南大专转本计算机第5章

南大“专转本”

辅导第5章数字媒体及应用5.1

文本与文本处理5.2

图像与图形5.3

数字声音及应用5.4数字视频及应用5.1文本与文本处理

5.1.1字符的编码5.1.2文本准备5.1.4文本编辑、排版与处理5.1.3文本的分类5.1.5文本的展现5.1.1.

字符在计算机中的表示字符、字符集及其编码表文字的基本元素是字母和符号，统称为“字符”(character)，它包括：字母、数字、标点、符号等字符集：一组特定字符的集合不同的字符集包含的字符数目与内容不同，如：中文字符集、西文字符集、日文字符集等字符的编码：字符集中每个字符的二进位表示，称为该字符的编码或代码(code)不同的字符其编码各不相同字符集中所有字符的编码的一览表，称为该字符集的码表复习：西文字符的编码——ASCII码西文是表音文字(拼音文字)，它由拉丁字母、数字、标点符号以及一些特殊符号所组成美国标准信息交换码(ASCII码)：ASCII字符集包含96个可打印字符和32个控制字符采用7个二进位进行编码计算机中使用1个字节存储1个ASCII字符存在问题：字符集太小（只有128个字符）不同国家和地区使用不同的字符集及其编码，互不兼容东亚地区使用的大字符集无法编码0XXXXXXX汉字如何编码？汉字是记录汉语（国语，华语）的文字，属于表意文字，它用符号直接表达词或词素，有多个国家和地区使用（中、日、韩、新、马······）汉字的特点数量大；字形复杂，同音字多，异体字多如何编码？确定收入多少字、哪些字？在字符集中如何排列？使用多少个二进位进行编码？常用的汉字编码字符集国家标准GB2312-1980汉字扩充规范GBK国家标准GB18030-2005台湾地区的标准汉字字符集CNS11643(BIG5，俗称“大五码”)日本工业标准汉字字符集JISX0208-90韩国国家标准汉字字符集KSC5601-87UCS/Unicode多文种大字符集一级汉字（3755个）二级汉字（3008个）（扩充使用）字母、数字和各种符号 ………………19423位号…………191655568794区号(按汉语拼音排列)(按偏旁部首排列)GB2312汉字编码字符集1980年颁布《信息交换用汉字编码字符集·基本集》——GB2312-1980GB2312字符集由三个部分构成：拉丁字母、俄文、日文平假名与片假名、希腊字母、汉语拼音等共682个共6763个汉字和682个符号，每个汉字和符号都有一个确定位置GB2312汉字的编码每一个GB2312汉字使用16位(2个字节)表示为了与ASCII字符相区别，每个字节的最高位均为“1”例如：“南”字的代码是1100010011001111（用十六进制表示为C4CF）

11第1字节第2字节XXXXXXXXXXXXXXGBK汉字内码扩充规范GB2312的不足：汉字字数太少，缺少繁体字,无法满足人名、地名、古籍整理、古典文献研究等应用的需要；与ASCII码不兼容GBK汉字内码扩充规范（1995）：在GB2312基础上，增加了1万多汉字(包括繁体字)和符号共有21003个汉字和883个图形符号，如“計算機”、冃、冄、円、冇等繁体字和生僻字与GB8312保持向下兼容，也使用双字节表示，第1字节最高位必须为“1”：1

X第1字节第2字节XXXXXXXXXXXXXX标准名称GB2312GBKGB18030UCS-2(Unicode)字符集6763个汉字(简体字)21003个汉字（包括GB2312汉字在内）近3万汉字(包括GBK汉字和CJK及其扩充中的汉字)包含10万多字符，其中的汉字与GB18030相同编码方法双字节存储和表示，每个字节的最高位均为“1”双字节存储和表示，第1个字节的最高位必为“1”部分双字节、部分4字节表示，双字节表示方案与GBK相同UTF-8采用单字节可变长编码

