数字媒体及应用课件

1、2022/8/7NJNU15.1 文本与文本处理文本：基于特定字符集的、按一定格式组织起来的、具有上下文相关性的一个字符流，每个字符均使用编码表示。文本展现（阅读器）文本处理（文本处理软件）文本生成电子文本文本编辑（编辑器）格式化的电子文本文本存储与传输2022/8/7NJNU21、西文字符的编码 西文字符集（拉丁字母、数字、标点等组成） 标准 ASCII 字符集ASCII 字符集采用 7 位编码每个 ASCII 字符以一个字节存放 扩充 ASCII 字符集：标准ASCII 码 + 扩展ASCII 码 一、字符的编码2022/8/7NJNU32. 汉字的编码汉字是记录汉语（国语，华语）的文字，

2、属于表意文字，它用符号直接表达词或词素。汉字的特点：数量大（我国汉字自古至今累计已超过6万字多个国家和地区使用：港台地区，日、韩、朝、新、马等字形复杂，同音字多，异体字多。我国汉字编码的国家标准：GB2312（6763个常用简体汉字和682个非汉字字符 ）GBK （20902个CJK汉字和符号）UCS /Unicode与GB180302022/8/7NJNU4(1) GB2312 1980 汉字编码 包括 6763 个汉字和 682 个非汉字字符 GB2312 构成：一级常用汉字 3755 个，按汉语拼音排列二级常用汉字 3008 个，按偏旁部首排列非汉字字符 682 个 GB2312 构成一

3、个二维平面，分成 94 行和 94列， 行号称为区号，列号称为位号，两者组合就是汉字编码。称为区位码。 区位码的区号和位号分别加上 20H，得到国标码。 国标码的两个字节的最高位置 1，得到 PC 机常用的 机内码2022/8/7NJNU5以汉字“啊”为例：区位码为：1601，表示区号16位号01 对应二进制数为：00010000，00000001国标码对应二进制数为：00110000，00100001B机内码对应二进制数为：10110000，10100001B2022/8/7NJNU6(2) GBK汉字内码扩充规范总计 23940 个码位，共收入 21003 个汉字和883图形符号简体和繁体

4、汉字在同一个字符集中；包含了中、日、韩认同的全部CJK汉字；与GB2312-80保持向下兼容；2022/8/7NJNU73、UCS/Unicode 与 GB18030 汉字编码标准(1) 通用编码字符集 UCS/UnicodeUCS 实现了对所有字符统一编码(2) GB18030 编码（2000年）目的是向 UCS 过渡，同时与 GB2312、GBK 兼容，目前已经在许多计算机系统中使用。用 1、2 或 4 字节编码，汉字数达到 27000 多个2022/8/7NJNU8二、文本的准备 文本信息的输入：2022/8/7NJNU9汉字键盘输入汉字的键盘输入编码输入编码要求：易学、易记、效率高、

5、重码少、容量大输入编码分类：数字编码字音编码字形编码形音编码用不同的输入编码方法输入同一个汉字，其内码是一样的2022/8/7NJNU10联机手写汉字识别原理：用专用笔在专用书写板上书写汉字 (或符号) 计算机实时自动识别 用该汉字 (或符号) 对应的代码进行保存例： “汉王”手写笔 正识率达到 90% 以上，识别速度超过12字/秒2022/8/7NJNU11汉语语音识别分类： 孤立语音/连续语音识别 小词汇量/大词汇量语音识别 特定人/非特定人语音识别现状：特定人连续语音识别率已达到 90% 以上目标：非特定人大词汇量的连续语音识别2022/8/7NJNU124.印刷体汉字识别输入对于将现存

6、的大量书、报、刊物、档案、资料等输入计算机是非常重要的手段。5.脱机手写汉字识别输入是一种用于将预先手写好的文稿输入计算机的方法，也是计算机字符识别中最困难的一个问题。2022/8/7NJNU131、简单文本（纯文本）除了表达正文的字符和几个打印控制字符外，不含其它格式信息和结构信息。简单文本又称为纯文本，ASCII文本，其文件的后缀为“ .txt”(文本文件)简单文本为一种线性结构，由若干行构成，每行由若干个字构成2、丰富格式文本在简单文本中增加格式控制和结构说明信息，构成丰富格式文本RTF是一种中间格式，它的目的是使各种丰富格式文本相互交换使用，以兼容不同格式文本。三、文本的类型2022/

7、8/7NJNU143、超文本超文本采用一种网状结构来组织信息一个超文本由若干个文本块组成，这些文本块称为节点节点可以是文字、图形、图像、声音或视频基于多媒体信息结点的超文本，也称为超媒体。例：Windows中的 “帮助” 文件就是一种典型的超文本文本的类型2022/8/7NJNU15超文本结构 a1 a2 b2 c2 f1d1c1 b1 e1 g1h1a32022/8/7NJNU16四、文本的编辑与处理1、文本编辑与文本处理 文本编辑：内容：对字(词, 句)、段落、页面等进行添加、删除、 修改等操作 字的处理 段落的处理 页面布局的处理目的：使文本内容正确，版面清晰整齐、美观大方 所见即所得：

