多媒体第四章

用于Windows环境下的任何场合
用于专业印刷 用于数字图片保存、传送 用于专业动画影视制作 用于PHOTO CD
● 注意：⑴图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用
⑵其它常见图像文件格式参见教材P122
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P14
课程：多媒体技术
教师： 王水平
第四章 多媒体视频技术
●
文件格式与数据量
4
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第四章 多媒体视频技术
● 颜色空间与用途(复习) CMYK模式 RGB模式 (用于显示打印) ● 特点:色彩鲜艳 分色胶片 印版 印辊 印纸 (用于印刷)
● 特点:色彩灰暗
成品
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P5
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第四章 多媒体视频技术
⑸彩色空间转换 彩色空间的表示是可以相互转换的，这里列出其转换方程。YUV 空间和RGB空间的转换方程式如下：
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P6
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第四章 多媒体视频技术
§4.2 图形与图像
1图形(Graphic)
图形一般指用点、线、面等绘制（draw）的几何图(包含彩
色图)，如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。
矢量(也称向量)是指有方向、长短等属性的线段。而矢量图
(vector graphics)是用一组矢量集合来描述图形的内容，这些指令 用来描述构成该图形的所有直线、圆、圆弧、矩形、曲线等图元的 位置、维数和形状等。在计算机屏幕上显示矢量图形要有专门的软 件，如AutoCad、PKPM、Corel Draw、Adobe Illustrator、 Macromedia Freehand等，这些软件将描述图形的指令转换成在屏幕
Psd Tif Sgi Png
PhotoCD JPEG
Photoshop native format Tag image file format Silicon Graphics RGB Portable Network Graphics
3ds Ai
Cdr Clp Wrl Pct
3D Studio Adobe Illustrator
Y U V
=
0.3 0.6 0.21
0.59 -0.28 -0.52
0.11 -0.32 0.31
R G B
颜色深度：位图图像中各像素的颜色(或亮度)信息用若干数据位来表示， 这些数据位的个数称为图像的颜色深度(也简称为图像深度、颜色深度 或深度)。颜色深度反映了构成图像的颜色总数目。 例如深度为1的图像只能有两种颜色(一般为黑色和白色，但也可以 是另外两种色调或颜色)，这样的图像称为单色图像；深度为24的图像 称为真彩色图像。 灰度级图像是一种特殊的索引色图像，其像素只能是黑、白及不 同的灰度颜色。下表列出了微机上常用的几种颜色深度、对应的最大 颜色总数和图像的名称。
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P2
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第四章 多媒体视频技术
通常把色调和饱和度通称为色度，上述内容总结为：亮度表示某彩色光的 明亮程度，而色度则表示颜色的类别与深浅程度。
⑵三基色(RGB)原理
自然界常见的各种颜色光，都可由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比 例相配而成，同样绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光。 当然三基色的选择不是唯一的，也可以选择其它三种颜色为三基色。但是， 三种颜色必须是相互独立的，即任何一种颜色都不能由其它两种颜色合成。由 于人眼对红、绿、蓝三种色光最敏感，因此由这三种颜色相配所得的彩色范围 也最广，所以一般都选这三种颜色作为基色。 把三种基色光按不同比例相加称之为相加混色，由红、绿、蓝三基色进行 相加混色的情况如下： 红色+绿色=黄色 红色+蓝色=品红 绿色+蓝色=青色 红色+绿色+蓝色=白色 称黄、品红和青色为相加二次色，此外还可以看出： 红色+青色=绿色+品红=蓝色+黄色=白色 因此称青色、品红和黄色分别是红、绿、蓝三色的补色。
上显示的形状和颜色，也可产生和操作矢量图形的各成分，并对矢 量图形进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换。
在几何学中，图形一般就使用矢量表示，因此也称矢量图。
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P7
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2静态图像(Still Image)
图像是指由输ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存
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P10
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第四章 多媒体视频技术
图像的基本属性 ⑴分辨率 显示分辨率：显示屏上能够显示出的像素数目； 图像分辨率：组成图像的像素密度的度量方法。 ⑵像素深度 像素深度是存储每个像素所用的位数。它也能度量图像的分辨 率。 ⑶真/伪彩色 真彩色：指彩色图像的每个像素中，可以采用R、G、B三个基 色分量直接决定显示设备的基色强度； 伪彩色：指彩色图像的每个像素中，不是采用R、G、B三个基 色分量直接决定显示设备的基色强度，而是通过一个彩色对应表来 决定显示设备的基色强度。 图形与图像区别：⑴概念上；⑵数据存储大小上；⑶内容处理方式 上；⑷表现力上。
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P11
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● 图像分辨率 ● Resolution (分辨率)单位 dpi (display pixels / inch) 每英寸显示的线数 ● dpi的数值越大，图像越清晰 dpi 清晰度 视觉效果 绝对清晰度
300 dpi
96 dpi
● 数字化图像以文件的形式存在，其文件名有严格的约定 文件 .GIF 颜色与分辨率 256 / 96dpi 用途 用于动画、多媒体程序界面，网页界面
. BMP
. TIF . JPG . TGA . PCD
256 ～ 224 / * dpi
256 ～ 232 / * dpi 216 ～ 232 / * dpi 256 ～ 224 / 96dpi 216 ～ 232 / * dpi
CorelDraw Windows Clipboard VRML Macintosh PICT drawings AutoCAD
