率在輸出設(shè)備上打印出來(lái)，都不會(huì)影響清晰度。它最大的缺點(diǎn)是難以表現(xiàn)色彩層次豐富的逼真圖像效果，遇到這種情況往往就要采用點(diǎn)位圖表示。點(diǎn)位圖也簡(jiǎn)稱位圖。點(diǎn)位圖與矢量圖不同，它是把一幅圖分成許多的像素，每個(gè)像素用若干個(gè)二進(jìn)制位來(lái)指定該像素的顏色、亮度和屬性。因此一幅圖由許多描述每個(gè)像素的數(shù)據(jù)組成，而這些數(shù)據(jù)作為一個(gè)文件來(lái)存儲(chǔ)，這種文件又稱為位圖文件。位圖與分辨率有關(guān)，換句話說(shuō)，它包含固定數(shù)量的像素，代表圖像數(shù)據(jù)。另外，點(diǎn)位圖文件占據(jù)的存儲(chǔ)器空間比較大。但是點(diǎn)位圖在表現(xiàn)復(fù)雜的圖像和豐富的色彩方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。矢量圖和點(diǎn)位圖之間可以用軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由矢量圖轉(zhuǎn)換成點(diǎn)位圖采用光柵化(rasterizing)技術(shù)，這種轉(zhuǎn)換也相對(duì)容易；由點(diǎn)位圖轉(zhuǎn)換成矢量圖用跟蹤(tracing)技術(shù)，這種技術(shù)在理論上說(shuō)是容易，但在實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)，對(duì)復(fù)雜的彩色圖像尤其如此。所謂圖像格式即圖像文件存放在存儲(chǔ)器上的格式，各種文件格式通常是為特定的應(yīng)用程序創(chuàng)建的。這些文件格式大致上可以分為兩大類：一類是屬于位圖圖像文件格式，另一類是屬于矢量圖形的文件格式。位圖圖像常用的文件格式有以下幾種:（1）PSD圖像格式擴(kuò)展名是PSD,全名為PhotoshopDocument，它是Photoshop的專用文件格式，也是惟一可以存取所有Photoshop特有的文件信息以及所有彩色模式的格式。（2）BMP圖像格式擴(kuò)展名是BMP，全名為Bitmap-File。它是Windows采用的圖像文件存儲(chǔ)格式，在Windows環(huán)境下運(yùn)行的所有圖像處理軟件都支持這種格式。該圖像格式采用的是無(wú)損壓縮，因此其優(yōu)點(diǎn)是圖像完全不失真，其缺點(diǎn)是圖像文件的尺寸較大。（3）JPEG圖像格式擴(kuò)展名是JPG，全名為JointPhotograhicExpertsGroup。它利用一種失真式的圖像壓縮方式將圖像壓縮在很小的儲(chǔ)存空間中，其壓縮比率通常在10:1～40:1之間。這樣可以使圖像占用較小的空間，所以很適合應(yīng)用在網(wǎng)頁(yè)的圖像中。JPEG格式的圖像主要壓縮的是高頻信息，對(duì)色彩的信息保留較好，因此也普遍應(yīng)用于需要連續(xù)色調(diào)的圖像中。整理為word格式整理為word格式整理為word格式GIF圖像格式擴(kuò)展名是GIF，全名是GraphicsInterchangeFormat。此種格式的圖像特點(diǎn)是文件尺寸較小，支持透明背景，特別適合作為網(wǎng)頁(yè)圖像。此外，GIF文件格式可在一個(gè)文件中存放多幅彩色圖形、圖像。如果在GIF文件中存放有多幅圖，它們可以像演幻燈片那樣顯示或者像動(dòng)畫(huà)那樣演示。（6)TIFF圖像格式擴(kuò)展名是TIF，全名是TaggedImageFileFormat。它是一種非失真的壓縮格式(最高也只能做到2～3倍的壓縮比)能保持原有圖像的顏色及層次，但占用空間卻很大。例如一個(gè)200萬(wàn)像素的圖像，差不多要占用6MB的存儲(chǔ)容量，故TIFF常被應(yīng)用于比較專業(yè)的用途，如書(shū)籍出版、海報(bào)等，極少應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)上。矢量圖形的文件格式主要有以下幾種：（1）CDR格式CDR是CorelDraw中的一種矢量圖形文件格式。它是所有CorelDraw應(yīng)用程序中均能夠使用的一種文件格式。（2）DWG格式DWG是AutoCAD中使用的一種圖形文件格式。（3）DXF格式DXF是AutoCAD中的圖形文件格式，它以ASCII碼方式存儲(chǔ)圖形，在表現(xiàn)圖形的大小方面十分精確，可被CorelDraw、3dMAX等大型軟件調(diào)用編輯。（4）EPSEPS是用PostScript語(yǔ)言描述的一種ASCII圖形文件格式，在PostScript圖形打印機(jī)上能打印出高品質(zhì)的圖形圖像，最高能表示32位圖形圖像。3.4.1位圖的獲取設(shè)備與技術(shù)位圖的獲取通常用掃描儀，以及攝像機(jī)、錄相機(jī)、激光視盤(pán)與視頻信號(hào)數(shù)字化卡一類設(shè)備。獲取位圖圖像的三種常用方法：（1）通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換設(shè)備采集，如：掃描儀或視頻采集卡（2）通過(guò)數(shù)字化設(shè)備攝入，如：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（3）從數(shù)字圖庫(kù)中收集，如：光盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)、硬盤(pán)。3.4.1位圖的獲取設(shè)備與技術(shù)掃描儀掃描儀（Scanner）是一種高精度的光電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將各種形式的圖像信息輸入計(jì)算機(jī)的重要工具，是繼鍵盤(pán)和鼠標(biāo)之后的第三代計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。