多媒体技术原理 图形和图像的数据表现
多媒体技术知识点
高中信息技术多媒体技术模块知识点第一章多媒体技术应用概述1、多媒体的含义媒体一词源于英文Mediu,它是指人们用于传播和表示各种信息的手段。
通常媒体分为五种类:(1)感觉媒体:是指能直接作用于人们的感觉器官,从而能使人产生直接感觉的媒体。
如语言、声音、图像、动画、文本等(2)表示媒体:是指为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。
如文本编码、条形码等(3)显示媒体:是指为信息输入输出的媒体,用于电信号和感觉媒体之间产生转换。
如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
(4)存储媒体:是指用于存储表示媒体的物理介质,如硬盘、光盘、胶卷等(5)传输媒体:是指传输表示媒体的物理介质,如电缆、光缆等我们学习和使用的多媒体技术主要是感觉媒体。
媒体在计算机领域有两层含义:一是指用以存储信息的实体,如磁带、磁盘、光盘等;另一种指信息的载体,如数字、文字、图像、声音、动画和视频等。
计算机多媒体技术中的多媒体指后者。
多媒体技术的主要特征表现:可集成性、交互性、超媒体的信息组织形式、通信线路的可传播性。
多媒体的发展始于20世纪80年代。
多媒体的关健性技术包括以下几个方面:(1)数据压缩和解压缩技术(2)大容量存储技术(3)超大规模集成电路控制技术与专用芯片(4)多媒体同步技术(5)多媒体系统平台技术多媒体的相关技术包括以下几个方面:(1)超文本与超媒体技术:传统文本是以线性方式组织的,而超文本是以非线性方式组织,超文本(超媒体)以节点为单位,节点之间以链连接而形成网络,其构成的三要素:节点、链、网络。
(2)多媒体网络与通信技术(3)智能输入与输出技术(4)多媒体软件技术多媒体技术的发展特点:多学科交汇顺应信息时代的需要促进和推动新产业的形成和发展多领域应用多媒体技术的发展趋势:进一步完善计算机支持的协同工作环境智能多媒体技术将多媒体和通信技术融合到CPU芯片中多媒体技术的发展方向:高分辨率,提高显示质量高速度化,缩短处理时间简单化,便于操作高度思维化,促进理解和思维智能化,提高信息识别能力标准化,便于信息交换和资源共享2、多媒体应用各种各样的多媒体应用系统:多媒体信息咨询系统、多媒体信息管理系统、多媒体辅助教育系统、多媒体电子出版物、多媒体视频会议系统、多媒体远程诊医系统、远程教学系统、多媒体视频点播系统、交互式电视、数字化图书馆、多媒体邮件、多媒体宣传演示系统、多媒体训练系统、虚拟现实第二章图像、图像1、多媒体作品中的图形、图像-----作为一种视觉媒体图形、图像的视觉意义与特点:可以承载大量的信息、有生动直观的视觉特性。
《多媒体技术》ppt课件
将数据分散存储在多个节点上,提 高数据可靠性和访问效率。
多媒体数据存储的发展趋势
01
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04
大容量存储
随着数据量的不断增长,多媒 体存储设备将向更大容量、更
高密度方向发展。
高速传输
提高数据传输速率是多媒体存 储技术的重要发展方向,以满
足实时处理和传输的需求。
数据安全
加强数据备份、恢复和加密等 安全措施,保障多媒体数据的
多媒体网络通信的协议与标准
1
常用的多媒体网络通信协议包括RTP、RTCP、 RTSP等。
2
多媒体网络通信标准包括H.323、SIP、WebRTC 等。
3
这些协议和标准规定了多媒体信息在网络中的传 输方式、控制信令、编码格式等。
多媒体网络通信的应用实例
视频会议系统
通过多媒体网络通信实现远程视频会议,支 持多人同时参与。
在线教育系统
利用多媒体网络通信实现远程教育,包括在 线课程、实时互动等。
视频监控系统
通过多媒体网络通信实现远程视频监控,支 持实时查看、录像回放等功能。
社交媒体应用
在社交媒体中,多媒体网络通信被广泛应用 于音视频通话、直播等功能。
06
多媒体技术的应用系统
多媒体会议系统
01
视频会议
支持远程视频会议,实现音视频实 时传输和交互。
文本编辑、排版、检索、翻译等。
图形与图像数据的表示与处理
图形与图像的基本概念 矢量图与位图、分辨率、颜色模型等。
图形与图像的数字化表示 点阵表示法、参数表示法等。
图形与图像的输入与输出
扫描仪、数码相机等输入设备;显示 器、打印机等输出设备。
图形与图像的处理与应用
计算机图形显示原理
计算机图形显示原理
图形显示原理是指将数字化的图形信息转化为可视化的图像展示出来的过程。
计算机图形显示的原理主要包括了图像采集、图像处理、图像存储和图像显示等几个关键步骤。
图像采集是指通过感光设备或传感器捕捉到的光信号,然后将光信号转化为电信号的过程。
常用的图像采集设备包括数码相机、摄像机和扫描仪等。
图像采集的质量决定了后续图像处理和显示的效果。
图像处理是指对采集到的图像进行数字化处理的过程。
在图像处理过程中,可以使用各种算法和技术,如对比度调整、颜色校正和噪声去除等,以改善图像质量和增强图像细节。
图像存储是指将处理后的图像数据存储到计算机的存储设备中。
常见的图像存储格式包括JPEG、PNG和BMP等。
图像的存
储格式不仅影响了图像的文件大小,还会对图像的质量产生一定影响。
图像显示是将存储的图像数据通过显示器等输出设备展示出来的过程。
在图像显示过程中,计算机会将图像数据转化为像素点的亮度和颜色信息,然后通过调整像素点的排列和亮度变化,来实现图像的显示效果。
总结起来,计算机图形显示原理涉及图像采集、图像处理、图像存储和图像显示等多个环节,通过这些环节的协同作用,可以将数字化的图形信息转化为人们可视化的图像显示。
多媒体技术原理和基本概念
多媒体技术原理和基本概念多媒体,嘿,这可不是个陌生的词儿吧?在咱们这个科技超发达的时代,多媒体就像一个无处不在的小精灵,在生活的各个角落蹦跶着。
咱先来说说多媒体到底是啥。
多媒体啊,就像是一个超级大杂烩,不过这个杂烩可不得了。
它把声音、图像、视频、文字等各种元素都给凑一块儿了。
想象一下,你去看一场超级炫酷的电影,那里面有演员说话的声音,这就是声音元素;有演员的模样、美丽的风景,这是图像;电影整个播放的过程就是视频;要是屏幕上再打出个字幕啥的,文字也在里面了。
多媒体就像是一场盛大的派对,声音、图像、视频、文字这些小伙伴都在这个派对里尽情玩耍。
那多媒体技术又是怎么一回事呢?这多媒体技术就像是这个派对的组织者。
它得想办法把这些小伙伴安排得妥妥当当的。
比如说,怎么让声音和图像同步得那么完美呢?就像两个人跳舞,脚步得一致才行啊。
多媒体技术就要解决这个问题。
我有个朋友,叫小李,他就对多媒体技术特别着迷。
有一次,他跟我讲他想做一个小动画。
他有个很有趣的想法,想把自己画成一个超级英雄,然后在城市里飞来飞去拯救世界。
