多媒体信息处理技术之多媒体数据的分类及特点

第三章多媒体信息处理技术第一节多媒体数据的分类及特点主讲人：安顺乾Mail：多媒体数据的特点六大媒体1、报纸；2、广播；3、电视；4、互联网；5、杂志；6、手机传统的四大媒体分别为：报纸、杂志、广播、电视，此外，还应有户外媒体，如路牌灯箱的广告位等。随着科学技术的发展，逐渐衍生出新的媒体，例如：IPTV、电子杂志等，他们在传统媒体的基础上发展起来，但与传统媒体又有着质的区别。媒体（Media）就是人与人之间实现信息交流的中介，简单地说，就是信息的载体，也称为媒介。多媒体就是多重媒体的意思，可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。

各种媒体在表现信息方面的特点目前，获取文字资料的方式多种多样，主要有：

1.键盘输入；2.语音输入；3.扫描输入；4.手写识别。

用户可以根据自身的具体情况选择合适的文字输入方式。随着互联网的普及，越来越多的人开始在网络中查找各种信息，网络上的信息在人们的生活和工作中显得越来越重要。

（一）文字声音是多媒体计算机中使用最多的信息之一。数字音频的种类可分为以下几种：

1．按用途

声音按用途分类包括三种，即：语音、音乐、音效。（1）语音。语音即人说话的声音，比如一个多媒体教学片的解说词，影像光盘的配音等，语音是多媒体作品不可缺少的内容。在多媒体作品的创作中，解说词常占用了很大的部分。（2）音乐。音乐是多媒体作品不可缺少的，作为世界性共同语言，音乐可淋漓尽致地将一个多媒体作品的喜怒哀乐气氛烘托出来，成为多媒体音频中不可缺少的组成部分。（3）音效。即自然界所有物体所发出的声音，包括鸟叫、打雷、下雨、闪电、爆炸、脚步、掌声、笑声、流水等。这些声音可与画面构成在一起，形成一个酷似真实的世界。（二）声音2．按声源

声音的来源主要有三种，即声波数字化、MIDI合成和素材库。（1）声波数字化。声波数字化是将声音通过数字化音频设备（例如声卡、录音笔）由模拟信号转换为数字音频信号。例如将记录在录音磁带上声音转变为数字化声音。其中，声波数字化最典型的实例是将语音数字化。（2）MIDI合成。声音来源的另外一种方法是通过数字化音乐设备直接产生。最典型的数字化音乐设备为数字键盘与计算机合成器。人们在数字键盘上弹奏乐曲，或者在计算机上利用音序器在五线谱上谱曲，音乐就随之产生了。（3）素材库。素材库收集了大量的音效素材，供多媒体制作方采用，这种用于商业用途的音效素材对专业多媒体制作者来说是不可缺少的。3．按声音格式

声卡处理的声音信息在计算机中以文件的形式存储。Windows使用的标准数字音频文件称为波形文件，扩展名为WAV；扩展名为VOC的声音文件主要用于DOS程序；扩展名为MID的文件用于存储MIDI类声音信息；它比WAV文件更节省空间。声音存储文件的格式有很多种，除以上介绍的以外，经常用到的还有AIF、MP3等。常用音频文件的格式（1）WAVE格式的声音文件对声音进行采样量化后得到二进制数值的声音数据，将这些数据有序地存储到一个文件中，形成波形数字化文件，即WAVE格式声音文件（扩展名.wav）。计算机中声音的采样频率和信号量化的二进制数的位数都影响到数字化后声音的品质和声音文件的数据量。采样频率越高，信号量化的二进制数的位数越大，声音的失真越小，当然数据量也越大。8kHz、16位的声音大致相当于电话的通话音质，44.1kHz、128位的声音音质就跟自然声音比较接近了。（2）MIDI格式音乐数据文件

MIDI是数字乐器接口的国际标准，它定义了电子音乐设备与计算机的通信接口，规定了使用数字编码来描述音乐乐谱的规范，常见的，MIDI设备有电子琴等。计算机中以MID为扩展名的文件称为MIDI文件，其中存放的是对MIDI设备的命令，即每个音符的频率、音量、通道号等指示信息，最后播出的声音是由MIDI设备根据这些信息产生的。MIDI声音可以用于配音。

由此可见，MIDI产生声音的方法与数字化波形文件差别很大。它能指挥各音乐设备的运转，而且具有统一的标准格式，能够模仿原始乐器的各种演奏技巧甚至演奏的效果，而且文件非常小，一般一首歌曲只有几KB到几十KB，适合在网络上传播。（3）CDAudio音乐文件

CDAudio音乐文件的扩展名为.cda，它是CD唱片采用的格式，记录的是波形流，声音纯正、音质好。但缺点是无法编辑，文件很大，一般一张光盘只能存放十几首CD音乐。（4）MP3格式声音文件