UTF-16采用双字节可变长编码兼容性编码不兼容！几种汉字编码的对比编码保持向下兼容5.1.2.文本准备

——文稿如何输入计算机

文字符号输入计算机的方法键盘输入自动识别输入字符信息的输入人工输入(1)数字编码,如电报码、区位码等,(2)字音编码,如智能ABC等(3)字形编码，如五笔字形和表形码等,(4)形音编码发展趋势：基于统计和学习功能的以词语(短语)或句子作为输入单位的输入方法文字符号输入计算机的方法键盘输入联机手写输入自动识别输入字符信息的输入人工输入优点：自然，流畅小型化，适合移动计算不足：识别速度和正确性还需提高书写要求还要降低文字符号输入计算机的方法键盘输入联机手写输入语音输入自动识别输入字符信息的输入人工输入优点：自然，方便，适合移动计算不足：对说话人、说话方式、说话内容的适应能力要大大增强识别速度和正确性还需大大提高文字符号输入计算机的方法印刷体识别键盘输入联机手写输入语音输入自动识别输入字符信息的输入人工输入扫描仪OCR数字文本纸介质文本文本的映象(image)识别率已达到98%功能:简、繁体字混合识别中文、西文混合识别文字、表格混合识别智能校对功能文字符号输入计算机的方法印刷体识别手写体识别键盘输入联机手写输入语音输入自动识别输入字符信息的输入人工输入

技术上非常困难，还无法实用目前准备先突破工整的楷书手写体的识别!5.1.3文本的分类简单文本(纯文本)

本书由南京大学出

B1BECAE9D3C9C4CFBEA9B4F3D1A7B3F6

版社(Publishing

B0E6C9E7285075626C697368696E67

HouseofNanjin

20486F757365206F66204E616E6A696E

gUniversity)出版

6720556E697665727369747929B3F6B0E6

文本的内容文本在计算机中的表示

没有字体、字号的变化，不能插入图片、表格，也不能建立超链接，其文件后缀名是.txt

由一串用于表达正文内容的字符编码所组成，几乎不包含任何其他的格式信息和结构信息举例：丰富格式文本本书由南京大学出版社(PublishingHouseofNanjingUniversity)出版

有字体字号等属性变化、设置了段落和页面排版格式的文本称为“丰富格式文本”丰富格式文本中，除了正文内容之外，还使用了许多“标记”来描述字符的属性和格式的设置。举例：下面标题的格式为：中文用黑体，西文用ArialBlack体，居中

使用HTML语言描述为：<palign="center"><fontface="黑体">本书由南京大学出版社</font><fontface="ArialBlack">(PublishingHouseofNanjingUniversity)</font><fontface="黑体">出版</font></p>用一对<>指出的是标记，如<fontface=“黑体”>和</font>等，用于说明排版的格式和文字属性，它们不属于正文内容正文内容超文本若干文本或文本中的各个部分可按照其内容的关系互相链接起来，从而形成“超文本”ABCDEFGHa1a2b2c2f1d1c1b1e1g1h1a3“超链”实际上就是一个指针，用于指向其他文本块，也可以指向同一文本块中的其他部分

超链是有向的，起点位置称为链源，它可以是文本块中的一个标题、一句句子、一个关键词、一幅画、一个图标等文本块可以是一个网页，一个文档，一段文字，也可以是一张图片，甚至一段声音或视频

小结：文本的分类文本类型

特点

在计算机内的表示

文件扩展名

用途简单文本没有字体、字号和版面格式的变化，文本在页面上逐行排列，也不含图片和表格由一连串与正文内容对应的字符的编码所组成，几乎不包含任何其他的格式信息和结构信息.txt网上聊天短信文字录入OCR输入丰富格式文本(线性文本)有字体、字号、颜色等变化，文本在页面上可以自由定位和布局，还可插入图片和表格除了与正文对应的字符编码之外，还使用某种“标记语言”所规定的一些标记来说明该文本的文字属性和排版格式等.doc.rtf.htm.html.pdf公文论文书稿网页丰富格式文本(超文本)除上述特征外，文本中还含有超链，使文本呈现为一种网状结构同上，但还应包含用于指出“链源”和“链宿”的标记.doc.rtf.htm.html.pdf.hlp同上，以及软件的联机文档(帮助文件)5.2图像与图形5.2.1

