第五章數(shù)字媒體及應(yīng)用考點(diǎn)

1、第 5 章 數(shù)字媒體及應(yīng)用 考核知識(shí)要點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)精解 考點(diǎn): 1 西文與漢字的編碼1 西文字符的編碼在計(jì)算機(jī)中用于表示字符的二進(jìn)制編碼稱為字符編碼。目前，國(guó)際上使用最多、最普遍的字符編碼是 ASCII 字符編碼。 ASCII 碼的全稱是“ American Standard Code for Information Interchange " ，譯為：美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符碼。標(biāo)準(zhǔn) ASCII 碼是 7 位的編碼，可以表示 27 = 128 個(gè)不同的字符，每個(gè)字符都有其不同的 ASCII 碼值，它們的編碼范圍是 0000000B 1111111B ( 00H 7FH )。并且，

2、這 128 個(gè)字符共分為 3 類，分別是： ( l )數(shù)字 0 9 ; ( 2 ) 26 個(gè)大寫英文字母和 26 個(gè)小寫英文字母；( 3 )各種運(yùn)算符號(hào)、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和控制符號(hào)等。其中，數(shù)字、大寫字母、小寫字母都是按照它們的自然順序進(jìn)行排列，且小寫字母的 ASCII 碼值比其相應(yīng)的大寫字母的 ASCII 碼值大 32 。例如：大寫字母 D 的 ASCII 碼值是 68 ，小寫字母 d 的 ASCII 碼值 68 + 32 = 100 。注意 雖然標(biāo)準(zhǔn) ASCII 碼是 7 位的編碼，但由于字節(jié)是計(jì)算機(jī)中最基本的存儲(chǔ)和處理單位，故一般仍以一個(gè)字節(jié)來(lái)存放一個(gè) ASCII 字符每個(gè)字節(jié)中多余出來(lái)的一位（

3、最高位 b7 ） ,在計(jì)算機(jī)內(nèi)部通常保持為“0”，而在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)和用作奇偶校驗(yàn)位。擴(kuò)充 ASCII碼是 8 位，每個(gè) ASCII 碼字符集分別可以擴(kuò)充 128 個(gè)字符，這些擴(kuò)充字符的編碼均為高位為 1 的 8 位代碼（十進(jìn)制指數(shù) 128 255 ） ，稱為擴(kuò)展 ASCII碼。2 漢字的編碼 ( 1 ) GB2312 - 1980 漢字編碼 國(guó)標(biāo)碼為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)處理漢字信息的需要， 1981 年我國(guó)頒布了 信息交換用漢字編碼字符集 · 基本集 （ GB2312 - 80 ）。簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼，又稱漢字交換碼。該標(biāo)準(zhǔn)選出 6763 個(gè)常用漢字和 682 個(gè)非漢字字符，為每個(gè)字符規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)代碼，

4、以便在不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中間進(jìn)行漢字文本的交換。GB2312 國(guó)際字符集由三部分組成。第一部分是字母、數(shù)字和各種符號(hào)，包括拉丁文字母、俄文、日文平假名、希臘字母、漢語(yǔ)拼音等共 682 個(gè)（統(tǒng)稱為 GB2312 圖形符號(hào)） ; 第二部分為一級(jí)常用漢字，共 3755 個(gè)，按漢語(yǔ)拼音排列；第三部分為二級(jí)常用字，共 3008 個(gè)，因不太常用，所以按偏旁部首排列。 區(qū)位碼在國(guó)標(biāo)碼中，所有的常用漢字和圖形符號(hào)組成了一個(gè) 94 行 94 列的矩陣。每一行的行號(hào)稱為“區(qū)號(hào)”，每一列的列號(hào)稱為“位號(hào)”。區(qū)號(hào)和位號(hào)都由兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示，區(qū)號(hào)編號(hào)是 01 94 ，位號(hào)的編號(hào)也是 0194 。由區(qū)號(hào)和位號(hào)組成的四位十進(jìn)制

5、編碼被稱為該漢字的“區(qū)位碼” , 其中區(qū)號(hào)在前，位號(hào)在后，并且每一個(gè)區(qū)位碼對(duì)應(yīng)惟一的漢字，例如：漢字“啊”的區(qū)位碼是 " 1601 " ，表示漢字“啊”位于 16 區(qū)的 01 位。 機(jī)內(nèi)碼區(qū)位碼中，區(qū)號(hào)和位號(hào)各需要 7 個(gè)二進(jìn)位才能表示。每個(gè)漢字的區(qū)號(hào)和位號(hào)分別使用 1 個(gè)字節(jié)來(lái)表示，且都從 33 開(kāi)始編號(hào)（ 33 126 ） ，字節(jié)的最高位規(guī)定均為 1 。這種高位均為 1 的雙字節(jié)（ 16 位）漢字編碼就稱為 GB2312 漢字的“機(jī)內(nèi)碼”，又稱內(nèi)碼。目前 PC 機(jī)中 GB2312 漢字的表示都是這種方式。注意 （1）GB2312 國(guó)際字符集與區(qū)位碼轉(zhuǎn)換關(guān)系為：將區(qū)位碼轉(zhuǎn)

6、換成 GB2312 國(guó)際字符集的方法如下： 將十進(jìn)制的區(qū)號(hào)和位號(hào)分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制； 將轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的區(qū)號(hào)和位號(hào)分別加上 20H ; 將分別加上 20H 的區(qū)號(hào)和位號(hào)組合，得到 GB2312 國(guó)際字符集。 ( 2 ) 漢字內(nèi)碼是由漢字的國(guó)標(biāo)碼加上 8080H 形成，即漢字內(nèi)碼國(guó)標(biāo)碼 8080H 【 舉例 】 漢字“燈”的區(qū)位碼是 2138 ，求其國(guó)標(biāo)碼。 【 分析 】 漢字“燈”的區(qū)號(hào)是 21 ，位號(hào)是 38 ，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制分別是 15H 、 26H 。 將轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的區(qū)號(hào)和位號(hào)分別加上 20H ，得到 15H + 20H = 35H ; 26H + 20H = 46H 。 因此，漢字