MPEG－3声音文件的扩展名.mp3，是网上最为流行的音乐存放、下载格式。它具有压缩率高的特点，一般压缩率可高达10:1～12:1。也就是说，1分钟CD音质的音乐，未经压缩需要10MB的存储空间，而经过MP3压缩编码后只有1MB左右。因其压缩率大，在网络、可视电话与通信方面应用广泛，但和CD唱片相比，其音质尚不能令人非常满意。AIF相关知识：AIF/AIFF文件格式，音频互交换文件，SiliconGraphicandMacintosh应用程序的声音格式。AIF/AIFF是音频交换文件格式(AudioInterchangeFileFormat)的英文缩写，是Apple公司开发的一种声音文件格式，被Macintosh平台及其应用程序所支持，NetscapeNavigator浏览器中的LiveAudio也支持AIFF格式，SGI及其它专业音频软件包也同样支持AIFF格式。AIFF支持ACE2、ACE8、MAC3和MAC6压缩，支持16位44.1kHz立体声。MP3相关知识：MP3全称是动态影像专家压缩标准音频层面3（MovingPictureExpertsGroupAudioLayerIII）。是当今较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式，它设计用来大幅度地降低音频数据量，而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。它是在1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。

/albums/1310/1310.html地说，MP3就是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEG

AudioLayer3，所以人们把它简称为MP3。MP3是利用MPEGAudioLayer3的技术，将音乐以1:10甚至1:12的压缩率，压缩成容量较小的file，换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩（解码），这样，高品质的MP3音乐就播放出来了。MP3是一个数据压缩格式。它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据（类似于JPEG是一个有损图像压缩），从而达到了小得多的文件大小。在MP3中使用了许多技术其中包括心理声学以确定音频的哪一部分可以丢弃。MP3音频可以按照不同的位速进行压缩，提供了在数据大小和声音质量之间进行权衡的一个范围。其他网上流行的各种声音文件格式WMA格式WMA的全称是WindowsMediaAudio，是微软力推的一种音频格式。WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，其压缩率一般可以达到1:18，生成的文件大小只有相应MP3文件的一半。这对只装配32M的机型来说是相当重要的，支持了WMA和RA格式，意味着32M的空间在无形中扩大了2倍。此外，WMA还可以通过DRM（DigitalRightsManagement）方案加入防止拷贝，或者加入限制播放时间和播放次数，甚至是播放机器的限制，可有力地防止盗版。补充：128kbps为wma最优压缩比，128kbpswma=192kbpsmp3RA系列RA、RAM和RM都是Real公司成熟的网络音频格式，采用了“音频流”技术，所以非常适合网络广播。在制作时可以加入版权、演唱者、制作者、Mail和歌曲的Title等信息。RA可以称为互联网上多媒体传播的霸主，适合于网络上进行实时播放，是目前在线收听网络音乐最好的一种格式。FLAC格式FLAC即是FreeLosslessAudioCodec的缩写，中文可解为无损音频压缩编码。FLAC是一套著名的自由音频压缩编码，其特点是无损压缩。不同于其他有损压缩编码如MP3及AAC，它不会破任何原有的音频资讯，所以可以还原音乐光盘音质。现在它已被很多软件及硬件音频产品所支持。简而言之，FLAC与MP3相仿，但是是无损压缩的，也就是说音频以FLAC方式压缩不会丢失任何信息。这种压缩与Zip的方式类似，但是FLAC将给你更大的压缩比率，因为FLAC是专门针对音频的特点设计的压缩方式，并且你可以使用播放器播放FLAC压缩的文件，就象通常播放你的MP3文件一样。补充：为无损格式，较ape而言，他体积大点，但是兼容性好，编码速度快，播放器支持更广APE格式APE是目前流行的数字音乐文件格式之一。与MP3这类有损压缩方式不同，APE是一种无损压缩音频技术，也就是说当你将从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后，你还可以再将APE格式的文件还原，而还原后的音频文件与压缩前的一模一样，没有任何损失。APE的文件大小大概为CD的一半，但是随着宽带的普及，APE格式受到了许多音乐爱好者的喜爱，特别是对于希望通过网络传输音频CD的朋友来说，APE可以帮助他们节约大量的资源。补充：为无损压缩格式，较flac而言，他体积较小。编码速度偏慢。AAC格式AAC实际上是高级音频编码的缩写。AAC是由FraunhoferIIS-A、杜比和AT&T共同开发的一种音频格式，它是MPEG-2规范的一部分。AAC所采用的运算法则与MP3的运算法则有所不同，AAC通过结合其他的功能来提高编码效率。AAC的音频算法在压缩能力上远远超过了以前的一些压缩算法（比如MP3等）。它还同时支持多达48个音轨、15个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之，AAC可以在比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质。补充：目前最好的有损格式之一。有多种编码，faac，nero为常见，比特率最高448kbps。硬件支持方面，高级mp3和现在手机普遍支持。OGG格式Ogg全称应该是OGGVobis(oggVorbis)是一种新的音频压缩格式，类似于MP3等现有的音乐格式。但有一点不同的是，它是完全免费、开放和没有专利限制的。OGGVobis有一个很出众的特点，就是支持多声道，随着它的流行，以后用随身听来听DTS编码的多声道作品将不会是梦想。Vorbis是这种音频压缩机制的名字，而Ogg则是一个计划的名字，该计划意图设计一个完全开放性的多媒体系统。目前该计划只实现了OggVorbis这一部分。OggVorbis文件的扩展名是.OGG。这种文件的设计格式是非常先进的。现在创建的OGG文件可以在未来的任何播放器上播放，因此，这种文件格式可以不断地进行大小和音质的改良，而不影响旧有的编码器或播放器。补充：目前最好的有损格式之一，MP3部分支持，智能手机装软件部分可以支持，最高比特率500kbps。（三）图形、图像在计算机中，一般将图形分为两大类：

