計算機多媒體技術(shù)基礎(chǔ)知識

1、計算機多媒體技術(shù)基礎(chǔ)知識 計算機多媒體技術(shù)基礎(chǔ)知識一、媒體 (media) 1 什么是媒體？在計算機領(lǐng)域中的含義？ 媒體概念 (Media)媒體是承載信息的載體， 但在不同領(lǐng)域有不同說 法。僅在計算機領(lǐng)域就有幾種含義：(1) 存儲信息的媒體：如磁帶、磁盤、光盤等。(2) 傳播信息的媒體：如電纜、電磁波等。(3) 表示信息的媒體：如數(shù)值、文字、聲音、圖 形、圖像、視頻等。 我們這里將要討論的是表示信息的媒體， 即信息 的存在形式和表現(xiàn)形式。2什么是多媒體？關(guān)于多媒體的定義， 現(xiàn)在有各種說法， 不盡一致。從字面理解， 多媒體應(yīng)是“多種媒體 的綜合”，事實上它還應(yīng)包含處理這些信息的程 序和過程， 即

2、包含“多媒體技術(shù)”。 多種媒體的 綜合從狹義角度來看， 多媒體是指用計算機和 相關(guān)設(shè)備交互處理多種媒體信息的方法和手段； 從廣義來看， 則指一個領(lǐng)域， 即涉及信息處理的 所有技術(shù)和方法，包括廣播、電視、電話、電子 出版物、家用電器等。3 多媒體信息包括的信息種類？(1) 文本 (Text) ：包括數(shù)字、字母、符號和漢字。(2) 聲音 (Audio) ：包括語音、歌曲、音樂和各種(3) 圖形 (Graphics) ：由點、線、面、體組合而 成的幾何圖形。圖像(Image):主要指靜態(tài)圖像，如照片、畫 片等。(5) 視頻(Video):指錄像、電視、視頻光盤(VCD) 播放的連續(xù)動態(tài)圖像。(6)

3、動畫 (Animation) :由多幅靜態(tài)畫片組合而 成，它們在形體動作方面有連續(xù)性，從而 產(chǎn)生 動態(tài)效果。包括二維動畫(2D、平面效果)、三維 動畫(3D、立體效果)。4 多媒體特性？ 多媒體除了具有信息媒體多樣化的特征之外， 還 具有以下三個特性:(1) 數(shù)字化:多媒體技術(shù)是一種“全數(shù)字”技術(shù)。 其中的每一媒體信息，無論是文字、 聲音、圖 形、圖像或視頻，都以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)進行生成、 存儲、處理和傳送。(2) 交互性 ：指人機交互，使人能夠參與對信息 的控制、使用活動。例如播放多媒體節(jié)目 時， 可以人工干預(yù)， 隨時進行調(diào)整和改變， 以提高獲 取信息的效率。(3) 集成性 ：是將多種媒體信息

4、有機地組合到一 起，共同表現(xiàn)一個事物或過程，實現(xiàn)“圖、 文、 聲”一體化。5. 多媒體的關(guān)鍵技術(shù) 多媒體技術(shù)實際是面向三維圖形、 立體聲和彩色 全屏幕畫面的“實時處理”技術(shù)。實現(xiàn) 實時處 理的技術(shù)關(guān)鍵， 是如何解決好視頻、 音頻信號的 采集、傳輸和存儲問題。其核心則是 “ 視頻、 音頻的數(shù)字化 ”和“ 數(shù)據(jù)的壓縮與解壓縮 ”。此 外在應(yīng)用多媒體信息時，其表達方 法也不同于 單一的文本信息，而是采用超文本和超媒體技 術(shù)。(1) 視頻、音頻的數(shù)字化：是將原始的視頻、音 頻“模擬信號”轉(zhuǎn)換為便于計算機進行處理的 “數(shù)字信號”，然后再與文字等其它媒體信息進 行疊加，構(gòu)成多種媒體信息的組合。(2) 數(shù)據(jù)