7、“燈”的國(guó)標(biāo)碼是： 3546H 。 ( 2 ) GBK 漢字內(nèi)碼擴(kuò)充規(guī)范 GBK 是我國(guó) 1995 年發(fā)布的又一個(gè)漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)，全稱為 漢字內(nèi)碼擴(kuò)展規(guī)范 。它一共有 21003 個(gè)漢字和 883 個(gè)圖形符號(hào)，與 GB2312 國(guó)標(biāo)漢字字符集及其內(nèi)碼保持兼容，另外收錄了繁體字和很多生僻的漢字。 GBK 字符集中的每一個(gè)漢字和圖形符號(hào)也都采用雙字節(jié)表示，總的編碼范圍為8140FEFE ，首字節(jié)在 81 FE 之間，尾字節(jié)在 40 FE 之間（剔除 xx7F 一條線不安排字符），總計(jì) 23940 個(gè)碼位，共收人 21886 個(gè)漢字和圖形符號(hào)，未使用的區(qū)域作為用戶自定義區(qū)。 ( 3 ) GB18030

8、 一 2000 編碼信息產(chǎn)業(yè)部和國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在 2000 年聯(lián)合發(fā)布了 GB18030 一 2000 漢字編碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并在 2001 年開(kāi)始執(zhí)行。 GB18030 一 2000 編碼標(biāo)準(zhǔn)在 GB2312 和 GBK 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)充，它增加了 4 字節(jié)的編碼，使碼位總數(shù)達(dá)到 160 多萬(wàn)個(gè)。所包含的漢字?jǐn)?shù)目也增加到 27000 多個(gè)，包括全部中日韓（ CJK ） 統(tǒng)一漢字字符集和 CJK 漢字?jǐn)U充 A 和擴(kuò)充 B 中的所有字符。 ( 4 )漢字字型碼漢字字型碼又稱漢字輸出碼，是用于顯示或打印輸出漢字的漢字編碼。漢字的字型通常用點(diǎn)陣的方式來(lái)表示的。由于不同字體的漢字有不同的要求，因此漢

9、字的點(diǎn)陣也有所不同。漢字點(diǎn)陣可有 16x16 點(diǎn)陣、 24x24 點(diǎn)陣、 32x32 點(diǎn)陣、 、128xl28 點(diǎn)陣、 256x256 點(diǎn)陣等。點(diǎn)陣越大，字型質(zhì)量越高，同時(shí)所占用的存儲(chǔ)空間也越大。對(duì)于 NxN 點(diǎn)陣的字型碼而言，一個(gè)漢字的每一行有 N 個(gè)點(diǎn)，每一列也有 N 個(gè)點(diǎn)，由于一個(gè)字節(jié)占用 8 個(gè)二進(jìn)制位，因此每一行所占用的空間是：N ÷ 8 字節(jié)，一個(gè)漢字所占用的空間是：Nx ( N ÷ 8 )字節(jié)。 【 舉例 】 16xl6 點(diǎn)陣的字型碼，每個(gè)漢字所占用的字節(jié)數(shù) 16xl6 ÷ 8 = 32 。 24x24 點(diǎn)陣的字型碼，每個(gè)漢字所占用的字節(jié)數(shù) 24x2

10、4 ÷ 8 = 72 。 32x32 點(diǎn)陣的字型碼，每個(gè)漢字所占用的字節(jié)數(shù) 32x32 ÷ 8 = 128 。 考點(diǎn) 2 ：數(shù)字文本的制作與編輯 1 文本準(zhǔn)備 ( l )漢字鍵盤輸入漢字的鍵盤輸入編碼方案有幾百種之多，能夠被廣泛接受的編碼方案應(yīng)具有卜列特點(diǎn)：易學(xué)習(xí)、易記憶、效率高（平均擊鍵次數(shù)較少）、重碼少、容量大（可輸入的漢字字?jǐn)?shù)多）等。漢字輸入編碼大體分為 4 種，分別是： 數(shù)字編碼，這是使用一串?dāng)?shù)字來(lái)表示漢字的編碼方法，它們難以記憶，很少使用。 字音編碼，這是一種基于漢語(yǔ)拼音的編碼方法，簡(jiǎn)單易學(xué)，適合于非專業(yè)人員。 字形編碼，不易掌握。 音形編混合碼，它吸取了字音編碼

11、和字形編碼的優(yōu)點(diǎn)，使編碼規(guī)則適當(dāng)簡(jiǎn)化、重碼減少，但掌握起來(lái)也不容易。漢字的輸入編碼與漢字的內(nèi)碼是不同范疇的概念，不能把它們混淆起來(lái)。使用不同的輸入編碼方法向計(jì)算機(jī)輸入的同一個(gè)漢字，它們的內(nèi)碼是相同的。 ( 2 ) 聯(lián)機(jī)手寫漢字識(shí)別（筆輸入）聯(lián)機(jī)手寫漢字識(shí)別輸入法以平常書寫的習(xí)慣，把要輸入的漢字寫在一塊叫“書寫板”的設(shè)備上，書寫板將筆尖的運(yùn)動(dòng)（包括抬筆、落筆、筆段軌跡以及各筆段之間的時(shí)間關(guān)系等）按時(shí)間順序采樣后發(fā)送到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，然后用該漢字（或符號(hào)）對(duì)應(yīng)的代碼進(jìn)行保存。 ( 3 ) 漢語(yǔ)語(yǔ)音識(shí)別輸入( 4 ) 印刷體漢字識(shí)別（漢字 OCR ）輸入印刷體漢字識(shí)別是將印刷或打

12、印在紙上的中西文字輸入計(jì)算機(jī)并經(jīng)過(guò)識(shí)別轉(zhuǎn)換為編碼表示的一種技術(shù)，也叫做漢字 OCR ( Optical Character Recognition )。 ( 5 )脫機(jī)手寫漢字識(shí)別輸入 2 文本分類與表示文本是計(jì)算機(jī)表示文字及符號(hào)信息的一種數(shù)字媒體。使用計(jì)算機(jī)制作的數(shù)字文本有多種不同的類型： ( l ) 根據(jù)它們是否具有編輯排版格式來(lái)分，可分為簡(jiǎn)單文本（純文本）和豐富格式文本兩大類。簡(jiǎn)單文本呈現(xiàn)為一種線性結(jié)構(gòu)，寫作和閱讀均按順序進(jìn)行。經(jīng)過(guò)排版處理后，純文本中就增加了許多格式控制和結(jié)構(gòu)說(shuō)明信息，稱為“豐富格式文本”。 ( 2 ) 根據(jù)文本內(nèi)容的組織方式來(lái)分，可以分為線性文本和超文本兩大類。傳統(tǒng)的

