多媒体技术及应用：第一章 多媒体技术基础知识

1、多多媒媒体体技技术术基基础础知知识识1.1 多媒体介绍多媒体介绍1.2 颜色基础颜色基础1.3 美学基础美学基础 1.4 多媒体设备多媒体设备1.5 一些基本概念一些基本概念进进 度度1.1 多媒体介绍多媒体介绍1.2 颜色基础颜色基础1.3 美学基础美学基础 1.4 多媒体设备多媒体设备1.5 一些基本概念一些基本概念1.1 多媒体介绍媒体媒体(medium)在计算机领域有两种含义：在计算机领域有两种含义：l指存储信息的实体，如磁盘、光盘、硬盘、磁指存储信息的实体，如磁盘、光盘、硬盘、磁带、半导体存储器等，中文常译为带、半导体存储器等，中文常译为媒质媒质l指传递信息的载体，如数字、文字、声音

2、、图指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形、图像和视频等，中文译作形、图像和视频等，中文译作媒介媒介，多媒体技，多媒体技术中的媒体是指后者术中的媒体是指后者1.1 多媒体介绍表示媒体表示媒体 显示媒体显示媒体 存储媒体存储媒体 传输媒体传输媒体 感觉媒体感觉媒体 媒体类别 能直接作用于人们的感觉器官，能直接作用于人们的感觉器官，从而能从而能使人产生直接感觉使人产生直接感觉的媒体。的媒体。如语言、音乐、自然界中的各种如语言、音乐、自然界中的各种声音、各种图形、图像、动画、声音、各种图形、图像、动画、文本等文本等感觉媒体感觉媒体 1.1 多媒体介绍文文 字字Mutimedia Technolo

3、gy图形图形& &图像图像动动 画画音音 频频视视 频频多媒体技术多媒体技术多媒体技术感觉媒体感觉媒体图形图形& &图像图像矢量图形矢量图形位图图象位图图象文文 字字动动 画画音音 频频视视 频频动动 画画文文 字字音音 频频视视 频频图形图形& &图像图像动动 画画文文 字字音音 频频视视 频频图形图形& &图像图像视视 频频文文 字字动动 画画音音 频频图形图形& &图像图像* 此视频文件来源于上海通用汽车广告此视频文件来源于上海通用汽车广告音音 频频文文 字字动动 画画视视 频频图形图形& &

4、图像图像媒体类别表示媒体表示媒体 为了传送感觉媒体而人为研究出来的定义为了传送感觉媒体而人为研究出来的定义信息特性的数据类型，用信息的信息特性的数据类型，用信息的计算机内部编计算机内部编码表示码表示。借助于此种媒体，能更有效地存储感。借助于此种媒体，能更有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另一个觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另一个地方地方媒体类别显示媒体显示媒体 用于将表示媒体和感觉媒体之间相用于将表示媒体和感觉媒体之间相互转换用的媒体，指人们再现信息的物互转换用的媒体，指人们再现信息的物理理工具和设备工具和设备(输出设备输出设备)，或者获取信，或者获取信息的工具和设备息的工具和

5、设备(输入设备输入设备) 媒体类别存储媒体存储媒体 用于存放表示媒体的媒体用于存放表示媒体的媒体 媒体类别传输媒体传输媒体用于传输表示媒体的媒体。用于传输表示媒体的媒体。 是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术，这些信息媒体包括：文字、声音、图形、不同类型信息媒体的技术，这些信息媒体包括：文字、声音、图形、图像、动画、视频等。从这种意义中可以看到，图像、动画、视频等。从这种意义中可以看到，“多媒体多媒体”最终被归最终被归结为是一种结为是一种“技术技术”，即多媒体技术。，即多媒体技术。 媒媒 体体多媒体多媒体显示媒体

6、显示媒体感觉媒体感觉媒体存储媒体存储媒体传输媒体传输媒体1.1 多媒体介绍“多媒体多媒体”表示媒体表示媒体文字文字(文本文本)、声音、声音(音频音频)、图、图形与图像、动画形与图像、动画和和视频视频组成组成了多媒体信息的了多媒体信息的主要元素主要元素1.1 多媒体介绍图像、音频和视频等媒体元素的存储需要大容量的存储设备图像、音频和视频等媒体元素的存储需要大容量的存储设备多媒体数据的数据量大小可变，且无法预先估计多媒体数据的数据量大小可变，且无法预先估计包含多种静态和连续媒体的数据类型的集成及显示包含多种静态和连续媒体的数据类型的集成及显示多媒体数据一般包含时间成分的用户数据。视频、音频和动画都

7、是基多媒体数据一般包含时间成分的用户数据。视频、音频和动画都是基于时间的信息，必须及时连续不断地记录于时间的信息，必须及时连续不断地记录(存储存储)和播放和播放(传输传输)，否则将，否则将导致严重失真，大大影响效果，使用户无法接受导致严重失真，大大影响效果，使用户无法接受演示演示1.1 多媒体介绍使人们获取和使用信息变被动为主动。这三个特性中使人们获取和使用信息变被动为主动。这三个特性中交互性交互性最重要最重要。例如人们使用。例如人们使用CD-ROM可以轻而易举地把几十卷百可以轻而易举地把几十卷百科全书存储到一张光盘上，并随时查询、浏览。科全书存储到一张光盘上，并随时查询、浏览。即综合性，它能

8、使多种不同形式的信息综合地表现某个内容，即综合性，它能使多种不同形式的信息综合地表现某个内容，取得更好的效果。包括信息媒体的集成和处理这些媒体的设取得更好的效果。包括信息媒体的集成和处理这些媒体的设备的集成。备的集成。使计算机所能处理的信息范围从传统的数值、文字、静止图使计算机所能处理的信息范围从传统的数值、文字、静止图像扩展到声音和视频信息。像扩展到声音和视频信息。由文本、图形、图像、声音、动画和视频等形式的两种或两由文本、图形、图像、声音、动画和视频等形式的两种或两种以上组合而成的应用系统都可以称为多媒体系统种以上组合而成的应用系统都可以称为多媒体系统 。1.1 多媒体介绍由文本、图形、图

