第二章多媒體數(shù)據(jù)的表示方法一、多媒體數(shù)據(jù)包括：1、圖形描述語言和數(shù)據(jù)2、靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)3、動態(tài)圖像數(shù)據(jù)4、聲音數(shù)據(jù)二、圖像的數(shù)據(jù)表示（一）圖形/圖像的數(shù)字化將現(xiàn)實生活中的圖形/圖像轉(zhuǎn)換成可以在計算機中存儲、編輯和傳輸?shù)膱D形/圖像文件。（二）圖像和圖形的概念1、圖像：在計算機中，圖像用像素點進行描述，是一組數(shù)據(jù)的集合2、圖形：一般指用計算機繪制的畫面，如直線、圓、圓弧、矩形、任意曲線和圖表等。

圖形的格式是一組描述點、線、面

等幾何圖形的大小、形狀及其位置、維

數(shù)的指令集合。

3、點陣圖 點陣圖又稱位圖，是對視覺信號在空間和亮度上做數(shù)字化處理后獲得的數(shù)字圖像。點陣圖由若干個像素組成，把描述圖像中各個像素點的亮度和顏色的數(shù)位值對應(yīng)一個矩陣進行存儲，這些矩陣值映射成圖像。點陣圖可以裝入內(nèi)存直接顯示。

(2).矢量圖 矢量圖不用大量的單個點來建立圖像，而是用一個指令集合來描述圖像。人們通常把圖形叫做“矢量圖”微機上常用的矢量圖形文件有：“.3DS”（用于3D造型）、“.DXF”（用于CAD）、“.WMF”（用于桌面出版）等等。（三）圖像和圖形的區(qū)別1、圖像的數(shù)據(jù)量相對較大，圖形的數(shù)據(jù)量相對較小2、圖像的像點之間沒有內(nèi)在聯(lián)系，在放大與縮小時，部分像點被丟失或被重復(fù)添加，導(dǎo)致圖像的清晰度受影響。而圖形由運算關(guān)系支配，放大與縮小不會影響圖形各種特征。3、圖像的表現(xiàn)力較強，層次和色彩較豐富，適于表現(xiàn)自然的、細節(jié)的事物。圖形則適于表現(xiàn)變化的曲線、簡單的圖案、運算的結(jié)果等。（四）相關(guān)概念1、像素點（Pixel)：把一幅圖分解成若干行、若干列，行列坐標(biāo)上的一個點就稱為一個像素。各像素有其相應(yīng)的顏色、亮度等屬性。２、分辨率（１）顯示分辨率：顯示器屏幕上的最大顯示區(qū)域，即水平與垂直方向的像素個數(shù)。通常只有７２dpi或dpi（dpi即dotsperinch的縮寫，表示每英寸包含的像素數(shù)）左右。（２）圖像分辨率：數(shù)字化圖像的大小，即該圖像的水平與垂直方向的像素個數(shù)。圖像分辨率是衡量圖像清晰程度的一個重要指標(biāo)。該項指標(biāo)越高表示圖像越清晰，但是包含的數(shù)據(jù)也越多。（３）像素分辨率：像素的寬和高之比一般為1:1。３、圖像的顏色模式（１）計算機顯視器RGB彩色空間RGB彩色空間又稱加色法系統(tǒng)。RGB彩色空間采用三種基本顏色，即RGB(紅，綠，藍)。彩色顯視器的輸入需要RGB三個彩色分量，通過三個分量的不同比例配合，在顯示屏幕上合成所需要的任意顏色，三種顏色均無時顯示黑色。 在RGB彩色空間，任意彩色光F，其配色方程可寫成： F=r[R]+g[G]+b[B] 其中，r、g、b為三色系數(shù)，r[R]、g[G]、b[B]為F色光的三色分量。任意一種色光，其色度可由相對色系數(shù)中的任意兩個唯一的確定（２）彩色印刷ＣＭＹＫ彩色空間CMYK彩色空間又稱減色法系統(tǒng)。彩色印刷采用靛藍、品紅、黃色和黑色四種油墨印刷各種顏色，通常把這四種顏色簡稱CMYK。靛藍、品紅、黃色三種顏色混合在一起時應(yīng)呈黑色。在現(xiàn)實中，把等量的靛藍、品紅、黃色油墨混合在一起產(chǎn)生不是黑色而是深棕色。因此又加入一些黑墨以打印真正的黑色。４、圖像深度與顯示深度（１）圖像深度：圖像深度（也稱圖像灰度、顏色深度）表示數(shù)字位圖圖像中每個像素上用于表示顏色的二進制數(shù)字位數(shù)。即圖像文件中記錄一個像素所需要的位數(shù)。（２）顯示深度顯示深度：表示顯示器上每個點用于顯示顏色的2進制數(shù)字位數(shù)。即顯示器可以顯示的色彩數(shù)。若顯示器的顯示深度小于數(shù)字圖像的深度，就會使數(shù)字圖像顏色的顯示失真。例：通常根據(jù)顯示深度可以判斷圖像包含的顏色數(shù)，其值如下：１b：灰色圖像４b：１６色８b:256色１６b：６５５３６色（真彩色）２４b:16777216色（真彩色）顏色深度與顯示的顏色數(shù)目顏色深度顏色總數(shù)圖像名稱12單色圖像416索引16色圖像8256索引256色圖像1665536HI—Color圖像2416672216TrueColor圖像５、圖像文件大小用字節(jié)表示圖像文件大小時，一幅未經(jīng)壓縮的數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量大小計算如下：圖像數(shù)據(jù)量大小=像素總數(shù)×圖像深度÷8例如：一幅640×480的256色圖像為 640×480×8／8=307200字節(jié)寬度：271高度：300顏色：2大?。?.9KB寬度：271高度：300顏色：4大?。?9.8KB寬度：271高度：300顏色：256大?。?9.4KB寬度：271高度：300顏色：真彩色大?。?38.2KB（五）圖像的存儲格式對于圖像文件，當(dāng)前比較流行的圖像格式有BMP、GIF、JPEG、TIFF、PSD、PCX、PNG及WMF、EPS、AI等。