13、紙質(zhì)文本其內(nèi)容的組織是線性（順序）的，因而讀者總是按順序先讀第 1 頁(yè)（從第一行讀到最后一行），再讀第 2 頁(yè)、第 3 頁(yè) ，這就是線性文本。超文本（ hypertext ）概念是對(duì)傳統(tǒng)文本的一個(gè)擴(kuò)展。除了傳統(tǒng)的順序閱讀方式之外，它還可以通過(guò)鏈接、跳轉(zhuǎn)、導(dǎo)航、回溯等操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)文本內(nèi)容更為方便的訪問(wèn)。超文本采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來(lái)組織信息，一個(gè)超文本由若干文本塊組成，每個(gè)文本塊中包含了一些指向其他文本塊的指針，用于實(shí)現(xiàn)文本閱讀時(shí)的快速跳轉(zhuǎn)。這些指針?lè)Q為超鏈（ hyperlink ）。超鏈?zhǔn)怯邢虻?，起點(diǎn)位置稱為鏈源（ HTML 文檔中稱為錨）；目的地（目標(biāo)）稱為鏈宿，它可以是文本塊（本機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算

14、機(jī)的一個(gè)文件或者程序），也可以是文本塊的同一部分。文本塊可以是文字，也可以是圖形、圖像甚至聲音或視頻，這就把超文本推廣到了多媒體的形式，所以有時(shí)也稱為“超媒體” ( hypermedia )。 ( 3) 根據(jù)文本內(nèi)容是否變化和如何變化來(lái)分，可分為靜態(tài)文本、動(dòng)態(tài)文本和主動(dòng)文本三類。 靜態(tài)文本一般情況下用得最多的是靜態(tài) Web 文本，靜態(tài)文本的每次訪問(wèn)都返回相同結(jié)果。靜態(tài)文本的優(yōu)點(diǎn)在于它簡(jiǎn)單、可靠、訪問(wèn)速度快。它的主要缺點(diǎn)是不靈活，一旦內(nèi)容變化，就必須人工修改文檔，不適合內(nèi)容頻繁變化的應(yīng)用場(chǎng)合。 動(dòng)態(tài)文本動(dòng)態(tài) Web 文檔的內(nèi)容是在瀏覽器訪問(wèn) Web 服務(wù)器時(shí)由服務(wù)器創(chuàng)建的，文檔的內(nèi)容是變化的，它

15、能向用戶提供最新的信息。從瀏覽器的角度來(lái)看，動(dòng)態(tài)文檔和靜態(tài)文檔并無(wú)區(qū)別，它們都采用 HTML 編寫，采用同樣的方法進(jìn)行訪問(wèn)，瀏覽器不知道（也不需要知道）服務(wù)器是從磁盤文件還是從計(jì)算機(jī)程序取得文檔的。動(dòng)態(tài)文檔的創(chuàng)建比靜態(tài)文檔復(fù)雜，動(dòng)態(tài)文檔的創(chuàng)建者需使用腳本語(yǔ)言如 VBScript 、Javascript 及 CGI 、 ASP 等編寫程序，并使用 SQL 查詢語(yǔ)言通過(guò) ODBC 、 ADO 等接口訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。瀏覽器訪問(wèn)動(dòng)態(tài)文檔需要的時(shí)間也會(huì)稍長(zhǎng)一些，因?yàn)榉?wù)器需要額外的時(shí)間去運(yùn)行程序創(chuàng)建文檔。動(dòng)態(tài)文檔的一個(gè)主要缺點(diǎn)是不能顯示變化著的信息。與靜態(tài)文檔類似，動(dòng)態(tài)文檔在瀏覽器取得文檔后內(nèi)容不會(huì)再改變，

16、因而文檔很快就開(kāi)始過(guò)時(shí)。 主動(dòng)文檔相對(duì)于動(dòng)態(tài)文檔的優(yōu)點(diǎn)是它能夠訪問(wèn)信息源并連續(xù)地更新文檔內(nèi)容。主動(dòng)文檔能夠自動(dòng)更新文檔內(nèi)容的原因在于， Web 服務(wù)器傳送給瀏覽器的中包含了一個(gè)可以本地執(zhí)行的小程序（ A pplet ） ，瀏覽器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)執(zhí)行這些 VBSCript 或 JavaSCript 等編寫的程序，需要時(shí)后者能主動(dòng)與 Web 服務(wù)器進(jìn)行交互，并改變文檔的顯示內(nèi)容。只要用戶讓程序保持運(yùn)行，文檔的內(nèi)容就總在更新。主動(dòng)文檔的主要缺點(diǎn)是創(chuàng)建和運(yùn)行這種文檔比較復(fù)雜，同時(shí)缺少安全性。 3 文本編輯與處理 ( 1 )文本編輯文本編輯的主要功能包括： 對(duì)字、詞、句、段落進(jìn)行添加、刪除、修改等操作； 字的

17、處理：設(shè)置字體、字號(hào)、字的排列方向、間距、顏色、效果等； 段落的處理：設(shè)置行距、段間距、段縮進(jìn)、對(duì)稱方式等； 表格制作和繪圖； 定義超鏈； 頁(yè)面布局（排版）：設(shè)置頁(yè)邊距、每頁(yè)行列數(shù)、分欄、頁(yè)眉、頁(yè)腳、插圖位置等。 ( 2 )文本處理文本處理強(qiáng)調(diào)的是使用計(jì)算機(jī)對(duì)文本中所含文字信息的形、音、義等進(jìn)行分析和處理。文本處理可以在字、詞（短語(yǔ)）、句子、篇章等不同的層面上進(jìn)行。 在字、詞（短語(yǔ)）層面上進(jìn)行的處理包括字?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)分詞、詞性標(biāo)注、詞頻統(tǒng)計(jì)、詞語(yǔ)排序、詞語(yǔ)錯(cuò)誤檢測(cè)、自動(dòng)建立索引、簡(jiǎn)繁體轉(zhuǎn)換、大陸臺(tái)灣編碼及術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)換等； 在句子級(jí)別上進(jìn)行的處理有語(yǔ)法檢查、文語(yǔ)轉(zhuǎn)換（語(yǔ)音合成）、文種轉(zhuǎn)換（機(jī)器翻譯）

