《多媒体数据描述》PPT课件.ppt

第5章 多媒体数据描述,5.1.1 数据格式,1. BMP格式, Bitmap，Microsoft公司开发，用于Windows环境, 使用要点 (1) 用于表现打印、显示用图像 (2) 不适于网络传送 (3) 不适于提供印刷文件,5.1 静态图像文件,文件头,调色板数据 (反向排列),图像数据, 特点 (1) 扩展名采用“.bmp” (2) 文件描述单一(静止)图像 (3) 彩色模式: 24 232 (4) 调色板RGB数据顺序反向排列 (5) 以图像左下角为起点排列数据 (6) 一般采用非压缩数据格式,2. TIFF格式,Tag Image File Format，Aldus公司开发，用于精确描述图像的场合, 使用要点 (1) 平面设计作品的最佳表现形式 (2) 用于提供印刷文件 (3) 不适于网络传送,文件头,标识信息区,图像数据, 特点 (1) 扩展名采用“.tif” (2) 文件描述单一(静止)图像 (3) 彩色模式: 21 (单色) 232 (4) 支持多平台(PC & Macintosh) (5) 可采用多种压缩数据格式,3. TGA格式,Taga Image Format，Truevision公司开发，用于屏显和动画帧显示, 使用要点 (1) 用于表现影视广播级动画的帧 (2) 不适于保存高质量印刷文件 (3) 不适于网络传送, 特点 (1) 扩展名采用“.tga” (2) 文件描述单一(静止)图像 (3) 彩色模式: 20 (1色) 232 (显示模式依赖显示卡) (4) 图像分辨率固定为96dpi,文件头,调色板信息,图像数据,数据补充区,4. GIF格式,Graphics Interchange Format, CompuServe公司开发, 用于屏显和网络, 使用要点 (1) 用于屏幕显示图像和电脑动画 (2) 用于网络传送 (3) 不适于保存高质量印刷文件, 特点 (1) 扩展名采用“.gif” (2)具有87a、89a两种格式 87a 描述单一(静止)图像 89a 描述多帧图像 (3) 彩色模式: 28 (256色)，分辨率96dpi (4) 采用改进的LZW压缩算法,文件头,逻辑屏幕描述,图像数据,结束标志,调色板信息,由PC Paintbrush而得名, Zsoft公司开发, 主要用于PC Paintbrush绘图软件, 使用要点 (1)用于PC Paintbrush绘图软件,5.PCX格式, 特点 (1)扩展名采用“.pcx” (2) 一个文件存储一个图像 (3) 三类:单色文件、不超过16色文件、具 有256色的文件 (4) 采用RLE压缩算法存储数据,文件头,图像数据区 (256色调色板数据),6. JPEG格式,Joint Photographic Experts Group，联合专家小组开发，用于彩色图像 的存储和网络传送, 使用要点 (1) 用于保存表现自然景观的图像 (2) 用于网络传送 (3) 不适于表现有明显边界的图形 (4) 不适用于高质量印刷文件, 特点 (1) 扩展名采用“.jpg” (2) 采用有损压缩编码形式，数据量小 (3) 彩色模式: 232 (真彩色) (4) 经解压缩，方可显示图像，显示速度慢,经压缩的 图像数据,各类压缩算法,单色图像, 单色图像 颜色单一的图像，但并非只有一种颜色的图像,单色图像,5.1.2, 单色图像用途： 简单形式 文本显示、木刻、版画效果的图像 复杂形式 书籍用图片、报纸用图片 单色图像格式： TGA、JPG、TIF、PCX等,彩色图像,5.1.3,R G B,R数组 8bit表示(256阶梯) G数组 8bit表示(256阶梯) B数组 8bit表示(256阶梯) 最大表示：28 28 28 = 224 = 16777216 (16.7M) 真彩色图像大于等于24bit颜色数量的图像,三基色原理,彩色显示器、彩色打印机、彩色扫描仪、数码照相机等，都利用三基色原理进行工作,对应关系 R（红）+B（蓝）=M（品红） R（红）+G（绿）=Y（黄） G（绿）+B（蓝）=C（青） R（红）+G（绿）+B（蓝）=W（白）,CMYK彩色图像,2., CMYK 青、品红、黄、黑,C K M Y,C数组 8bit表示(256阶梯) M数组 8bit表示(256阶梯) Y数组 8bit表示(256阶梯) K数组 8bit表示(256阶梯) 最大表示：28282828 = 232 = 4294967296 (4294M),C M Y K,CMYK四基色颜色对应关系 CMYK彩色模式主要用于印刷。专业图像处理软件可直接输入、编辑和保存CMYK彩色图像，也可将RGB彩色图像转换成CMYK彩色图像。 JPEG格式、TIFF格式都支持32bitCMYK彩色图像数据的存储。