9、像、声音、动画和视频等形式的两种或两由文本、图形、图像、声音、动画和视频等形式的两种或两种以上组合而成的应用系统都可以称为多媒体系统种以上组合而成的应用系统都可以称为多媒体系统 。多媒体系统多媒体系统音频音频/视频数据的实时处理系视频数据的实时处理系统，包括视频会议、视频点统，包括视频会议、视频点播、可视电话、网络音播、可视电话、网络音/视频视频聊天、网络电话等。聊天、网络电话等。远程教育，包括远程教学、电远程教育，包括远程教学、电视教学、计算机辅助教学、计视教学、计算机辅助教学、计算机辅助学习等。算机辅助学习等。远程医疗，包括远程手术、病远程医疗，包括远程手术、病理信息交换、远程诊断等。理信

10、息交换、远程诊断等。协同工作环境，包括几个人编协同工作环境，包括几个人编辑一个共享的文档或玩同一个辑一个共享的文档或玩同一个游戏的工作环境等。游戏的工作环境等。 基于内容检索，包括在大型视基于内容检索，包括在大型视频和图像数据库中搜索可视化频和图像数据库中搜索可视化对象等。对象等。 虚拟现实及场景重建，包括将虚拟现实及场景重建，包括将计算机制作的图形或视频对象计算机制作的图形或视频对象放入场景或计算机构建场景等。放入场景或计算机构建场景等。 基于语音识别的系统基于语音识别的系统(1,2,3)，包，包括语音输入、基于语音的计算括语音输入、基于语音的计算机交互系统等。机交互系统等。 多媒体系统多媒

11、体系统进进 度度1.1 多媒体介绍多媒体介绍1.2 颜色基础颜色基础1.3 美学基础美学基础 1.4 多媒体设备多媒体设备1.5 一些基本概念一些基本概念1.2 颜色基础 颜色是物体的一种属性，那么，色彩是如何产生的呢？即人眼是如何颜色是物体的一种属性，那么，色彩是如何产生的呢？即人眼是如何感知颜色的呢？感知颜色的呢？ 人眼根据光线的波长来感觉颜色，有色物体人眼根据光线的波长来感觉颜色，有色物体对光线对光线具有具有选择性吸收选择性吸收的的特性，即光线照射到物体上时，入射光中被吸收的各种波长的色光是不等特性，即光线照射到物体上时，入射光中被吸收的各种波长的色光是不等量的，有的被多吸收，有的被少吸

12、收。这样，当白光照射到有色物体上时，量的，有的被多吸收，有的被少吸收。这样，当白光照射到有色物体上时，其反射或透射的光线与入射的光线相比，不仅亮度有所减弱，光谱成分也其反射或透射的光线与入射的光线相比，不仅亮度有所减弱，光谱成分也改变了，因而物体呈现出各种不同的颜色。而当没有光线时，人眼感觉的改变了，因而物体呈现出各种不同的颜色。而当没有光线时，人眼感觉的颜色是黑色。颜色是黑色。 色彩的产生主要是因为人眼接收来自物体表面或内部对于光源的反射色彩的产生主要是因为人眼接收来自物体表面或内部对于光源的反射或透射，因此色彩是由或透射，因此色彩是由光、物体特性与人眼视觉机构光、物体特性与人眼视觉机构3大

13、因素所涵盖的。大因素所涵盖的。1.2 颜色基础电磁辐射波谱电磁辐射波谱频率频率 (Hz)波长波长 (m)无线电波无线电波Hz105fHz1015fHz1025f红外线红外线Hz1020fHz1010f紫外线紫外线X-外线外线宇宙外线宇宙外线mm102m107m1012m1017可见光源可见光源红红 橙橙 黄黄 绿绿 青青 蓝蓝 紫紫1.2 颜色基础视觉系统对颜色和亮度的响应情况是不同的，视觉系统对颜色和亮度的响应情况是不同的，人眼对亮度比对颜色敏感人眼对亮度比对颜色敏感视觉系统对颜色和亮度的响应特性视觉系统对颜色和亮度的响应特性 1.2 颜色基础 将将光谱中不能再分解的可见光称为单色光光谱中不

14、能再分解的可见光称为单色光，由单色光混合而成的光，由单色光混合而成的光称为混合光。而红、绿、蓝三色可以混合成自然界中的任何一种颜色，称为混合光。而红、绿、蓝三色可以混合成自然界中的任何一种颜色，因此称因此称红、绿、蓝为三基色红、绿、蓝为三基色产生波长不同的光所需要的三基色值产生波长不同的光所需要的三基色值1.2 颜色基础l任何色彩都有任何色彩都有色相、亮度、纯度色相、亮度、纯度(饱和度饱和度)三个方面的性质，又称三个方面的性质，又称色彩的三色彩的三要素要素。而且当色彩间发生作用时，除以上三要素外，各种色彩彼此间形成色调和色性，并显现出自己的特性。l色相、亮度、纯度、色相、亮度、纯度、色调及色性

15、色调及色性等五项构成了色彩的要素。等五项构成了色彩的要素。l画面中总是由具有某种内在联系的各种色彩组成一个完整统一的整体，画面中总是由具有某种内在联系的各种色彩组成一个完整统一的整体，形成画面色彩总的趋向，称为色调。形成画面色彩总的趋向，称为色调。l色性是指色彩的冷暖倾向。色性是指色彩的冷暖倾向。 1.2.2颜色的表示方法 亮度即颜色亮度即颜色明亮的程度明亮的程度，是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。，是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。亮度最高的亮度最高的颜色颜色是白色，最低的颜色是黑色。一个彩色物体表面的光反是白色，最低的颜色是黑色。一个彩色物体表面的光反射率越大，对视觉的刺激的程度越