8、编辑的效果在屏幕上可以立即看到在屏幕上看到的效果与打印出来的效果一致2022/8/7NJNU172. 文本处理软件（1）面向通信的文本处理软件 ： Outlook Express （2）面向办公的文本处理软件 ： MS Word , WPS2000（3）面向印刷出版的文本处理软件： “飞腾”排版软件，PageMaker，PDF Writer （4）面向网络信息发布和电子出版的文本处理软件： FrontPage, PDF Writer 2022/8/7NJNU18五、文本的展现过程：对文本的格式描述进行解释生成文字和图表的映像（bitmap）传送到显示器或打印机输出承担文本输出任务的软件称为文本

9、阅读器或浏览器：嵌入在文本编辑(处理)软件中，如微软的 Word独立的软件：如 Adobe 公司的 Acrobat Reader，微软公司的 IE 等 2022/8/7NJNU19输出过程中字形的生成 文本展现过程中，字符形状的生成是一个关键先根据字符的字体确定相应的字型库（font）再按照该字符的代码从字型库中取出该字符的形状描述信息然后按形状描述信息生成字形，并按照字号大小及有关属性（粗体、斜体、下横线）将字形作必要的变换最后将变换得到的字形放置在页面的指定位置处2022/8/7NJNU20字形描述方法点阵字形：“1”表示对应位置是黑点 “0”表示是空白轮廓字形：用曲线描述，精度高、字形可

10、变， 如：Windows 中的 TrueType 字符的点阵描述字符的轮廓描述2022/8/7NJNU215.2 图像与图形数字图像按其生成方法可以分为两大类：通过数字化设备获取的图像，它们称为取样图像（sampled image）、点阵图像（dot matrix image）、位图图像（bitmap image），以下简称图像（image）计算机合成的图像(synthetic image)，它们称为矢量图形（vector graphics），或简称图形（graphics）2022/8/7NJNU221. 图像的数字化（1）扫描 : 将图像分成 M * N 个点进行取样（2）分色 : 将每个点

11、分成 R、G、B 三个基色。（3）取样 :测量每个取样点每个分量的亮度值 （4）量化 ：对每个分量进行 A / D 转换，再用 数字量表示一、图像的获取2022/8/7NJNU232. 数字图像获取设备 功能：将现实的景物输入到计算机内 种类：2D 扫描仪、数码相机、3D 扫描仪等2022/8/7NJNU24二、图像的表示与压缩编码1. 图像的表示方法与主要参数 每个取样点称为像素 彩色图像用三个矩阵来表示矩阵的行数称为垂直分辩率矩阵的列数称为水平分辩率矩阵的元素值是像素颜色分量的亮度值 一幅取样图像，除了像素数据外，还有以下属性：图像分辩率：图像在屏幕上的大小颜色空间的类型：描述彩色图像所使

12、用的颜色描述方法（常用的有RGB、CMYK、HSV、YUV）像素深度：各种颜色（亮度）分量的位数之和2022/8/7NJNU25彩色图像的表示蓝色分量绿色分量红色分量2022/8/7NJNU262. 图像的压缩编码图像数据量的计算公式（以字节为单位）： 数据量 = 图像水平分辨率图像垂直分辨率像素深度8 数据压缩的必要性数据压缩的两种类型：无损压缩有损压缩压缩编码方法的评价：压缩倍数的大小，重建图像的质量（有损压缩时）压缩算法的复杂程度 2022/8/7NJNU27图像压缩编码的国际标准 JPEGJPEG20002022/8/7NJNU283. 常用图像文件格式要求：熟悉常用的图像文件名了解它

13、们有什么特性和适用的场合2022/8/7NJNU29数字图象处理与应用1.数字图象的处理图象处理的主要目的有以下几个方面：（1）提高图象的视觉质量（2）图象复原与重建（3）图象分析（4）图象数据的变换、编码和数据压缩（5）图象的存储、管理、检索等。2022/8/7NJNU30常用(通用)图像编辑软件微软公司 画图软件(paint)：可查看和编辑处理.jpg、.gif 或 .bmp图像微软公司 imaging for windowsMicrosoft Photo EditorUlead system 的PhotoImpactACD System公司的ACDSee32Adobe PhotoShop

14、2022/8/7NJNU313. 数字图像的应用(1) 图像通信。包括图像传输、电视电话、电视会议 等。(2) 遥感。(3) 医疗诊断。(4) 工业生产中的应用。如产品质量检测，生产过程 的自动控制等。(5) 机器人视觉。对三维景物进行理解与识别。(6) 军事、公安、档案管理等其他方面的应用。如军 事目标的侦察，制导和警戒，自动火器的控制及 反伪装，指纹、手迹、印章、人像等的处理和辨 识，古迹和图片档案的修复与管理等。 2022/8/7NJNU32四、计算机图形1、景物形状的计算机表示使用算法或几何要素（如点、线、面、体的位置、形状和大小）及表面材料的性质，在计算机中对景物和形体（无论是真实的