数字图像的获取5.2.2图像的表示与压缩编码5.2.3

数字图像处理与应用5.2.4计算机图形5.2.1

数字图像的获取图像的获取过程扫描模拟图像取样取样取样数字图像分色量化量化量化从现实世界中获得数字图像的过程称为图像的“获取”常用的图像获取设备：扫描仪、数码相机、摄像头、摄像机等图像获取过程：将画面划分为M×N个网格，每个网格称为一个取样点将彩色图像取样点的颜色分解成R，G，B三个基色测量每个取样点的每个分量（基色）的亮度值对取样点每个分量的亮度值进行A/D转换，使用数字整型量表示

5.2.2图像的表示与压缩编码数字(取样)图像的组成数字取样图像由M(列)×N(行)个取样点组成取样点是组成数字取样图像的基本单位，称为“像素”彩色图像的像素通常由3个彩色分量组成灰度图像和黑白图像的像素只包含1个亮度分量Red分量Green分量Blue分量像素复习：黑白图象的表示黑白图像黑白图像的每个像素只有一个分量，且只用1个二进位表示，其取值仅“0”(黑)和“1”(白)两种例2：彩色图象的表示蓝色分量绿色分量红色分量彩色图像的每个像素有三个分量，分别表示三个基色的亮度，假设3个分量分别用n,m,k个二进位表示，则可表示2n+m+k种不同的颜色数字(取样)图像的主要参数图像大小（图像分辨率）：用来表示组成该图像的行列数目，亦即图像所包含的像素数目使用水平分辨率x垂直分辨率表示对图像清晰度和在屏幕上显示出来的大小有影响颜色空间的类型，指彩色图像所使用的颜色描述方法，如：RGB(红、绿、蓝)模型，显示器使用CMYK(青、品红、黄、黑)模型，彩色打印机使用HSB(色彩、饱和度、亮度)模型，用户界面中使用YUV(亮度、色度)模型，彩色电视信号传输时使用像素深度，即像素的所有颜色分量的二进位数目之和图像类型像素的组成像素深度(位数)颜色空间单色图像黑白图像仅1个分量1位不使用灰度图像仅1个分量2～12位不使用彩色图像彩色图像3个分量以上8～36位RGB，CMY，YUV等举例：分辨率与图像尺寸的关系520x376260x188130x94在显示比例相同时，显示在屏幕上的图像尺寸与图像分辨率成正比数字图像的数据量数字图像数据量的计算公式（以字节为单位）：

数据量=水平分辨率×垂直分辨率×像素深度／8

几种常用格式的图像的数据量：图像大小8位(256色)16位(65536色)24位(真彩色)640×480300KB600KB900KB1024×768768KB1.5MB2.25MB1280×10241.25MB2.5MB3.75MB例：数字图像传输时间的计算 假设数据传输速率为56kb/s（电话上网），则传输一幅分辨率为640×480的6.5万种颜色的未压缩图像的最小时间为：

(640x480x16)/56000=87.8秒数字图像的数据压缩图像数据压缩的必要性：节省存储数字图像所需要的存储器容量提高图像的传输速度，减少通信费用

图像数据压缩的可能性：数字图像中有大量的数据冗余人眼视觉有局限性，允许图像有一些失真图像数据压缩的两种类型：无损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差有损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像有一定的误差压缩编码方法的评价压缩倍数的高低（压缩比大小）重建图像的质量（有损压缩时）压缩算法的复杂程度数字图像的常用文件格式不同的图象文件格式采用了不同的数据压缩技术和数据组织方法，有不同的应用常用的图像文件格式有：名称压缩编码方法性质典型应用开发公司(组织)BMPRLE(行程长度编码)无损Windows应用程序MicrosoftTIFRLE,LZW(字典编码)无损桌面出版Aldus，MicrosoftGIFLZW无损因特网CompuServeJPEGDCT(离散余弦变换)，Huffman编码大多数为有损因特网,数码相机等ISO/IECJP2小波变换，算术编码无损/有损因特网,数码相机等ISO/IEC图像文件格式例1：BMP格式BMP图像格式是Windows操作系统下使用的一种标准图像格式支持单色、16色、256色、真彩色图像一个文件一幅图像，可以进行无损压缩，也可不压缩非压缩的BMP文件是一种通用的图像文件格式，几乎所有Windows应用软件都能支持图像文件格式例2：GIF图像颜色数目不超过256色，适合用作插图、剪贴画等色彩数要求不高的场合，文件特别小，适合网络传输GIF图像格式具有累进显示功能，适合网络浏览器观看GIF图像格式能支持透明背景（JPEG不支持）GIF图像格式能支持动画透明背景图像文件格式例3：JPEG图像JPEG是静止图像数据压缩编码的国际标准，采用JPEG标准的图像文件扩展名是.jpgJPEG特别适合各种连续色调的彩色或灰度图像，在计算机和数码相机中已得到广泛应用JPEG的最新标准是JPEG2000（图像文件扩展名是.jp2），它采用更先进的技术，可取得更好的效果，目前在医学图像处理中使用5.2.4计算机图形什么是计算机图形(graphics)通过计算机和软件对景物的结构、形状与外貌进行描述(称为“建模”)，然后根据该描述和选定的观察位置及光线状况，生成该景物的图形(称为“绘制”或“图像合成”)计算机图形也称为计算机合成图像计算机制作图形的步骤如下：建模/造型(Modeling)景物的模型(model)景物的视图