矢量图矢量图英文为Vector，将它称做为图形，矢量图对于每个对象来说都是自成一体的实体，就可以在维持它原有清晰度和弯曲度的同时，多次移动和改变它的属性，而不会影响图例中的其他对象。矢量图与分辨率没有任何关系。所以这就意味着它们可以按最高分辨率显示到输出设备上。

点阵图点阵图也称位图，英文为Bitmap，将它称做为图像，它是由像素（图片元素）的单个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成不同的图样。也就是说它把一幅图分解成许多细微的小点当放大位图时，可以看见构成整个图像的无数单个方块。放大位图尺寸的效果是增多单个像素，从而使线条和形状显得参差不齐。然而，如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又是连续的。所以点阵图不能无限的放大。在Photoshop里基本上使用的都是点阵图，组成点阵图的小点称作为像素(Pixel)，Photoshop中也可以处理简单的矢量图，不过主要还是以点阵图为主并可以用多种模式对它加工。

图形和图像根本不是一个概念位图图像由像素点组合而成；色彩丰富、过渡自然；保存时计算机需记录每个像素点的位置和颜色，所以图像像素点越多（分辨率高），图像越清晰，文件就越大一般能直接通过照相、扫描、摄像得到图形都是位图图像缺点：体积一般较大；放大图形不能增加图形的点数，可以看到不光滑边缘和明显颗粒，质量不容易得到保证常用的位图软件有Photoshop,Cool3D,Painter,Firework等矢量图形由数学公式表达的线条所构成；线条非常光滑流畅，放大图形，其线条依然可以保持良好的光滑性及比例相似性，图形整体不变形；占用空间较小工程设计图、图表、插图经常以矢量图形曲线来表示常用的矢量绘图软件AutoCAD,CorelDraw,Illustrator,Freehand等(a)放大后的点阵图(b)放大后的矢量图下面我们就通过图形文件的特征后缀名（就是如图.bmp这样的）来逐一认识当前常见的图形文件格式：BMP、PCX、TIFF、GIF、JPEG、TGA、EXIF、FPX、SVG、PSD、CDR、PCD、DXF、UFO、EPS、PNG、HDRI、AI等。一、BMP图像文件格式BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。典型的BMP图像文件由三部分组成：位图文件头数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息。BMP是（Windows

位图

）Windows位图可以用任何颜色深度（从黑白到24位颜色）存储单个光栅图像。Windows位图文件格式与其他MicrosoftWindows程序兼容。它不支持文件压缩，也不适用于Web页。从总体上看，Windows位图文件格式的缺点超过了它的优点。为了保证照片图像的质量，请使用PNG、JPEG、TIFF文件。BMP文件适用于Windows中的墙纸。优点：BMP支持1位到24位颜色深度。BMP格式与现有Windows程序（尤其是较旧的程序）广泛兼容。