18、等； 在篇章基礎(chǔ)上進(jìn)行的處理有關(guān)鍵詞提取、文摘生成、文本分類、文本檢索等。此外，為了文本的信息安全和有效地存儲(chǔ)或傳輸，還需要對(duì)文本進(jìn)行加密、壓縮等處理。在各種文本處理應(yīng)用中，我們使用最多的是文本檢索。文本檢索是將文本按一定的方式進(jìn)行組織、儲(chǔ)存、管理，并根據(jù)用戶的要求查找到所需文本的技術(shù)和應(yīng)用。目前常用的 Web 信息檢索系統(tǒng)有 Google 、 Yahoo 、 Alta 、 Vista 、 Infoseek 、新浪、天網(wǎng)、百度等，它們也稱為搜索引擎。其基本原理是：預(yù)先使用軟件 Robot 遍歷 Web ，將 Web 上的信息下載到本地文檔庫(kù)；然后對(duì)文本內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)分析并建立索引；在用戶提出檢索

19、請(qǐng)求時(shí)，搜索引擎通過(guò)檢查索引找出匹配的文本（或 URL 地址）返回給用戶。 4 文本的展現(xiàn)數(shù)字電子文本有兩種使用方式：打印輸出和在屏幕上進(jìn)行閱讀、瀏覽。由于存放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的文本是不可見(jiàn)的，因此，不論哪種使用方式，都包含了文本的展現(xiàn)過(guò)程。文本展現(xiàn)的大致過(guò)程是：首先要對(duì)文本的格式描述進(jìn)行解釋，然后生成文字和圖表的映像，最后再傳送到顯示器或打印機(jī)輸出。 考點(diǎn) 3 ：常用文本處理軟件下面是幾種常用的文本處理軟件： 1 面向通信的文本處理軟件包括電子郵件和網(wǎng)絡(luò)聊天所使用的文本處理軟件，它們的文本編輯器功能并不很多，但操作使用方便。 2 面向辦公的文本處理軟件目前在 PC 機(jī)上使用的具有代表性的是微

20、軟公司 Office 套件中的 Word 和我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的 WPS 文本處理軟件。 3 面向出版的文本處理軟件面向出版的文字處理軟件，除了常規(guī)的文字編輯處理功能之外，更重要的是它的排版功能，所以這一類型軟件也稱為“排版軟件”。排版軟件的主要功能是將文字、圖形和圖像等合理地安排在頁(yè)面內(nèi)。方正集團(tuán)公司的“飛騰”排版軟件、美國(guó) Adobe 公司的 PageMaker 和 PDF Write 都是這一類軟件的代表。4 面向網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布和電子出版的文本處理軟件將文本放在因特網(wǎng)上進(jìn)行發(fā)布的最好方法是制作成網(wǎng)頁(yè)，即所謂的 HTML 文件。用于制作 HTML 文件的軟件有很多，有微軟的 FrontPage ,

21、 Macromedia Dreamweaver 等，使用 word 也可以產(chǎn)生 HTML 文件輸出。面向電子出版的最流行的軟件是美國(guó) Adobe 公司的 Acrobat 。 考點(diǎn) 4 * ：數(shù)字圖像的獲取、表示及常用圖像文件格式計(jì)算機(jī)的數(shù)字圖像按其生成方法可以分成兩類：一類是從現(xiàn)實(shí)世界中通過(guò)掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備獲取的圖像，它們稱為取樣圖像、點(diǎn)陣圖像或位圖圖像，以下簡(jiǎn)稱圖像。另一類是使用計(jì)算機(jī)合成(制作)的圖像，它們稱為矢量圖形，或簡(jiǎn)稱圖形。1. 數(shù)字圖像的獲取從現(xiàn)實(shí)世界中獲得數(shù)字圖像的過(guò)程稱為圖像的獲取。圖像獲取的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是模擬信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程，它的處理步驟大體分為四步： ( 1) 掃描。

22、將畫面劃分為 MxN 個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格稱為一個(gè)取樣點(diǎn)。這樣，一幅模擬圖像就轉(zhuǎn)換為 MxN 個(gè)取樣點(diǎn)組成的一個(gè)陣列。( 2 ) 分色。將彩色圖像取樣點(diǎn)的顏色分解成三個(gè)基色（例如 R 、 G 、 B 三基色），如果不是彩色圖像（即灰度圖像或黑白圖像），則不必進(jìn)行分色。 ( 3 ) 取樣。測(cè)量每個(gè)取樣點(diǎn)每個(gè)分量的的亮度值。 ( 4 )量化。對(duì)取樣點(diǎn)每個(gè)分量的亮度值進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換，即把模擬量使用數(shù)字量（一般是8 位至 12 位的正整數(shù)）來(lái)表示。通過(guò)上述方法所獲取的數(shù)字圖像稱為取樣圖像，它是靜止圖像的數(shù)字化表示形式，通常簡(jiǎn)稱為“圖像”。 2 數(shù)字圖像的表示從取樣圖像的獲取過(guò)程可以知道，一幅取樣圖像由

23、M （行）x N （列）個(gè)取樣點(diǎn)組成，每個(gè)取樣點(diǎn)是組成取樣圖像的基本單位，稱為像素（簡(jiǎn)寫為 pel ）。彩色圖像的像素是矢量，它由多個(gè)彩色分量組成，黑白圖像的像素只有一個(gè)亮度值。取樣圖像在計(jì)算機(jī)中的表示方法是：?jiǎn)紊珗D像用一個(gè)矩陣來(lái)表示；彩色圖像用一組（一般是三個(gè)）矩陣來(lái)表示，矩陣的行數(shù)稱為圖像的垂直分辨率，列數(shù)稱為圖像的水平分辨率，矩陣中的元素是像素顏色分量的亮度值，使用整數(shù)表示，一般是 8 位至 12 位。在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的每一幅取樣圖像，除了所有的像素?cái)?shù)據(jù)之外，至少還必須給出如下一些關(guān)于該圖像的描述信息（屬性）：( l )圖像大小，也稱為圖像分辨率（包括垂直分辨率和水平分辨率）。若圖像大小為

24、 400 x 300 ，則它在 800x600 分辨率的屏幕上以 100 的比例顯示時(shí)，只占屏幕的 1 / 4 ；若圖像超過(guò)了屏幕（或窗口）大小，則屏幕（或窗口）只顯示圖像的一部分，用戶需操縱滾動(dòng)條才能看到全部圖像。 ( 2 )顏色空間的類型，指彩色圖像所使用的顏色描述方法，也叫顏色模型。常用的顏色模型有 RGB （紅、綠、藍(lán)）模型、 CMYK （青、品紅、黃、黑）模型、 HSV （色彩、飽和度、亮度）模型、 YUV （亮度、色度）模型等。從理論上講，這些顏色模型都可以相互轉(zhuǎn)換的。 ( 3 )像素深度，即像素的所有顏色分量的二進(jìn)位數(shù)之和，它決定了不同顏色（亮度）的最大數(shù)目?！?舉例 】 單色圖