绘制(Rendering)(ImageSynthesis)5.3数字声音及应用5.3.1波形声音的获取与播放5.3.2波形声音的表示与应用5.3.3波形声音的编辑5.3.4计算机合成声音5.3.1波形声音的获取与播放声音的特性和类型声音由振动产生，通过空气进行传播声音是一种波，它由许多不同频率的谐波组成谐波的频率范围称为声音的“带宽”计算机处理的声音类型：话音或语音(speech)，专指人的说话声音，带宽仅为300～3400Hz全频带声音(如音乐声、风雨声、汽车声等)，其带宽可达到20Hz～20kHz人耳可听到的声音统称“可听声”(audio)，20Hz～20kHz数字波形声音的获取步骤：2.量化（quantization，模数转换)3.编码（encoding）1.取样（sampling）取样模拟声音信号取样的目的是把时间上连续的信号转换成时间上离散的信号量化量化是把每个样本从模拟量转换成为数字量(8位或16位整数表示)数字声音···编码将所有样本的二进制代码组织在一起，并进行数据压缩数字波形声音的获取设备声音的联机获取设备(声卡)声波转换为电信号声音的脱机获取设备：数码录音笔麦克风（microphone）声音卡（soundcard）模拟声音数字声音取样、量化和编码声音的重建与播放计算机输出声音分为两步：1声音的重建：把声音从数字形式转换成模拟信号形式，由声卡完成2声音播放：将模拟声音信号经处理和放大后送到音箱(扬声器)关于音箱：普通音箱接收的是重建的模拟声音信号数字音箱直接接收数字声音信号，失真更小数字声音…插值数模转换解码把压缩编码的数字声音恢复为压缩编码前的状态把声音样本从数字量转换为模拟量把时间上离散的一组样本转换成在时间上连续的模拟声音信号重建的模拟声音信号声卡的功能与逻辑组成波形声音的获取与编码波形声音的重建与播放MIDI消息的输入MIDI音乐的合成DSPDMA接口PC总线取样，量化D/A重建，滤波声音输出声音输入音乐合成器mixerMIDI接口声卡的主要功能5.3.2波形声音的

表示与应用数字波形声音的表示及其参数数字波形声音是使用二进位表示的一种串行比特流，其数据按时间顺序进行组织，文件扩展名为“.wav”数字波形声音的主要参数有：取样频率：语音的取样频率低，一般为8k~16kHz全频带声音(如音乐)取样频率高，一般为44.1k~48kHz量化位数：通常为8位、12位或16位声道数目：单声道为1，双声道为2码率(比特率)，每秒钟的数据量数字波形声音码率的计算未压缩时数字波形声音的码率计算公式码率=取样频率

×

量化位数

×

声道数

例：声音类型声音信号带宽(Hz)取样频率(kHz)量化位数(bits)声道数未压缩时的码率数字语音300～340088164kb/sCD立体声20～2000044.11621411.2(kb/s)压缩编码之后数字波形声音的码率为：压缩后的码率=未压缩时的码率/压缩倍数