缺点：BMP不支持压缩，这会造成文件非常大。BMP文件不受Web浏览器支持。

二、PCX图像文件格式PCX这种图像文件的形成是有一个发展过程的。最先的PCX雏形是出现在ZSOFT公司推出的名叫PCPAINBRUSH的用于绘画的商业软件包中。以后，微软公司将其移植到Windows环境中，成为Windows系统中一个子功能。先在微软的Windows3.1中广泛应用，随着Windows的流行、升级，加之其强大的图像处理能力，使PCX同GIF、TIFF、BMP图像文件格式一起，被越来越多的图形图像软件工具所支持，也越来越得到人们的重视。PCX是最早支持彩色图像的一种文件格式，现在最高可以支持256种彩色，如图4-25所示，显示256色的彩色图像。PCX设计者很有眼光地超前引入了彩色图像文件格式，使之成为现在非常流行的图像文件格式。PCX图像文件由文件头和实际图像数据构成。文件头由128字节组成，描述版本信息和图像显示设备的横向、纵向分辨率，以及调色板等信息：在实际图像数据中，表示图像数据类型和彩色类型。PCX图像文件中的数据都是用PCXREL技术压缩后的图像数据。PCX是PC机画笔的图像文件格式。PCX的图像深度可选为l、4、8bit。由于这种文件格式出现较早，它不支持真彩色。PCX文件采用RLE行程编码，文件体中存放的是压缩后的图像数据。因此，将采集到的图像数据写成PCX文件格式时，要对其进行RLE编码：而读取一个PCX文件时首先要对其进行RLE解码，才能进一步显示和处理。优点：PCX在许多基于Windows的程序和基于MS-DOS的程序间是标准格式。PCX支持内部压缩。缺点：PCX不受Web浏览器支持三、TIFF图像文件格式TIFF(TaglmageFileFormat)图像文件是由Aldus和Microsoft公司为桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式。TIFF格式灵活易变，它又定义了四类不同的格式：TIFF-B适用于二值图像：TIFF-G适用于黑白灰度图像；TIFF-P适用于带调色板的彩色图像：TIFF-R适用于RGB真彩图像。TIFF支持多种编码方法，其中包括RGB无压缩、RLE压缩及JPEG压缩等。TIFF是现存图像文件格式中最复杂的一种，它具有扩展性、方便性、可改性，可以提供给IBMPC等环境中运行、图像编辑程序。TIFF图像文件由三个数据结构组成，分别为文件头、一个或多个称为IFD的包含标记指针的目录以及数据本身。TIFF图像文件中的第一个数据结构称为图像文件头或IFH。这个结构是一个TIFF文件中唯一的、有固定位置的部分；IFD图像文件目录是一个字节长度可变的信息块，Tag标记是TIFF文件的核心部分，在图像文件目录中定义了要用的所有图像参数，目录中的每一目录条目就包含图像的一个参数。四、GIF文件格式

GIF(GraphicsInterchangeFormat)的原义是"图像互换格式"，是CompuServe公司在1987年开发的图像文件格式。GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右，它不属于任何应用程序。目前几乎所有相关软件都支持它，公共领域有大量的软件在使用GIF图像文件。GIF图像文件的数据是经过压缩的，而且是采用了可变长度等压缩算法。所以GIF的图像深度从lbit到8bit，也即GIF最多支持256种色彩的图像。GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。GIF解码较快，因为采用隔行存放的GIF图像，在边解码边显示的时候可分成四遍扫描。第一遍扫描虽然只显示了整个图像的八分之一，第二遍的扫描后也只显示了1/4，但这已经把整幅图像的概貌显示出来了。在显示GIF图像时，隔行存放的图像会给您感觉到它的显示速度似乎要比其他图像快一些，这是隔行存放的优点。五、JPEG文件格式

JPEG是jointPhotographicExpertsGroup(联合图像专家组)的缩写，文件后辍名为"．jpg"或"．jpeg"，是最常用的图像文件格式，由一个软件开发联合会组织制定，是一种有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间，图像中重复或不重要的资料会被丢失，因此容易造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后恢复的图像质量明显降低，如果追求高品质图像，不宜采用过高压缩比例。但是JPEG压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别，压缩比率通常在10：1到40：1之间，压缩比越大，品质就越低；相反地，压缩比越小，品质就越好。比如可以把1．37Mb的BMP位图文件压缩至20．3KB。当然也可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网，可减少图像的传输时间，可以支持24bit真彩色，也普遍应用于需要连续色调的图像。

JPEG格式是目前网络上最流行的图像格式，是可以把文件压缩到最小的格式，在Photoshop软件中以JPEG格式储存时，提供13级压缩级别，以0—12级表示。其中0级压缩比最高，图像品质最差。即使采用细节几乎无损的10级质量保存时，压缩比也可达5：1。以BMP格式保存时得到4．28MB图像文件，在采用JPG格式保存时，其文件仅为178KB，压缩比达到24：1。经过多次比较，采用第8级压缩为存储空间与图像质量兼得的最佳比例。了解部分：JPEG格式的应用非常广泛，特别是在网络和光盘读物上，都能找到它的身影。目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式，因为JPEG格式的文件尺寸较小，下载速度快。

JPEG2000作为JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30%左右，同时支持有损和无损压缩。JPEG2000格式有一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输，即先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，让图像由朦胧到清晰显示。此外，JPEG2000还支持所谓的"感兴趣区域"特性，可以任意指定影像上感兴趣区域的压缩质量，还可以选择指定的部分先解压缩。JPEG2000和JPEG相比优势明显，且向下兼容，因此可取代传统的JPEG格式。JPEG2000即可应用于传统的JPEG市场，如扫描仪、数码相机等，又可应用于新兴领域，如网路传输、无线通讯等等。优点：摄影作品或写实作品支持高级压缩。利用可变的压缩比可以控制文件大小。支持交错（对于渐近式JPEG文件）。JPEG广泛支持Internet标准。缺点：有损耗压缩会使原始图片数据质量下降。当您编辑和重新保存JPEG文件时，JPEG会混合原始图片数据的质量下降。这种下降是累积性的。JPEG不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的图片。六、TGA格式

