第四講 動態(tài)影像和動態(tài)圖形處理

1、第四講第四講動態(tài)圖像技術基礎動態(tài)圖像技術基礎4.14.1什么是動態(tài)圖像？什么是動態(tài)圖像？1.1.動態(tài)圖像動態(tài)圖像動態(tài)圖像是由一組在時間軸上不斷變化的若干幀的靜態(tài)圖像組成的序列。動態(tài)圖像可分為兩類：視頻和動畫。若每一幀畫面是實時獲取的自然景物的真實圖像則稱為視頻；而每一幀畫面是由計算機或人工制作的具有真實感的圖形則稱為動畫。2.2.視覺原理視覺原理動態(tài)圖像的實現是建立在視覺暫留的基礎之上的。視覺暫留是指人在觀察物體之后物體的映像在人眼的視

2、網膜上保留一個短暫時間（0.1秒）的一種生物現象。當以足夠快的速度連續(xù)地、每次略微改變物體的位置和形狀，人眼的視覺暫留效應則感覺到物體在連續(xù)運動。若按一定順序排列的一系列靜態(tài)畫面以一定速度連續(xù)播放時，人眼則將感受到連續(xù)的動態(tài)效果。例如，電影是以24幀秒的速率放映，且采用遮擋板遮擋24次秒來實現克服視覺暫留，從而使人看到連續(xù)流暢且無閃爍的畫面。3.3.動態(tài)圖像的特點：動態(tài)圖像的特點：(1)連續(xù)性：在時間軸上以幀為運動單位，屬于離散型媒體類

3、。動態(tài)圖像比靜態(tài)圖像表示的范圍廣、表現力強。(2)時延性：動態(tài)圖像數據量大，必須被壓縮后才能在計算機中應用。計算機的容量和速度直接影響圖像質量。(3)相關性：幀之間的關聯是動態(tài)圖像連續(xù)動作形成的基礎。也是進行壓縮和其他處理的條件，動態(tài)圖像對錯誤的敏感性較低。4.4.動態(tài)圖像信息處理動態(tài)圖像信息處理動態(tài)圖像信息處理包括：圖形動畫、數字圖像處理以及視頻、動畫壓縮等相關技術。常用的有代表性的動態(tài)圖像軟件有Premiere、GIFAnimat、

4、Flash和3DS等。4.24.2什么是視頻信號？什么是視頻信號？1.1.視頻信號視頻信號視頻信號是指連續(xù)地隨時間變化的一組25幀s或30幀s的圖像序列，也稱電視信號。伴隨著視頻圖像還有一個或多個音頻軌跡以提供電視伴音。視頻是多媒體的一種重要媒體，常見的視頻信號有：電影、電視、VCD以及DVD等。目前傳播的電視信號是模擬信號，模擬視頻與數字視頻的不同之處僅在于不具備交互性。視頻信號的數字化，并對數字視頻進行采集、處理、傳播和存儲是多媒體

5、的一種重要技術。2.2.電視制式電視制式根據幀頻（場頻）、分解率、信號寬度以及彩色空間轉換關系的不同，現行電視制式有三種：(1)NTSC制式：采用正交平衡調幅制。適用于美國、加拿大、日本、韓國、菲律賓及臺灣等。(2)PAL制式：逐行倒相正交平衡調幅制，其克服了NTSC制相位敏感造成的色彩失真的缺點。適用于德國、英國等西歐、新加坡、香港、新西蘭及中國等。根據參數不同，PAL又分為G、I、D等制式，中國大陸為PALD制。(3)SECAM制式

6、：順序傳送與存儲恢復彩色信號制，也克服了色彩失真的缺點。采用了時間分隔法來傳送兩個色差信號。適用于法國、東歐及中東等。將視頻和音頻以交叉方式存儲，壓縮比較高，讀取音像信息流暢，易于再編輯和處理，且獨立于硬件設備。AVI文件包含3部分：文件頭（文件的通用信息、定義數據格式及所用的壓縮算法等）；數據塊（文件容量的主要部分）；索引塊（數據列表及其在文件中的位置等）。可根據要求將該格式的圖像分辨率從全屏的640480調到12（320240）或1

7、4（160120）。該文件的容量等于該文件的數據率乘以視頻播放的時間。各種多媒體制作軟件，如Authware等都支持該格式。該格式是目前開發(fā)多媒體演示節(jié)目的主流，主要用于保存電影、電視等各種影像信息，多用于多媒體光盤。(2)MPEG：基于MPEG(MovingPicturesExpertGroup)組織所制定的以.MPEG.MPG為后綴的動態(tài)影像存儲標準文件格式。該文件格式壓縮比高，可以全畫面、全動態(tài)、ＣＤ音質的模式混合存儲視頻、音頻、

8、文本以及圖形數據等。實際上，VCD就是用CDROM來記錄MPEG1的數字視頻記錄的特殊光盤，其最大壓縮比可達到1：200，并具有VHS的顯示質量和CDDA高保真立體伴音效果。而DVD則采用的MPEG2的標準，也是高清晰電視和數字廣播電視的基本標準。(3)MOV：Apple（蘋果）公司創(chuàng)建的一種以.MOV為后綴的數字視頻文件格式。原先只用于MAC機，后來推出了QuickTimefWindows版本，因此支持QuickTime所支持的文件格

9、式。QuickTime能夠通過Inter提供實時的數字化信息流、工作流以及文件回放功能。(4)ASF：Microsoft公司推出的一種以.ASF為后綴的高級流媒體視頻文件格式。是目前在Inter上實時傳播多媒體應用標準。該文件格式的主要優(yōu)點是：本地或網絡回放、可擴充的媒體類型、部件下載以及擴展性等。該格式采用MPEG4標準，壓縮比高，質量好。主要應用在Show服務器和Show播放器上，由獨立的編碼器將媒體信息編譯成ASF流，然后發(fā)送到S

10、how服務器，再由Show服務器將ASF流發(fā)送到網絡上所有的Show播放器上，從而實現單路或多路廣播。(5)WMV：Microsoft公司推出的一種以.WMV為后綴的獨立于編碼方式的在Inter上實時傳播多媒體應用標準的高級流媒體視頻文件格式，其目的是取代WAV、AVI文件格式以及QuickTime之類的技術標準。該文件格式的主要優(yōu)點是：本地或網絡回放、可擴充的媒體類型、部件下載、可伸縮的媒體類型、流的優(yōu)先級化、多語言支持、環(huán)境獨立性、

11、豐富的流間關系以及擴展性等，壓縮比高，質量好。(6)RM(RealVideo)：Realwrks公司推出的一種以.RM為后綴的采用壓縮技術和流式播放技術而形成的流式視頻文件，也是目前Inter上最流行的跨平臺的CS結構多媒體應用標準。其壓縮比高，適用于網絡電影電視的應用等。自從RealEncoder5.0問世后，視頻RM與音頻RA統稱為RM文件。4.34.3視頻信號的彩色空間？視頻信號的彩色空間？1.1.顯示器顯示器RGBRGB彩色空間

12、彩色空間RGB彩色空間適合彩色顯示器和彩色顯象管。在多媒體系統中不論采用何種形式的彩色空間，最后要通過顯示器或顯現管輸出，因此都應轉換成相應的RGB彩色空間表示。根據三色原理，人們可對色彩進行計算和量度。實際應用中要進行光電轉換，用基色光單位來表示光的量度。在RGB彩色空間任意彩色光F的配色方程為：F=r[R]g[G]b[B]其中，r，g，b為三基色系數，r[R]，g[G]，b[B]為F色光的三基色的分量。任意一種色光的色度，均可由相對