3.4.1位圖的獲取設(shè)備與技術(shù)（1）掃描儀種類及原理目前市場(chǎng)上流行的掃描儀有：手持式掃描儀、滾筒式掃描儀和平臺(tái)式掃描儀。平臺(tái)式掃描儀也稱平板式掃描儀、臺(tái)式掃描儀。這類掃描儀光學(xué)分辨率在300dpi-8000dpi之間，色彩位數(shù)從24位到48位，掃描幅面一般為A4或者A3小滾筒式掃描儀是手持式掃描儀和平臺(tái)式掃描儀的中間產(chǎn)品。小滾筒式的設(shè)計(jì)是將掃描儀的鏡頭固定，而移動(dòng)要掃描的物件通過(guò)鏡頭來(lái)掃描，運(yùn)作時(shí)就像打印機(jī)那樣，要掃描的物件必須穿過(guò)機(jī)器再送出，因此被掃描的物體不可以太厚。其它掃描儀還包括大幅面掃描用的大幅面掃描儀、筆式掃描儀、條碼掃描儀、底片掃描儀、實(shí)物掃描儀，還有主要用于專業(yè)印刷排版領(lǐng)域的滾筒式掃描儀等。掃描儀一般由光源、光學(xué)透鏡、掃描模組、模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換電路加塑料外殼構(gòu)成。掃描儀的性能參數(shù)包括光電器件、分辨率等。（3）掃描儀的分辨率掃描儀的分辨率分為光學(xué)分辨率和最大分辨率。其中，光學(xué)分辨率是指掃描儀物理器件所具有的真實(shí)分辨率，而最大分辨率相當(dāng)于插值分辨率，并不代表掃描儀的真實(shí)分辨率。光學(xué)分辨率是掃描儀的光學(xué)部件在每平方英寸面積內(nèi)所能捕捉到的實(shí)際的光點(diǎn)數(shù)，它的數(shù)值是由光電元件所能捕捉的像素點(diǎn)除以掃描儀水平最大可掃尺寸得到的數(shù)值。一般來(lái)說(shuō)，掃描儀的縱向分辨率是橫向分辨率的兩倍，有時(shí)甚至是四倍。判斷掃描儀光學(xué)分辨率時(shí)，應(yīng)以最小的一個(gè)為準(zhǔn)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式最大分辨率其實(shí)就是插值分辨率，是通過(guò)在相鄰像素間求出顏色或灰度的平均值，從而通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析，對(duì)空白部分進(jìn)行數(shù)學(xué)填充（這一過(guò)程也叫插值處理），得以增加像素?cái)?shù)的辦法而提高的分辨率。在最大分辨率方式下可以增加圖像的像素值，但不能增添更多的圖像細(xì)節(jié)。色彩分辨率，它是表示掃描儀分辨彩色或灰度細(xì)膩程度的指標(biāo)，它的單位是bit（位）。色彩分辨率的含義是用多少個(gè)位來(lái)表示掃描得到的一個(gè)像素。例如:1bit只能表示黑白像素，它們分別代表黑與白。8bit可以表示256個(gè)灰度級(jí)(28=256)，它們代表從黑到白的不同灰度等級(jí)。數(shù)碼相機(jī)（1）數(shù)碼相機(jī)的工作原理數(shù)碼相機(jī)的工作原理如下：當(dāng)按下快門時(shí)，鏡頭將光線會(huì)聚到感光器件CCD（電荷耦合器件）上,它代替了普通相機(jī)中膠卷的位置，功能是把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。感光器件得到了對(duì)應(yīng)于拍攝景物的電子圖像，A/D（模/數(shù)轉(zhuǎn)換器）器件獲得數(shù)字信號(hào)。微處理器（MPU）對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮并轉(zhuǎn)化為特定的圖像格式，例如JPEG格式。最后，圖像文件被存儲(chǔ)在內(nèi)置存儲(chǔ)器中。通過(guò)數(shù)碼相機(jī)，我們可以通過(guò)LCD（液晶顯示器）查看拍攝到的照片。（2）數(shù)碼相機(jī)的工作部件數(shù)碼相機(jī)是由鏡頭、CCD、A/D（模/數(shù)轉(zhuǎn)換器）、MPU（微處理器）、內(nèi)置存儲(chǔ)器、LCD（液晶顯示器）、PC卡（可移動(dòng)存儲(chǔ)器）和接口（計(jì)算機(jī)接口、電視機(jī)接口）等部分組成，通常它們都安裝在數(shù)碼相機(jī)的內(nèi)部。3.4.2矢量圖的獲取設(shè)備與技術(shù)矢量圖形是通過(guò)電腦的繪圖軟件創(chuàng)作并在電腦上繪制出來(lái)。（1）什么是繪圖板繪圖板，又叫數(shù)位板，它是一種專門針對(duì)電腦繪圖而設(shè)計(jì)的輸入設(shè)備，通常由一塊板子和一支筆組成，主要面向美工、設(shè)計(jì)師或者繪圖工作者、美術(shù)愛(ài)好者等用戶。繪圖板最大的特色就是具備壓力感測(cè)功能(與寫(xiě)字板的區(qū)別)（2）繪圖板的功能繪圖板可以模擬各種各樣的畫(huà)家的畫(huà)筆，如模擬最常見(jiàn)的毛筆，用力重時(shí)，毛筆能畫(huà)很粗的線條，很輕時(shí)它可以畫(huà)出很細(xì)很淡的線條。它也可以模擬噴槍，而且還能根據(jù)筆傾斜的角度，噴出扇形等等的效果。除了模擬傳統(tǒng)的各種畫(huà)筆效果外，它還可以利用電腦的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)使用傳統(tǒng)工具無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果，例如根據(jù)壓力大小進(jìn)行圖案的貼圖繪畫(huà)，使用者只需要輕輕幾筆就能很容易繪出一片開(kāi)滿大小形狀各異的鮮花的芳草地。繪圖板作為一種硬件輸入工具，結(jié)合Painter、Photoshop等繪圖軟件，可以創(chuàng)作出各種風(fēng)格的作品：油畫(huà)、水彩畫(huà)、素描...。繪圖板除了可用于繪畫(huà)之外，還可以用于照片處理、3D制作、游戲制作和影視制作等。（3）繪圖板與手寫(xiě)板的區(qū)別手寫(xiě)板的作用和鍵盤(pán)類似，局限于輸入文字或者繪畫(huà)，也具有一些鼠標(biāo)的功能。