TGA格式(TaggedGraphics)是由美国Truevision公司为其显示卡开发的一种图像文件格式，文件后缀为"．tga"，已被国际上的图形、图像工业所接受。TGA的结构比较简单，属于一种图形、图像数据的通用格式，在多媒体领域有很大影响，是计算机生成图像向电视转换的一种首选格式。TGA图像格式最大的特点是可以做出不规则形状的图形、图像文件，一般图形、图像文件都为四方形，若需要有圆形、菱形甚至是缕空的图像文件时，TGA可就派上用场了!TGA格式支持压缩，使用不失真的压缩算法。是一种比较好的图片格式用七、EXIF格式EXIF的格式是1994年富士公司提倡的数码相机图像文件格式，其实与JPEG格式相同，区别是除保存图像数据外，还能够存储摄影日期、使用光圈、快门、闪光灯数据等曝光资料和附带信息以及小尺寸图像。八、FPX图像文件格式FPX图像文件格式(扩展名为fpx)是由柯达、微软、HP及LivePictureInc联合研制，并于1996年6月正式发表，FPX是一个拥有多重分辨率的影像格式，即影像被储存成一系列高低不同的分辨率，这种格式的好处是当影像被放大时仍可维持影像的质素，另外，当修饰FPX影像时，只会处理被修饰的部分，不会把整幅影像一并处理，从而减小处理器及记忆体的负担，使影像处理时间减少。九、SVG格式

SVG是可缩放的矢量图形格式。它是一种开放标准的矢量图形语言，可任意放大图形显示，边缘异常清晰，文字在SVG图像中保留可编辑和可搜寻的状态，没有字体的限制，生成的文件很小，下载很快，十分适合用于设计高分辨率的Web图形页面。十、PSD文件格式

这是Photoshop图像处理软件的专用文件格式，文件扩展名是．psd，可以支持图层、通道、蒙板和不同色彩模式的各种图像特征，是一种非压缩的原始文件保存格式。扫描仪不能直接生成该种格式的文件。PSD文件有时容量会很大，但由于可以保留所有原始信息，在图像处理中对于尚未制作完成的图像，选用PSD格式保存是最佳的选择。十一、CDR文件格式

CDR格式是著名绘图软件CorelDRAW的专用图形文件格式。由于CorelDRAW是矢量图形绘制软件，所以CDR可以记录文件的属性、位置和分页等。但它在兼容度上比较差，所有CorelDraw应用程序中均能够使用，但其他图像编辑软件打不开此类文件。十二、PCD文件格式PCD是KodakPhotoCD的缩写，文件扩展名是．pod，是Kodak开发的一种PhotoCD文件格式，其他软件系统只能对其进行读取。该格式使用YCC色彩模式定义图像中的色彩。YCC和CIE色彩空间包含比显示器和打印设备的RGB色和CMYK色多得多的色彩。PhotoCD图像大多具有非常高的质量。十三、DXF文件格式DXF是DrawingExchangeFormat的缩写，扩展名是．dxf，是AutoCAD中的图形文件格式，它以ASCII方式储存图形，在表现图形的大小方面十分精确，可被CorelDraw和3DS等大型软件调用编辑。十四、UFO文件格式它是著名图像编辑软件UleadPhotolmapct的专用图像格式，能够完整地记录所有Photolmapct处理过的图像属性。值得一提的是，UFO文件以对象来代替图层记录图像信息。十五、EPS文件格式EPS是EncapsulatedPostScript的缩写，是跨平台的标准格式，扩展名在PC平台上是.eps，在Macintosh