5、的壓縮與解壓縮：數(shù)字化后的視頻、音 頻信號的數(shù)據(jù)量非常之大， 不進行合理壓縮根本就無法傳輸和存儲。因此，視頻、音頻信息數(shù) 字化后，必須再進行壓縮才有可能存儲和傳送。 播放時則需解壓縮以實現(xiàn)還原。(3) 超文本和超媒體技術(shù) 超文本(Hypertext):傳統(tǒng)的文本信息是按“線性結(jié)構(gòu)”組織的，即 按順序排列，用戶只能依次提取。超文本則采用“非線性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”來組織 次，但都有“指針”鏈接(Link) o用戶可以隨文本信息,各部分文本之間沒有順序、不分層心所欲地進行跳轉(zhuǎn)，調(diào)用非常靈活。所以超文 本指的是使用鏈接方式連接相關(guān)文件的一項技 術(shù)。并且不限于文本文件。 超媒體(Hypermedia):傳統(tǒng)的

6、信息媒體只是數(shù)字和文本，表現(xiàn)形式單 調(diào)。超媒體概念除了針對文、圖、聲、像多種媒體 信息之外，還包含必須采用超文本技術(shù)的要求。所以超媒體指的是使用超文本方式鏈接文、圖、 聲、像多種媒體文件的一項技術(shù)。多媒體技術(shù)和多媒體計算機一什么是多媒體計算機 （Multimedia Personal Computer）多媒體計算機是計算機將文字處理、圖 形圖像技術(shù)、聲音技術(shù)等與影視處理技術(shù)相結(jié)合 的產(chǎn)物，它是 90 年代的又一次革命。 二多媒體計算機的組成 多媒體硬件平臺，軟件平臺，多媒體制作工具。 三多媒體的應(yīng)用 1教育方面 2商業(yè)方面 3電子出版方面 4. 家用多媒體二、聲音處理知識 1 聲音類型？波形聲

7、音（wave）、數(shù)字音樂（midi ）。Wav文件與mid文件的比較：A:存儲空間方面：前者大，后者小的多； B:修改方面：前者不易，后者有響應(yīng)的軟件 （ CAKEWALKC:播放效果受聲卡影響程度：前者受聲卡不大， 后者則受聲卡質(zhì)量影響很大。D:二著可以同時放音。2 聲波數(shù)字化技術(shù)的參數(shù)？ 采樣頻率、采樣數(shù)據(jù)位數(shù)、聲道數(shù)。 一聲音文件的數(shù)據(jù)量（存儲容量）的計算公式: （采樣頻率 *采樣數(shù)據(jù) *位數(shù)聲道數(shù)） /8=字節(jié)數(shù)/ 秒3 什么是聲卡？其基本功能？ 聲卡又稱音效卡，是一塊專用電路板， 插入到主板的擴展槽中。它是多媒體計算機接 收、處理、播放各類音頻信息的重要部件，也是 多媒體計算機不可缺

8、少的組成部分。它的基本功能是: 錄放功能、 midi 功能、 混音輸出、語音壓縮及解壓縮功能。三、圖像處理知識1 視覺媒體的分類: 主觀圖形:使用各種繪圖軟件制作的圖片 按媒體裁住處生成方式分: 主觀圖象:使用各種繪圖軟件人為制作的圖片。 客觀圖象: 由光電轉(zhuǎn)換設(shè)備 （攝影像機、 掃描儀、 數(shù)碼相機等） 生成的具有自然明暗、 顏色層次的 圖片、圖像。 按媒體信息存儲方式分為:位圖圖像：占存儲空間大 (據(jù)“像素”逐點存 儲全部信息) PCX、BMP、TIF 、GIF、TGA 矢量圖形：適用于圖形和動畫 (據(jù)“數(shù)學(xué)表達 式”對圖形實體抽象描述， 僅存儲這些抽象化的 特征。 WM、F DXF。 按圖

9、像的視覺效果分為： 靜態(tài)圖像：圖形和圖象 動態(tài)圖像：動畫和視頻 2圖形文件的格式：(1) GIF 圖形文件格式在網(wǎng)絡(luò)上 , 最常見的文件格式是 GIF(CompuServe Graphical Interchange Format),更確切地說 ,是 GIF89A 格式。他經(jīng)過了幾次修改和擴充 , 現(xiàn)在 已經(jīng)具有了如下所述的許多重要的特性： 使用無損壓縮方案 , 所以, 圖像在壓縮以后不 會有細節(jié)的損失。 最多可以顯示 256 種顏色。 支持透明的背景 , 從而可以創(chuàng)建帶有透明區(qū) 域的圖像。 是交織文件格式 ,所以, 在瀏覽器完成下載圖 像之前, 用戶就可以看到該圖像了。 受到幾乎所有的圖像瀏