他跟我说:“哎呀,我这光有画还不行啊,还得有那种‘嗖’的飞行声音,还有一些文字说明来讲述我的英勇事迹呢。
”这时候,多媒体技术就该上场了。
它能把小李画的那些超级英雄的图像,按照一定的顺序排列好,再配上合适的声音,最后加上文字,就变成了一个超酷的小动画。
多媒体技术里有个很重要的部分,就是数据压缩。
为啥要数据压缩呢?你想啊,那些高清的视频、超清晰的图片,它们的数据量可大了。
就像你要把一堆超级大个儿的行李塞到一个小箱子里,得有个巧妙的办法才行。
数据压缩就是这个巧妙的办法。
它就像一个神奇的魔术师,把那些庞大的数据变小,这样在存储和传输的时候就方便多了。
要是没有数据压缩,咱们的手机啊、电脑啊,得需要多大的存储空间才能放下那些多媒体文件啊?那不得天天喊着“空间不够啦”?还有多媒体的交互性。
这交互性可有趣了。
就好比你玩一个游戏,你按一下按钮,游戏里的角色就会做出相应的动作。
高中信息技术-选修多媒体技术应用-复习-1多媒体技术及图形与图像-知识点与练习题
选修-多媒体技术应用1.1多媒体技术与社会生活一、多媒体技术多媒体技术是指以计算机为平台综合处理多种媒体信息,并在多种媒体信息之间建立起逻辑连接,具有人机交互功能的集成系统。
1、多媒体技术的特征:(1)集成性;(2)交互性;(3)实时性。
2、多媒体技术的现状与发展前景当前多媒体技术涉及的主要领域有:音频技术、视频技术、数据压缩技术和网络传输技术。
多媒体技术的发展前景主要包括:虚拟现实、多媒体数据库和基于内容检索、多媒体通信技术三个方面。
3、多媒体计算机系统:是指具有多媒体信息处理功能的个人计算机。
(1)、常见多媒体硬件设备光盘驱动器(光驱)、音频卡(声卡)、视频卡(带有视频采集功能)、扫描仪(将图像扫描到计算机的设备)、数码相机、数码摄像机等。
(2)、常用的多媒体软件工具多媒体软件根据功能分为三大部分,具体分类及常用软件举例如下:二、制作多媒体作品的一般过程和方法①需求分析、②规划设计、③素材的采集与加工、④作品的集成、⑤测试与发布、⑥作品评价三、常见多媒体信息的类型及格式四、图形和图像的采集与加工1、位图与矢量图2、决定位图图像质量的主要因素位图图像由许多各种颜色的点组成,这些点称为像素。
而构成一幅图像的像素的总数称为图像的分辨率。
分辨率越大,图像越清晰,占的存储空间也越大。
描述每个像素的颜色所占用的二进制位的个数称为颜色位数。
颜色位数越多,色彩越丰富,占的存储空间也越大。
常用的颜色位数:3、位图图像存储空间的计算图像存储容量=图像分辨率×颜色位数/8 B4、图像素材的采集方法练习题1.下面关于多媒体技术地描述中,正确的是:( )A. 多媒体技术只能处理声音和文字B. 多媒体技术不能处理动画C. 多媒体技术就是计算机综合处理声音、文本、图像等信息的技术D. 多媒体技术就是制作视频2.下列各组应用不属于多媒体技术应用的是( )。
A. 计算机辅助教学B.电子邮件C. 远程医疗D. 视频会议3.下列关于多媒体技术主要特征描述正确的是:( )①多媒体技术要求各种信息媒体必须要数字化; ②多媒体技术要求对文本,声音,图像,视频等媒体进行集成; ③多媒体技术涉及到信息的多样化和信息载体的多样化; ④交互性是多媒体技术的关键特征; ⑤多媒体的信息结构形式是非线性的网状结构;A. ①②③⑤B. ①④⑤C. ①②③D. ①②③④⑤4.某班在开展“中国梦,我的梦”主题班会活动时,观看了一段关于“中国梦”的视频,这段视频的格式是()A.中国梦.doc B.中国梦.jpg C.中国梦.mp3 D.中国梦.avi5.用Photoshop CS 软件可以加工处理的文件是()A.文艺演出.wma B. 校园景物.jpg C.天籁之音.mp3 D. 图书管理.mdb 6.在李明同学收集的素材中,有以下几个文件:兄弟.mpg、相亲相爱.mp3、爱心.swf,其中属于动画素材的文件是。
多媒体数据的可视化技术
动态数据可视化方法
▪ 动态数据可视化的案例分析
1.金融领域动态数据可视化案例。 2.医疗领域动态数据可视化案例。 3.交通领域动态数据可视化案例。 动态数据可视化在各个领域都有广泛的应用,下面以金融、医疗和交通领域为例,介绍一些 动态数据可视化的案例。在金融领域,动态数据可视化可以用于股票行情分析、风险评估等 ;在医疗领域,动态数据可视化可以用于医学影像分析、手术辅助等;在交通领域,动态数 据可视化可以用于交通流量管理、路线规划等。这些案例都充分体现了动态数据可视化在实 际应用中的价值和潜力。 以上内容仅供参考,具体内容可以根据您的需求进行调整优化。
多媒体数据的可视化技术
静态数据可视化方法
静态数据可视化方法
▪ 数据映射
1.数据映射是将抽象数据转换为可视化形式的基础方法,通过将数据值映射到视觉 属性,如位置、大小、颜色等,以实现数据的直观展示。 2.数据映射需要考虑到数据的分布、密度和离散程度,以选择合适的视觉属性进行 映射。 3.创新的数据映射方法可提升数据可视化的效果和易用性,如利用多维数据映射技 术展示高维数据。
多媒体数据可视化简介
▪ 多媒体数据可视化的定义和重要性
1.多媒体数据可视化是将多媒体数据转换为视觉形式的过程, 有助于人们更好地理解和分析数据。 2.可视化技术能够提高数据的直观性和易理解性,使数据更容 易被分析和解释。 3.多媒体数据可视化在许多领域都有广泛的应用,如科学研究 、医疗诊断、教育培训等。
静态数据可视化方法
静态数据可视化的交互设计
1.静态数据可视化的交互设计是通过添加交互元素和功能,提升用户参与度和数据洞察能力的方法 。 2.交互设计需要考虑用户需求和习惯,以提供易用、直观、高效的交互体验。 3.创新的交互设计方法可提升静态数据可视化的效果和用户满意度,促进数据分析任务的完成。
关于计算机领域中图形与图像的差异分析
关于计算机领域中图形与图像的差异分析随着计算机技术的不断发展,多媒体技术被广泛应用于人们的生活中,图形与图像在生活中随之到处可见。
从概念上来看,图形与图像之间既有联系又有区别。
在计算机领域中,只有正确理解图形与图像之间的关系才能更好地应用并正确处理需要的多媒体文件。
1 图形与图像的概念上的区别图形又称矢量图,是指由外部轮廓线条构成的矢量图。
即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。
图像又称位图,是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际的画面产生的数字图像,是由像素点阵构成的位图[1]。
与图像不同,在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特点,在计算机还原时,相邻的特点之间用特定的很多段小直线连接就形成曲线,若曲线是一条封闭的图形,也可靠着色算法来填充颜色。
它最大的优点就是方便进行移动、旋转、压缩和扭曲等变换,主要用于表示工程制图、线框型的图画、美术字等。