15、还是假想的）进行描述（modeling）需要显示时，计算机根据观察者的位置及光线的设定，生成该景物的图像。 2022/8/7NJNU33 2.计算机合成图像的应用(1) 计算机辅助设计和辅助制造(CADCAM)(2) 利用计算机生成各种地形图、交通图、天气图、 海洋图、石油开采图等(3) 作战指挥和军事训练(4) 计算机动画和计算机艺术(5) 其它：电子出版、数据处理、工业监控、 辅助教学、软件工程等 2022/8/7NJNU343. 矢量绘图软件专业绘图软件： AutoCADMAPInfo、ARCInfo办公与事务处理、平面设计、电子出版等领域：Corel公司的CorelDraw，Adobe

16、 公司的Illustrator，Macromedia公司的FreeHand，微软公司的Microsoft Visio等内嵌的绘图软件 2022/8/7NJNU355.3 数字声音及应用数字声音的特点：是一种连续媒体，传输与播放有实时性要求数据量大，对存储和传输的要求很高。 数字声音的类型：取样（波形）声音语音(3003400Hz)全频带声音(2020kHz)计算机合成声音合成音乐（MIDI）合成语音2022/8/7NJNU36一、波形声音的获取和播放1、声音信号的数字化：取样（sampling）量化（quantization，AD conversion )编码（encoding）模拟声音信号量

17、 化数字声音01100011001编 码取 样2022/8/7NJNU372. 波形声音的获取设备联机获取设备(声卡)麦克风（microphone）声音卡（sound card）声波转换为电信号取样、量化、压缩、编码、模拟声音数字声音脱机获取设备：数码录音笔2022/8/7NJNU38声音录制与播放的处理过程二、波形声音的表示与压缩编码1、波形声音的主要参数数字化的波形声音是一种二进制表示的串行比特流（bitstream）形式按一定的标准或规范进行了压缩编码数据的结构按物理属性(时间，声道)进行组织，语义上没有结构化。2022/8/7NJNU40波形声音的数据压缩主要参数：sampling f

18、requency(取样频率)quantization bits(量化位数)number of sound channels(声道数目)encoding method ( compression method )(压缩编码方法)bit rate(码率，比特率)，每秒钟的数据量波形声音的码率 = 取样频率 量化位数 声道数 2022/8/7NJNU412.全频带数字音频的压缩编码2022/8/7NJNU42流媒体技术、流媒体流媒体技术就是允许用户一边下载一边收看 (听) 音视频连续媒体的技术。 使用流式传输技术的音/视频媒体，称为流媒体。1995年出现，优点：1. 等待时间大大缩短； 2. 减少了

19、对缓冲容量的需求；3. 降低了对网络带宽的要求。常见流媒体音频REAL NETWORK 公司的RA(REAL AUDIO)微软公司的WMA(WINDOWS MEDIA AUDIO)2022/8/7NJNU43四、计算机合成声音计算机合成语音计算机合成音乐2022/8/7NJNU441. 音乐合成（MIDI）乐曲的计算机表示方法MIDI Message乐曲的制作软件音序器存放乐曲的文件 .MID 文件播放乐曲的软件 媒体播放器乐器声音的生成 声卡上的音乐合成器 视频(video)：随时间变化其内容的一组图像(24,25,30 帧/秒), 又叫运动图像或活动图像(motion picture)常见

20、视频信号：电视，电影，计算机动画等视频信号的特点：内容随时间而变化伴随有与画面动作同步的声音(伴音)5.4 数字视频及应用2022/8/7NJNU46一、数字视频基础1、电视基本知识电视画面采用隔行扫描方式，图像分奇数场和偶数场我国采用 PAL 制式，帧频为 25 帧/秒，场频为 50 场/秒2022/8/7NJNU47电视信号的彩色空间PAL制式的彩色电视信号在远距离传输时，使用亮度信号Y和两个色度信号U、V来表示，与RGB表示进行转换2022/8/7NJNU48电视信号的彩色空间使用Y、U，V彩色空间的优点：Y和U，V是独立的，因此彩色电视和黑白电视都可以使用，Y分量可由黑白电视接收机直接

21、使用而不需做任何进一步的处理；可以利用人的视觉特性来节省信号的带宽和功率，通过选择合适的颜色模型，可以使U，V的带宽明显低于Y的带宽，而又不明显影响彩色图像的质量。2022/8/7NJNU49数字摄像头最高分辨率为 640480，一般都是352288速度一般在30fps (每秒30帧) 以下镜头的视角可达到45-60度 支持USB接口 或 FireWire（火线）接口2022/8/7NJNU50数码摄像机 提供480线以上的分辨率，清晰度高自动对焦(Auto focus)，自动曝光(Auto Expose) 使用M-JPEG或MPEG-2进行压缩编码，然后记录在磁带或磁盘上提供录音功能数据量很大，采用USB接口或 IEEE1394 (FireWire)接口，后者传输速率可以达到200-800MB/s。 2022/8/7NJNU51五、数字视频的应用数字视频