10、覽器的支持 , 所以大 多數(shù)用戶都可以看到網(wǎng)絡(luò)上的 GIF圖像,而不必 擔(dān)心兼容性問題。 是一種公開的圖形文件格式 , 雖然仍然受到 版權(quán)保護 , 不過對于個人用戶是免費的。(2) JPEG圖文文件格式另外一種十分流行的圖形文件格式就是 JPEG。 其目的是為了給攝影圖像提供一種標(biāo)準(zhǔn)的 有損 耗壓縮方案。下面是JPEG圖形文件格式的特 性： 使用有損耗的壓縮方案 , 所以圖像在壓縮后 會損失一些細節(jié)。 支持大約 1670 萬種顏色 , 可以很好地再現(xiàn)攝 影圖像 , 尤其是色彩豐富的大自然。 JPEG格式的圖像要比GIF格式的圖像小,所 以下載的速度要快一些。 在圖像的鮮明的邊緣周圍會損失細節(jié)

11、, 所以 , 他并不適用于包含鮮明對比圖形或者文本的圖 像。(3) PNG圖形文件格式PNG是專門為網(wǎng)絡(luò)而準(zhǔn)備的。PNG格式既有GIF 的優(yōu)點，又有JPEG的優(yōu)點，他是一種新的無損耗的文件格式，同時還避免了 GIF自身具有的一些問題。他的壓縮技術(shù)比GIF好,并且支持的顏色種類也 多于GIF,達到了 1670萬種。目前，在Dreamweaver、 Microsoft Explore4.0,和Netscape Navigator4.0 及其更高版本都支持PN御形格式。(4) BMF圖形文件格式BMP文件格式也被稱為位圖格式，他在Windows 操作系統(tǒng)上經(jīng)常見到。 這些文件幾乎完全沒有壓 縮 ，

12、體積極為龐大 ， 所以下載極為費時。所以 ， 基 于這個原因 ， 目前只有 Microsoft 的 Internet Explorer支持BMP文件。所以用戶最好不要使 用BMF圖形文件格式。3 視頻信號基本知識 幾種常用的視頻信號由前所述，顯示器顯示圖像時，使用的是RGB言號。但考慮到視頻信號的發(fā)射、傳輸?shù)葐栴}，以 及某些設(shè)備的兼容性，經(jīng)常使用的卻是一些由RGB信號派生出來的其它視頻信號。現(xiàn)將幾種常 用的視頻信號介紹如下： RGB言號：是根據(jù)三基色原理，由光電轉(zhuǎn)換器 件直接生成的電信號，它具有最高的信號質(zhì)量。 但在傳輸時會極大地增加帶寬， 從而提高設(shè)備成 本，而且與黑白電視不兼容。 YUV信

13、號：根據(jù)眼睛對亮度非常敏感，辨別能 力強，而對顏色分辨能力差的特點， 采用一個亮 度信號(Y)和兩個色差信號(U、V)去描述像素； 并通過降低色差信號采樣頻率， 達到頻帶寬度變 小的目的，從而緩解對傳輸條件的苛求。 丫/ C信號：即將U V兩個色差信號進一步合 成為一個色度信號C。但圖像質(zhì)量不如 WV言號。 在視頻設(shè)備上使用的 SVideo 接口便是這種信 號。 復(fù)合視頻信號： 也稱彩色全電視信號， 是將 Y、 C 信號再進行合成而得到的。由于復(fù)合視頻信號 將所有的分量、 同步信號和消隱信號都復(fù)合成為 一個信號， 所以容易產(chǎn)生串?dāng)_， 是這些視頻信號 中圖像質(zhì)量最差的。將RGE信號轉(zhuǎn)換為YUV信

14、號、 Y/ C信號以及復(fù)合視頻信號的過程稱為編碼，而把它們還原成RGB言號的逆過程則叫解碼。 視頻信號的制式當(dāng)前國際流行的視頻信號制式有二種：PAL制、NTSC制和SECAh制。在我國接觸較多的是前兩 種。 PAL制：是我國采用的電視標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定每秒25 幀畫面，每幀畫面 625 行，分為兩場顯示 （隔行 掃描） 。即第一場畫面掃描奇數(shù)行，第二場畫面 掃描偶數(shù)行，然后組合為一幅完整的圖像。 PAL 制以分辨率表示的圖像大小規(guī)定為 768X 576。 NTSC制：是美國采用的電視標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定每秒30幀畫面，每幀畫面 525行，也分兩場顯示 （隔 行掃描），其圖像大小為720X 486。由于PAL制