['mækintɔʃ]平台上是．epsf，主要用于矢量图像和光栅图像的存储。EPS格式采用PostScript语言进行描述，并且可以保存其他一些类型信息，例如多色调曲线、Alpha通道、分色、剪辑路径、挂网信息和色调曲线等，因此EPS格式常用于印刷或打印输出。Photoshop中的多个EPS格式选项可以实现印刷打印的综合控制，在某些情况下甚至优于TIFF格式。十六、PNG图像文件格式PNG(PortableNetworkGraphics)的原名称为"可移植性网络图像"，是网上接受的最新图像文件格式。PNG能够提供长度比GIF小30%的无损压缩图像文件。它同时提供24位和48位真彩色图像支持以及其他诸多技术性支持。由于PNG非常新，所以目前并不是所有的程序都可以用它来存储图像文件，但Photoshop可以处理PNG图像文件，也可以用PNG图像文件格式存储。优点：PNG支持高级别无损耗压缩。PNG支持alpha通道透明度。PNG支持伽玛校正。PNG支持交错。PNG受最新的Web浏览器支持。缺点：较旧的浏览器和程序可能不支持PNG文件。作为Internet文件格式，与JPEG的有损耗压缩相比，PNG提供的压缩量较少。作为Internet文件格式，PNG对多图像文件或动画文件不提供任何支持。GIF格式支持多图像文件和动画文件。十七，HDRI图像文件格式HDRI文件是一种文件，扩展名是hdr或tif格式，有足够的能力保存光照信息，但不一定是全景图。DynamicRange（动态范围）是指一个场景的最亮和最暗部分之间的相对比值。一张HDR图片，它记录了远远超出256个级别的实际场景的亮度值，超出的部分在屏幕上是显示不出来的。HDRI拥有比普通RGB格式图像（仅8bit的亮度范围）更大的亮度范围。标准的RGB图像最大亮度是值是255/255/255，如果用这样的图像结合光能传递照明一个场景的话，即使是最亮的白色也不足以提供足够的照明来模拟真实世界中的情况，渲染结果看上去会平淡而缺乏对比，原因是这种图像文件将现实中的大范围的照明信息仅用一个8bit的RGB图像描述。十八、AI图像文件格式

AI格式是一种矢量图形文件，适用于Adobe（奥多比）公司的Illustrator['iləstreitə;'iləs.treitə]输出格式。与PSD格式文件相同，AI也是一种分层文件，每个对象都是独立的，他们具有各自的属性，如大小、形状、轮廓、颜色、位置等。以这种格式保存的文件便于修改，这种格式文件可以在任何尺寸大小下按最高分辨率输出。它的兼容度比较高，可以在CorelDRAW中打开，也可以将CDR格式的文件导出为AI格式。（四）动画提起动画，人们很容易就想起孙悟空大闹天宫的场景，想起了沃特·迪斯尼（WaltDisney）电影制片厂生产的米老鼠和唐老鸭的滑稽表演。动画的发明可以追溯到19世纪20年代，英国人通过旋转轮子的狭缝观看到世界上第一部动画。事实上，要观看到动画不是一件难事，例如，快速翻阅连环画或者卡通画册，就能够看到活动的图像。动画采用夸张拟人的手法将许许多多可爱的卡通形象搬上了银幕，如图5-1-1所示，它能够比较容易地表现客观不存在的或者无法人为实现的事物和现象。动画的定义广义而言，把一些原先不活动的东西，经过影片的制作与放映，变成活动的影像，即为动画。“动画”的中文叫法应该说是源自日本。第二次世界大战前后，日本称以线条描绘的漫画作品为“动画”。动画是通过把人、物的表情、动作、变化等分段画成许多画幅，再用摄影机连续拍摄成一系列画面，给视觉造成连续变化的图画。它的基本原理与电影、电视一样，都是视觉原理。医学证明，人类具有“视觉暂留”的特性，就是说人的眼睛看到一幅画或一个物体后，在0.34秒内不会消失。利用这一原理，在一幅画还没有消失前播放下一幅画，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。因此，电影采用了每秒24幅画面的速度拍摄和播放，电视采用了每秒25幅（PAL制，中国电视就用此制式）或30幅（NTSC制）画面的速度拍摄、播放。如果以每秒低于10幅画面的速度拍摄播放，就会出现停顿现象。计算机动画的发展主要经历了计算机辅助动画（Computer－AssistedAnimation）和计算机生成动画（Computer－GeneratedAnimation）两个阶段。计算机辅助动画是在传统动画制作基础上使用计算机协助完成部分工作，它主要应用于二维平面的创作之中。计算机生成动画是指由计算机完成动画人物的造型，并通过程序的控制自动生成动画，它主要用于模拟三维真实环境下的影视制作。根据动画的生成方式可将计算机动画分为实时动画（Real－Time）和逐帧动画（Frame－By－Frame）两种。实时动画是用算法来实现物体的运动。在实时动画中，计算机对数据处理能力要求较高，其响应时间与计算机硬件设备的运算速度、所描述的景物的复杂度和动画画面的尺寸大小等相关。实时动画一般不必在磁带或胶片上记录动画的中间画，动画将实时地显示出来。电子游戏中人物运动的画面一般都是实时动画。逐帧动画也称为帧动画或关键帧动画，它是按照动画的图像序列逐帧快速显示而实现动画效果的。计算机二维动画计算机二维动画（以下简称二维动画）是对传统手工动画的一个改进，计算机将用于关键帧绘制、中间帧自动生成、画面的描线上色和动画的控制等方面。在二维动画的制作中，不仅具有模拟传统动画的功能，而且具有计算机所特有的功能，例如，计算机可以对图像进行复制、粘贴、翻转、放大、缩小、任意移位等操作。二维动画也不需要使用胶片拍摄和冲印，减少了动画制作的环节和成本，使动画的检查维护更方便、简洁，从而更能保证质量、提高生产效率、缩短制作周期。目前，在二维动画的制作中计算机仍然只能起辅助作用，它还不能代替人类的创造性劳动，手工操作仍然占有大部分的环节，其关键帧的绘制一般仍然由设计师手工绘制完成。为了得到较好的动画效果，往往需要在两个关键帧之间插入更多的关键帧，这样有利于中间帧的生成，提高动画的品质。