25、像，若其像素深度是 8 位， 則不同亮度的數(shù)目為： 28= 256 ；又如，由 R 、 G 、 B 三基色組成的彩色圖像，若三個(gè)分量中的像素位數(shù)分別為 4 、 4 、 4 ，則該圖像的像素深度為 12 ，最大顏色數(shù)目為： 24 *24 *24 = 212= 4096 。 3 圖像的壓縮編碼一幅圖像的數(shù)據(jù)量可按下面的公式進(jìn)行計(jì)算（以字節(jié)為單位）：圖像數(shù)據(jù)量圖像水平分辨率 x 圖像垂直分辨率 X 像素深度 8 為了節(jié)省存儲(chǔ)數(shù)字圖像時(shí)所需要的存儲(chǔ)器容量，降低存儲(chǔ)成本大幅度壓縮圖像的數(shù)據(jù)量是非常重要的。數(shù)據(jù)壓縮可分成兩種類型，一種是無(wú)損壓縮，另一種是有損壓縮。 ( 1 )無(wú)損壓縮是指壓縮以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行

26、圖像還原（也稱為解壓縮）時(shí)，重建的圖像與原始圖像完全相同。例如行程長(zhǎng)度編碼、哈夫曼編碼等。 ( 2 )有損壓縮是指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建時(shí)，重建后的圖像與原始圖像雖有一定的誤差，但不影響人們對(duì)圖像含義的正確理解。評(píng)價(jià)一種壓縮編碼方法的優(yōu)劣主要看三個(gè)方面：壓縮倍數(shù)的大小、重建圖像的質(zhì)量（有損壓縮時(shí)），以及壓縮算法的復(fù)雜程度。注意 為了得到較高的數(shù)據(jù)壓縮比，數(shù)字圖像的壓縮一般都采用有損壓縮，如變換編碼、矢量編碼等。 4 常用圖像文件格式目前因特網(wǎng)和 PC 機(jī)常用的幾種圖像文件的格式如表 5 . 1 所示：表 5 . 1 目前因特網(wǎng)和 PC 機(jī)常用的幾種圖像文件的格式名稱壓縮編碼方法性質(zhì)典型應(yīng)

27、用開(kāi)發(fā)組織公司BMPRLE （行程長(zhǎng)度編碼）無(wú)損Windows 應(yīng)用程序MicrosoftTIFRTE , LZW （字典編碼）無(wú)損桌面出版Aldus,MicrosoftGIFLZW無(wú)損因特網(wǎng)CompuServeJPEGDCT （離散余弦變換）Huffman無(wú)損有損因特網(wǎng)，數(shù)碼相機(jī)等ISO/IECJP2小波變換，算術(shù)編碼無(wú)損有損因特網(wǎng)，數(shù)碼相機(jī)等ISO/IECBMP 圖像是微軟公司在 Windows 操作系統(tǒng)下使用的一種標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式。不壓縮的 BMP 文件是一種通用的圖像文件格式，幾乎所有 Windows 應(yīng)用軟件都能支持。 TIF 圖像文件格式大量使用于掃描儀和桌面出版，能支持多種壓縮方

28、法和多種不同類型的圖像。 GIF 是目前因特網(wǎng)上廣泛使用的一種圖像文件格式，它的顏色數(shù)目較少（不超過(guò) 256 色） , 文件特別小，適合因特網(wǎng)傳輸，在網(wǎng)頁(yè)制作中大量使用。 考點(diǎn) 5 ：數(shù)字圖像的編輯處理和應(yīng)用1 數(shù)字圖像處理使用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像，進(jìn)行去噪、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征、壓縮、存儲(chǔ)、檢索等操作處理，稱為數(shù)字圖像處理。一般來(lái)講，對(duì)圖像進(jìn)行處理的主要目的有以下幾個(gè)方面：( l ) 提高圖像的視感質(zhì)量。如進(jìn)行圖像的亮度和彩色變換，增強(qiáng)或抑制某些成分，對(duì)圖像進(jìn)行幾何變換，包括特技或效果處理等，以改善圖像的質(zhì)量。 ( 2 ) 圖像復(fù)原與重建。如進(jìn)行圖像的校正，消除退化的影響，產(chǎn)生一個(gè)等價(jià)于理想成

29、像系統(tǒng)所獲得的圖像，或者使用多個(gè)一維投影重建該圖像。 ( 3 ) 圖像分析。提取圖像中的某些特征或特殊信息，為圖像的分類、識(shí)別、理解或解釋創(chuàng)造條件。( 4 )圖像數(shù)據(jù)的變換、編碼和數(shù)據(jù)壓縮，用以更有效地進(jìn)行圖像的存儲(chǔ)和傳輸。 ( 5 )圖像的存儲(chǔ)、管理、檢索，以及圖像內(nèi)容與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)等。注意 常用圖像編輯處理軟件有：美國(guó) Adobe 公司的 Photoshop , Windows 操作系統(tǒng)附件中的畫圖軟件和映像軟件， office 中的軟件中的Microsoft Photo Editort 軟件，Ulead System 公司的 Photo Impact 軟件,ACD System 公司的

30、 ACDSee32 等。2 數(shù)字圖像的應(yīng)用( l ) 圖像通信。包括傳真、可視電話、視頻會(huì)議等。 ( 2 ) 遙感。 ( 3 ) 診斷。如通過(guò)其射線、超聲、計(jì)算機(jī)斷層攝影（即 CT ）、核磁共振等進(jìn)行成像，結(jié)合圖像處理與分析技術(shù)，進(jìn)行疾病的分析與診斷。 ( 4 ) 生產(chǎn)中的應(yīng)用。如產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)，生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制等。 ( 5 ) 機(jī)器人視覺(jué)。通過(guò)實(shí)時(shí)的圖像處理，對(duì)三維景物進(jìn)行理解與識(shí)別。 ( 6 ) 軍事、公安、檔案管理等其他方面的應(yīng)用 考點(diǎn) 6 ：計(jì)算機(jī)圖形的概念與應(yīng)用 1 計(jì)算機(jī)圖形的概念人們進(jìn)行景物描述的過(guò)程稱為景物的建模；根據(jù)景物的模型生成其圖像的過(guò)程稱為“繪制”，也叫做圖像合成，所產(chǎn)