15、與NTSC制的場掃描頻率、行掃描頻率以及其它處理完全不同，所以它們互不兼容。 圖像數(shù)據(jù)壓縮哪兩種？ 有損壓縮與無損壓縮。 主要圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：JPEG與MPEG作業(yè)： 1：認真閱讀教材，掌握基本知識。 2：熟悉各類媒體文件類型。Acdsee3.2 的使用（ bmp 、 gif 、 jpg ）超級解霸5.0的使用（mpg、dat、wav、mid、 rmi 、 mp1 、 mp2 、 mp3）212 音頻媒體的處理在 windows 下可以處理的音頻信息有三 種類型： 來自自然界的聲波、 人工設(shè)計時電子數(shù) 字音樂和CD唱片。下面對這三種聲音的處理過 程、有關(guān)技術(shù)和其它相關(guān)知識進行介紹。 1波形聲音

16、(WAVE) 波形聲音是來自自然界的聲波，通常由話筒采 集，按聲波波形的變化規(guī)律，轉(zhuǎn)換成電子 模擬 信號，并記錄下來 ( 例如記錄在磁帶上 ) 。(1) 聲波的數(shù)字化技術(shù) 若要通過計算機處理或回放這些波形聲音的模擬信號，必須先用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)把它們轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號， 然后才可以進行處理或者存儲； 回 放時，則須用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)把數(shù)字信號還原 成波形聲音的模擬信號， 然后再回放。 這個過程 就是聲音的數(shù)字化技術(shù)。 聲音的數(shù)字化技術(shù)是多 媒體計算機中一項重要的基本技術(shù)。(2) 數(shù)據(jù)存儲：波形聲音的模擬信號經(jīng) ADC數(shù)字 化后，可將數(shù)據(jù)存儲到一個擴展名為. WAV的文 件中。該文件一般沒

17、有經(jīng)過壓縮處理， 所以占用 存儲空間較大。(3) 波形聲音數(shù)字化的技術(shù)參數(shù) 采樣頻率 (Sampling Rate) ：是一秒鐘內(nèi)對聲 波模擬信號采樣的次數(shù)。采樣頻率越高， 聲音 保真度越好， 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也就越大， 占用存儲 空間越多。為此，按照對聲音的不同要 求，設(shè) 置了三個標(biāo)準(zhǔn)，分別為語音效果、音樂效果、高 保真效果。 采樣數(shù)據(jù)位數(shù) (Sampling Data) ：也稱量化精 度，是每個采樣點二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)， 有 8、 12、16 位之分。此位數(shù)對聲音的音質(zhì)有重大影 響，位數(shù)越多，還原的音質(zhì)越細膩，占 用存儲 空間越大。 聲道數(shù) (Channels) ：有單聲道、雙聲道 ( 立體 聲

18、) 和多聲道。聲道越多，數(shù)據(jù)量越 大，空間感 越強。一個聲音文件的數(shù)據(jù)量 (存儲容量 )可用下面公 式計算：(采樣頻率X采樣數(shù)據(jù)位數(shù)x聲道數(shù))/ 8=字節(jié) 數(shù)秒2數(shù)字音樂 (MIDI)(1) 數(shù)字音樂的制作數(shù)字音樂寫成 MIDI(Musical lnstrumentDigital Interface) ，代表樂器數(shù)字接口， 是 數(shù)字音樂的一個國際標(biāo)準(zhǔn)。 人工創(chuàng)作的數(shù)字音樂 被寫在一個文件中，這些文件里的數(shù)據(jù)不 是聲 波數(shù)字化的那種數(shù)據(jù)， 而是一串指令。 其中包括 音符、定時和多達 16 個通道的樂器定義。 對每 個音符的信息又包括按鍵、通道號、持續(xù)時間、 音量和力度等。是純粹符號化的音樂。 這