例：上面CD唱片的立体声音乐压缩为MP3后，若压缩倍数是12倍，则该MP3音乐的码率是：118kb/s左右数字波形声音的数据压缩数据压缩的必要性：为了降低存储成本和提高在网络上的传输效率数据压缩的可能性：声音中包含有大量冗余信息；人耳灵敏度有限，允许有一定失真而不易察觉数字波形声音压缩编码的方法：全频带声音：国际标准MPEG；工业标准DolbyAC-3数字语音：固定电话使用ADPCM编码手机使用高效率的混合编码技术所谓“MP3音乐”，它是一种采用MPEG-1层3编码的高质量数字声音,压缩比大约10～12倍，使一张普通CD光盘上可以存储大约100首MP3歌曲，可连续播放10小时。选讲：

MP3播放器的结构与原理程序存储器闪烁存储器液晶显示D/A转换嵌入式处理器及DSP声音输出控制按键USB接口嵌入式处理器用于运行控制程序，控制各个部件协调工作：它接收控制按键的操作命令，从闪烁存储器读取MP3音乐数据送到DSP去解码；显示播放器的工作状态；负责与主机连接并交换数据等等数字信号处理器DSP完成MP3数据流的解码操作，并输出波形格式的数字音频信号，经数模转换和功率放大之后，用户即可听到声音存放MP3音乐数据，容量越大，可存放的歌曲数目就越多

固定存放MP3播放器的控制程序显示MP3播放器的工作状态和歌曲的歌词波形声音的文件类型及其应用文件类型开发者编码类型效果主要应用WAV微软公司未压缩声音达到CD品质支持多种采样频率和量化位数，获得广泛支持FLAC

基金会无损压缩压缩比为2:1左右高品质数字音乐APEMatthewT.Ashland无损压缩压缩比为2:1左右高品质数字音乐M4A苹果公司无损压缩压缩比为2:1左右QuickTime,iTunes,iPod，RealPlayerMP3ISO有损压缩MPEG-1audio层3压缩比为8:1～12:1因特网，MP3音乐WMA微软公司有损压缩压缩比高于MP3使用数字版权保护因特网，音乐AC3、AAC美国Dolby公司有损压缩压缩比可调，支持5.1、7.1声道DVD,数字电视，家庭影院等什么是流媒体？在因特网上收听(看)音(视)频节目的2种方式：下载存储方式：先下载存储在计算机中，下载完毕后再播放（缺点：需要等待很长时间，并需要较大的存储容量）流式传输方式：边下载、边播放（优点：只需要下载一部分数据之后,就可以开始一边播放一边下载，等待时间短、存储需求小）流媒体就是一种允许在网络上让用户一边下载一边收看(听)音视频媒体的媒体分发(delivery)技术目前流行的主要有3个公司的流媒体技术：RealNetworks公司的RealMedia（RealAudio和RealVideo）微软公司的WindowsMediaServices(WMA、WMV和ASF)苹果公司的QuickTime选讲：

流媒体是如何工作的？流媒体播放软件

Web服务器Web浏览器流媒体专用服务器

音频(视频)流媒体文件

网页

（客户计算机）http协议3点击流媒体节目，启动流媒体播放程序RTSP/TCPRTP/UDP6播放器可以边播放边接收数据，并可以控制播放、暂停、快进、快倒等5将音(视)频节目传输给客户计算机RTCP/UDPHTML网页1请求网页2服务器送回网页4向流媒体服务器发出请求5.3.3波形声音的编辑波形声音编辑软件的功能主要功能：1

编辑声音：如声音剪辑、复制、调节音量2

声音的效果处理：如混响、回声、淡入、淡出等3

录音4

声音的格式转换5播放声音数字声音的参数左声道信号波形右声道信号波形淡入淡出时间刻度播放标尺声音编辑软件的典型用户界面5.3.4计算机合成声音什么是计算机合成声音？计算机合成声音就是计算机模仿人说话或演奏音乐计算机合成声音有两类：计算机合成话音（语音）：计算机模仿人把一段文字朗读出来，即把文字转换为说话声音（简称为TTS）应用：有声查询、文稿校对、语言学习、语音秘书、自动报警、残疾人服务等计算机合成音乐：计算机模拟各种乐器发声并按照乐谱演奏音乐应用：计算机作曲、配器等例：计算机合成的语音Hello，everybody（1）你好，我是贝尔实验室的中文语音合成系统（BellTTS1）南京大学计算机系2002年招收了202名本科生，22名博士生，130多名硕士生。（中科大讯飞公司）