P13
Ico Ras
Windows icon Sun
Dxf Dwg
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3文件格式 静态图像文件格式，当前比较流行的图像文件格式有：GIF， TIF，TGA，BMP，PCX，JPG，PIC，PCD等等。
位图图像由数字阵列信息组成，阵列中的各项数字用来描述构
成图像的各个点(称为像素点)的强度与颜色等信息。 位图适合于表现含有大量细节(如明暗变化、场景复杂和多种颜 色等)的画面，并可直接、快速地在屏幕上进行显示。
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P8
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● 位图图像 ● 图像由基本显示单元“像点”构成 ● 像点由若干个二进制位进行描述 ● 二进制位代表图像颜色的数量 ● 二进制位与图像之间 存在严格的“位映射”关系
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P3
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⑶亮度公式 Y＝0.299R＋0.587G＋0.114B 黄 红 亮度公式是根据美国国家电视制式委员会的NTSC 绿 制式推导得到的。如果采用PAL电视制式，白光的亮 品 白 青 度公式将作如下改动： 红 Y=0.222R＋0.707G＋0.071B 蓝 两个公式不同的原因，是由于所选取的显示三基 相加混色之三基色及其补色 色不同。 ⑷常见的彩色空间 在多媒体技术中，用得最多的是RGB彩色空间，它对任意彩色光F，其配 色方程可写成：F＝r[R]＋g[G]＋b[B] 其中r，g，b为三色系数，[R]，[G]，[B]为F色光的三色分量。 YUV彩色空间：在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色 CCD摄像机，把摄得的彩色图像信号，经分色棱镜分成R0G0B0三个分量的信号， 分别进行放大和γ校正得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y、色差信 号R-Y和B-Y，最后发送端将Y、R-Y及B-Y三个信号进行编码，用同一信道发 送出去。这就是我们常用的YUV彩色空间。 其它的还有：CMYK、 HSV、HIS等彩色空间(参见教材)。 单位：计算机与软件学院 P
A4幅面(横) 数据对比 24 bit彩色 300 dpi分辨率 . JPG . GIF . BMP 883 KB 4,501 KB 25,481 KB 损失15%色 256色 真彩色
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§4.1 颜色空间表示及其转换
人类绘制图画已有几千年的历史，我们的祖先很早就用颜料、墨 水、彩笔绘制各种彩色的图画，把它画在布上、纸上和刻在石头上。 18世纪人类发明了摄影技术，能够把摄取的现实景物洗印在像 纸上，今天，我们能够用电的方法把它存起来并显示在屏幕上。 计算机面世的较长时间内，其输入输出的信息主要是数字和字 符，20世纪80年代多媒体计算机出现，它使计算机能够综合处理声 音、文字、数字和图像信息。 彩色空间是如何表示的？ ⑴颜色的基本概念 彩色可用亮度、色调和饱和度来描述，人眼看到的任一彩色光都 是这三个特性的综合效果——国际照明委员会CIE对颜色的描述是就 用这三个特性来区分颜色，任一颜色都是这三个特征的综合效果。
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P1
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亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观 察物体的发光强度有关，由于其强度不同，看起来可能亮一些或 暗一些。显然，彩色光的强度(降)→黑色，强度(升)→白色。 色调是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉， 它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性，例如红色、棕色等 都是指色调。某一物体的色调，是指该物体在日光照射下所反射 的各光谱成分作用于人眼的综合效果，对于透射物体，则是透过 该物体的光谱综合作用的结果。 饱和度是指颜色的纯度即掺入白光的程度，或音说是指颜色 的深浅程度。对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明或 者说越纯。例如，当红色加进白光之后冲淡为粉红色，其基本色 调还是红色，但饱和度降低。饱和度还和亮度有关，因为若在饱 和的彩色光中增加白光的成分，增加了光能，因而变得更亮了， 但是它的饱和度却降低了。如果在某色调的彩色光中，掺入别的 彩色光，则会引起色凋的变化，只有掺入白光时仅引起饱和度的 变化。
储的任意画面，或者说是自然界中客观景物通过某种系统的影射， 使得人们产生视觉感受。
数字图像指经由摄像机或扫描仪等设备输入、并以数字形式存
储在计算机中的图像信息，这些图像可以是照片、绘画等等。在计 算机中，图像都是由一些排成行列的点（像素）组成的。图像通常 有位图 (bit-mapped picture)和矢量图两种表示形式。
图像像点 8bit ( 28 = 256色 )
16bit ( 216 = 65536色 ) 24bit ( 224 = 16M色 )
● 具有位映射关系的图叫作“位图” ● 8位图像 ● 16位图像 ● 24位图像 ● “位图”特指图像
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P9
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第四章 多媒体视频技术
21 dpi
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P12
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第四章 多媒体视频技术
位图格式与矢量图格式
位图 格式 Bmp Gif 文件类型 Windows, OS/2 格式 Fla Flash Flash 矢量图 文件类型
Graphics interchange format Swf
Pcd Jpg
影响图像质量的几个因素 分辨率：是指在单位长度中，所表达或包含的像素数目。分辨率的高 低直接影响到图像的质量，一般其数值越大，像点密度越高，图像对 细节的表现能力越强，清晰度越高。图像分辨率：指图像中存储的信 息量，通常用“像素/英寸”表示 。 显示器的分辨率：指画面由多少像素构成，数值越大，图像也就越清 晰。显示器的最大分辨率与显示区域的大小、点距、视频带宽等因素 有关，可用公式计算：显示区域的宽或高/点距。 打印机分辨率又叫输出分辨率：指打印图像中存储的信息量，通常以 “点/英寸”（DPI）表示，也称打印精度。 颜色深度也称图像灰度：指数字图像中每个像素上用于表示颜色的二 进制数字位数n。颜色深度为n能描述的色彩数2n。