16、大，看上去就越亮，那么这一颜色的射率越大，对视觉的刺激的程度越大，看上去就越亮，那么这一颜色的亮度就越高。亮度就越高。 在在可见光谱可见光谱中，黄中，黄光光亮度最高，紫亮度最高，紫光光是亮度最低。是亮度最低。色彩的亮度变化有许多种情况，一是不同色相之间的亮度变化。如：色彩的亮度变化有许多种情况，一是不同色相之间的亮度变化。如：黄比橙亮、橙比红亮、红比紫亮；二是在某种颜色中，加白色后亮度黄比橙亮、橙比红亮、红比紫亮；二是在某种颜色中，加白色后亮度就会逐渐提高，加黑色后亮度就会变暗，但同时它们的纯度就会降低，就会逐渐提高，加黑色后亮度就会变暗，但同时它们的纯度就会降低，调到最低是黑色，最高是白色调

17、到最低是黑色，最高是白色(参照后面饱和度的演示参照后面饱和度的演示)；三是相同的；三是相同的颜色，因光线照射的强弱不同也会产生不同的明暗变化颜色，因光线照射的强弱不同也会产生不同的明暗变化(演示：演示：“画画图图”“编辑颜色编辑颜色” 拖动竖直进度条状旁边的箭头拖动竖直进度条状旁边的箭头)1.2.2颜色的表示方法 色相指的是色彩的相貌，反映色相指的是色彩的相貌，反映颜色的种类颜色的种类，是彩色光的基本特性。光谱，是彩色光的基本特性。光谱中各色相由可见光光谱中各分量成分的波长来决定，它们构成了色彩体系中中各色相由可见光光谱中各分量成分的波长来决定，它们构成了色彩体系中的基本色调。人们在给这些可以

18、相互区别的色定出名称，当称呼其中某一色的基本色调。人们在给这些可以相互区别的色定出名称，当称呼其中某一色的名称时，就会有一个特定的色彩印象，这就是色相的概念。的名称时，就会有一个特定的色彩印象，这就是色相的概念。色相与波长的关系色相与波长的关系光色光色波长波长(nm)代表波长代表波长红红(Red)780630700橙橙(Orange)630600620黄黄(Yellow)600570580绿绿(Green)570500550青青(Cyan)500470500蓝蓝(Blue)470420470紫紫(Violet)420380420演示：演示：“画图画图”“编辑颜色编辑颜色”(右边右边颜色图焦点横

19、向移颜色图焦点横向移动动)1.2.2 颜色的表示方法 饱和度是指色彩的饱和度是指色彩的鲜浊程度鲜浊程度，它取决于一种颜色的波长单一程度。，它取决于一种颜色的波长单一程度。饱和度体现了色彩的饱和程度。饱和度体现了色彩的饱和程度。 可见光谱的各种单色光是最饱和的彩色。当光谱色加入白光成分时，就可见光谱的各种单色光是最饱和的彩色。当光谱色加入白光成分时，就变得不饱和。变得不饱和。 原色是纯度最高的色彩。同一色调的颜色，其饱和度越高，颜色就越纯；原色是纯度最高的色彩。同一色调的颜色，其饱和度越高，颜色就越纯；而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。演示：演示：“画图

20、画图”“编辑颜编辑颜色色”(右边颜色图焦点纵向移动右边颜色图焦点纵向移动)1.2.2 颜色的表示方法亮度中亮度高红色相黄色相饱和度中饱和度高蓝色相饱和度低亮度低1.2.2 颜色的表示方法1.2.2 颜色的表示方法 某一间色与另一原色之间某一间色与另一原色之间互相补足三原色成分，即任何互相补足三原色成分，即任何两种色光相加后如能产生白光，两种色光相加后如能产生白光，这两种色光就互称为补色光。这两种色光就互称为补色光。 邻近色是色轮中相近的两邻近色是色轮中相近的两种颜色，往往是互相掺杂在种颜色，往往是互相掺杂在一起。在色轮中，凡在一起。在色轮中，凡在60度度范围之内的颜色都属邻近色范围之内的颜色都

21、属邻近色的范围。的范围。 1.2 颜色基础 在进行图像或视频处理时，常常会涉及到几种不同色彩在进行图像或视频处理时，常常会涉及到几种不同色彩空间空间(或颜色模型或颜色模型)来表示图像的颜色。来表示图像的颜色。例如：例如：计算机显示计算机显示时采用的是时采用的是RGB模型模型彩色电视信号传输彩色电视信号传输时采用的是时采用的是YUV模型模型打印输出彩色图像打印输出彩色图像时采用的是时采用的是CMYK模型模型 各个应用领域使用的模型不尽相同，但是目的都是尽可各个应用领域使用的模型不尽相同，但是目的都是尽可能多地及有效地描述各种颜色，以便需要时能方便地加以能多地及有效地描述各种颜色，以便需要时能方便

22、地加以选择。这些需求包括：选择。这些需求包括：为了艺术家选择颜色的方便，为了为了艺术家选择颜色的方便，为了减少图像的数据量，为了满足显示系统的要求减少图像的数据量，为了满足显示系统的要求(不同角度看不同角度看同一个事物同一个事物)1.2 颜色基础RGB颜色模型自然界中所有的自然界中所有的颜色都可以用红、颜色都可以用红、绿、蓝绿、蓝(RGB)这这三种颜色的不同三种颜色的不同强度组合而得强度组合而得 RGBRGB模型产生颜色的方式是模型产生颜色的方式是“加色法加色法”：使用不：使用不同数量的红、绿、蓝同数量的红、绿、蓝3种基色相加而产生颜色种基色相加而产生颜色典型实例：有源物体典型实例：有源物体(