19、類文件的擴展名是 MID。(2) MIDI文件與 WAX文件的比較 MIDI文件占用存儲空間小：一小時高保真的 立體聲音樂，使用.MID格式存儲約占用400 KB; 若用.WAX格式存儲則占用600MB相差1500倍。 MIDI 文件可以靈活處理：在音序器的幫助下， 用戶可以任意改變音調(diào)、音色等屬性， 產(chǎn)生特 殊效果。WAV文牛則很難做到。當(dāng)播放WA玫件時，可同時播放 MIDI音樂， 從而產(chǎn)生配樂效果。但兩個 WAV文牛則不能同 時播放。 WAV文件可以從任何聲源錄制生成，而且在 各種計算機上的播放效果基本一致。 MIDI 文件 則無法得到自然界中的所有聲音， 而且播放效果 還與合成器的質(zhì)量有

20、關(guān)， 不同檔次的聲卡差異較 大。3. CD唱片CD唱片對聲音的生成、處理、還原方法與 WAVE 文件基本相同， 也是通過數(shù)字采樣技術(shù) 制作的， 但不生成.WAX文件，而是把采樣數(shù)據(jù)直接寫在 光盤上。它的規(guī)范是：采樣頻率44. 1xHz、采 樣數(shù)據(jù) 16 位、立體聲。因此能完全重現(xiàn)原來聲 音 的效果。4. 聲卡聲卡又稱音效卡， 是一塊專用電路板， 插入到主 板的擴展槽中。 它是多媒體計算機接收、 處理、 播放各類音頻信息的重要部件， 也是多媒體計算 機不可缺少的組成部分。(1) 聲卡的基本功能 錄音、放音功能：達到的采樣標(biāo)淮應(yīng)是44. 1KHz、 16bit ，立體聲。 MIDI 音樂功能：應(yīng)

21、達到同時合成六種旋律樂器和兩種打擊樂器。 混音輸出功能：能實現(xiàn)六種聲源的混音輸出， 雙聲道。 語音壓縮、解壓縮功能：應(yīng)兼容朋 PCM自適 應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制 ) 規(guī)范。(2) 聲卡的選擇 通?？紤]下列因素： 從聲波采樣位數(shù)來看，選擇 8位聲卡，或是16 位聲卡?，F(xiàn)在基本選用后者。 從立體聲效果來看，選擇雙聲道聲卡，或是 3D增強音效立體聲聲卡?，F(xiàn)在已出現(xiàn)具有杜比 邏輯五聲道解碼性能的環(huán)繞聲聲卡， 需要配置前 后左右五個音箱。 從收錄、播放來看，選擇半雙工聲卡，或是全 雙工聲卡。前者接收、播放不能同時進行；后者 則可以。利用全雙工特性還能通過因特網(wǎng) (Internet) 進行雙方實時通話。 從

22、MIDI 合成來看：選擇剛合成器聲卡，或是 波表合成器聲卡。 若選用后者， 還需進一步考慮 使用軟波表，還是硬波表：波表中復(fù)音數(shù)量是 32,還是64。軟波表強烈依賴CPU的速度，硬 波表固化在芯片中，不依賴CPU復(fù)音數(shù)量多時， 音效將更加自然逼真。 從音頻輸出來看：選擇具有功率放大器的較 好，能直接推動音箱。 還要注意是否符合windows 95支持的P&P插 即用(Plug and Play)規(guī)范。213 圖形、圖像和視頻1視覺媒體的分類(1) 按媒體信息生成方式分類 主觀圖形：指使用各種繪圖軟件制作的圖片。 包括由點、線、面、體構(gòu)成的圖形 (Graphics) 和二維、三維動畫 (Anim

23、ation) 。 客觀圖像： 由光電轉(zhuǎn)換設(shè)備 ( 攝像機、掃描儀、 數(shù)碼相機等 )生成的具有自然明暗、顏色層次的 圖片。包括圖像 (Image) 和視頻 (Video) 。(2) 按媒體信息存儲方式分類 位圖 (bitmap) 圖像：按“像素”逐點存儲全部 信息，適用于各類視覺媒體信息。 這種存儲方式 占用存儲空間很大。 矢量 (Vector) 圖形：用“數(shù)學(xué)表達式”對圖形 中的實體進行抽象描述 (即矢量化 ) ，然后存儲這 些抽象化的特征。適用于圖形和動畫。(3) 按圖像的視覺效果分類 靜態(tài)圖像：只是一幅圖片。包括圖形和圖像。 動態(tài)圖像：由一組圖片組成，依次連續(xù)顯示。 包括動畫和視頻。由上述