手寫(xiě)板一般是使用手寫(xiě)筆，或者手指在特定的區(qū)域內(nèi)書(shū)寫(xiě)文字，通過(guò)各種方法將筆或者手指走過(guò)的軌跡記錄下來(lái)，然后識(shí)別為文字。與手寫(xiě)板不同，繪圖板是一種專門針對(duì)電腦繪圖而設(shè)計(jì)的輸入設(shè)備，主要面向美工、設(shè)計(jì)師或者繪圖工作者、美術(shù)愛(ài)好者等用戶。手寫(xiě)板則主要是為了解決文字輸入而設(shè)計(jì)的。在原理上，大部分繪圖板是靠電磁筆的感應(yīng)識(shí)別的，可以和桌面的分辨率進(jìn)行絕對(duì)對(duì)應(yīng)的。手寫(xiě)筆上一般沒(méi)有感應(yīng)裝置，甚至可以用別的東西例如牙簽、手指等代替手寫(xiě)筆在上面進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。繪圖板的主要性能指標(biāo)包括壓感級(jí)數(shù)、有效尺寸、解析度、讀取速度和接口類型等。3.5.1圖像處理軟件簡(jiǎn)介圖像處理指對(duì)已有的數(shù)字圖像進(jìn)行再編輯和處理。圖像處理的軟件包很多，目前常用的有：Photoshop、Firework、Acdsee、Windows的畫(huà)圖軟件等。整理為word格式整理為word格式整理為word格式在Windows環(huán)境下，這些圖像應(yīng)用軟件在其功能上都具有一定的共性，包括：（1）支持多種圖像數(shù)據(jù)格式，具有圖像編輯、變形變換、優(yōu)化處理等功能。（2）可選定某個(gè)區(qū)域進(jìn)行裁剪、復(fù)制、粘貼、水平或豎直翻轉(zhuǎn)、鏡像、旋轉(zhuǎn)、變形、透視等操作。（3）具有不同的效果處理功能，包括可調(diào)亮度、色度、去噪音、模糊、銳化、邊界等，還包括其他一些特技。（4）具有一定的繪圖功能。3.5.2圖像處理基本概念Photoshop的主要核心概念包括圖層、通道、濾鏡、蒙板、路徑、選擇區(qū)、文字與繪圖。圖層Photoshop將一個(gè)圖像按不同的圖層（layer）來(lái)記錄和編輯。一個(gè)圖層就是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的圖像單元，每層可以獨(dú)立選擇和處理，而決不會(huì)影響到其他的圖層信息。各層之間可按不同的透明度和前后順序疊在一起。通道在Photoshop中有兩種類型的通道——顏色通道和Alpha通道。顏色通道是用來(lái)保存圖像顏色信息的。當(dāng)用戶打開(kāi)或創(chuàng)建一個(gè)新的圖像文件時(shí)，程序?qū)⒆詣?dòng)創(chuàng)建顏色信息通道。Alpha通道是由用戶建立的用于保存選區(qū)的通道，Alpha通道中將選區(qū)作為8位的灰度圖像來(lái)保存，其中白色部分表示完全選中的區(qū)域，黑色部分表示沒(méi)有選中的區(qū)域，而灰色部分表示被不同程度選中的區(qū)域。在Photoshop中打開(kāi)一幅圖像時(shí)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生默認(rèn)的色彩通道。色彩通道的功能是存儲(chǔ)圖像中的色彩元素。圖像的默認(rèn)通道數(shù)取決于該圖像的色彩模式，如CMYK色彩模式的圖像有四個(gè)通道，分別存儲(chǔ)圖像中的C、M、Y、K色彩信息?？梢园淹ǖ老胂蟪刹噬子r(shí)的分色板，每塊板對(duì)應(yīng)一種顏色。黑白、灰度、半色調(diào)和調(diào)配色圖只有一個(gè)色彩通道；RGB、Lab圖有三個(gè)色彩通道，另有一個(gè)復(fù)合色彩通道用于圖像的編輯。一般利用alpha通道來(lái)保存和編輯蒙板，以便于高級(jí)圖像編輯，創(chuàng)造出不同的圖像效果。圖像的通道越多，文件容量越大。濾鏡濾鏡是圖像處理軟件所特有的，它是眾多圖像處理軟件為進(jìn)行圖像特殊效果處理制作而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)處理接口。蒙板蒙板（Mask）是浮在圖層之上的一塊擋板，它本身不包含圖像數(shù)據(jù)，只是對(duì)圖層的部分?jǐn)?shù)據(jù)起遮擋作用。當(dāng)對(duì)圖層進(jìn)行操作處理時(shí)，被遮擋的數(shù)據(jù)將不會(huì)受影響。在Photoshop中，有三種方式來(lái)創(chuàng)建和保存蒙板：圖層蒙板、快速蒙板和alpha通道方式。路徑路徑（Paths）：路徑提供一個(gè)精確定義選擇區(qū)的方式。路徑是一種不包含點(diǎn)陣的矢量對(duì)象，因此獨(dú)立于圖像數(shù)據(jù)之外，也不會(huì)被打印輸出。路徑是Photoshop中的重要工具，其主要用于選取和剪裁復(fù)雜的形體輪廓，也可以用來(lái)繪制光滑線條。一旦建立了一個(gè)路徑，可把它保存到路徑控制板中，也可以轉(zhuǎn)換成選擇區(qū)域；還可以用前景色繪制路徑曲線或填充路徑包圍的區(qū)域。此外，選擇區(qū)也可以轉(zhuǎn)換成路徑。選區(qū)選擇區(qū)的作用是在當(dāng)前層上定義一個(gè)編輯區(qū)域，使得對(duì)該層圖像的編輯操作僅對(duì)選擇區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)有效，而區(qū)域外的數(shù)據(jù)將不會(huì)受到影響。文字與繪圖(1)色彩工具(2)繪畫(huà)工具（3）畫(huà)線工具：用直線工具可畫(huà)出不同粗細(xì)的直線或帶箭頭的直線。（4）文字工具：利用文字工具，可在圖像中加入各種效果的文字，工具分文字和文字蒙板兩類。