GIF89a格式能儲存成背景透明化的形式，且可將數(shù)張圖存成一個文件，形成動畫效果。

WMF是以矢量格式存放的文件，是WINDOWS系統(tǒng)下與設(shè)備無關(guān)的最好格式。

EPS格式支持多個平臺，是許多高級繪圖軟件都有的一種矢量文件格式，如CorelDraw、Freehand、Illustrator等軟件。（六）圖像數(shù)字化圖像數(shù)字化是計算機圖像處理之前必做的基本步驟，目的是把現(xiàn)實中真實的圖像，轉(zhuǎn)變成計算機能夠接受和處理的存儲格式，也即特定的一串連續(xù)數(shù)字。數(shù)字過程：采樣、量化兩個步驟

１、采樣：是用多少點來描述一張圖像，比如：一幅640×480的圖像，就表示這幅圖像是由３０７２００個點所組成。采樣的結(jié)果就是通常所說的圖像分辨率。想要得到更加清晰的圖像質(zhì)量，就需要使用更多的點來表示圖像，也就是使這幅圖像具有較高的分辨率。２、量化：指要使用多大范圍的數(shù)值，來表示圖像采樣之后的每一個點。這個數(shù)值范圍包括了圖像上所能使用的顏色總數(shù)。量化的結(jié)果就是圖像能夠容納的顏色總數(shù)例如，以４b存儲一個點，就表示圖像只能有１６種顏色。數(shù)值范圍越大，表示圖像可以擁有更多的顏色，自然可以產(chǎn)生更為細致的圖像效果，但是，也同樣必須占用更大的存儲空間。三、視頻和動畫的數(shù)據(jù)表示視頻和動畫屬于動態(tài)的數(shù)字化圖像，簡稱“動態(tài)圖像”（一）動態(tài)圖像特點１、具有時間上的連續(xù)性，適于表現(xiàn)事件的過程，表現(xiàn)力更強、更生動、更自然２、具有時間上的延續(xù)性，數(shù)據(jù)量大，必須采用壓縮算法保存和處理３、具有幀之間的相關(guān)性，該特性是連續(xù)動作的基礎(chǔ)，也是壓縮處理的條件。４、具有強烈的實時性。（二）動態(tài)圖像分類：模擬信號、數(shù)字信號１、模擬信號：是常見的電視信號和錄像機信號，采用模擬方式對圖像進行還原處理。存儲介質(zhì)：磁介質(zhì)，如：錄像帶２、數(shù)字信號：是數(shù)字化了的視頻模擬信號，由連續(xù)的畫面組成，其轉(zhuǎn)換過程由計算機設(shè)備和相應(yīng)的軟件進行模／數(shù)轉(zhuǎn)換器：模擬信號轉(zhuǎn)換數(shù)字信號數(shù)／模轉(zhuǎn)換器：數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模擬信號四、聲音的數(shù)據(jù)表示保存數(shù)字化聲音的文件叫做“音頻文件”，分為兩大類：1、波形音頻文件，采用WAV格式2、樂器數(shù)字化接口文件，采用MIDI格式（一）聲音的基本特點1、聲音的重要指標(biāo)振幅：波的高低幅度，表示聲音的強弱周期：兩個相鄰波之間的時間長度頻率：每秒鐘振動的次數(shù)，以HZ為單位2、聲音的三要素：（1）音調(diào)：音調(diào)代表了聲音的高低。音調(diào)與頻率有關(guān)。（2）音色：音色是具有特色的聲音。聲音分純音和復(fù)音兩種類型。所謂純音，是指振幅和周期均為常數(shù)的聲音。復(fù)音則是具有不同頻率和不同振幅的混合聲音，大自然中的聲音大部分是復(fù)音。（3）音強：音強代表聲音的強度，也被稱為聲音的響度，即常說的：音量3、聲音的質(zhì)量以（聲質(zhì)）（1）音質(zhì)與聲音還原設(shè)備有關(guān)，音響放大器和楊聲器的質(zhì)量能夠直接影響重放的音質(zhì)。（2）音質(zhì)與信號噪聲比有關(guān)。在錄制聲音時，音頻信號幅度與噪聲幅度的比值越大越好，否則聲音被噪聲干擾，影響音質(zhì)。4、數(shù)字音頻技術(shù)計算機音頻技術(shù)主要包括聲音的采集、數(shù)字化、壓縮/解壓縮以及聲音的播放。