24、各種分類可以看出： 圖形和圖像之間， 圖 像和視頻之間，視頻和動畫之間， 都是既有聯(lián)系， 又有區(qū)別的一些概念，關(guān)鍵在于從哪個角度去2圖形文件的格式 由于各種圖形處理軟件都有各自的處理方法， 所 以它們的文件存儲格式各不相同。 了解這些圖形 文件的基本信息和存儲格式， 有助于對圖形數(shù)據(jù) 的應(yīng)用和處理 ( 文件壓縮、文件格式轉(zhuǎn)換等 )。(1) 以位圖方式存儲的文件格式 主要有如下幾種： PCX文件：PCX格式是Z soft公司為存儲 “ PC畫筆” (PC Paintbrush)軟件包生成的圖形而建立的。由于它較早地使用位圖方式存儲圖 形，所以多數(shù)軟件都可兼容。 它的壓縮效率取決 于圖形結(jié)構(gòu)和顏色

25、數(shù)目， 對于顏色較少、 構(gòu)造簡 單的圖形效果較好。 BMF文件：BMP(Bitmap)格式是 Microsoft 公 司專門為windows制訂定的位圖文件格式，也就 是以前 windows版本的 DIB(Device Independent Bitmap) 格式。除了 windows 環(huán)境下的軟件之外， 不能在非windows環(huán)境下使用。 TIF 文件：TIF(Tag lmage File Format) 格式 是A1dus和Microsoft公司為掃描儀和計算機的“出版軟件”而制訂的，是多媒體CD ROM中的 一種重要文件格式。 由于它與計算機硬件及操作 系統(tǒng)無關(guān)，所以在國際上廣為流行。

26、TIF 格式可 轉(zhuǎn)換為BMP格式。 GIF 文件：GIF(Graphics Interchange Format) 格式是Compu Serve公司開發(fā)的文 件格式。主要目的是為了在網(wǎng)上能夠方便地進行 圖形傳輸和交換。 TGA文件：TGA格式是Truevi sion 公司為支 持它們的圖形卡而制訂的一種格式。(2) 以矢量方式存儲的文件格式 WM文件：WMF(windows Meta File)格式是Microsoft 公司制定的圖元存儲格式。文件使用 矢量圖形描述語言， 占用存儲空間要比值圖存儲 方式小很多； 顯示時，利用編譯程序再將文件內(nèi) 容轉(zhuǎn)換成可見的圖形，故又稱矢量格式轉(zhuǎn)換文 件。 D

27、XF文件：DXF(Drawing Exchage Files) 格式 是Autodesk公司為計算機輔助設(shè)計(CAD)制訂 的一種數(shù)據(jù)交換格式。這種格式得到其它CAD程 序的廣泛支持，對于非CAD的工程繪圖也有很大 價值。3視頻信號基本知識(1) 視頻圖像的由來 顏色的產(chǎn)生：根據(jù)三基色原理，將紅（Red）、 綠（Green）、蘭（Blue）三種基本顏色進行不同比 例的混合，便可組合出豐富多彩的所有顏色。 圖像的構(gòu)成： 將一幅矩形畫面均勻分割成有限 的行和列，例如，640（列）X480（行）、1024（列）X 768（行）；則所有行、列的交叉位置 便是所謂的“像素”點； 給每個像素點賦予實際 的

28、顏色，便構(gòu)成一幅圖像。 光電轉(zhuǎn)換：通過光敏器件 CCD電荷藕合器件） 可以把一個像素點的顏色轉(zhuǎn)換成包含有 R、 G、 B三種信息成分的電信號。 圖像采集：使用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備（攝像機、數(shù)碼 相機等） ，從第一行左端的第一個像素點開始， 每行自左向右 （ 稱水平掃描， 對應(yīng)行頻 ） 、各行間 自上向下 （ 稱垂直掃描， 對應(yīng)幀頻 ） ，依次將全部 像素點轉(zhuǎn)換成有序的肌B電信號，并存儲下來， 便采集到一幀圖像。 這一過程由掃描電路和其它 輔助電路自動完成。 圖像顯示： 通過與圖像采集完全相同的掃描過 程，控制顯像管的電子槍依次有序地擊打屏幕上 的像素點：同時按該像素點的RGB數(shù)值控制電子 束的強度；當(dāng)