常用的矢量图形文件有3DS(用于3D造型)、DXF(用于CAD)、WMF(用于桌面出版)等图像由一些排列的像素组成,在计算机中的存储格式有BMP、PCX、TIF、GIFD等,一般数据量比较大。
它除了可以表达真实的照片外,也可以表现复杂绘画的某些细节,并具有灵活和富有创造力等特点[2]。
2 图形与图像特点的区别2.1 描述方式不同图形的描述是指用一组数学指令来描述图形的内容,比如图形是平面还是三维、具体形状、某个点的数学坐标等,并且图形可以被任意缩小和放大,图形本身不会失真。
图形由专业人员借助绘图软件绘制而成,来自于计算机内部软件编辑产生。
图像的描述是指在某一区域像素点的个数、颜色、强度。
由于描述图形文件存储量过于庞大,在放大和缩小时,图像可能会失真。
图像是拍摄人员采集外部信息在计算机上进行编辑而成的。
2.2 适用范围不同说到图形,大多数人会联想到数学,从某种意义来说,图形就是以数学坐标系来表示的,因此比较适用于图形结构简单、颜色比较单调的个体,因此在工程制图、AutoCAD、数学图形、PRO-E等应用中图形被广泛应用。
多媒体技术02_图像
图像的技术参数
不同的分辨率扫描同一张照片
A:200dpi
B:50dpi
图像B放大四倍 图像 放大四倍
图像的技术参数
图像分辨率
照片 5寸(5*3.5) 5*3.5) 6寸 (6*4) 7寸 (7*5) 10寸 10寸(10*8) 300dpi
一张5寸的照片, 一张5寸的照片, 扫描, 扫描, 然后数码冲 印成10 10寸 印成10寸, 如何达 到较好的效果? 到较好的效果?
图像的色彩——HSB模式 图像的色彩——HSB模式
饱和度(Saturation) 色光的纯度 色光的纯度 颜色的纯粹程度或颜色的深浅程度 与标准色彩中掺杂的其它颜色有关
不完全饱和
完全饱和
不完全饱和
不同亮度和饱和度的同一张图片
图像的色彩——HSB模式 图像的色彩——HSB模式
亮度/明度(Brightness) 亮度/明度(Brightness) 光波的幅度 光波的幅度 指彩色所引起的人眼对明暗程度的 感觉, 感觉,即色彩明暗深浅的程度
图像的色彩——RGB模式 图像的色彩——RGB模式
RGB色彩模式 RGB色彩模式 三基色原理 计算机对色彩的表示
R255
R255 R255 B255 R255 G255 B255 G255 G255 B255 B255 G255
图像的色彩——RGB模式 图像的色彩——RGB模式
RGB色彩模式 RGB色彩模式 适合于彩色显示器
图像的技术参数
图像深度 指位图中用于记录每个像素点数据 颜色)所占的位数 bit) 位数( (颜色)所占的位数(bit) 它决定了彩色图像中可出现的最多颜 它决定了彩色图像中可出现的最多颜 色数,或者灰度图像中的最大灰度等 色数,或者灰度图像中的最大灰度等 级数。 级数。
多媒体技术(内容+题+答案)
中公金融人: 第1页 中公教育学员专用资料多媒体技术第一节 多媒体技术概论1、多媒体技术的概念多媒体一词来自于英文“Multimedia ”,它是一个复合词。
多媒体技术是利用计算机对文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的产物。
2、多媒体技术的处理对象(1)文字:采用文字编辑软件生成文本文件,或者使用图像处理软件形成图形方式的文字。
(2)图像:主要指具有23~232彩色数量的.gif 、.bmp 、.tga 、.tif 、.jpg 格式的静态图像。
图像采用位图方式,并可对其压缩,实现图像的存储和传输。
(3)图形:图形是采用算法语言或某些应用软件生成的矢量化图形,具有体积小、线条圆滑变化的特点。
(4)动画:动画有矢量动画和帧动画之分,矢量动画在单画面中展示动作的全过程;而帧动画则使用多画面来描述动作。
帧动画与传统动画的原理一致。
代表性的帧动画文件有.flc 、.fla 等动画文件。
(5)音频信号:音频通常采用.wav 或.mid 格式,是数字化音频文件。
还有.mp3压缩格式的音频文件。
(6)视频信号:视频信号是动态的图像。
具有代表性的有.avi 格式的电影文件和压缩格式的.mpg 视频文件。
3、动画制作软件分三类:(1)绘制和编辑动画软件:AnimatorPro 、AnimationStudio 、Flash 等软件用于制作各种形式的平面动画。
3DStudio 、3DStudioMax 、Cool3D 、Maya 等软件用于制作各种各样的三维动画。
(2)动画处理软件:Premiere 、GIFConstructionSet 网页动画处理软件等。
(3)计算机程序:Authorware 多媒体平台软件、VisualBasic 等计算机语言。
4、多媒体技术的应用领域1)在教育领域方面CAI计算机辅助教学、CAL计算机辅助学习、CBI计算机化教学、CBL计算机化学习CAT计算机辅助训练、CMI计算机管理教学2)在家庭娱乐方面3)在过程模拟领域方面:化学反应、火山喷发、海洋洋流、天气预报等方面。
(2024年)《计算机多媒体技术》课件(完整版)
视频编辑软件介绍及应用
1
Adobe Premiere Pro
专业的视频编辑软件,提供丰富的剪辑、特效、 音频处理等功能,支持多种格式导入和输出。
2 3
Final Cut Pro
适用于Mac系统的专业视频编辑软件,具有直观 的界面和强大的剪辑功能,支持多轨道编辑和多 种特效处理。
DaVinci Resolve
编码标准
介绍国际通用的音频编码 标准,如MPEG音频编码 标准等。
9
音频编辑与处理软件介绍
专业音频编辑软件
音频处理插件
如Adobe Auditபைடு நூலகம்on、Audacity等,提供音 频录制、编辑、混音等功能。
如WAVES、iZotope等,可用于音频降噪 、均衡、压缩等处理。
音频工作站
手机APP
如Pro Tools、Logic Pro等,集音频录制、 编辑、混音、母带处理等功能于一体。
21
虚拟现实系统硬件设备简介
输入设备
如数据手套、三维鼠标等,用于捕捉用户的 动作和指令。
跟踪定位设备
如光学跟踪器、超声波定位器等,用于确定 用户在虚拟环境中的位置和方向。
2024/3/26
输出设备
如头盔显示器、立体投影仪等,提供沉浸式 的视觉体验。
其他辅助设备
如力反馈装置、声音系统等,增强用户的沉 浸感和交互体验。
16
视频编码与压缩标准
2024/3/26
MPEG-1
用于VCD的视频编码标准,采用帧内压缩和帧间压缩技术,支持多 种分辨率和帧率。
MPEG-2
用于DVD和高清电视的视频编码标准,提供更高的压缩比和图像 质量。
H.264/AVC
多媒体信息在计算机中的表示(文本、图像和图形、动画)
(六) 教学过程
1.教与学的过程描述 教学阶 段及所
教师活动
学生活动
用时间
教师提问:同学们,你们知道颜色、 回答问题