文字和文字蒙板的區(qū)別在于：文字工具產(chǎn)生的文字會(huì)直接填入前景色，并生成一個(gè)新的圖層；而文字蒙板產(chǎn)生的文字實(shí)際是文字選擇區(qū)，還需進(jìn)一步處理才能形成圖像數(shù)據(jù)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式圖像處理的一般流程一般的圖像處理流程包括以下七個(gè)步驟：（1）確定圖像主題及構(gòu)圖（2）確定成品圖的尺寸大小以及畫(huà)面基調(diào)（3）獲取基本的數(shù)字圖像素材（4）對(duì)素材進(jìn)行處理（5）圖片上疊加文字說(shuō)明或繪制的圖形（6）整體效果調(diào)整（7）圖像的輸出4.1電影的放映原理人們之所以能夠看到電影屏幕上的活動(dòng)影像，是利用了人眼的視覺(jué)暫留特性?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明，人眼在某個(gè)視像消失后，仍可使該物像在視網(wǎng)膜上滯留0.1－0.4秒左右。而在電影放映的過(guò)程中，電影膠片以每秒24格畫(huà)面勻速切換，這就相當(dāng)于每一格畫(huà)面給人眼的刺激是1/24秒（相當(dāng)于0.04），由于人的眼睛有視覺(jué)暫留的特性，一個(gè)畫(huà)面的印象還沒(méi)有消失，下一個(gè)稍微有一點(diǎn)差別的畫(huà)面又出現(xiàn)在銀幕上，連續(xù)不斷的印象銜接起來(lái)，就組成了活動(dòng)電影。4.1.2電視工作原理電視是根據(jù)人眼視覺(jué)特性以一定的信號(hào)形式實(shí)時(shí)傳送活動(dòng)景物（或圖像）的技術(shù)。在發(fā)送端，用電視攝象機(jī)把景物（或圖像）轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)一定的途徑傳輸?shù)浇邮斩?，再由顯示設(shè)備顯示出原景物（或圖像）。4.1.3電視制式簡(jiǎn)介目前世界上現(xiàn)行的彩色電視制式有三種：NTSC制、PAL制和SECAM制。上面提到的NTSC制、PAL制和SECAM制都是兼容制制式。這里說(shuō)的“兼容”有兩層意思：一是指黑白電視機(jī)能接收彩色電視廣播，顯示的是黑白圖像，另一層意思是彩色電視機(jī)能接收黑白電視廣播，顯示的也是黑白圖像，這叫逆兼容性。為了既能實(shí)現(xiàn)兼容性而又要有彩色特性，彩色電視系統(tǒng)應(yīng)滿足下列幾方面的要求：①必須采用與黑白電視相同的一些基本參數(shù)，如掃描方式、掃描行頻、場(chǎng)頻、幀頻、同步信號(hào)、圖像載頻、伴音載頻等等。②需要將攝像機(jī)輸出的三基色信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)亮度信號(hào)，以及代表色度的兩個(gè)色差信號(hào)，并將它們組合成一個(gè)彩色全電視信號(hào)進(jìn)行傳送。在接收端，彩色電視機(jī)將彩色全電視信號(hào)重新轉(zhuǎn)換成三個(gè)基色信號(hào)，在顯像管上重現(xiàn)發(fā)送端的彩色圖像。各制式的區(qū)別主要就是規(guī)定的掃描頻率、周期等特性的不同（1）PAL制式的主要特性625行/幀,25幀/秒一幀圖像的總行數(shù)為625，分兩場(chǎng)掃描。場(chǎng)掃描頻率是50Hz,周期為20ms；幀頻是25Hz，是場(chǎng)頻的一半。（2）NTSC制式的主要特性525行/幀,30幀/秒一幀圖像的總行數(shù)為525行，分兩場(chǎng)掃描。場(chǎng)掃描頻率是60Hz，周期為16.67ms；幀頻是30Hz。（3）SECAM制式的主要特性4.1.4視頻信號(hào)類型彩色視頻信號(hào)包括三種：復(fù)合視頻信號(hào)、分量視頻信號(hào)和S端子視頻信號(hào)。4.2.1數(shù)字化方法電視圖像數(shù)字化常用的方法有兩種：（1）先從復(fù)合彩色電視圖像中分離出彩色分量，然后數(shù)字化。（2）首先用一個(gè)高速A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)彩色全電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，然后在數(shù)字域中進(jìn)行分離，以獲得所希望的YCbCr，YUV，YIQ或RGB分量數(shù)據(jù)。4.2.3數(shù)字視頻屬性（1）數(shù)字視頻的概念數(shù)字視頻是將傳統(tǒng)模擬視頻(包括電視及電影)片段捕獲轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)。4.2.3數(shù)字視頻與模擬視頻相比有何優(yōu)點(diǎn)？整理為word格式整理為word格式整理為word格式首先，數(shù)字視頻是由一系列二進(jìn)位數(shù)字組成的編碼信號(hào)，它比模擬信號(hào)更精確，而且不容易受到干擾；其次，視頻信號(hào)數(shù)字化后，對(duì)數(shù)字視頻的加工處理只涉及到反映數(shù)字視頻數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)中的排列，即訪問(wèn)地址表。播放、剪輯數(shù)字視頻只是控制著計(jì)算機(jī)硬盤(pán)的磁頭讀出是1還是0，與信號(hào)本身并不接觸，不涉及到實(shí)際的信號(hào)本身。這就意味著不管對(duì)數(shù)字信號(hào)做多少次處理和控制，畫(huà)面質(zhì)量幾乎是不會(huì)下降的，可以多次復(fù)制而不失真；第三、可以運(yùn)用多種的編輯工具（如編輯軟件）對(duì)數(shù)字視頻進(jìn)行編輯加工，對(duì)數(shù)字視頻的處理方式也是多種多樣，可以制作許多特技效果。將視頻融入計(jì)算機(jī)化的制作環(huán)境，改變了以往視頻處理的方式，也便于視頻處理的個(gè)人化、家庭化；最后，數(shù)字信號(hào)可以被壓縮，使更多的信息能夠在帶寬一定的頻道內(nèi)傳輸，大大增加了節(jié)目資源。并且還可以突破單向式的數(shù)字信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)交互式的信號(hào)傳輸。（2）數(shù)字視頻的屬性數(shù)字視頻的參數(shù)有：視頻分辨率、圖像深度、幀率、視頻文件格式。