23、如如CRT)发出光波，以各种不发出光波，以各种不同的相对强度综合起来产同的相对强度综合起来产生颜色生颜色 CRT显示器的背面涂满了能发出磷光的化显示器的背面涂满了能发出磷光的化学物点，每个点的直接大约为学物点，每个点的直接大约为0.3mm或更或更小小(点密度点密度)，他们的位置经过了仔细的计算，他们的位置经过了仔细的计算，排列得很紧密，每三个排列成一组，分，排列得很紧密，每三个排列成一组，分别呈现红绿蓝三种颜色。电子以非常高的别呈现红绿蓝三种颜色。电子以非常高的速率轰击这些点速率轰击这些点(大约每秒大约每秒60次次)，红绿蓝点，红绿蓝点被电子束击中时就会发光，眼睛看到的是被电子束击中时就会发光

24、，眼睛看到的是各种颜色是红绿蓝三色的不同程度的组合各种颜色是红绿蓝三色的不同程度的组合1.2 颜色基础CMYK颜色模型 彩色印刷使用的一种颜色模式。由青彩色印刷使用的一种颜色模式。由青(Cyan)、品红、品红(Magenta)、黄、黄(Yellow)和黑和黑(Black)四种颜色组成四种颜色组成 CMYK模型以打印在纸张上油墨的光模型以打印在纸张上油墨的光线吸收特性为基础，白光照射到半透明油线吸收特性为基础，白光照射到半透明油墨上时，部分光线被吸收，部分被反射墨上时，部分光线被吸收，部分被反射 理论上，青色、品红和黄色能合成吸收理论上，青色、品红和黄色能合成吸收所有光线的黑色。但是，因为所有打

25、印油所有光线的黑色。但是，因为所有打印油墨都包含一些杂质，这三种油墨实际上产墨都包含一些杂质，这三种油墨实际上产生一种土灰色，必须与黑色生一种土灰色，必须与黑色 (K) 油墨混合油墨混合才能产生真正的黑色。所以，将这些油墨才能产生真正的黑色。所以，将这些油墨混合产生颜色叫作四色印刷混合产生颜色叫作四色印刷CMYK产生颜色的方式是产生颜色的方式是“减色法减色法”：白光中减去不同数量的青、品红和黄白光中减去不同数量的青、品红和黄3种颜色而产生颜色。例如，打印机种颜色而产生颜色。例如，打印机将黄色喷在纸张上时，由于黄色颜料将黄色喷在纸张上时，由于黄色颜料吸收蓝色吸收蓝色(即蓝色从白光中滤去了即蓝色从

26、白光中滤去了)，故纸面反射不到蓝光，只能发射剩余故纸面反射不到蓝光，只能发射剩余的黄光，因此纸面呈现黄色。的黄光，因此纸面呈现黄色。1.2 颜色基础CMYK颜色模型CMYK典型实例：无源物典型实例：无源物体吸收体吸收/反射光波反射光波1.2 颜色基础相加混色相加混色(RGB)相减混色相减混色(CMY)生成的颜生成的颜色色000111黑黑001110蓝蓝010101绿绿011100青青100011红红101010品红品红110001黄黄111000白白理论上，理论上，RGB与与CMY是互补的是互补的模型，可互相转换，但由于发射模型，可互相转换，但由于发射光与反射光的性质完全不同，在光与反射光的性

27、质完全不同，在显示器上看到的颜色不可能精确显示器上看到的颜色不可能精确的打印出来，因此会有失真的打印出来，因此会有失真“1”表示操作的位置表示操作的位置1.2 颜色基础Lab颜色模型由国际照明委员会于由国际照明委员会于1976年公布的一种颜色年公布的一种颜色模型，模型，理论上理论上包括了人眼可以看见的所有色包括了人眼可以看见的所有色彩彩，而且这种模型，而且这种模型不依赖于光线、设备、颜不依赖于光线、设备、颜料料，在任何显示器和打印机上其颜色值的表，在任何显示器和打印机上其颜色值的表示都是一样的。示都是一样的。原理：原理：*。 (x,y)坐标平面坐标平面1.2 颜色基础HSB颜色模型HSB 颜色

28、模式便是基于人对颜色的心理感颜色模式便是基于人对颜色的心理感受的一种颜色模式。它是由受的一种颜色模式。它是由 RGB 三基色转三基色转换为换为Lab模式，再在模式，再在Lab 模式的基础上考模式的基础上考虑了人对颜色的心理感受这一因素而转换虑了人对颜色的心理感受这一因素而转换成的。因此这种颜色模式比较成的。因此这种颜色模式比较符合人的视符合人的视觉感受觉感受，让人觉得更加直观一些。，让人觉得更加直观一些。原理：原理：*。(rho,theta)坐标平面坐标平面1.2.3 图像中的颜色模型色域是一个色系能够显示或打印的颜色色域是一个色系能够显示或打印的颜色范围范围。人眼看到的色谱比任何颜色模型人眼

29、看到的色谱比任何颜色模型中的色域都宽中的色域都宽。(最强大脑郑才千最强大脑郑才千)Lab具有最宽的色域具有最宽的色域，它包括，它包括RGB和和CMYK色域中的所有颜色。色域中的所有颜色。RGB色域包含能在计算机显示器或电视色域包含能在计算机显示器或电视屏幕屏幕(发出红、绿和蓝光发出红、绿和蓝光)上所有能显示的上所有能显示的颜色，一些诸如纯青或纯黄等颜色不能在颜色，一些诸如纯青或纯黄等颜色不能在显示器上精确显示。显示器上精确显示。RGB色彩模式是最佳色彩模式是最佳的色彩显示模式的色彩显示模式。CMYK色域较窄，仅包含使用印刷色油墨色域较窄，仅包含使用印刷色油墨能够打印的颜色。能够打印的颜色。CM