由于动画中相邻帧之间一般只有很小的变化，因此，动画中的帧并不一定是一帧一屏，它可以仅仅是屏幕上的一个局部对象的变化，这就为动画的压缩存储创造了条件。动画文件中的帧动画数据一般都按照特定格式保存，动画文件的格式往往采用一定的数据压缩方式，这使得动画文件容量一般都比较小，非常适合在网络上使用。目前，二维动画的文件输出形式主要有GIF动画文件、Flash动画文件和视频文件等，如图5-1-3所示。计算机三维动画

计算机三维动画（以下简称三维动画）是对三维真实世界的模拟，它属于计算机生成动画。三维动画需要计算机首先构造出角色、实物和景物的三维的几何造型，并赋给它们表面的颜色和纹理等材质；其次设计角色的运动方式，例如沿路径移动、旋转、变形、变色等；最后在虚拟的三维空间中架设好摄影机，调整好位置和镜头，打上灯光，这样就生成了一幕幕真实的立体画面。三维动画之所以叫做计算机生成动画，是因为参加动画的对象不是简单地由外部输入，而是在计算机内部生成的三维模型，其运动轨迹和动作的设计也是在三维空间中考虑的。计算机生成动画开创于20世纪70年代初期，美国人李尔连·斯屋兹使用ATLT公司贝尔实验室开发的动画语言，制作出了几段计算机生成的动画短片。随着计算机三维动画在电影中使用的增多，计算机三维动画的生成逐步发展成熟起来，动画中的画面和色彩更加逼真。在二维动画中也能够根据透视原理绘制出具有立体感的画面，但是二维平面的造型很难表现现实生活中的人和物。同时，要在二维动画中实现立体效果，其关键帧的绘制量将是很大的，物体表面光感的处理也无法达到真实物体的效果。随着计算机技术的发展，计算机三维动画制作系统应运而生。三维动画制作系统完美地将计算机图形技术与艺术创作结合起来，为艺术家们提供了前所未有的创造工具，彻底地把他们从画笔、画板中解脱出来。艺术家们只需在计算机上利用三维动画制作系统提供的各种工具就能使自己的创造力和想像力得到淋漓尽致地发挥，制作出非常生动的动画效果来，三维动画的出现使计算机动画有了新的生命力。图5-1-4是一个三维动画的例子。

常见的动画格式

一、GIF动画格式GIF(GraphicsInterchangeFormat)的原义是“图像互换格式”，是CompuServe公司在1987年开发的图像文件格式。GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50％左右，它不属于任何应用程序。目前几乎所有相关软件都支持它，公共领域有大量的软件在使用GIF图像文件。GIF图像文件的数据是经过压缩的，而且是采用了可变长度等压缩算法。GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。

二、AVI格式AVI是对视频、音频文件采用的一种有损压缩方式，该方式的压缩率较高，并可将音频和视频混合到一起，因此尽管画面质量不是太好，但其应用范围仍然非常广泛。AVI文件目前主要应用在多媒体光盘上，用来保存电影、电视等各种影像信息，有时也出现在Internet上，供用户下载、欣赏新影片的精彩片段。三、SWF格式

swf(shockwaveflash)是Macromedia（现已被ADOBE（奥多比）公司收购）公司的动画设计软件Flash的专用格式，是一种支持矢量和点阵图形的动画文件格式，被广泛应用于网页设计，动画制作等领域，swf文件通常也被称为Flash文件。swf普及程度很高，现在超过99%的网络使用者都可以读取swf档案。swf可以用AdobeFlashPlayer打开，浏览器必须安装AdobeFlashPlayer插件。四、FLICFLI/FLC格式

FLC/FLI（Flic文件）是Autodesk公司在其出品的2D、3D动画制作软件中采用的动画文件格式，FLIC是FLC和FLI的统称：FLI是最初的基于320×200分辨率的动画文件格式，在Autodesk公司出品的AutodeskAnimator和3DSudio等动画制作软件均采用了这种彩色动画文件格式。Audodesk的FLC是一种古老的编码方案，常见的文件后缀为FLC和FLI。五、MOV、QT格式

MOV即QuickTime影片格式，它是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式，用于存储常用数字媒体类型。当选择QuickTime（*.mov）作为“保存类型”时，动画将保存为.mov文件。

Qt是诺基亚开发的一个跨平台的C++图形用户界面应用程系框架

六、虚拟现实动画（VR）VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。（五）视频视频信号指动态图像信号、静止图像信号和可视电话的图像信号。1．动态图像信号