視頻分辨率：是指視頻信號(hào)本身的分辨率，只與視頻信號(hào)的帶寬有關(guān)。圖像深度：與靜態(tài)圖像一樣，視頻的圖像深度決定其可以顯示的顏色數(shù)。某些編碼（壓縮算法）使用固定的圖像深度，在這種情況下該參數(shù)不可調(diào)整。選擇較小的圖像深度可以減小文件的容量，但同時(shí)也降低了圖像的質(zhì)量。幀率：每秒的幀數(shù)(fps)，用來(lái)表示視頻文件每秒鐘能夠顯示的幀數(shù)。高的幀率可以得到更流暢、更逼真的畫(huà)面。壓縮質(zhì)量：選擇了一種壓縮算法后還可以調(diào)整壓縮質(zhì)量，這個(gè)參數(shù)常用百分比來(lái)表示，100％表示最佳效果壓縮。同一種壓縮算法下，壓縮質(zhì)量越低，文件容量越小，丟失信息也越多。4.2.4數(shù)字視頻文件格式目前，視頻文件格式可以分為適合本地播放的本地影像視頻和適合在網(wǎng)絡(luò)中播放的網(wǎng)絡(luò)流媒體影像視頻兩大類。（1）本地影像視頻AVI格式，這種視頻格式的優(yōu)點(diǎn)是圖像質(zhì)量好，可以跨多個(gè)平臺(tái)使用，其缺點(diǎn)是體積過(guò)于龐大。壓縮標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一是其主要問(wèn)題。DV-AVI格式，它可以通過(guò)電腦的IEEE1394端口傳輸視頻數(shù)據(jù)到電腦，也可以將電腦中編輯好的的視頻數(shù)據(jù)回錄到數(shù)碼攝像機(jī)中。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名一般是.avi，所以也叫DV-AVI格式。MPEG格式，MPEG文件格式是運(yùn)動(dòng)圖像壓縮算法的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它采用了有損壓縮方法減少運(yùn)動(dòng)圖像中的冗余信息，從而達(dá)到壓縮的目的(其最大壓縮比可達(dá)到200:1)。DivX格式，是由MPEG－4衍生出的另一種視頻編碼(壓縮)標(biāo)準(zhǔn)，也即DVDrip格式，它采用了DivX壓縮技術(shù)對(duì)DVD盤(pán)片的視頻圖像進(jìn)行高質(zhì)量壓縮，同時(shí)用MP3或AC3對(duì)音頻進(jìn)行壓縮，然后再將視頻與音頻合成并加上相應(yīng)的外掛字幕文件而形成的視頻格式。其畫(huà)質(zhì)直逼DVD并且體積只有DVD的數(shù)分之一。MOV格式，美國(guó)Apple公司開(kāi)發(fā)的一種視頻格式，具有較高的壓縮比率和較完美的視頻清晰度等特點(diǎn)，但是其最大的特點(diǎn)還是跨平臺(tái)性，即不僅能支持MacOS，同樣也能支持Windows系列。（2）網(wǎng)絡(luò)影像視頻ASF格式，是微軟為了和RealPlayer競(jìng)爭(zhēng)而推出的一種視頻格式。用戶可以直接使用Windows自帶的WindowsMediaPlayer對(duì)其進(jìn)行播放。由于它使用了MPEG-4的壓縮算法，所以壓縮率和圖像的質(zhì)量都很不錯(cuò)。WMV格式，也是微軟推出的一種采用獨(dú)立編碼方式并且可以直接在網(wǎng)上實(shí)時(shí)觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式。WMV格式的主要優(yōu)點(diǎn)包括：本地或網(wǎng)絡(luò)回放、可擴(kuò)充的媒體類型、部件下載、可伸縮的媒體類型、流的優(yōu)先級(jí)化、多語(yǔ)言支持、環(huán)境獨(dú)立性、豐富的流間關(guān)系以及擴(kuò)展性等。RM格式，這種格式的另一個(gè)特點(diǎn)是用戶使用RealPlayer播放器可以在不下載音頻/視頻內(nèi)容的條件下實(shí)現(xiàn)在線播放。另外，RM作為目前主流網(wǎng)絡(luò)視頻格式，可以通過(guò)其RealServer服務(wù)器將其它格式的視頻轉(zhuǎn)換成整理為word格式整理為word格式整理為word格式RM視頻并由RealServer服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)外發(fā)布和播放。RMVB格式，是一種由RM視頻格式升級(jí)延伸出的新視頻格式。RMVB視頻格式打破了原先RM格式那種平均壓縮采樣的方式，在保證平均壓縮比的基礎(chǔ)上合理利用比特率資源，就是說(shuō)靜止和動(dòng)作場(chǎng)面少的畫(huà)面場(chǎng)景采用較低的編碼速率，這樣可以留出更多的帶寬空間，而這些帶寬會(huì)在出現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的畫(huà)面場(chǎng)景時(shí)被利用。這樣在保證了靜止畫(huà)面質(zhì)量的前提下，大幅地提高了運(yùn)動(dòng)圖像的畫(huà)面質(zhì)量，從而圖像質(zhì)量和文件大小之間就達(dá)到了微妙的平衡。4.3.1數(shù)字視頻的獲取方式數(shù)字視頻的獲取渠道有很多種，其主要的獲取途徑包括：從現(xiàn)成的數(shù)字視頻庫(kù)中截取、利用計(jì)算機(jī)軟件制作視頻、用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)直接攝錄和視頻數(shù)字化。另外，還可以通過(guò)一些重要的設(shè)備和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)從模擬視頻到數(shù)字視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)化，這個(gè)過(guò)程就稱為視頻數(shù)字化。在實(shí)際工作中，電視機(jī)、激光視盤(pán)、攝像機(jī)等都可提供豐富多彩的模擬視頻信號(hào)，通過(guò)視頻采集設(shè)備獲取數(shù)字視頻。