30、YK模式是最佳的打模式是最佳的打印模式印模式是不是在编辑图像的时是不是在编辑图像的时候就用候就用CMYK模式呢？模式呢？不是。原因一：四通道不是。原因一：四通道比三通道处理起来要慢；比三通道处理起来要慢；原因二：扫描仪和显示原因二：扫描仪和显示器都用器都用RGB，故存在，故存在CMYK与与RGB转换的问转换的问题题CMYK颜色模型1.2 颜色基础RGB颜色模型Lab颜色模型HSB颜色模型由于由于Lab模型定义的色彩最多，所以这也是模型定义的色彩最多，所以这也是打印时避免色彩打印时避免色彩损失的最佳方法：先用损失的最佳方法：先用Lab模式编辑图象，再转换为模式编辑图象，再转换为CMYK模式打印输

31、出模式打印输出当把当把RGB模式转换成模式转换成CMYK模式时，模式时，Photoshop将自动将将自动将RGB模式转换为模式转换为Lab模式，再转换为模式，再转换为CMYK模式模式1.2 颜色基础Photoshop的拾色器“画图”中的编辑颜色Word的颜色16色VGA调色板的值(RGB和HSL)代码代码R R G G B B H HS SL L颜色名称颜色名称 0 0 0 0 16000黑(Black) 1 0 0 128 16024060深蓝(Navy) 2 0 128 0 8024060深绿(Dark Green) 3 0 128 128 12024060深青(Dark Cyan) 4

32、128 0 0 024060深红(Maroon) 5 128 0 128 20024060紫(Purple) 6 128 128 0 4024060橄榄绿(Olive) 7 192 192 192 1600180灰白(Light gray) 8 128 128 128 1600120深灰(Dark gray) 9 0 0 255 160240120蓝( blue) 10 0 255 0 80240120绿( green) 11 0 255 255 120240120青(cyan) 12 255 0 0 0240120红( red) 13 255 0 255 200240120品红( magen

33、ta) 14 255 255 0 40240120黄(Yellow) 15 255 255 255 1600240白(white) 1.2 颜色基础电视信号的标准也称为电视的制式，是指对彩色电视信号加工处理和传输的特定方式，分为三种：l PAL制式制式(Phase Alternative Line 相位逐行交变)使用国家和地区：中国、朝鲜、西欧(德国、英国等)l NTSC制式制式(National Television Standard Committee)使用国家和地区：美国、加拿大、日本、韩国、菲律宾和中国台湾等其他国家l SECAM制式制式(Sequential Color and Me

34、mory 顺序传送彩色与存储)使用国家和地区：法国、东欧、俄罗斯、东欧三种彩色电视制式的技术指标NTSC制式、制式、PAL制式和制式和SECAM制式都是兼容制式制式都是兼容制式l 兼容：黑白电视机可以接收彩色电视信号，显示的是黑白图像兼容：黑白电视机可以接收彩色电视信号，显示的是黑白图像l 逆兼容性：彩色电视机也可以接收黑白电视信号，显示的也是黑白图像逆兼容性：彩色电视机也可以接收黑白电视信号，显示的也是黑白图像三种彩色电视制式的技术指标NTSCPALSECAM帧频/Hz302525行/帧525625625场频/Hz605050行频/Hz157501562515625亮度带宽/MHz4.26.

35、06.0彩色幅载波/Hz3.584.434.25声音载波/MHz4.56.56.5高宽比电视 4:3,电影 3:2,HDTV 16:94:34:3颜色模型颜色模型YIQYUVYUV不同的电视制式其扫描方式、信号调制不同的电视制式其扫描方式、信号调制方式、颜色模型等参数不一样方式、颜色模型等参数不一样1. PAL还能细分，比如：还能细分，比如： 中国大陆使用中国大陆使用PAL-D制式制式 香港使用香港使用PAL-I制式制式 马来西亚则使用马来西亚则使用PAL-B制式制式其主要差别是伴音与图像的载频差不同，用单一其主要差别是伴音与图像的载频差不同，用单一制式的电视就收不到另一种制式的伴音，这在珠制

36、式的电视就收不到另一种制式的伴音，这在珠三角一些地方感觉会很明显，因为一些镇的有线三角一些地方感觉会很明显，因为一些镇的有线电视台使用了香港的电视台使用了香港的PAL-I制式的设备，常常是制式的设备，常常是一些频道是一些频道是PAL-D信号，而另一些是信号，而另一些是PAL-I信号，信号，只能用双制式电视收看只能用双制式电视收看2. NTSC及及PAL乃全球两大种主要电视广播制式。乃全球两大种主要电视广播制式。由于系统投射颜色影像的频率有所不同，这两款由于系统投射颜色影像的频率有所不同，这两款制式互不兼容制式互不兼容 国内的电视信号都是国内的电视信号都是PAL制的制的 国内电视和影碟机一般都国

37、内电视和影碟机一般都多制式多制式，这是因为，这是因为PAL制制虽然是我国的标准，但由虽然是我国的标准，但由于于NTSC制的节目源最多，制的节目源最多，所以我国的大部分电视机所以我国的大部分电视机和影碟机都是多制式的，和影碟机都是多制式的，以适应以适应NTSC制的需要制的需要 1.2 颜色基础 YUV颜色模型应用于颜色模型应用于PAL制和制和SECAM制彩色电视，德国、英国等一些西欧制彩色电视，德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。l “Y”表示明亮度表示明亮度(Luminance或或Luma)，也就是灰度值，也就是灰度值l “U”和

38、和“V”表示的则是色度表示的则是色度(Chrominance或或Chroma)，作用是描述影像，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色色彩及饱和度，用于指定像素的颜色 YUV颜色空间。其中亮度Y的方程表达式为： Y=0.299R+0.587G+0.114B 而： U = 0.493 (B Y) V = 0.877 (R Y)YUV颜色模型举例YUV颜色模型颜色模型 采用采用YUV颜色空间的好处如下：颜色空间的好处如下： 亮度信号亮度信号Y解决了彩色电视机与黑白电视机的兼容问解决了彩色电视机与黑白电视机的兼容问题题利用了利用了YUV分量之间的独立性分量之间的独立性，也就是，也就是Y信号构