29、把屏幕上的像素點全部掃描一遍之 后，便可看到復(fù)原的一幀圖像。 圖像的穩(wěn)定：保持一定的水平和垂直掃描速 度，使顯示的圖像一幀一幀地不斷刷新， 利用人 眼的“視覺暫留”現(xiàn)象，便看到了穩(wěn)定的圖像。 如果每次刷新的各幀圖像完全相同， 這就是“靜 態(tài)圖像”； 如果每次刷新的各幀圖像不相同， 則 是“動態(tài)圖像”。(2)14 視頻媒體的處理 1視頻圖像的數(shù)字化無論是RGB言號，還是Yuv信號：也不管PAL制, 還是NTsC制；如果用計算機對它們進行處理， 必須先要數(shù)字化。 視頻圖像數(shù)字化的方法及量化 因素與音頻信號相似。視頻圖像數(shù)字化的典型做法是：采用 YW言號； 按Y: u: V= 4: 2: 2的比例關(guān)

30、系設(shè)置三個分量 的采樣頻率；三個分量的采樣數(shù)據(jù)位都定為 8bit ，達到 24 位色標(biāo)準(zhǔn)。2圖像數(shù)據(jù)的壓縮(1) 數(shù)據(jù)壓縮的幾點考慮數(shù)據(jù)壓縮的目的：用最少的代碼表示源信息， 減少所占存儲空間， 并利于傳輸。 由數(shù)據(jù)壓縮的 思路：將圖像中的信息按某種關(guān)聯(lián)方式進行規(guī)范 化，改用這些規(guī)范化的據(jù)描述圖像， 以大量減少 數(shù)據(jù)量。例如，某個四邊形為紅色，這時只要保 存四個頂點的坐標(biāo)和紅顏色代碼就成了； 又如在 動態(tài)圖像中， 則可只記錄運動部分的變化。 如此 規(guī)范化之后，就不必存儲每個像素的信息了。(2) 數(shù)據(jù)壓縮的分類 無損壓縮： 也稱冗余壓縮法。 它去掉數(shù)據(jù)中的 冗余部分， 在以后還原時可以重新插入，

31、即信息 不丟失。因此，這種壓縮是可逆的。但壓縮比很 小，僅為 2 ： 15： 1。 有損壓縮： 其作法是在采樣過程中設(shè)置一個門 限值，只取超過門限的數(shù)據(jù)。 即以丟失部分信息 達到壓縮目的。 例如，把菜一顏色設(shè)定為門限值 后，則與其十分相近的顏色便被視為相同， 而實 際存在的細微差異都被忽略了。 由于丟失的信息 不能再恢復(fù)， 所以這種壓縮是不可逆的。 但利用 人的視覺特性， 使得解壓縮后的圖像看起來與原 來圖像“一樣”。 這種方法的壓縮比很大， 但壓 縮比越大，圖像質(zhì)量越差，因此，兩者要綜合平 衡。(3) 數(shù)據(jù)壓縮方法的評價 壓縮比要大。壓縮算法要簡單。 也就是壓縮、 解壓縮的速度 要快。最好能

32、實時壓縮、解壓縮。 還原效果要好，盡可能恢復(fù)原始圖像。 3主要的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)(1) JPEG(Joint Photographics Experts Group) JPEG是由國際標(biāo)難化組織(ISO)和國際電報電話 咨詢委員會(CCITT)聯(lián)合組織專家組制訂的“靜 態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)”，于1992年經(jīng)ISO批準(zhǔn)。這 一標(biāo)準(zhǔn)適用于黑白和彩色的照片、 傳真及印刷圖 片，可以支持很高的圖像分辨率和量化精度。 (2)MPEG(Motion Picture Experts Group) MPE(也是由ISO和CCITT聯(lián)合專家組制訂的， 適用于“動態(tài)圖像和伴音”的編碼標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng)初主 要為了解決圖像信息的傳輸