声音、文字等信息在大脑里是怎么表 示和处理的吗?(同学们都会回答:
导 入 新 不知道。)大脑对信息的加工和处理是
课 2 分钟
个非常复杂的过程,很多科学家还在 不断的研究。老师跟你们一样也不知
本节课属于理论课,所介绍的内容是多媒体制作的铺垫知识,不少学生对这些知识 或多或少地有所了解。通常来说,学生不太喜欢计算机的理论课,对自己一知半解的知 识,更是容易走神。如何上好本课,才能使全体学生沉迷进来,主动地深入地获取知识 的关键,是设计好课堂的教学活动,让课堂活起来。 一、 案例背景信息
1. 模块:高中信息技术基础 2. 年级:高中一年级 3. 所用教材版本:广东教育出版社 4. 学时数:非上机时间 30 分钟,上机操作及讨论时间 15 分钟。 二、 教学设计 (一) 课标要求
3. 教学策略: 调整教材内容,对太浅的地方进行一些加强。扩充“文本”部分知识,增
加 ASCII 码和汉字双字节的练习。 理论课的课堂往往死气沉沉,针对学生习惯了信息技术课就要碰碰电脑这
一课程特点,增加部分动手实践探究,让学生从做中学,从做中自己发现问题, 提出问题的解。
理清楚主线,将主线定为:分析信息特点→选择适当的信息表达方式→信 息的存储方式→计算机表达方式的特点。《多媒体应用技术》来自学案例中山纪念中学 冯庆
多媒体信息在计算机中的表示 (文本、图像和图形、动画)
——让理论课活起来
教材上为一节课的内容,考虑到学生的接受能力,及为了把问题说得更明白,我将 课程分成两部分,上半部分为文本、位图图像与矢量图形、动画信息在计算机中的表示, 下半部分为音频、视频信息在计算机里的表示,多媒体压缩方式的简介。
多媒体技术 第1章 多媒体技术概述
8 16
24
256 65536
16672216
256 色图像 HI-Color 图像
True Color 图像
多媒体技术概述 图像文件大小
用字节表示图像文件大小时,一幅未经压缩的数字 图像的数据量大小计算如下:
图像数据量大小 = 像素总数×图像深度(位)÷8
例如:一幅 640×480 的 256 色图像为 640×480×8/8 = 307200 字节
多媒体技术概述
音频
数字音频(Audio)可分为波形声音、语音和音乐。 − 波形声音包含了所有的声音形式,可以将任何声音进行 采样量化,相应的文件格式是WAV文件或VOC文件。 − 语音也是一种波形,和波形声音的文件格式相同。 − 音乐是符号化了的声音,乐谱可转变为符号媒体形式。 对应的文件格式是MID或CMF文件。
将文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体信 息,进行处理和集成,以供人机交互使用的一个计算机
应用分支。
课程性质
学习目标
学习方法
教与学
返回目录
多媒体技术概述
学 习 目 标
掌握多媒体技术的基本概念,认识和了解多媒体技术所涉及的 诸多应用领域,多媒体的发展方向和趋势。
了解多媒体硬件环境的构成、工作原理
在结构上存在冗余。 例如,布纹图像和草席图像。
− 图像的某个区域中存在 着非常强的纹理结构。
多媒体技术概述
1.2.1.2 数据压缩方法的分类
压缩处理由两个过程组成
− 编码过程,即将原始数据经过编码进行压缩,以便
存储与传输; − 解码过程,此过程对编码数据进行解码,还原为可
多媒体技术实验报告内容
多媒体技术实验报告内容一、实验目的本实验旨在通过学习多媒体技术的基本知识和实践操作,了解多媒体技术的基本原理及其在现实生活中的应用。
二、实验内容1.多媒体技术的基本原理多媒体技术是一种将文字、图形、声音、图像和视频等多种信息元素组合在一起,以达到表达和传达信息的目的的技术。
它主要包括多媒体数据的压缩、解压缩、存储、传输、展示等方面的内容。
在本次实验中,我们将通过学习和实践来熟悉多媒体技术的基本原理。
2.多媒体数据的压缩与解压缩多媒体数据一般具有较大的存储空间和传输带宽需求,因此需要进行压缩以节省资源和提高传输效率。
常用的多媒体数据压缩算法有JPEG、MPEG等。
在本次实验中,我们将学习和实践JPEG压缩算法的原理和操作方法,了解其在静态图像压缩方面的应用。
3.多媒体数据的存储与传输多媒体数据在存储和传输过程中需要遵循特定的格式和协议。
常用的多媒体数据存储格式有BMP、JPEG、AVI等,多媒体数据传输协议有HTTP、RTSP等。
在本次实验中,我们将学习并使用FFmpeg工具来实现多媒体数据的存储、编码和解码操作。
4.多媒体数据的展示与交互多媒体技术最终的目的是通过多种媒体元素的组合,实现信息的表达和传达。
在本次实验中,我们将学习并实践使用Python编程语言和OpenCV库来实现多媒体数据的展示与交互。
具体内容包括在图像上添加文字和图形元素,实现基本的图像处理功能,以及通过摄像头实现实时视频的捕捉和展示等。
三、实验步骤1.学习多媒体技术的基本原理和概念,理解多媒体数据的压缩、解压缩、存储和传输等方面的内容。
2. 学习JPEG压缩算法的原理和操作方法,并使用FFmpeg工具实现JPEG压缩和解压缩操作。
3.学习多媒体数据的存储格式和传输协议,了解各种常用的多媒体数据存储和传输方式。
4. 使用Python编程语言和OpenCV库,实现多媒体数据的展示与交互功能,包括图像的处理、文字和图形的添加以及实时视频的捕捉和展示等。
多媒体技术介绍课件ppt课件ppt
感谢观看
THANKS
多媒体技术介绍
• 多媒体技术概述 • 多媒体技术基础 • 多媒体制作工具 • 多媒体技术前沿 • 多媒体技术面临的挑战与未来发
展
目录
01
多媒体技术概述
定义与特点
定义
多媒体技术是指通过计算机技术将多种媒体信息(如文本、图形、图像、音频 和视频等)进行数字化采集、处理、存储、传输和呈现,实现信息交互的一种 技术。
20世纪90年代,随着数字技术的兴起 ,多媒体技术逐渐成熟,广泛应用于 教育、娱乐、广告等领域。
多媒体技术的应用领域
教育领域
娱乐领域
多媒体技术广泛应用于在线教育、电子课 件、数字图书馆等领域,提高了教育教学 的效果和质量。
多媒体技术为影视制作、游戏开发、虚拟 现实等娱乐产业提供了强大的技术支持, 丰富了人们的文化生活。
图像识别
利用计算机技术自动识别 图像中的物体、文字等信 息。
视频处理技术
视频编码与解码
将视频信号转换为数字信号,便 于存储和传输。常见的视频编码
格式包括MP4、AVI、FLV等。
视频特效处理
对视频进行剪辑、添加字幕、转场 效果等,以提高视频观赏性。
视频压缩与传输
通过压缩技术减小视频文件大小, 提高传输效率,如H.264编码技术 。
版权保护
随着多媒体内容的传播和分享, 版权保护成为一大挑战。需要采 取有效的技术手段和法律法规来 保护创作者的权益。
信息安全
多媒体数据在传输和存储过程中 ,容易受到黑客攻击和恶意篡改 ,需要加强信息加密和安全防护 措施。
技术标准与互操作性
技术标准