39、成信号构成的黑白灰度图与的黑白灰度图与U、V信号构成的两幅单色图是相互独立信号构成的两幅单色图是相互独立的的 大量实验证明，人眼对彩色图像细节的分辨本领比对黑大量实验证明，人眼对彩色图像细节的分辨本领比对黑白的低得多，因此对色度信号白的低得多，因此对色度信号U、V可以采用可以采用“大面积着大面积着色原理色原理”，即用亮度信号，即用亮度信号Y传送细节，用色差信号传送细节，用色差信号U、V进进行大面积涂色。因此彩色图像的清晰度由亮度信号的带宽行大面积涂色。因此彩色图像的清晰度由亮度信号的带宽保证，而把色度信号的带宽变窄保证，而把色度信号的带宽变窄(去掉了部分颜色去掉了部分颜色)，这样，这样，降低彩

40、色分量的分辨率，压缩了数据，而不明显影响图像降低彩色分量的分辨率，压缩了数据，而不明显影响图像的质量的质量利用人的视觉特性以降低数据量，具体方法参利用人的视觉特性以降低数据量，具体方法参见第四章见第四章4.2.2节，这正体现了节，这正体现了“抓本质抓本质”的思想的思想1.2 颜色基础 YIQ颜色模型应用于颜色模型应用于NTSC制彩色电视，是美国、加拿大等大部分西半球国制彩色电视，是美国、加拿大等大部分西半球国家，以及日本、韩国、菲律宾等国和中国台湾采用的制式。家，以及日本、韩国、菲律宾等国和中国台湾采用的制式。Y表示亮度，I、Q是两个彩色分量，YIQ格式与YUV格式类似，但在色度矢量图中的位置

41、不同，IQ为互相正交的坐标轴，与为互相正交的坐标轴，与UV正交轴之间有正交轴之间有33度夹角度夹角。 IQ分量与UV分量之间的换算关系为： YIQ与RGB颜色空间变换方程： 33cos33sin33sin33cosUVQUVI311. 0523. 0212. 0322. 0274. 0596. 0114. 0587. 0299. 0BGRQIY YIQ与YUV颜色模型的区别 1.2 颜色基础 YCbCr颜色空间是由颜色空间是由YUV颜色空间派生的一种颜色空间，颜色空间派生的一种颜色空间，主要用于数字电主要用于数字电视系统中视系统中 YCbCr彩色空间是以演播室质量标准为目标的CCIR601编码

42、方案中采用的彩色表示模型，Cb与U分量对应，而Cr与V分量对应。在该编码方案中，亮度信号Y与色度信号Cb、Cr的采样比率为4:2:2RGB和YCbCr两个彩色空间之间的转换关系用下式表示： Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B + 16 Cr = (0.5114R - 0.4282G - 0.0832B) + 128 Cb=(-0.1726R-0.3388G+0.5114B)+1281.2 颜色基础 彩色电视系统中用彩色电视系统中用Y、C1、C2彩色表示法分别表示亮度信号和两个色差信彩色表示法分别表示亮度信号和两个色差信号。具体的说：号。具体的说：l NTSC中：中： C1

43、、C2分别表示分别表示I、Q两个色差信号，这种制式使用两个色差信号，这种制式使用YIQ模型模型l PAL中：中： C1、C2分别表示分别表示U、V两个色差信号，这种制式使用两个色差信号，这种制式使用YUV模型模型l CCIR 601(后来改为后来改为 ITU-R BT.601)数字电视标准中：数字电视标准中： C1、C2分别表示分别表示Cr、Cb两个色差信号，数字电视系统采用两个色差信号，数字电视系统采用YCbCr模型模型基于基于YUV模型的优点，彩色电视系统选择了模型的优点，彩色电视系统选择了Y、C1、C2 ，而不是，而不是R、G、B3个基色信号进行电视信号的发送和接收个基色信号进行电视信号

44、的发送和接收但由于所有的显示器都采用但由于所有的显示器都采用RGB值来驱动，这就要求在显示每个像素值来驱动，这就要求在显示每个像素之前，需要把之前，需要把YC1C2彩色分量值转换成彩色分量值转换成RGB值值进进 度度1.1 多媒体介绍多媒体介绍1.2 颜色基础颜色基础1.3 美学基础美学基础 1.4 多媒体设备多媒体设备1.5 一些基本概念一些基本概念1.3 美学基础l产生更好的视觉效应，增加用户的知觉和注意力。产生更好的视觉效应，增加用户的知觉和注意力。l将复杂和抽象的内容进行形象化表达。将复杂和抽象的内容进行形象化表达。l提高产品的价值。在用户的眼中，即使是同样的产品，具提高产品的价值。在

45、用户的眼中，即使是同样的产品，具有精美包装的要比包装简陋的具有更高的价格。有精美包装的要比包装简陋的具有更高的价格。l提高产品的亲和力。提高产品的亲和力。1.3 美学基础分割构图是将画面进分割构图是将画面进行不同比例的水平或行不同比例的水平或垂直的分割，这是影垂直的分割，这是影视画面构图最常用的视画面构图最常用的方法之一。方法之一。 分割构图分割构图轴线构图轴线构图轴线构图以画面中心轴线构图以画面中心的轴线形成等分的构的轴线形成等分的构图形式，使画面达到图形式，使画面达到均衡和对称的美感。均衡和对称的美感。对角线构图对角线构图对角线构图是结构景对角线构图是结构景物空间的最基本的构物空间的最基本

46、的构图方法之一。对角线图方法之一。对角线可以有效地引导目光可以有效地引导目光，从画面的四周向视，从画面的四周向视觉中心聚拢。觉中心聚拢。三角形的构图是以一三角形的构图是以一个中心轴为基础的稳个中心轴为基础的稳定的三角形结构。它定的三角形结构。它拥有的两条边向一个拥有的两条边向一个角汇聚的运动，所以角汇聚的运动，所以方向性更强。三角形方向性更强。三角形构图象征着稳定和崇构图象征着稳定和崇高。高。 三角构图三角构图环形构图环形构图环形构图与三角形构环形构图与三角形构图一样，环形构图也图一样，环形构图也显示同一种稳定感。显示同一种稳定感。环形构图是一种封闭环形构图是一种封闭的构图形式，可以有的构图形