4.3.2數(shù)字視頻獲取設(shè)備及特性攝像機(jī)（1）攝像機(jī)的組成和功能攝像機(jī)主要由以下幾個(gè)部分組成：鏡頭系統(tǒng)、主機(jī)、尋像器和附件。（2）攝像機(jī)的分類攝像機(jī)根據(jù)制作節(jié)目圖像質(zhì)量的要求可將攝像機(jī)分為三檔次：廣播級(jí)、業(yè)務(wù)級(jí)、家用級(jí)。（3）錄像機(jī)的分類按用途分主要有以下三種：廣播級(jí)錄像機(jī)、專業(yè)用錄像機(jī)、家用錄像機(jī)。4.4.1視頻編輯基本概念（1）什么是視頻編輯視頻編輯包括了兩個(gè)層面的操作含義：其一是傳統(tǒng)意義上簡(jiǎn)單的畫(huà)面拼接；其二是當(dāng)前在影視界技術(shù)含量高的后期節(jié)目包裝——影視特效制作。就技術(shù)形式而言，視頻可以分為兩種形式：線性編輯和非線性編輯。動(dòng)畫(huà)的分類動(dòng)畫(huà)可以從不同角度進(jìn)行分類。（1）傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)（2）平面動(dòng)畫(huà)和三維動(dòng)畫(huà)從空間的視覺(jué)效果上看，又可分為平面動(dòng)畫(huà)和三維動(dòng)畫(huà)。平面動(dòng)畫(huà)又可稱為二維動(dòng)畫(huà)。這種動(dòng)畫(huà)無(wú)論畫(huà)面的立體感有多強(qiáng)，終究只是在二維空間上模擬三維空間效果，同一畫(huà)面內(nèi)只有物體的位置移動(dòng)和形狀改變，沒(méi)有視角的變化。而三維動(dòng)畫(huà)中不但有物體本身位置和動(dòng)作的改變，還可以連續(xù)的展現(xiàn)視角的變化。5.1.2動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作是一個(gè)復(fù)雜而繁瑣的過(guò)程，無(wú)論是手繪動(dòng)畫(huà)還是模型動(dòng)畫(huà)，其基本規(guī)律和思路是一致的。簡(jiǎn)單的說(shuō)，其關(guān)鍵步驟包含六個(gè)：（1）由編導(dǎo)確定動(dòng)畫(huà)劇本及分鏡頭腳本；（2）美術(shù)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出動(dòng)畫(huà)人物形象；（3）美術(shù)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)人員繪制、編排出分鏡頭畫(huà)面腳本；（4）動(dòng)畫(huà)繪制人員進(jìn)行繪制；（5）攝影師根據(jù)攝影表和繪制的畫(huà)面進(jìn)行拍攝；（6）剪輯配音。5.1.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)及優(yōu)勢(shì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)又稱為數(shù)字動(dòng)畫(huà)，是指在制作過(guò)程中用計(jì)算機(jī)來(lái)輔助或者替代傳統(tǒng)制作顏料、畫(huà)筆和制模工具的一種動(dòng)畫(huà)制作方法及其最終成果?？梢詮膬蓚€(gè)方面去理解這一含義：其一，廣義上的理解，是指在制作動(dòng)畫(huà)時(shí)采用數(shù)字技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)）而得到的動(dòng)畫(huà)；其二就是狹義上的理解，是指在制作、存儲(chǔ)、傳輸、重現(xiàn)等過(guò)程全部運(yùn)用數(shù)字技術(shù)。按照計(jì)算機(jī)及其軟件在動(dòng)畫(huà)制作中的作用而言，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)可分為：計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫(huà)和計(jì)算機(jī)創(chuàng)作動(dòng)畫(huà)兩種。整理為word格式整理為word格式整理為word格式計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫(huà)屬二維動(dòng)畫(huà)，其主要用途是輔助動(dòng)畫(huà)師制作手繪動(dòng)畫(huà)，簡(jiǎn)化手繪動(dòng)畫(huà)的工具和手段；計(jì)算機(jī)創(chuàng)作動(dòng)畫(huà)則完全用計(jì)算機(jī)來(lái)替代傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作工具而得到的動(dòng)畫(huà)，一般也把它稱之為“無(wú)紙動(dòng)畫(huà)”。如網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的Flash動(dòng)畫(huà)，一般都是完全用計(jì)算機(jī)來(lái)繪制、作圖、上色并使其運(yùn)動(dòng)的；又如計(jì)算機(jī)三維造型動(dòng)畫(huà)，則是用計(jì)算機(jī)建模來(lái)替代粘土和鋼架的建模。按照計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作當(dāng)中動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)的控制方式分類。按照這種分類可分為：實(shí)時(shí)（Real-Time）動(dòng)畫(huà)和逐幀動(dòng)畫(huà)（Frame-by-Frame）兩種。