制定统一的技术标准是实现多媒体数 据互操作的关键,需要各相关行业共 同参与制定和推广。
多媒体技术概论(1)
29.12.2020
37
三维交互设备
确定人体空间方向、位置、速度及施力大小。 数据手套 数据衣 数据头盔及眼镜 力反馈仪
29.12.2020
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数据手套
数据手套跟踪手部运动 精确操作
5DT公司Glove 16型 传感器数据手套
29.12.2020
日本ATR实验室:筷子
39
数据头盔
数据头盔获得人头部的空间位置,并输出音 频和视频信号; 数据眼镜是图形图像输出设备。
29.12.2020
10
媒体与时间的关系
(1)独立于时间的媒体
这些媒体的信息由一组独立的元素组成,不 包含时间信息。这种媒体的处理应该尽可 能快,但这种处理不是限时的。
(2)依赖于时间的媒体
这些媒体信息不仅用一系列的值表示,而且
要指出相应值出现的时间。这些数据的处
理是限时的,数据的有效性依赖于时间条
29.12.2020
40
HMD
29.12.2020
41
Head-Mounted Displays
Two miniature display screens(LCD or CRT)
An optical system that channels the images from the screens to the eyes
Presenting a stereo view of a virtual world.
A motion tracker: continuously measures the position and orientation of the user's head and allows the image generating computer to adjust the scene representation to the current view.
多媒体技术原理及应用二
多媒体技术原理及应⽤⼆多媒体信息存储特点:多媒体信息存在和表现有多种形式.多媒体信息量⼤.光盘系统特点:(1)与硬盘相⽐,具有可拆卸性;容量相当;驱动器较贵,但盘⽚便宜;读写速度慢.(2)与磁带相⽐,具有容量⼤,随机存取性强的优点.(3)激光头与介质⽆接触,不受环境影响⽽退磁,信息保存时间长,可达30年以上.光盘按读写功能的分类:CD-ROM只读光盘WORM⼀次写多次读光盘(write once read many)Rewritable可重写光盘DVD(digital video disc)光盘⼯作原理:只读光盘读原理,只读光盘上的信息沿着盘⾯螺旋形状的信息轨道以凹坑和凸区的形式记录的.凹凸交界的正负跳变沿均代表数字"1",两个边缘之间代表数字"0"数字信息记录的优点是抗⼲扰能⼒强,由于盘⽚损坏或变脏⽽造成的读出错误也容易得到纠正.按照改变性质来实现信息存储的原理来分,光盘记录⽅式可分为两⼤类:磁光式和相变式.磁光式写操作⽅法:居⾥点记录和补偿点记录.相变式写过程是把记录介质的信息点从晶态转变为⾮晶态.CD-DA是CD的最基本标准. Red Book,特定的地址标记,其单位为"分","秒","扇区",1分=60秒,1秒=75扇区.光盘总长度为74分.错误的检测和校正采⽤的是 CIRC(cross interleave Reed-Solomon code)CD-ROW ,Yellow Book,采⽤常线速(const linear velocity,CLV)伺服⽅式.MTBF(mean time between failures)可录CD(recordalbe compact disc),Orange BookCD-I,Green BookVideo CD ,White Book错误检测码:error detection code ,EDC错误校正码:error correction code,ECC信息扇区:message sector光盘符号由3个记录构成:⽂件结构卷描述符(file structure volume descriptor)引导记录(boot record)终结记录(terminator record)视盘有两种信息记录格式:常线速(const linear velocity,CLV)常⾓速(costant angular velocity,CAV)DVD光盘:容量最⾼的双层双⾯盘可达17GB,单⾯单层4.7GB.存储133分钟的MPEG-2视频.⾳频卡的主要功能:数字化声⾳处理混⾳器合成器variable length coder可变长编码器block storage unit元块存储microcode宏码⽬前,⼤多数扫描仪采⽤的光电转换部件是CCD(电荷耦合器件)扫描仪分为:平板式,⼿持式,滚动式.监视器:monitor适配器:adaptor触摸屏包括三个部分:传感器,控制部件,驱动程序触摸屏按⼯作原理可分为:红外线触摸屏,电阻式触摸屏,电容式触摸屏,表⾯声波技术和底座式⽮量压⼒触摸屏.多媒体个⼈机(multimedia personal computer,MPC)基本的硬件结构:(1)⼀个功能强⼤,速度快的中央处理器CPU(2)⼤容量的存储器空间(3)⾼分辨率显⽰接⼝与设备(4)可处理⾳响的接⼝与设备(5)可存放⼤量数据的配置等CD-I系统是家⽤交互式多媒体系统.管理程序主要有:光盘⽂件管理模块CDFM(compact disc file manager)⽤户通信管理模块UCM(user communication manager)⾮易失RAM⽂件管理模块NRF(nonvolatile RAM file manager)流式⽂件管理模块PFM系统状态描述符CSD(configuration status descriptor)⽂件保护模块FPM(file protection mechanism)VCD有三个核⼼部分组成:CD驱动器或称CD加载器MPEG解码器微控制器DVD播放系统的组成:DVD盘读出机构DVD-DSP数字声⾳/视频解码器微处理器多媒体应⽤软件的开发过程(1)明确使⽤对象,了解⽤户需求(2)选择开发⽅法(3)准备多媒体数据(4)完成系统集成常⽤的识别输⼊⽅法是OCR扫描识别.计算机处理的⾳频种类包括波形⾳频(waveform audio)和MIDI⾳频.除了⼈类说话的声⾳和⾳乐,我们称其他的⾳频信号为噪声.⼈类听⼒所接受的频率:20HZ-20KHZCD标准的44100HZ采样率(sampling rate)MIDI也定义⾳频的形态与存储的⽅法,MIDI的⾳频是以消息的⽅式⽽⾮波形的⽅式组成.遥控键盘remote keyboardMIDI⾳频⽂件是⼀串的时序命令(time-stamped commands)它记录下⾳乐的⾏为.如按下钢琴键,踩踏板.