47、式，可以有方形、圆形等几种，方形、圆形等几种，都会将视线引导向封都会将视线引导向封闭的中心。闭的中心。 重复构图重复构图在平面设计中，一个在平面设计中，一个完整、独立的形象被完整、独立的形象被称为单形，单形若同称为单形，单形若同时出现两次以上，这时出现两次以上，这就是重复。重复能够就是重复。重复能够加深形象的印象，形加深形象的印象，形成节奏感、统一感。成节奏感、统一感。大多数物形都是由许大多数物形都是由许多相似、相同的形象多相似、相同的形象所组成的整体。所组成的整体。 1.3 美学基础色彩的作用色彩的作用 色彩具有冷暖感，这是从人们的生活经验中产生的。如太阳、火焰的温度很色彩具有冷暖感，这是从

48、人们的生活经验中产生的。如太阳、火焰的温度很高，它们所发散的红橙色光使人感觉到温暖，而冰雪、海洋温度很低，它们反射的高，它们所发散的红橙色光使人感觉到温暖，而冰雪、海洋温度很低，它们反射的蓝色有寒冷的感觉。这些生活中的经验积累，使人一看到红色就感到温暖，一看到蓝色有寒冷的感觉。这些生活中的经验积累，使人一看到红色就感到温暖，一看到蓝色就感到寒冷。每一种颜色也能给人不同的感觉，使人联想到不同的东西。蓝色就感到寒冷。每一种颜色也能给人不同的感觉，使人联想到不同的东西。 1.3 美学基础颜色搭配的主要原则如下：颜色搭配的主要原则如下：l用尽量少的颜色来突出要点；用尽量少的颜色来突出要点；l要有一种主

49、色调，装饰色也尽量不要超过三种；要有一种主色调，装饰色也尽量不要超过三种；l主色调尽量采用相近色进行搭配；主色调尽量采用相近色进行搭配；l占用图像画面面积较小的内容，如前景文字，可以用亮度较高的白占用图像画面面积较小的内容，如前景文字，可以用亮度较高的白色、黄色等颜色；占用图像画面的面积较大的内容，如背景，尽量使色、黄色等颜色；占用图像画面的面积较大的内容，如背景，尽量使用亮度低的蓝色、黑色等颜色。用亮度低的蓝色、黑色等颜色。1.3 美学基础颜色的对比颜色的对比三原色对比三原色对比邻近色对比邻近色对比互补色对比互补色对比亮度的对比亮度的对比饱和度对比？饱和度对比？进进 度度1.1 多媒体介绍多

50、媒体介绍1.2 颜色基础颜色基础1.3 美学基础美学基础 1.4 多媒体设备多媒体设备1.5 一些基本概念一些基本概念1.4 多媒体设备1.4.2 触摸屏触摸屏 1.4.3 数码照相机数码照相机 1.4.4 数码摄像机数码摄像机 1.4.5 图像扫描仪图像扫描仪1.4.6 彩色投影仪彩色投影仪 1.4.1 光盘存储系统组成：组成： 由光盘和光盘驱动器组成，靠光学方式由光盘和光盘驱动器组成，靠光学方式(激光，不同波长的光激光，不同波长的光)记录和读取记录和读取二进制信息的二进制信息的光盘的光道：螺旋形光盘的光道：螺旋形硬盘的磁道：同心环硬盘的磁道：同心环特点：特点：l记录密度高记录密度高l 存储

51、量大，存储量大，CD 700M，DVD=6CD，BD=5DVDl 采用非接触方式读写光盘采用非接触方式读写光盘l 信息保存时间长，可达几十年信息保存时间长，可达几十年l 不同平台可以互换，采用不同平台可以互换，采用ISO9660格式格式l 多种媒体融合：可存储多种媒体多种媒体融合：可存储多种媒体l 成本低廉成本低廉只 读 光 盘 结 构只读光盘读取原理 如何读取和记录如何读取和记录“0”和和“1”：磁盘利用南北极极性，光盘如何操作？：磁盘利用南北极极性，光盘如何操作？ 凹坑的边缘代表凹坑的边缘代表1，即从凹到凸或者从凸到凹的变化过程，即从凹到凸或者从凸到凹的变化过程 凹坑和非凹坑的平坦部分记录

52、凹坑和非凹坑的平坦部分记录0，它们的长度代表有多少个，它们的长度代表有多少个0摸索思路摸索思路 直接把原始信号记录到光盘上直接把原始信号记录到光盘上，1. 当有连续多个当有连续多个“0”或或“1”时，读出时的输出时，读出时的输出信号就是一条直线，电子线路很难区分有多少信号就是一条直线，电子线路很难区分有多少个个“0”或或“1”；2. 当原始信号没有规律时，读出时信号幅度和频当原始信号没有规律时，读出时信号幅度和频率变化范围都很大，电子线路很难把率变化范围都很大，电子线路很难把“0”和和“1”区分开来，因此读出的信息很不可靠区分开来，因此读出的信息很不可靠例子：例子：5天上班、天上班、2天放假的

53、劳逸结合方案天放假的劳逸结合方案解决：通道编码解决：通道编码 通道编码目的：控制信号的构成，不出现上述两通道编码目的：控制信号的构成，不出现上述两种极端情况种极端情况 通道编码通道编码规则规则：据研究，把：据研究，把“0”的连续长度数的连续长度数据最短限制在据最短限制在2个，最长限制在个，最长限制在10个，光盘上的个，光盘上的信号就能可靠读出。这条规则的意思是：信号就能可靠读出。这条规则的意思是：2个个“1”之间至少要有之间至少要有2个个“0”，且最多不超过，且最多不超过10个个“0”。 通道编码通道编码过程过程：每：每8位进行处理，共位进行处理，共256种可能种可能，从，从14位中挑选符合上