,R（红）=Y（黄）+M（品红） G（绿）=Y（黄）+C（青） B（蓝）=M（品红）+C（青） C（青）=W（白）-R（红） M（品红）=W（白）-G（绿） Y（黄）=W（白）-B（蓝） K（黑）=Y（黄）+M（品红）+C（青）, CMYK 青、品红、黄、黑,C K M Y,动态原理, 动态图像定义 多帧位图的有序组合,5.2 动态图像文件,5.2.1, 动态原理 t 1 / 24s (视觉滞留时间)，产生连续活动视觉效果,动态图像分为两类 动画人工绘制的图形或计算机产生的图形以图像的形式表现出来 视频信号图像是实时获取的自然景物。 视频信号可分为模拟信号和数字信号, 视频模拟图像 常见为电视信号和录象机信号 常采用磁介质存储，如录像带 需使用专门的视频编辑设备处理视频模拟图像，计算机无能为力,视频数字图像 A/D，D/A转换过程由计算机设备和相应的软件进行 获取视频数字图像的方法：模拟视频输入（如录象带的模拟信号经A/D转换送计算机）数字视频输入（数码摄象机的数字视频信号送计算机） 数字视频信号的标准文件格式为AVI（Audio Video Interaced) 视频数字图像的特点：播放速度25帧/秒具有逆向性，可倒序播放可不失真地永远复制保存时间长，无信号衰减问题可利用计算机视频编辑技术制作特殊效果，如变形、三维动画效果,动态图像的技术参数, 帧速度 帧的切换速度 1 NTSC制 30 Frame/s 2 PAL制 25 Frame/s,5.2.2, 数据量 相关因素： 1 画面几何尺寸 2 颜色数量 3 采用的压缩算法（数字视频的数据量非常大。如320x233窗口中，以25帧/秒、颜色数为8bit,播放1分钟的视频信号,其数据量为 320X233X8X25X60=894720000 bit (107MB), 图像质量 相关因素 位图的颜色与分辨率，过分的数据压缩 将影响图像质量,Frame 1# Frame 2# ,动态图像文件描述,5.2.3,动态图像文件, AVI (Audio Video Interlaced) 音频视频交互文件 (.avi),音频+视频, FLC (Flicks) 电影(动画)文件 (.f li 或 .f lc),AVI,固定显示分辨率320233,END,1.AVI文件描述,AVI格式的文件是一种不需要专门的硬件支持就能实现音频与视频压缩处理、播放和存储的文件 AVI格式文件可以把视频信号和音频同时保存在文件之中，音频与视频可同步播放 利用视频文件编辑软件，可对视频文件进行剪辑、合成、配音等多种加工编辑 画面尺寸较小（320240），放大显示效果不理想,2.FLI/FLC文件描述,Autodesk公司先后开发两个平面动画制作系统 “Autodesk Animator”,画面尺寸320 240，64色/帧，最大4000帧，以FLI格式（扩展名.fli)保存。目前被淘汰。 “Autodesk Animator Pro”,画面尺寸与显卡容量有关，256色/帧，最大4000帧，以FLC格式（扩展名.flc)保存。数据量小（压缩数据存放，除第一帧外，各帧只包含与前一帧有差异的像素数据）、实时性好、动画演播平稳、不支持同步声音（有些动画播放器可配上同步声音）。,5.3.1,声音文件分类,5.3 声音文件, WAV Wave，波形音频文件 (.wav), MIDI Musical Instrument Digital Interface， 乐器数字化接口文件 (.mid),STOP,STOP,1.波形音频信号的获取,利用麦克风直接录音，获取数字化的语音和音乐素材 将音响、收音机、电视机等音频输出信号送声卡，利用音频处理软件录音，以获取数字音频信号 将音乐光盘放入CD-ROM驱动器中，对CD音轨进行声音采样，转化为数字音频信号 直接获取存储介质上的波形音频文件 利用格式转换软件，将mp3等压缩音频文件转换成波形音频文件, WAV文件描述,2.波形音频信号指标,波形音频信号是数字信号，在获取数字信号时，采样频率高，采样精度高，声道数多，数据量越大，音质就越好 音质评价的3个质量等级：电话质量、收音机质量、CD质量 采样频率 采样精度 声道模式 数据量 编码方法 音质评价 8000 Hz 8 bit 单声道 8 KB/S PCM 电话质量 8000 Hz 8 bit 双声道 16 KB/S PCM 22050 Hz 8 bit 单声道 22 KB/S PCM 收音机质量 22050 Hz 8 bit 双声道 43 KB/S PCM 44100 Hz 16 bit 单声道 86 KB/S PCM 44100 Hz 16 bit 双声道 172 KB/S PCM CD质量, MIDI文件描述,1.MIDI概念 1983年8月5日，MIDI数字音乐国际标准公布，扩展名.mid 2.MIDI技术规格 通道 16 音序器 程序及电子设备，用于作曲 合成器 数字信号处理器，产生音乐或声音 乐器 产生特定声音 复音 合成器能支持的最大音符数 音色 单簧管、钢琴、长笛等独特音色,