平时人们看到的一些动态图像，事实上都是由一系列的静态图像组成的。图6-1-1为一只卡通猫在走路时的分解画面，把其中的图a～h连续起来播放，就可以看到动态的图像。当组成动态图像的每帧图像是由人工或计算机加工而成的，一般称作动画；当组成动态图像的每帧图像是通过实时摄取自然景象或活动而成时，则称为影像视频，或简称为视频。

实际上人们所看到的动态图像与声音媒体是同步的，二者的共同基础是时间连续性。所以，一般意义的视频，往往既包含了视频，也包含了声音媒体，但狭义的视频仅指不包含声音媒体的动态图像。

2.静止图像信号

静止图像信号可分为黑白和彩色信号。

黑白图像信号每个像素点用灰度级来表示，用信号表示一个像素点的灰度需要8bit。彩色图像信号不管是电视信号还是扫描仪信号，均基于三基色原理，每个像素点由红、绿、蓝三基色混合而成。三基色均用8b表示，则每个像素点需要24b。图6-1-2即为一个用于调试电视的彩条信号。常见视频格式MPEG/MPG/DATMPEG是MotionPictureExpertsGroup的缩写。这类格式包括了MPEG-1,

MPEG-2

和MPEG-4在内的多种视频格式。MPEG-1相信是大家接触得最多的了，因为目前其正在被广泛地应用在VCD的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，大部分的VCD都是用MPEG1格式压缩的(刻录软件自动将MPEG1转为。DAT格式)，使用MPEG-1的压缩算法，可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。MPEG-2则是应用在DVD的制作，同时在一些HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当多的应用。使用MPEG-2的压缩算法压缩一部120分钟长的电影可以压缩到5-8GB的大小（MPEG2的图像质量是MPEG-1无法比拟的）。AVI

AVI，音频视频交错(AudioVideoInterleaved)的英文缩写。AVI这个由微软公司发表的视频格式，在视频领域可以说是最悠久的格式之一。AVI格式调用方便、图像质量好，压缩标准可任意选择，是应用最广泛的格式。MOV使用过Mac机的朋友应该多少接触过QuickTime。QuickTime原本是Apple公司用于Mac计算机上的一种图像视频处理软件。Quick-Time提供了两种标准图像和数字视频格式,即可以支持静态的*.PIC和*.JPG图像格式，动态的基于Indeo压缩法的*.MOV和基于MPEG压缩法的*.MPG视频格式。ASF

ASF(AdvancedStreamingformat高级流格式)。ASF是MICROSOFT为了和现在的Realplayer竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式。ASF使用了MPEG4的压缩算法，压缩率和图像的质量都很不错。因为ASF是以一个可以在网上即时观赏的视频“流”格式存在的，所以它的图像质量比VCD差一点点并不出奇，但比同是视频“流”格式的RAM格式要好。WMV一种独立于编码方式的在Internet上实时传播多媒体的技术标准，Microsoft公司希望用其取代QuickTime之类的技术标准以及WAV、AVI之类的文件扩展名。WMV的主要优点在于：可扩充的媒体类型、本地或网络回放、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、扩展性等。NAVI如果发现原来的播放软件突然打不开此类格式的AVI文件，那你就要考虑是不是碰到了nAVI。nAVI是NewAVI的缩写，是一个名为ShadowRealm的地下组织发展起来的一种新视频格式。它是由MicrosoftASF压缩算法的修改而来的（并不是想象中的AVI），视频格式追求的无非是压缩率和图像质量，所以NAVI为了追求这个目标，改善了原始的ASF格式的一些不足，让NAVI可以拥有更高的帧率。可以这样说，NAVI是一种去掉视频流特性的改良型ASF格式。3GP

3GP是一种3G流媒体的视频编码格式，主要是为了配合3G网络的高传输速度而开发的，也是目前手机中最为常见的一种视频格式。简单的说，该格式是“第三代合作伙伴项目”(3GPP)制定的一种多媒体标准，使用户能使用手机享受高质量的视频、音频等多媒体内容。其核心由包括高级音频编码(AAC)、自适应多速率(AMR)和MPEG-4和H.263视频编码解码器等组成，目前大部分支持视频拍摄的手机都支持3GPP格式的视频播放。REALVIDEO

REALVIDEO

（RA、RAM）格式由一开始就是定位就是在视频流应用方面的，也可以说是视频流技术的始创者。它可以在用56KMODEM拨号上网的条件实现不间断的视频播放，当然，其图像质量和MPEG2、DIVX等比是不敢恭维的啦。毕竟要实现在网上传输不间断的视频是需要很大的频宽的，这方面是ASF的有力竞争者。MKV一种后缀为MKV的视频文件频频出现在网络上，它可在一个文件中集成多条不同类型的