31、生的數(shù)字圖像稱為計(jì)算機(jī)合成圖像，也稱為矢量圖形，以區(qū)別于通常的取樣圖像。研究如何使用計(jì)算機(jī)描述景物并生成其圖像的原理、方法與技術(shù)稱為“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”。 2 計(jì)算機(jī)圖形的應(yīng)用使用計(jì)算機(jī)合成圖像的主要優(yōu)點(diǎn)有：計(jì)算機(jī)不但能生成實(shí)際存在的具體景物的圖像，還能生成假想或抽象景物的圖像。計(jì)算機(jī)合成圖像有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。例如： ( l )計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造（ CAD / C AM ）。 ( 2 )利用計(jì)算機(jī)生成各種地形圖、交通圖、天氣圖、海洋圖、石油開(kāi)采圖等，既可方便、快捷地制作和更新地圖，又可用于地理信息的管理、查詢和分析。 ( 3 ) 作戰(zhàn)指揮和軍事訓(xùn)練。 ( 4 ) 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和計(jì)算機(jī)藝術(shù)。除

32、此之外，計(jì)算機(jī)合成圖像在電子出版、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)監(jiān)控、輔助教學(xué)、軟件工程等許多方面也有著很好的應(yīng)用。 考點(diǎn) 7 * ：數(shù)字聲音獲取的方法和設(shè)備 1 數(shù)字聲音的獲取聲音由振動(dòng)而產(chǎn)生，通過(guò)空氣進(jìn)行傳播。聲音是一種波，它由許多不同頻率的諧波所組成。諧波的頻率范圍稱為聲音的帶寬，帶寬是聲音的一項(xiàng)重要參數(shù)。多媒體技術(shù)處理的聲音主要是人耳可聽(tīng)到的 20Hz 一 20 kH的音頻信號(hào)，其中人的說(shuō)話聲音是頻率范圍約為 300 一 3400Hz ，稱為言語(yǔ)，也稱為話音或語(yǔ)音。聲波是一種模擬信號(hào)。為了使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，必須將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼的形式，這個(gè)過(guò)程稱為聲音信號(hào)的數(shù)字化。聲音信號(hào)數(shù)字化的過(guò)程為： ( l

33、) 取樣。為了不產(chǎn)生失真，按照取樣定理，取樣頻率不應(yīng)低于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍。因此，語(yǔ)音信號(hào)的取樣頻率一般為 8kHz ，音樂(lè)信號(hào)的取樣頻率應(yīng)在 40KHz 以上。 ( 2 ) 量化。聲音信號(hào)的量化精度一般為 8 位、 12 位或 16 位，量化精度越高，聲音的保真度越好，量化精度越低，聲音的保真度越差。 ( 3 ) 編碼。經(jīng)過(guò)取樣和量化后的聲音，還必須按照一定的要求進(jìn)行編碼，即對(duì)它進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，以減少數(shù)據(jù)量，并按某種格式將數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，以便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸?shù)?。把模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式進(jìn)行處理有許多優(yōu)點(diǎn)： ( l ) 數(shù)字聲音重放性能好，復(fù)制時(shí)沒(méi)有失真； ( 2 )

34、數(shù)字聲音的可編輯性強(qiáng)，易于進(jìn)行效果處理； ( 3 ) 數(shù)字聲音能進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，傳輸時(shí)抗干擾能力強(qiáng)； ( 4 ) 數(shù)字聲音容易與其他媒體相互結(jié)合（集成）;( 5 ) 它也為自動(dòng)提取“元數(shù)據(jù)”和實(shí)現(xiàn)聲音檢索創(chuàng)造了條件。 2 數(shù)字聲音的獲取設(shè)備聲音獲取設(shè)備包括麥克風(fēng)和聲卡，麥克風(fēng)的作用是將聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后由聲卡進(jìn)行數(shù)字化。 ( 1 ) 聲卡的功能聲卡既參與聲音的獲取也負(fù)責(zé)聲音的重建，它控制并完成聲音的輸入與輸出，主要功能包括：波形聲音的獲取與數(shù)字化；聲音的重建與播放； MIDI 聲音的輸入； MIDI 聲音的合成與播放。波形聲音的獲取過(guò)程就是把模擬的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。聲源可以是話筒（麥克

35、風(fēng)）輸入，也可以是線路輸入(聲音來(lái)自音響設(shè)備或CD 唱機(jī)等)。聲卡不僅能獲取單聲道聲音，而且還能獲取雙聲道(立體聲)的聲音。 ( 2 ) 聲卡的組成聲卡以數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP ）為核心， DSP 是一種專用的微處理器，它在完成數(shù)字聲音的編碼、解碼及聲音編輯操作中起著重要的作用。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，不少 PC 機(jī)的聲卡己經(jīng)與主板集成在一起，不再做成獨(dú)立的插卡。注意 除了利用聲卡進(jìn)行在線聲音獲取之外，也可以使用數(shù)碼錄音筆進(jìn)行離線聲音獲取，后再通過(guò) USB 接口直接將己經(jīng)數(shù)字化的聲音數(shù)據(jù)從數(shù)碼錄音筆送入計(jì)算機(jī)中。 考點(diǎn) 8 ：數(shù)字聲音的壓縮編碼 1 波形聲音的主要參數(shù)數(shù)字化的波形聲音是

36、一種使用二進(jìn)制表示的串行的比特流，它遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范進(jìn)行編碼，其數(shù)據(jù)是按時(shí)間順序組織的。波形聲音的主要參數(shù)包括：取樣頻率，量化位數(shù)，聲道數(shù)目，使用的壓縮編碼方法以及比特率。比特率也稱為碼率，它指的是每秒鐘的數(shù)據(jù)量。數(shù)字聲音未壓縮前，碼率的計(jì)算公式為：波形聲音的碼率 = 取樣頻率 x 量化位數(shù) x 聲道數(shù)壓縮編碼以后的碼率則為壓縮前的碼率除以壓縮倍數(shù)。 2 全頻帶聲音的壓縮編碼聲音信號(hào)中包含有大量的冗余信息，為了降低存儲(chǔ)成本和提高通信效率，對(duì)數(shù)字波形聲音進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮是十分必要的。一個(gè)好的聲音數(shù)據(jù)壓縮算法通常應(yīng)做到壓縮倍數(shù)高，聲音失真小，算法簡(jiǎn)單，編碼器解碼器的成本低。目前常用的全頻帶聲音的編