54、述编码规则的位中挑选符合上述编码规则的256种，与种，与8位作一一对应，得到对照表。例如：位作一一对应，得到对照表。例如：11101000对应为对应为00010010000010(参见参见bmp图片图片) 通道编码以后，是否直接通道编码以后，是否直接“0凸凸1凹凹”的方的方式写进光盘呢？式写进光盘呢？ 直接用凹坑和非凹坑代表直接用凹坑和非凹坑代表“0”和和“1”既既不能充分利用光盘空间，又不稳定不能充分利用光盘空间，又不稳定(如如00100在在“1”处突变处突变)解决：凹坑边缘解决：凹坑边缘为为1，平坦部分为，平坦部分为0。如何处理？。如何处理？ 写入光盘过程：对编码后的写入光盘过程：对编码后

55、的数据进行光刻。如果遇到数数据进行光刻。如果遇到数据据“0”则不让激光束通过则不让激光束通过，“1”则通过。每通过一则通过。每通过一次，就控制电路切换一次次，就控制电路切换一次(只切换不记录只切换不记录“1”) 读取光盘过程：由于激光束读取光盘过程：由于激光束在凹坑部分反射的光强度要在凹坑部分反射的光强度要比从非凹坑部分反射的光强比从非凹坑部分反射的光强度弱，因此根据前后两次光度弱，因此根据前后两次光强度有否变化来确定是否需强度有否变化来确定是否需要添加要添加“1”，最后再解码，最后再解码回去回去(利用对照表从利用对照表从14位数位数据找到原来的据找到原来的8位数据位数据) 好处好处： 可以充

56、分利用光盘的表面积，使得存储容量大可以充分利用光盘的表面积，使得存储容量大大提高大提高(凹坑的边缘代表凹坑的边缘代表01的改变，不用记录的改变，不用记录“1”，利用了侧面而不仅仅是表面，利用了侧面而不仅仅是表面) 减少电路来回切换的次数减少电路来回切换的次数(例如：例如：00010010000010，原来要切换，原来要切换2*3=6次，现在次，现在只需要只需要1*3=3次次) 读取出来的数据平稳、可靠读取出来的数据平稳、可靠1.4.1 光盘存储系统光盘按技术标准的发展过程：光盘按技术标准的发展过程：CD-DA CD-ROM CD-R VCD DVD HD光盘按存储介质的发展过程：光盘按存储介质

57、的发展过程：CD 盘盘 DVD 盘盘 BD 盘盘 只读性光盘存储器，用压模方法压制而成，只能读不能只读性光盘存储器，用压模方法压制而成，只能读不能写，如写，如VCD、DVD 多次可写光盘，可以在光盘上一次或多次写入数据，一多次可写光盘，可以在光盘上一次或多次写入数据，一旦写入后就不能再做修改，如旦写入后就不能再做修改，如CD-R、DVD-R 可擦写光盘存储，可多次反复擦除、写入光盘上的数据，可擦写光盘存储，可多次反复擦除、写入光盘上的数据，如如CD-RW、DVD-RW按用户操作：按用户操作：1.4.1 光盘存储系统1.4.1 光盘存储系统CD唱机，只能存放音乐唱机，只能存放音乐红皮书标准红皮书

58、标准CD-DA(Compact Disc Digital Audio)技术标准的发展历史技术标准的发展历史CD-DA CD-ROM 两个问题需要解决：两个问题需要解决：如何寻找盘上的数据如何寻找盘上的数据(地址划分问题地址划分问题)：CD-ROM标准标准定义了计算机数据定义了计算机数据在光盘上的在光盘上的物理存储格式物理存储格式，规定数据如何放在光盘上，包括物理扇区的地址、数据的类型、数据块的大小、错误检测和校正码等错误率要求较高 存储文本、图像、声音、视频和动画存储文本、图像、声音、视频和动画黄皮书标准黄皮书标准CD-ROM1.4.1 光盘存储系统发展历史发展历史 CD-R是一种可刻录多次的

59、光盘是一种可刻录多次的光盘橙皮书标准橙皮书标准 CD-R空白盘一旦按某种文件格式并通过刻录程序和设备把数空白盘一旦按某种文件格式并通过刻录程序和设备把数据写入后，其存放内容可以是据写入后，其存放内容可以是CD-DA、CD-ROM 、VCD等等CD-R(Compact Disc Recordable)CD-DA按歌按歌曲播放时间曲播放时间来记录来记录(需要需要转换转换)每首歌大概每首歌大概40mCD-ROM按按歌曲的文件歌曲的文件大小来记录大小来记录优点：优点： 对于少量的制作，成本较低对于少量的制作，成本较低(可以省去传统工艺中母盘制作的大量开销可以省去传统工艺中母盘制作的大量开销) 可多次写

60、入，不必一次写满可多次写入，不必一次写满 新建一张编新建一张编辑，并拖放辑，并拖放第一首歌到第一首歌到工作区工作区 第一首歌第一首歌“最长的电影最长的电影”刻录完毕后，新刻录完毕后，新建一个编辑建一个编辑(轨道写入轨道写入)，并拖放第二首歌，并拖放第二首歌“你把我灌醉你把我灌醉”到该编辑中，然后刻录到该编辑中，然后刻录 刻录完毕：刻录完毕：轨道轨道1轨道轨道0每首歌大概每首歌大概60m，浪费了不，浪费了不少空间在区分不同轨道上少空间在区分不同轨道上 再把第三首歌再把第三首歌“睡公主睡公主”拖放到该编辑中拖放到该编辑中：优点：优点：(续续)可作为用来大批量生产可作为用来大批量生产CD盘的样品母盘盘的样品母盘可以像其他可以像其他CD盘一样在普通的盘一样在普通的CD-ROM驱动器上使用