逐幀動(dòng)畫(huà)也稱為幀動(dòng)畫(huà)或關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)，在表現(xiàn)畫(huà)面中某一運(yùn)動(dòng)時(shí)，將該物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程在計(jì)算機(jī)中按照畫(huà)面播放的先后順序逐一的畫(huà)出來(lái)，也即通過(guò)一幀一幀顯示動(dòng)畫(huà)的圖像序列而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的效果。實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)是用算法來(lái)實(shí)現(xiàn)物體的運(yùn)動(dòng)，它并不是將運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)作按照時(shí)間點(diǎn)逐一的畫(huà)出來(lái)，而是只記錄最開(kāi)始的狀態(tài)和最終的狀態(tài)，中介的運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生。實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)也稱為算法動(dòng)畫(huà)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的優(yōu)勢(shì)對(duì)于制作工藝而言，計(jì)算機(jī)的使用，大大簡(jiǎn)化了工作程序，方便快捷，提高了效率。二維動(dòng)畫(huà)概述數(shù)字二維動(dòng)畫(huà)與傳統(tǒng)二維動(dòng)畫(huà)到底有哪些相似與不同？（1）數(shù)字二維動(dòng)畫(huà)與傳統(tǒng)二維動(dòng)畫(huà)的相似之處平面上的運(yùn)動(dòng)。二維動(dòng)畫(huà)是在平面上表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)事物的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展，盡管它有動(dòng)態(tài)的變化，但其單個(gè)鏡頭畫(huà)面的視點(diǎn)是單一的，不能改變的。即便是數(shù)字二維動(dòng)畫(huà)亦是如此。共同的技術(shù)基礎(chǔ)——“分層”技術(shù)。對(duì)于傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫(huà)而言，動(dòng)畫(huà)師將運(yùn)動(dòng)的物體和靜止的背景分別繪制在不同的透明膠片上，然后疊加在一起拍攝，其目的是：減少了繪制的幀數(shù)，實(shí)現(xiàn)透明、景深和折射等不同的效果。而在計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫(huà)技術(shù)中也是基于這一概念的，在計(jì)算機(jī)軟件中的各層上繪制，然后直接電腦合成。共同的創(chuàng)意來(lái)源。不管是手繪二維動(dòng)畫(huà)還是計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫(huà)，最終成果的來(lái)源都是來(lái)自于創(chuàng)作者——人的創(chuàng)意，而非計(jì)算機(jī)或者是其它智能化儀器。無(wú)論最終是以動(dòng)畫(huà)影片的形式出現(xiàn)還是最終以網(wǎng)頁(yè)和數(shù)字游戲的形式出現(xiàn)，人的創(chuàng)意是無(wú)法替代的，是首位的，這也是動(dòng)畫(huà)制作的基點(diǎn)。制作的基本流程相似。在制作流程的大概階段上，計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫(huà)與傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫(huà)是相似的，都要經(jīng)歷“總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)制作、具體創(chuàng)作和拍攝制作”這四個(gè)階段，僅僅在具體步驟和手段上有所差異。（2）數(shù)字二維動(dòng)畫(huà)與傳統(tǒng)二維動(dòng)畫(huà)的相異之處二者的實(shí)現(xiàn)工具和手段有差異。傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫(huà)在制作工具上依靠的是畫(huà)筆、顏料、曲尺、明膠片、攝影機(jī)和銀鹽膠片來(lái)完成動(dòng)畫(huà)的加工和記錄過(guò)程。而數(shù)字二維動(dòng)畫(huà)在進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中更多的是依靠計(jì)算機(jī)，用計(jì)算機(jī)中鼠標(biāo)和虛擬的顏料來(lái)替代實(shí)際的畫(huà)筆和顏料，用軟件中的圖層來(lái)替代明膠片，用計(jì)算機(jī)及其硬盤(pán)來(lái)替代攝影機(jī)和銀鹽膠片。二者的創(chuàng)作步驟稍有出入。由于制作工具的不同帶來(lái)具體操作步驟和方法上的更改。二者在最終成果形式以及應(yīng)用領(lǐng)域上有所不同。傳統(tǒng)二維動(dòng)畫(huà)一般最終的成果形式就是影視作品，只能在電影或者電視屏幕上播放展現(xiàn)的一種作品方式。而現(xiàn)在數(shù)字二維動(dòng)畫(huà)，其成果形式可以是影視作品，也可以是網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫(huà)、游戲動(dòng)畫(huà)或者計(jì)算機(jī)演示動(dòng)畫(huà)。不僅僅局限于劇情和過(guò)程的單向展現(xiàn)，更多的應(yīng)用于互動(dòng)娛樂(lè)之上。