（Bell）安徽中科大讯飞信息科技有限公司是专门从事中文语音及语言技术软件（讯飞）我们都是同行，我们一路同行，去参加人参培植研讨会（讯飞）

（Bell）需要进一步提高之处：发音和断句要正确，提高自然度，丰富表现力计算机合成音乐（MIDI）音乐合成器音乐MIDI文件媒体播放器MIDI消息计算机合成音乐需要三个要素：乐器、乐谱和“演奏员”声卡上的音乐合成器能像电子琴一样模仿几十种不同的乐器发出声音，它按照MIDI消息合成出不同音色和音调的音符，通过扬声器播放出音乐来

乐谱在计算机中使用一种叫做MIDI的音乐描述语言来表示。使用MIDI描述的音乐称为MIDI音乐。一首乐曲对应一个MIDI文件，其文件扩展名为.MID或.MIDI媒体播放器软件相当于“演奏员”。播放MIDI音乐时，它先从磁盘上读入.MID文件，解释其内容，然后以MIDI消息的形式向声卡上的音乐合成器发出各种指令选讲：

音乐合成器PC机声卡一般都带有MIDI音源（音乐合成器）MIDI音源有两种：调频合成器（一种受控的电子振荡器）。音色单调，效果较差，已很少使用波表合成器。音色丰富，效果很好，可扩展，现广泛使用波表合成器的原理预先将真实乐器演奏的各个音符的波形数字化，把它们组织成一个个波表文件存放在存储器中播放时合成器软件根据乐器类型和音符参数等将相应的波形数据修饰成所要求的音强和时长，然后合成、加工后播放低通滤波采样、量化加工处理乐器演奏波表文件录音例：计算机合成的MIDI音乐例1音乐之声（6KB）例2军港之夜（7KB）MIDI的优点：数据量极小（比CD立体声少3个数量级，比MP3少3个数量级）易于制作和编辑修改可以与波形声音同时播放MIDI的不足：只能合成音乐，不能合成歌曲和语言音质与硬件设备相关5.4数字视频及应用5.4.1数字视频基础5.4.2数字视频的压缩编码5.4.3数字视频的编辑5.4.4合成视频——计算机动画5.4.5数字视频的应用5.4.1数字视频基础彩色电视信号的发送与接收彩色电视信号的发送与接收：PAL制彩色电视信号的颜色不使用RGB表示，而是使用亮度信号Y和两个色度信号U、V来表示为进行远距离传输必须进行调制RGBRGBYUV

复合

调制摄像机话筒发射天线RGBYUV分路解调接收天线RGB将Y、U、V信号转换成为R、G、B信号，然后再进行显示使用Y、U，V彩色空间的原因：①与黑白电视保持兼容②利用人的视觉特性来节省电视信号的带宽和发射功率数字视频信号的获取

视频信号的数字化过程:

与图像、声音的数字化过程相仿，但更复杂一些(8-10bits)滤波取样量化编码数字视频信息模拟视频信号VUYUVY

数字视频的获取设备：

视频采集卡（简称视频卡）数字摄像头，通过光学镜头和CCD或CMOS采集动态图像，转换成数字信号并输入PC机脱机获取设备：数码摄像机视频捕获(采集)卡的功能从多种视频源中选择一种作为视频输入;支持不同的电视制式;能同时处理图像信号的伴音;可在显示器上监看输入的视频信号,其位置及大小可调;能将计算机生成的图像/图形/文本与视频图像迭加处理;可随时冻结(定格)一幅画面,并按指定格式保存;可实时压缩与存储视频及其伴音信息;可实时解压缩并播放视频及其伴音信息,输出设备可选(VGA监视器、电视机、录相机等)视频卡、显卡与主机的关系视频捕获器视频缓冲器叠加/转换器TV编码器图形控制器显示存储器内存CPUDSP处理器PCI总线视频信号显示器TV机硬盘硬盘（主机）视频信号数字化并存入硬盘在屏幕上监看视频信号计算机图形文字输出在电脑上播放视频在电视机上播放视频视频卡显示卡数字摄像头分辨率为352×288～640×480速度一般在30fps（每秒30帧）左右镜头的视角可达到45-60度支持USB接口或IEEE1394（火线）接口成像器件采用CMOS或CCD数码摄像机提供480线以上的分辨率，清晰度高自动对焦，自动曝光使用MPEG-2进行压缩编码，然后记录在硬盘上具有录音功能数据量很大，采用USB接口或IEEE1394接口5.4.2数字视频的压缩编码数字视频的压缩编码视频数据压缩的必要性：数字视频的数据量大得惊人，1分钟的数字电视图像未压缩时其数据量可超过1GB，对存储、传输和处理都有很大的困难视频数据压缩的可能性：视频信息的每个画面内部有很多信息冗余相邻画面的内容有高度的连贯性人眼的视觉灵敏度有限，允许画面有一定失真结论：数字视频的数据量可压缩几十倍甚至几百倍数字视频的三类编码标准ITU-T国际标准：H.261(Px64)标准、H.263标准等ISO/IEC国际标准：MPEG-1标准，MPEG-2标准（等同于ITU-TH.262），用于低分辨率、低码率视频应用的MPEG-4ASP，代表当前技术水准的MPEG-4AVC视频编码标准（等同于ITU-TH.264）,在HDTV、蓝光盘、XBOX、iPod、iPhone等众多领域得到推广应用。公司标准：Intel公司的Indeo•Video，苹果公司在QuickTime中使用过的Cinepak，RealNetwork公司的RealVideo，微软公司的WMV，Adobe公司Flash播放器中使用的VP6等目前流行的数字视频编码标准名称图像格式压缩后的码率主要应用MPEG-1360×288大约1.2Mb/s~1.5Mb/s适用于VCD、数码相机、数字摄像机等H.261360×288或180×144Px64kb/s(P=1、2时，只支持180×144格式，P≥6时，可支持360×288格式)应用于视频通信，如可视电话、会议电视等MPEG-2(MP@ML)720×5765Mb/s~15Mb/s用途最广,如DVD、卫星电视直播、数字有线电视等MPEG-2高清格式1440×11521920×115280Mb/s~100Mb/s高清晰度电视（HDTV）领域MPEG-4ASP分辨率较低的视频格式与MPEG-1，MPEG-2相当，但最低可达到64kb/s在低分辨率低码率领域应用，如监控、IPTV、手机、MP4播放器等MPEG-4AVC多种不同的视频格式采用多种新技术，编码效率比MPEG-4ASP显著减少已在多种领域应用，如HDTV、蓝光盘、IPTV、XBOX、iPod、iPhone等背景材料：