37、碼方法如表 5 . 2 所示。表 5 . 2 全頻帶聲音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)名稱壓縮后的碼率（每個(gè)聲道）聲道數(shù)目主要應(yīng)用MPEG - l 層 1192kbps（壓縮 4 倍）2數(shù)字合式錄音帶MPEG - 1 層 2128kbps（壓縮 6 倍）2DAB, VCDMPEG - 1 層 364kbps（壓縮 12 倍）2Internet ， MP3音樂(lè)MPEG - 2 audio與 MPEG-l 層 1 、層2 、層3 相同5.1,7.1數(shù)字合式錄音帶Dolby AC - 364kbps5.1,7.1DVD，DCV，家庭影院注意 表中的 MPEG 一 1 聲音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)層次： ( l ) 層 1

38、 的編碼較簡(jiǎn)單，主要用于數(shù)字盒式錄音磁帶； ( 2 ) 層 2 的算法復(fù)雜度中等，其應(yīng)用包括數(shù)字音頻廣播（ DAB ）和 VCD 等； ( 3 ) 層 3 的編碼較復(fù)雜，主要應(yīng)用于因特網(wǎng)上高質(zhì)量聲音的傳輸?！?MP3 音樂(lè)”就是一種采用 MPEG 一 1 層 3 編碼的高質(zhì)量數(shù)字音樂(lè)。 3 數(shù)字語(yǔ)音的壓縮編碼 ( l ) 數(shù)字語(yǔ)音在中繼線上傳輸時(shí)采用的壓縮編碼方法是國(guó)際電信聯(lián)盟 ITU 提出的 G711 和 G721 標(biāo)準(zhǔn)，前者是 PCM （脈沖編碼調(diào)制）編碼，后者是 ADPCM （自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制）編碼。它們的碼率雖然比較高（分別為 64kb / S 和 32kb / S ） ，但能保

39、證語(yǔ)音的高質(zhì)量，且算法簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，多年來(lái)在固定電話通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)中也被廣泛使用。 ( 2 ) 在移動(dòng)通信和 IP 電話中，由于通信信道帶寬較窄，為了達(dá)到實(shí)時(shí)通信的效果，必須采用更有效的語(yǔ)音壓縮編碼方法。其原理是利用原始語(yǔ)音波形信號(hào)提取出模擬人們發(fā)聲過(guò)程的“聲源一濾波器”模型中的聲道參數(shù)與激勵(lì)信號(hào)，并使這些參數(shù)和激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生的波形盡可能接近于原始語(yǔ)音的波形。采用此類所謂的“合成一分析”方法（也稱為混合編碼）后，語(yǔ)音壓縮后的碼率大約在 4.8kb / s 到 16kb / s 之間，并能保證較好的語(yǔ)音質(zhì)量。 考點(diǎn) 9 ：語(yǔ)音合成和音樂(lè)合成的基本應(yīng)用和原理 1 語(yǔ)音合成語(yǔ)音合成

40、是根據(jù)語(yǔ)言學(xué)和自然語(yǔ)言理解的知識(shí)，使計(jì)算機(jī)模仿人的發(fā)聲，自動(dòng)生成語(yǔ)音的過(guò)程。目前主要是按照文本（書面語(yǔ)言）進(jìn)行語(yǔ)音合成，這個(gè)過(guò)程稱為文語(yǔ)轉(zhuǎn)換（簡(jiǎn)稱 TTS）。文語(yǔ)轉(zhuǎn)換過(guò)程原理上分成三步： ( l ) 第一步先對(duì)文本進(jìn)行分析，判斷每一個(gè)字的正確讀音，將文字序列轉(zhuǎn)換成一串發(fā)音符號(hào)（如國(guó)際音標(biāo)或漢語(yǔ)拼音）;( 2 ) 第二步是韻律分析，它根據(jù)文句的結(jié)構(gòu)、位置、使用的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)以及上下文等，確定發(fā)音時(shí)語(yǔ)氣的變換以及讀音的輕重緩急，這些都由一組韻律控制參數(shù)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明； ( 3 ) 第三步是語(yǔ)音合成，它的主要功能是：根據(jù)發(fā)音標(biāo)注，從語(yǔ)音庫(kù)中取出相應(yīng)的語(yǔ)音基元，按照韻律控制參數(shù)的要求，利用特定的語(yǔ)音合成技術(shù)對(duì)

41、語(yǔ)音基元進(jìn)行調(diào)整和修改，最終合成出符合要求的流暢、自然的語(yǔ)音。語(yǔ)音庫(kù)中存儲(chǔ)了大量預(yù)先錄制的語(yǔ)音基元（單音、詞組、短語(yǔ)或句子）的波形，合成時(shí)讀取語(yǔ)音基元的波形，將這些波形進(jìn)行拼接和韻律修飾，然后輸出連續(xù)語(yǔ)音流。2 音樂(lè)合成 ( l ) 音樂(lè)合成器 PC 機(jī)的聲卡一般都帶有音源，音源也稱為音樂(lè)合成器，它能模仿許多樂(lè)器生成各種不同音色的音符。聲卡上的音源有兩種：一種是調(diào)頻合成器，它是一種受控的電子振蕩器（波形發(fā)生器），能模擬生成許多樂(lè)器演奏的音符，不過(guò)音色單調(diào)，效果比較差些。另一種音源是波表合成器，它預(yù)先將每種樂(lè)器演奏的各個(gè)音符的波形數(shù)字化，把它們組織成一張表（稱為波表），存放在 ROM 中，播放時(shí)

42、根據(jù)樂(lè)器類型、音符等參數(shù)訪問(wèn) ROM ，取出相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)，將其修飾成所要求的音強(qiáng)和時(shí)長(zhǎng)，然后播放出來(lái)，它能提供相當(dāng)優(yōu)美的音色，效果很好。 ( 2 ) 樂(lè)譜描述語(yǔ)言 MIDI 在計(jì)算機(jī)中描述樂(lè)譜需要有一種標(biāo)準(zhǔn)的描述語(yǔ)言。目前普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)叫做 MIDI 。 MIDI 不僅規(guī)定了樂(lè)譜的數(shù)字表示方法（包括音符、定時(shí)、樂(lè)器等），也規(guī)定了演奏控制器、音源、計(jì)算機(jī)等相互連接時(shí)的通信規(guī)程。 MIDI 規(guī)定，樂(lè)譜中的音符及其定時(shí)、速度、音色（樂(lè)器）等采用 MIDI消息（ MIDI message ） 進(jìn)行描述，每個(gè) MIDI 消息描述一個(gè)音樂(lè)事件，一首樂(lè)曲所對(duì)應(yīng)的全部 MIDI 消息組成一個(gè) MIDI 文件