⽬前国际上对视频的处理标准主要有:NTSC(National Television Standard Committee)美国研制的NTSC制式是⽬前最久和最⼴泛使⽤的电视制式,每秒30帧PAL(Phase Alternating Line)中国和英国采⽤的制式,每秒25帧SECAM(Sequential Color and Memory)法国和俄罗斯采⽤的.在多媒体数据中,⽆法从客观世界直接摄取的可视信息,就可有图形技术来制作,这些数据主要包括⽂字,图形,动画.动画是图形对象赋予运动属性后制作的连续画⾯效果.图形⽂件的格式通过图形原语和它们的属性来描述.计算机动画研究内容:运动控制⽅法运动学⽅法动⼒学⽅法随机⽅法⾏为规则⽅法⾃动运动控制中间画⾯的⽣成技术:关键帧⽅法,算法⽣成,基于物理的⽣成多媒体开发和创作环境具有功能:提供多媒体程序编程的环境超⽂本,超媒体和多媒体数据管理的功能⽀持多媒体数据的输⼊和输出应⽤连接功能多媒体数据制作功能友好的⽤户界⾯多媒体编著⼯具或称创作⼯具是⼀种⾼级的软件程序或命令集合.按照节⽬组织和安排数据的⽅式分成5类:以卡或页为基础的编著⼯具 ToolBook以图符为基础,基于事件的编著⼯具 Authorware以时间为基础的编著⼯具 action!以传统程序语⾔为基础的编著⼯具 C,Basic其它专⽤编著⼯具要对多媒体数据进⾏有效的管理,就需要建⽴⼀个多媒体数据管理环境,包括:存储环境,传输环境,软件环境多媒体数据的存储环境:可更换的硬盘,磁带备份介质,光盘档案⼈质,磁盘阵列.MDBMS系统提供的数据类型:text,binary ,image.MDBMS影响:(1)数据量⼤且媒体之间差异也⼤,从⽽影响数据库中的组织和存储⽅法(2)媒体各类的增多增加了数据处理的难度(3)多媒体不仅改变了数据库的接⼝,使其声⽂图并茂,⽽且也改变了数据库的操作形式,其中最重要的是查询机制和查询⽅法.(4)传统的事务⼀般都短⼩精悍,在多媒体数据库管理系统中也应尽可能使⽤事务.(5)多媒体数据库管理还有考虑版本控制问题.MDBMS的组织结构⼀般分为三种:集成型,主从型,协作型.模型扩充主要技术策略:使关系数据库管理技术和操作系统中⽂件系统功能相结合,实现对⾮格式化数据的管理.将关系元组中格式化数据和⾮格式化数据装在⼀起形成⼀个完整的元组,放在数据页⾯或数据页⾯组中.将元组中⾮格式化数据分成两部分.⼀部分是格式化数据本⾝,另⼀部分是对⾮格式化数据的引⽤.动态注释:dynamic memo格式注释:formatted memo图形:graphic⾯向对象在⽀持多媒体应⽤⽅⾯具有⾃⼰独特的优点:⾯向对象模型⽀持"聚合"与"概括"的概念,从⽽更好地处理多媒体数据等复杂对象的结构定义.⾯向对象模型⽀持抽象数据类型和⽤户定义的⽅法,便于数据库系统⽀持定义新的数据类型的操作.⾯向对象系统的数据抽象,功能抽象与消息传递的特点使对象在系统中是独⽴的,具有良好的封闭性,封闭了多媒体数据之间的类型及其他⽅⾯的巨⼤差异,并且容易实现并进⾏处理,也便于系统模式的扩充和修改.⾯向对象系统的对象类,类层次和继承性的特点,因⽽避免了关系数据库中讨论的各种异常.⾯向对象系统的查询语⾔通常是沿着系统提供内部固有联系进⾏的,避免了⼤量的查询优化⼯作.总之,⾯向对象的数据模型允许现实世界的对象以更接近于⽤户思维的⽅式来描述,⽽且具有描述和处理聚集层次,概括层次的能⼒.能⽀持抽象数据类型和⾏为,可扩充性和可共享性好,适宜于表⽰和处理多媒体信息,也适宜于多媒体数据库中各种媒体数据的存取与不同操作的实现.基于内容检索技术的特点:从媒体内容中提取信息线索,直接对媒体进⾏分析,抽取特征(如基于表达式)提取特征⽅法多种多样.⼈机交互基于内容的检索采⽤⼀种近似的匹配技术.实现基于内容的检索系统主要有两种途径:⼀是基于传统的数据库检索⽅法.采⽤⼈⼯⽅法将多媒体信息内容表达为属性(关键词)集合,再在传统的数据库管理系统框架内处理⼆是基于信号处理理论.采⽤特征抽取和模式识别的⽅法来克服基于数据库⽅法的的局限性.特征匹配是基于内容检索的关键.MPEG-7:正式标准名称:多媒体内容描述接⼝(multimedia content description interface)描述模式:description scheme,DS描述定义语⾔:description definition language ,DDL是MPEG-7的核⼼MPEG坚持"制定最少的最有⽤的"原则.超⽂本(hypertext)结构采⽤⼀种⾮线的⽹状结构结构组织块状信息.超⽂本是由信息结点和表⽰信息结点间相关性的链构成的⼀个具有⼀定逻辑结构和语义的⽹络.结点为基本单元.第⼆代超⽂本系统与多媒体技术结合起来,为强调系统处理多媒体信息的能⼒⽽称为超媒体(hypermedia)系统,即超媒体=多媒体+超⽂本.超⽂本抽象机(hypertext abstract machine)HAM模型把超⽂本系统分为三个层次:⽤户界⾯层,超⽂本抽象机层,数据库层.例⽰:instantiation表现规范:presentation specification锚号:anchor id锚值:anchor value超⽂本主要成分:结点,链,宏结点.结点(节点)是超⽂本表达信息的⼀个基本单位.宏⽂本macrotext微⽂本microtext⽂献模型的基本任务:能够表⽰多媒体⽂献的内容层次性能够表⽰多媒体⽂献的版⾯布局能够表⽰多媒体⽂献的时间布局能够将内容与布局对应起来ODA(the office/open document architecture)HyTime全称为"Hypermedia/time-based structuring language"时基超媒体结构化语⾔Web系统是⽬前最流⾏的运⾏于Internet上的超⽂本系统.可扩展标记语⾔XML:extensible markup language主要有三个要素:⽂档定义(DTD/XML Schema),XSL和Xlink.XML提供了数据定义机制,⽬前存在两种⽅式:DTD和Schema动态⽹页⽣成技术:⽬前常⽤的有:ASP(active server pages)JSP(Java server pages)PHP(personal hypertext preprocessor)HTTP:hypertext transfer protocol超⽂本传输协议.缓存系统的体系结构:层次缓存结构.分布式缓存结构,混合的缓存结构缓存⽅式:预装preload技术,动态置换,部分缓存.LRU,least recently usedLFU,least frequently usedFIFO,first in first outLLF,lowest latency first所谓数据模型就是在计算机数据世界中建⽴的计算机所能接受的对现实世界中所要研究对象的抽象描述.具有两层含义:提供⼀种计算机可接受的信息表⽰和处理⽅法能够指出数据的构造,即能够表⽰数据及其属性特征,同时指出数据间的联系.对于多媒体系统的数据模型来说,其主要任务是:能够表⽰不同媒体的数据构造及其属性特征.