33、問題，所以 MPE(將 最大數(shù)據(jù)傳輸率(MB億)作為標(biāo)準(zhǔn)之一。其意思 是，一秒鐘內(nèi)的圖像和伴音信息， 壓縮后的數(shù)據(jù) 量應(yīng)小于可傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量， 否則做不到實時 傳送。先后推出的標(biāo)準(zhǔn)有 MPEG l 和 MPEG 2。MPEG： 1991年11月提出，1992年批難。已 經(jīng)公布的三部分是 MPE覦頻、MPE雷頻、MPEG 系統(tǒng)，第四部分“一致性檢測” 仍在制訂中。前三部分分別規(guī)定了視頻壓縮、 音頻壓縮及多種 數(shù)據(jù)流的復(fù)合與同步問題。它們的任務(wù)是：將圖像和伴音以可接受的還原質(zhì)量壓縮到1. 5MB/S的碼率。把視頻和音頻復(fù)合成一個單一的數(shù)據(jù)流保證視頻和音頻同步MPEG2 1993年11月提出并批準(zhǔn)

34、。MPEG是MPEG的升級，MPEG標(biāo)準(zhǔn)主要適用于高清晰度數(shù)字電視。其數(shù)據(jù)傳輸率可達 4-10MB/S 4.視卡及其類型視卡又稱視頻卡，是一塊專用電路板， 插入到主板的擴展槽中。它是多媒體計算機接 收、處理、播放各種視頻信號的重要部件，也是 多媒體計算機不可缺少的組成部分。 根據(jù)其功能 的不同，有多種產(chǎn)品和名稱。(1) 視頻采集卡 又稱為視頻捕獲卡或視頻輸入卡。 視頻采集是各 種視卡應(yīng)該具有的一項基本功能采集過程：對視頻圖像信號進行采樣、量化, 然后將數(shù)據(jù)存儲到“幀存儲器”。 圖像來源：可以是攝像機、錄像機、影碟機或 光盤上的圖像信號。 主要性能和選擇：采集方式：分為單幀采集（靜態(tài)圖像）、連續(xù)

35、采 集（動態(tài)圖像）。采樣頻率比：指丫： U: V= 4: 2: 2或4: 1:1。存儲方式：可存入內(nèi)存,或直接存到磁盤；可 壓縮后存儲,或不壓縮存儲。采集分辨率：可支持哪幾種分辨率 ?最高分辨 率是多少 ?處理功能：指對采集的圖像能做哪些特技處 理?輸入插頭：除了 RCA插頭（俗稱梅花插頭）之 外,是否有 SVideo 插頭 ?總線標(biāo)準(zhǔn)：是否PCI總線？（EISA和VESA總線 已被淘汰 ）。（2）電視接收卡俗稱 TV 卡,將此卡插入擴展槽,就時在顯示器屏幕上收看電視節(jié)目了。 TV卡是在采集卡的基 礎(chǔ)上增加一個“高頻接收調(diào)諧電路”來實現(xiàn) 接收電視信號的，而電視的選臺、調(diào)諧、搜索等 控制功能全部

36、由軟件完成。高檔的 Tv 卡除了收 看電視節(jié)目之外， 也可以對電視節(jié)目進行采集和 存儲，以及某些特技處理。 出于我國電視使用的 是P從制，所以W卡應(yīng)與其配套。(3) 解壓縮卡俗稱影碟卡， 將此卜插入擴展槽， 就可在顯示 器屏幕上觀看VCD節(jié)目了。主要用于家庭娛樂和 教育，曾風(fēng)行一時。 使用解壓縮卡對壓縮圖像進 行解碼的方式，稱為“硬解壓”。當(dāng)前由于Pentium微處理器的運算速度已能滿足 MPEG標(biāo) 準(zhǔn)算法的解碼要求， 因此使用“軟解壓”的用戶 越來越多了。(4) 壓縮卡 壓縮卡是為電子出版物或制作影視節(jié)目使用的， 它們各有自己的國際標(biāo)準(zhǔn)。電子出版物和VCD采用MPEGE縮標(biāo)淮。壓縮比 可高達 l00 ：1200：1。目前大部分壓縮卡符 合MPEG I,隨著新型DVD視盤的上市，符合肥 EG 2標(biāo)準(zhǔn)的壓縮卡將越來越多。制作影視節(jié)目 要求以幀為單位進行編輯， 因此采用幀間相關(guān)預(yù)測壓縮方法的MPEGF適用，故而使用Motion JPEG標(biāo)準(zhǔn)。由硬件實現(xiàn)JPEG的算法， 實時對視頻圖像進行壓縮和解壓縮。 為了保證圖 像質(zhì)量，通常壓縮比只有 5：17：1。(5) 視頻輸出卡 由