43、。 MIDI 文件在計(jì)算機(jī)中的文件擴(kuò)展名為 MIDI ，它是計(jì)算機(jī)合成音樂(lè)的交換標(biāo)準(zhǔn)，也是商業(yè)音樂(lè)作品發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)。注意 播放 MIDI 音樂(lè)的過(guò)程大體如下：媒體播放器軟件首先從磁盤上讀入，MID文件，把其中的一個(gè)個(gè)MIDI消息發(fā)送給聲卡上的音樂(lè)合成器，由音樂(lè)合成器解釋并執(zhí)行 MIDI 消息所規(guī)定的操作，合成出各種音色的音符，通過(guò)揚(yáng)聲器播放出樂(lè)曲來(lái)。 考點(diǎn) 10 ：數(shù)字視須獲取的方法和設(shè)備 1 數(shù)字視頻的基礎(chǔ)本書中所說(shuō)的視頻（ video ）指的是內(nèi)容隨時(shí)間變化的一個(gè)圖像序列，也稱為活動(dòng)圖像或運(yùn)動(dòng)圖像。常見(jiàn)的視頻有電視和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。（1）電視我國(guó)采用 PAL 制式的彩色電視信號(hào)，在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，

44、使用亮度信號(hào) Y 和兩個(gè)色度信號(hào) U 、 V 來(lái)表示，這種方法有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 能與黑白電視接收機(jī)保持兼容， Y 分量由黑白電視接收機(jī)直接顯示而無(wú)需做進(jìn)一步處理； 利用人眼對(duì)兩個(gè)色度信號(hào)不太靈敏的視覺(jué)特性來(lái)節(jié)省電視信號(hào)的帶寬和發(fā)射功率，彩色信號(hào)的 YUV表示與 RGB 表示可按照下面的公式進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換：亮度分量 Y = 0 . 3 x R + 0 . 59 x G + 0.11 x B色度分量 U = 0 . 493 x ( B - Y )色度分量 V = 0 . 877 x ( R - Y ) :( 2 ) 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是采用計(jì)算機(jī)制作一系列可供實(shí)時(shí)演播的連續(xù)畫面的一種技術(shù)。它可以輔助制

45、作傳統(tǒng)的卡通動(dòng)畫片，或逼真地模擬三維景物隨時(shí)間而變化的過(guò)程，所生成的一系列畫面以每秒 50 幀左右的速率演播時(shí)，利用人眼視覺(jué)殘留效應(yīng)便可產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)動(dòng)或變化的效果。 2 數(shù)字視頻獲取的方法數(shù)字視頻與模擬視頻相比有很多優(yōu)點(diǎn)。例如，復(fù)制和傳輸時(shí)不會(huì)造成質(zhì)量下降，容易進(jìn)行編輯修改，有利于傳輸（抗干擾能力強(qiáng)，易于加密），可節(jié)省頻率資源等。視頻信號(hào)的數(shù)字化比聲音要復(fù)雜，它以一幀幀畫面為單位進(jìn)行。由于電視圖像采用 YUV 彩色空間，人眼對(duì)顏色信號(hào)的敏感程度遠(yuǎn)不如對(duì)亮度信號(hào)那么靈敏，所以色度信號(hào)的取樣頻率可以比亮度信號(hào)的取樣頻率低一些，以減少數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量。目前常用的色度信號(hào)取樣格式有三種： ( 1 ) 4

46、 : 4 : 4 格式，色度信號(hào)的取樣與亮度信號(hào)完全一樣。 ( 2 ) 4 : 2 : 2 格式，每條掃描線上色度信號(hào)的取樣只是亮度信號(hào)的一半。 ( 3 ) 4 : 2 : 0 格式，在水平和垂直方向上色度信號(hào)的取樣都只是亮度信號(hào)的一半。表 5 . 3 視頻壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用名稱原圖像格式壓縮后的碼率主要應(yīng)用MPEG -1CIF格式大約 1.2Mb / s 1.5Mb/s適用于 VCD 、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等H.261CIF格式QCIF格式Px64kb / s(P=1、2時(shí)，只支持QCIF 格式，P6時(shí)，可支持CIF格式應(yīng)用于視頻通信，如可視電話，會(huì)議電視等MPEG 2(MPML)720

47、 x 5765Mb/s15Mb/s用途最廣，如DVD、150路衛(wèi)星電視直播，540路CATV等MPEG 2High Profile1440x11521920x115280Mb/s100Mb/s高清晰度電視(HDTV)領(lǐng)域MPEG 4(H.26L)多種不同的視頻格式與MPEG 1，MPEG 2相當(dāng)，但最低可達(dá)到64kb/s適合交互式多媒體應(yīng)用，包括虛擬現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程教學(xué)交互式電視等3 數(shù)字視頻的獲取設(shè)備目前，有線電視網(wǎng)絡(luò)和錄放像機(jī)等輸出的都是模擬視頻信號(hào)，它們必須數(shù)字化以后，才能由計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、處理和顯示。 PC 機(jī)中用于視頻信號(hào)數(shù)字化的插卡稱為視頻采集卡，簡(jiǎn)稱視頻卡，它能將輸入的模擬視頻信號(hào)（及其伴音信號(hào)）進(jìn)行數(shù)字化然后存儲(chǔ)在硬盤中。數(shù)字化的同時(shí)，視頻圖像經(jīng)過(guò)彩色空間轉(zhuǎn)換（從 YUV 轉(zhuǎn)換為 RGB ） ，然后與計(jì)算機(jī)圖形顯示卡產(chǎn)生的圖像疊加在一起，用戶可在顯示器屏幕上指定窗口中監(jiān)看（監(jiān)聽(tīng)）其內(nèi)容。還有一種可以在線獲取數(shù)字視頻的設(shè)備是數(shù)字?jǐn)z像頭，它通過(guò)光學(xué)鏡頭采集圖像，然后直接將圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸入到 PC 機(jī)，不再需要使用專門的視頻采集卡。注意 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)是一種離線的數(shù)字視頻獲取設(shè)備，它的原理與數(shù)碼相機(jī)類似，但具有更多的功能，所拍攝的視頻圖像及記錄的伴音使用 M - J PEG 或 MPEG -2 進(jìn)行壓縮編碼，記錄在磁帶或者硬盤上，需要時(shí)再通過(guò) USB 或IEE