數(shù)字化主要包括采樣和量化這兩個方面。

采樣頻率（samplingrate）是將模擬聲音波形轉(zhuǎn)換為數(shù)字時，每秒鐘所抽取聲波幅度樣本的次數(shù)，單位是Hz（赫茲）。量化數(shù)據(jù)位數(shù)（也稱量化級）是每個采樣點能夠表示的數(shù)據(jù)范圍，經(jīng)常采用的有8位、12位和16位。 例如，8位量化級表示每個采樣點可以表示256個不同量化值，而16位量化級則可以表示65536個不同的量化值記錄聲音時，如果每次生成一個聲道數(shù)據(jù)，稱為單聲道；每次生成兩個聲波數(shù)據(jù)，稱為立體聲（雙聲道）。數(shù)字音頻的存儲量：

可用以下公式估算聲音數(shù)字化后每秒所需的存儲量（未經(jīng)壓縮的）

存儲量=采樣頻率×量化位數(shù)÷8

若使用雙聲道，存儲量再增加一倍例如，數(shù)字激光唱盤（CD-DA）的標(biāo)準(zhǔn)采樣頻率為44.1kHz，量化位數(shù)為16位，立體聲。一分鐘CD-DA音樂所需的存儲量為44.1K×16×2×60÷8=10584KB+127…+64+320-32-64…-12801001010SamplingResolution8bitSamplingFrequency11KHz+32767…+512+1280-128-512…-327680010101100011000SamplingResolution16bitSamplingFrequency22KHz5、音頻的獲取途徑音頻數(shù)據(jù)的獲取方法主要有以下幾種： (1).使用聲卡錄制、采集聲音信息，并以文件的形式存儲在計算機中。 (2).使用聲卡及MIDI設(shè)備在計算機上創(chuàng)作樂曲。 (3).從互聯(lián)網(wǎng)下載或購買音頻光盤。6、音頻的存儲格式在多媒體音頻技術(shù)中，存儲聲音信息的文件格式有多種，如WAV、MIDI、MP3、RM及CD唱盤數(shù)字音頻。 (1).WAV格式 (2).MIDI格式 (3).CD.DA格式 (4).MP3格式 MP3采用MPEGLayer3標(biāo)準(zhǔn)對WAVE音頻文件進行壓縮而成，以達到CD唱盤的音質(zhì)。 (5).RM格式 RM采用音頻/視頻流和同步回放技術(shù)來實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上提供優(yōu)質(zhì)的多媒體信息。

第三章圖像工具軟件的使用一、處理圖像基本概念1、獲取圖像2、處理圖像3、輸出圖像、4、圖像數(shù)據(jù)壓縮5、圖像存儲介質(zhì)二、圖像的采集圖像數(shù)據(jù)的獲取方法主要有以下幾種： (1).使用掃描儀掃入圖像 (2).使用數(shù)字照相機拍攝圖像 (3).使用攝像機捕捉圖像 (4).利用繪圖軟件創(chuàng)建圖像以及通過計算機語言編程生成圖像。 (5