所谓形式化描述就是⽤数学概念或类数学概念来精确地定义和描述信息系统的基本特性(属性和结构等)的⼀种⽅法.⽤集合论和⼀阶逻辑来抽象超⽂本模型.多媒体信息元:以⾃上⽽下的观点来看,多媒体信息元是具有⼀定语义的,组成信息系统应⽤的信息⼦块.以⾃下⽽上的观点来看,多媒体信息元是⼀个或多个媒体数据元经过⼀定的添加与包装⽽合成的超数据元.信息元的⼤⼩即是各种多媒体应⽤的公共需求,即信息元必须满⾜的特性.MHEG(Multimedia and Hypermedia Information Coding Expert Group)超⽂本信息元标准.采⽤⾯向对象的⽅法来分析设计模型.MH对象分成:输出内容对象 output content⼀般输⼊对象 generic input投射器对象 projector基本对象 basic合成对象composite条件与动作按钮button动作按钮action button暂停-继续按钮stay-on button切换按钮switch button菜单选择menu selection多项选择multiple selection字符串character string位置location数值numericla value时间合成的三种同步表⽰⽅法:层次化同步,基于时间轴的同步,基于参考点的同步.多媒体通信的特点:多媒体数据量⼤,存储容量⼤,传输带宽要求⾼.多媒体实时性.多媒体时空约束多媒体交互性分布式处理和协同⼯作多媒体通信实现途径:话路+视频⽹络+视频有线电视+交互功能多媒体通信的关键技术声⾳,视频,动画等的传输技术数据压缩和解压缩技术解决多媒体实时同步问题解决协议和标准化问题在模拟通信⽹上传输静态图像的电话称为可视电话⼀般分为四个组成部分:语⾳处理部分图像输⼊部分图像输出部分图像信号处理部分专⽤控制器是电视电话的核⼼.电话⽹是按模拟声⾳信号⽽设计的,传送带宽只有300---3400HZ,传输图像有困难,从⽬前情况来看,只能传送静态图像.帧中继(frame relay ,FR)是⼀种HDLC规程的宽带数据业务标准多媒体信息传输对⽹络性能的要求:吞吐量,是指⽹络传输⼆进制信息的速率,⼜称⽐特率或带宽.实时传输的活动图像是对⽹络吞吐量要求最⾼的媒体.传输延时(transmission delay)定义为从信源发出第⼀个⽐特到信宿接收到第⼀个⽐特之间的时间差,它包含信号在物理介质中的传播延时和数据在⽹中的处理延时.另⼀个常⽤的参数是端到端的延时.⽹络传输延时的变化称为⽹络的延时抖动(delay jitter):度量延时抖动的⽅法中常⽤的⼀种是⽤在⼀段时间内最长和最短的传输延时之差来表⽰.错误率:度量⽅式:误码率BER(bit error rate),包错误率PER(packet error rate),包丢失率FLR(packet loss rate)QoS:quality of service分布式多媒体系统的基本特征:多媒体集成性,资源分散性,运⾏实时性,操作交互性,系统透明性.分布式多媒体系统的层次结构:多媒体接⼝层:系统与各种媒体通信输⼊输出的接⼝,处于最低层.多媒体传输层流管理层多媒体表⽰层应⽤层.声⾳点播:audio on demand视频点播:video on demandIP电话:IP telephony分组实时视频会议:group realtime video conferencing从多媒体信息传输来讲,Internet提供两种类型的服务:⼀是可靠的⾯向连接服务,使⽤TCP协议,对信息包时延要求不⾼.⼆是不可靠的⽆连接服务,使⽤UDP协议,不保证丢失包,也不保证时延满⾜要求.⽬前,多媒体⽹络应该解决下⾯问题:提⾼⽹络带宽,减少延时,减少抖动.两个解决⽅法:扩⼤链路带宽,改进Internet协议.⽹络传输的⽅法根据传输⽬标的多少可分为:单播unicast,组播multicast,⼴播broadcast在Internet上要传输多媒体信息最常⽤的是单播技术.组播或称多播是指⽹上⼀点到⽹上多个指定点(同⼀个⼯作组类成员)传输信息.它是⼀种较好的节省带宽减少服务器负担的传输⽅法.Internet的IP地址分为五类:A,B,C,D,E.为⽀持组播功能,发送端和接收端及其之间的⽹络设施都必须具有多播功能.组播路由选择算法:泛洪法(flooding),⽀撑树(spanning tree),反向路径⼴播(reverse path broadcasting ,RPB),修剪的反向路径⼴播(truncated reverse path broadcasting ,TRPB),Steiner树.基于核⼼树的组播(core-based tree,CBT)组播路由选择协议:距离⽮量组播路由协议(Distance Vector Multicast Routing Protocol,DVMRP)组播开放最短路径优先路由协议(Multicast Open Shortest Path First Routing,MOSRF)协议独⽴的组播路由协议(protocol independent multicast,PIM),采⽤两种协议,PIM-DM(dense mode)和PIM-SM(sparse mode)底层传输系统 SDH,synchronous digital hierarchy多协议标识交换 MPLS,multi-protocol label switching标识交换路径 LSP,label-switched path标识交换路由器 LSR,label-switched router密集波分复⽤ DWDM,dense wave-division multiplexing电⼦布告栏系统 BBS,bulletin board system群决策⽀持系统 GDSS,group decision support systems影⽚点播 MOD,movies on demand远程购物 teleshopping远程学习 distance learning家庭银⾏ home banking远程医疗telemedicine电视会议video conferencing内容制作content production事务服务transaction services。
多媒体技术与应用图像处理教程
Photoshop支持众多的图像格式,对图像的常见操作和变换 做到了非常精细的程度,使得任何一款同类软件都无法望其 颈背;它拥有异常丰富的插件(在Photoshop中叫滤镜) 。
4.4.2图像文件基本操作
4.3.1图像文件基本格式
PICT格式 PDF格式
在MACINTOSH计算机的图形应用程序和排版程序中 使用很广泛,它是在应用程序间转换文件的中间格式
在MACINTOSH计算机的图形应用程序和排版程序中 使用很广泛,它是在应用程序间转换文件的中间格式
Scitex CT格式
支持灰度级图象,RGB图象,CMYK图象
图象的大小.