什么是MPEG-4ASP和MPEG-4AVCMPEG-4是数字音视频压缩编码的国际标准MPEG-4分成23个部分，其中part2和part10是视频编码为了适应不同应用对视频图像大小和质量的不同要求，每种视频编码标准都分成若干level和profile：MPEG-4Part2分成21个profile，ASP（AdvancedSimpleProfile）是其中之一，其技术特点是：画面分辨率较低，最低码率仅64kb/s左右，但画面质量好，复杂度中等MPEG-4Part10又称为MPEG-4AVC(AdvancedVideoCoding).它是目前技术最先进的视频编码案，分成7个profile，可用于HDTV资料:编码标准与编/解码器(Codec)编码标准的具体实现称为编码器/解码器（Coder/Decoder，Codec）Codec可以是硬件，也可以是软件同一种编码标准可以有许多不同的Codec产品，例如实现MPEG-4ASP的Codec有：DivX(DigitalVideoExpress)，能以较少的数据和较高的质量对视频信息进行编/解码，在网络视频应用、MP4播放器和Xbox360、SonyPlayStation3游戏机中得到了较好应用Xvid(自由软件)，功能与DivX相当，某些性能甚至还更好一些VideoCodec有很多种，它们实现的编码标准不同，性能和技术各有特色，用途也有差异，相互间通常不一定兼容资料：Codec与文件格式经过编码处理后的信息均以数据文件的形式进行存储和传输！视频数据通常总伴随有与之同步的音频数据（称为音像文件）影音数据文件的格式往往设计成一种“容器”（container）形式，即：文件中既有视频数据，也有音频数据，甚至还有文字(字幕)等其它信息视频、音频或文字信息所采用的编码标准可以不止一种举例：微软公司的.AVI格式和.ASF格式文件（后者适合流媒体应用）苹果公司的.MOV格式文件RealNetwork公司的.RM格式和.RMVB格式文件（.RMVB格式是.RM的扩充，它采用MPEG-4AVC的算法，增加了可变码率编码的功能，性能优于DivX和Xvid）编码器解码器数据文件播放初始数据音像文件与播放器播放器(Plaper)实际上就是一种解码器，但通常既可以解码多种类型的信息（音频、视频、图片、···），还能解码多种不同类型的音像文件格式。PC上使用的是软件播放器，一台计算机可以安装多个不同的播放器：微软公司的“MicrosoftMediaPlayer”，苹果公司的QuickTimePlayer和iTunes，Real公司的RealPlayer(简称RealOne播放器)“全能”播放器：StormPlayer（暴风影音）、TheKMPlayer、绚彩魅影、变色龙万能播放器（PPStream）、豪杰超级解霸，等等硬件播放器（便携式）：MP3播放器：以播放MP3格式的音频信息为主，也能收听广播、观看文本和图片，功能更强一些的还能播放视频信息MP4播放器：以播放视频为主，国外叫做PVP（个人视频播放器）或PMP（便携式媒体播放器），LCD屏幕较大，价格较高附：什么是MP4？MP4播放器是一种能够播放视频的便携式设备，也叫做PVP（个人视频播放器）或PMP（便携式媒体播放器）功能：看录像（电影）播放音乐浏览文本和图片甚至还可以上网技术特点：自带2～5英寸的LCD屏存储容量达几十GB5.4.3数字视频的编辑例：简单的视频编辑软件

——WindowsMovieMaker由微软公司开发，在WindowsXP平台上运行功能：通过摄像机、数字摄像头或其他视频源将音频和视频捕获到计算机中打开已有的音频、视频或静止图片，对音频与视频内容进行编辑（包括添加片头、使用视频过渡或特技效果等）将制作的视频保存到硬盘中，或刻录在CD或DVD光盘上，供“媒体播放器”进行播放5.4.4合成视频——

计算机动画什么是计算机动画？计算机动画——使用计算机生成一系列内容连续的画面供实时演播的一种技术，它是一种计算机合成的数字视频，而不是用摄像机拍摄的“自然视频”上世纪九十年代开始，计算机动画技术应用于电影特技，如电影“侏罗纪公园”、《玩具总动员》、《泰坦尼克》等，取得轰动效应应用领域：影视和广告领域：电影特技、动画片、电视广告制作等教育和培训领域：辅助教学、驾驶员训练等科技领域：科学计算可视化，复杂系统的动态模拟军事领域：军事训练、作战模拟等游戏选讲：

计算机动画的制作过程计算机动画制作包括：在计算机中建立景物的模型、描述它们的运动、生成一系列逼真的图像三维计算机动画制作过程分以下几个阶段：（1）描述景物的形状与结构（建模）（2）确定景物的颜色和材质（纹理）（3）设置灯光和确定虚拟摄像机的位置（4）描述场景中物体的运动和摄像机的移动（5）绘制一系列的图像（6）输出动画结果例：三个简单动画例1例2例3例4动画制作软件著名的造型与动画制作的商品化软件:加拿大Alias公司的Poweranimator法国TDI公司的Explore荷兰ElectroGIG公司的3DGO加拿大Vertigo公司的Vertigo美国Wavefront公司的AdvancedVisualizer美国SGI公司Alias和Wavefront公司的MAYA美国Autodesk公司Discreet公司的3dsmax，AnimatorStudio互联网动画：GIF和FlashGIF动画(参见5.2节)：Adobe(Macromedia)公司的Flash动画画面大小可任意调节，用户可控制播放过程既可生成自动可执行文件(