二維動(dòng)畫(huà)軟件中的技術(shù)概念（1）圖層（2）時(shí)間軸（3）圖庫(kù)（4）場(chǎng)景簡(jiǎn)述用Flash制作小球彈跳動(dòng)畫(huà)的基本步驟。5.3.1三維動(dòng)畫(huà)制作的基本流程：造型->賦予材質(zhì)->添加燈光和攝像機(jī)->設(shè)置動(dòng)畫(huà)->渲染輸出5.5.1數(shù)字動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用領(lǐng)域（1）電影業(yè)在電影業(yè)方面的應(yīng)用包括動(dòng)畫(huà)影片的制作和數(shù)字特效，也就是人們口頭上常說(shuō)的“電腦特效”。（2）電視片頭和電視廣告（3）科學(xué)計(jì)算和工業(yè)設(shè)計(jì)（4）模擬、教育和娛樂(lè)（5）虛擬現(xiàn)實(shí)和3DWeb整理為word格式整理為word格式整理為word格式8.1.1多媒體數(shù)據(jù)中的信息冗余有哪些？空間冗余結(jié)構(gòu)冗余時(shí)間冗余視覺(jué)冗余知識(shí)冗余信息熵冗余8．2數(shù)據(jù)壓縮分類按信息壓縮前后比較是否有損失進(jìn)行劃分按信息壓縮前后比較是否有損失，可以劃分有損壓縮和無(wú)損壓縮。無(wú)損壓縮指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原來(lái)的數(shù)據(jù)完全相同。常用的無(wú)損壓縮算法有霍夫曼(Huffman)算法和LZW算法。有損壓縮是指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原來(lái)的數(shù)據(jù)有所不同，但不影響人對(duì)原始資料表達(dá)的信息造成誤解。按數(shù)據(jù)壓縮編碼的原理和方法進(jìn)行劃分統(tǒng)計(jì)編碼，主要針對(duì)無(wú)記憶信源，根據(jù)信息碼字出現(xiàn)概率的分布特征而進(jìn)行壓縮編碼，尋找概率與碼字長(zhǎng)度間的最優(yōu)匹配。預(yù)測(cè)編碼是利用空間中相鄰數(shù)據(jù)的相關(guān)性來(lái)進(jìn)行壓縮數(shù)據(jù)的。變換編碼是將圖像時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)進(jìn)行處理。分析—合成編碼是指通過(guò)對(duì)源數(shù)據(jù)的分析，將其分解成一系列更適合于表示的“基元”或從中提取若干更為本質(zhì)意義的參數(shù)，編碼僅對(duì)這些基本單元或特征參數(shù)進(jìn)行。按照媒體的類型進(jìn)行壓縮劃分圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)聲音壓縮標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)圖象壓縮標(biāo)準(zhǔn)8.2.2霍夫曼編碼霍夫曼編碼（Huffman）是運(yùn)用信息熵原理的一種無(wú)損編碼方法，這種編碼方法根據(jù)源數(shù)據(jù)各信號(hào)發(fā)生的概率進(jìn)行編碼。在源數(shù)據(jù)中出現(xiàn)概率大的信號(hào)，分配的碼字越短；出現(xiàn)概率越小的信號(hào)，其碼字越長(zhǎng)，從而達(dá)到用盡可能少的碼表示源數(shù)據(jù)?；舴蚵幋a的算法初始化，根據(jù)符號(hào)概率的大小順序?qū)Ψ?hào)進(jìn)行排序。把概率最小的兩個(gè)符號(hào)組成一個(gè)新符號(hào)（節(jié)點(diǎn)），即新符號(hào)的概率等于這兩個(gè)符號(hào)概率之和。重復(fù)第2步，直到形成一個(gè)符號(hào)為止（樹(shù)），其概率和等于1。分配碼字。碼字分配從最后一步開(kāi)始反向進(jìn)行，即從最后兩個(gè)概率開(kāi)始逐漸向前進(jìn)行編碼，對(duì)于每次相加的兩個(gè)概率，給概率大的賦“0”，概率小的賦“1”（也可以全部相反，如果兩個(gè)概率相等，則從中任選一個(gè)賦“0”，另一個(gè)賦“1”）?；舴蚵幋a的特點(diǎn)霍夫曼編碼構(gòu)造出來(lái)的編碼值不是唯一的。對(duì)不同信號(hào)源的編碼效率不同由于編碼長(zhǎng)度可變，因此譯碼時(shí)間較長(zhǎng)；編碼長(zhǎng)度的不統(tǒng)一，也使得硬件實(shí)現(xiàn)有難度。行程編碼行程編碼又稱行程長(zhǎng)度編碼（RunLengthEncoding，RLE），是一種熵編碼。這種編碼方法廣泛地應(yīng)用于各種圖像格式的數(shù)據(jù)壓縮處理中。行程編碼的原理是在給定的圖像數(shù)據(jù)中尋找連續(xù)重復(fù)的數(shù)值，然后用兩個(gè)字符取代這些連續(xù)值。即將具有相同值的連續(xù)串用其串長(zhǎng)和一個(gè)代表值來(lái)代替，該連續(xù)串就稱為行程，串長(zhǎng)稱為行程長(zhǎng)度。行程編碼分類定長(zhǎng)編碼不定長(zhǎng)編碼8.2.4詞典編碼詞典編碼（dictionaryencoding）技術(shù)屬于無(wú)損壓縮技術(shù)，主要是利用數(shù)據(jù)本身包含許多重復(fù)的字符串的特性。可以用一些簡(jiǎn)單的代號(hào)代替這些字符串，就可以實(shí)現(xiàn)壓縮，實(shí)際上就是利用了信源符號(hào)之間的相關(guān)性。字符串與代號(hào)的對(duì)應(yīng)表就是詞典。整理為word格式整理為word格式整理為word格式LZ77算法LZ77算法在某種意義上又可以稱為“滑動(dòng)窗口壓縮”，該算法將一個(gè)虛擬的、可以跟隨壓縮進(jìn)程滑動(dòng)的窗口作為詞典，要壓縮的字符串如果在該窗口中出現(xiàn)，則輸出其出現(xiàn)位置和長(zhǎng)度。LZ77算法具體步驟（1）把編碼位置設(shè)置到輸入數(shù)據(jù)流的開(kāi)始位置。（2）找窗口中最長(zhǎng)的匹配串（3）以“(Pointer,