像素深度
指存储每个象素所用的位数,图像深度用来确定彩色 图像的每个像素可能有的颜色数 。
真彩色、伪彩色与直接色
✓真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中,有r,g,b三个基色分量, 每个基 色分量直接决定显示设备的基色强度,这样产生的彩色称为真彩色。 真彩色图通常是指r:g:b =8:8:8,即图像的颜色数等于2的24次方,也常称为全彩色 (full color)图像。
✓ 伪彩色图像 是是把像素值当作彩色查找表的表项入口地址,去查找一个显示图像 时使用的r,g,b强度值,用查找出的r,g,b强度值产生的彩色称为伪彩色。
✓每个像素值分成r,g,b分量,每个分量作为单独的索引值对它做变换。也就是通 过相应的彩色变换表找出基色强度,用变换后得到的r,g,b强度值产生的彩色称为 直接色。
GIF格式已成为主页图片的标准格式,除了它的文件较小,可以减少 下载时间外,另外有3个主要特点: (1)交错显示(2)透明 (3)动画效果
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8-bit Gray-level Images
• Each pixel is usually stored as a byte (a value between 0 to 255), so a 640x480 grayscale image requires 300 kB of storage (640 x 480 = 307, 200). • Fig. 3.3 shows the Lena image again, but this time in grayscale.
Chapter 3 Graphics & Image Data Representation
3.1 Graphics & Image Data Types 3.2 Popular File Formats 3.3 Further Exploration
3.1 Graphics & Image Data Types
• When an image is printed, the basic strategy of dithering (抖动) is used, which trades intensity resolution for spatial resolution to provide ability to print multi-level images on 2-level (1-bit) printers.
3 1
Dithering
• we can first re-map image values in 0..255 into the new range 0..4 by (integer) dividing by 256/5. Then, e.g., if the pixel value is 0 we print nothing, in a 2 x 2 area of printer output. But if the pixel value is 4 we print all four dots. • The rule is:
Table 3.1: Macromedia Director File Formats
File Import Image Palette Sound Video Anim. File Export Image Video Native
.BMP, .DIB, .GIF, .JPG, .PICT, .PNG, .PNT, .PSD, .TGA, .TIFF, .WMF
Multimedia Presentation
• 基本策略 • 基本原理
– 当人眼从较远距离观察图像时,将会平均局部 小区域像素的灰度值,并记录之。 – 是平衡灰度分辨率到空间分辨率(intensity resolution vs spatial resolution).
calculation
• 假设有一幅240×180×8bit的灰度图,当用分辨率为 300dpi×300dpi的激光打印机将其打印到12.8×9.6英寸 的纸上时,每个象素的图案有多大? • 这张纸最多可以打 (300×12.8) ×(300×9.6)=3840×2880个点,所以每个 象素可以用(3840/240)×(2880/180)=16×16个点大小的 图案来表示,即一个象素256个点。如果这16×16的方块 中一个黑点也没有,就可以表示灰度256;有一个黑点, 就表示灰度255;依次类推,当都是黑点时,表示灰度0。 这样,16×16的方块可以表示257级灰度,比要求的8bit 共256级灰度还多了一个。所以上面的那幅图的灰度级别 完全能够打印出来。
Fig. 3.3: Grayscale image of Lena.
8-bit Gray-level Images
• Frame buffer: Hardware used to store bitmap. – Video card (actually a graphics card) is used for this purpose. – The resolution of the video card does not have to match the desired resolution of the image, but if not enough video card memory is available then the data has to be shifted around in RAM for display. • 8-bit image can be thought of as a set of 1-bit bit-planes, where each plane consists of a 1-bit representation of the image at higher and higher levels of ―elevation‖: a bit is turned on if the image pixel has a nonzero value that is at or above that bit level. • Fig. 3.2 displays the concept of bit-planes graphically.
0 12 3 15
8 4 11 7
2 14 1 13
10 6 9 5
• An ordered dither consists of turning on the printer out-put bit for a pixel if the intensity level is greater than the particular matrix element just at that pixel position. • Fig. 3.4 (a) shows a grayscale image of ―Lena‖. The ordereddither version is shown as Fig. 3.4 (b), with a detail of Lena's right eye in Fig. 3.4 (c)
Dithering
0 2 3 1
0
1
2
3
4
Dithering
• A clever trick can get around this problem. Suppose we wish to use a larger, 4 x 4 dither matrix, such as •
Dithering
• Dithering is used to calculate patterns of dots such that values from 0 to 255 correspond to patterns that are more and more filled at darker pixel values, for printing on a 1-bit printer. • The main strategy is to replace a pixel value by a larger pattern, say 2 x 2 or 4 x 4, such that the number of printed dots approximates the varying-sized disks of ink used in analog, in halftone printing (e.g., for newspaper photos). – Half-tone printing is an analog process that uses smaller or larger filled circles of black ink to represent shading, for newspaper printing. – For example, if we use a 2 x 2 dither matrix 0 2
.PAL .ACT
.AIFF .AU .MP3 .WAV
.AVI .MOV
.DIR .FLA .FLC .FLI .GIF .PPT
.BMP
.AVI .MOV
.DIR .DXR .EXE
1-bit Images
• Each pixel is stored as a single bit (0 or 1), so also referred to as binary image. • Such an image is also called a 1-bit monochrome image since it contains no color. • Fig. 3.1 shows a 1-bit monochrome image (called ―Lena‖ by multimedia scientists — this is a standard image used to illustrate many algorithms).
– If the intensity is > the dither matrix entry then print an on dot at that entry location: replace each pixel by an n x n matrix of dots. – Note that the image size may be much larger, for a dithered image, since replacing each pixel by a 4 x 4 array of dots, makes an image 16 times as large.