【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式：用于掃描儀和桌面出版，能支持多種壓縮方法和多種不同類型的圖像，有許多圖像圖形應(yīng)用軟件支持這種文件格式。由文件頭、文件目錄、目錄條目三個(gè)部分組成。?GIF(Graphics Interchange Format)： 互聯(lián)網(wǎng)上廣泛使用的一種圖像文件格式，它的顏色數(shù)目較少（不超過 256色），文件特別小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。由于顏色數(shù)目有限，GIF適用于插圖、剪貼畫等色彩數(shù)目不多的應(yīng)用場(chǎng)合。 GIF格式能夠支持 透明 背景，具有在屏幕上漸進(jìn)顯示的功能。尤為突出的是，它可以將許多張圖像保存在同一個(gè)文件中，顯示時(shí)按預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔逐一進(jìn)行顯示，從而形成 動(dòng)畫 的效果，因而在網(wǎng)頁(yè)制作中大量使用。?數(shù)字圖像處理： 使用計(jì)算機(jī)對(duì)來自照相機(jī)、攝像機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、醫(yī)用 CT機(jī)、 X光機(jī)等的圖像，進(jìn)行去噪、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征、壓縮、存儲(chǔ)、檢索等操作處理?對(duì)圖像進(jìn)行處理的主要目的– 提高圖像的視感質(zhì)量– 圖像復(fù)原與重建– 圖像分析– 圖像的存儲(chǔ)、管理、檢索，以及圖像內(nèi)容與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)等圖像處理軟件與應(yīng)用領(lǐng)域密切相關(guān)，通常具有很強(qiáng)的專業(yè)性，如遙感圖像處理軟件、醫(yī)學(xué)圖像處理軟件等。使用較多的是面向辦公、出版與信息發(fā)布的圖像處理軟件，也稱為圖像修飾（ image retouching）或圖像編輯軟件，支持多種不同的圖像文件格式，提供多種圖像編輯處理功能，可制作出生動(dòng)形象的圖像。如美國(guó) Adobe公司的 PhotoShop，集圖像掃描、圖像編輯、繪圖、圖像合成及圖像輸出等多種功能于一體，是一個(gè)流行的圖像處理工具。?數(shù)字圖像的應(yīng)用– 圖像通信 – 遙感 – 醫(yī)療診斷 – 工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 – 機(jī)器人視覺 – 軍事、公安、檔案管理?景物的模型（ model ）：景物在計(jì)算機(jī)內(nèi)的描述?景物的建模 (modeling)： 人們進(jìn)行景物描述的過程?繪制（ rendering）：也稱 圖像合成 （ image synthesis），根據(jù)景物的模型生成圖像的過程，所產(chǎn)生的數(shù)字圖像稱為計(jì)算機(jī)合成圖像?計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（ Computer Graphics）：研究如何使用計(jì)算機(jī)描述景物并生成其圖像的原理、方法與技術(shù)計(jì)算機(jī)圖形?景物形狀的計(jì)算機(jī)表示?幾何模型： 景物建模方法與景物類型有關(guān)。普通工業(yè)產(chǎn)品（如電視機(jī)、汽車等），使用基本的幾何元素（如點(diǎn)、線、面、體等）及表面材料的性質(zhì)等進(jìn)行描述所建立的模型。?幾何模型分類（按照所使用的幾何元素類型）– 線框模型– 曲面模型– 實(shí)體模型?幾何模型應(yīng)用： 工業(yè)產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) /制造?過程模型 /算法模型： 根據(jù)景物的生成規(guī)律，并使用相應(yīng)的算法來描述其規(guī)律所建立的模型景物形狀的計(jì)算機(jī)表示使用幾何模型描述使用幾何模型描述的機(jī)械零件的機(jī)械零件形體與景物的建模方法線框模型實(shí)體模型表面模型幾何造型技術(shù) 過程模型技術(shù)分形幾何形狀語(yǔ)法微粒系統(tǒng)基于物理的建模?圖像繪制 /圖像合成： 在計(jì)算機(jī)內(nèi)建立了景物的模型之后，從景物的模型生成用戶可見的具有高度真實(shí)感的該景物的圖像的過程。?從景物模型繪制景物圖像的處理步驟景物景物的的模型模型取景變換取景變換 視域裁減視域裁減 三角化三角化 光柵化光柵化 隱藏面消除隱藏面消除 明暗處理明暗處理 陰影生成陰影生成 紋理映射紋理映射 景物景物的的圖像圖像?使用計(jì)算機(jī)合成圖像的主要優(yōu)點(diǎn)：– 能生成實(shí)際存在的具體景物的圖像，還能生成假想或抽象景物的圖像– 能生成靜止圖像，還能生成各種運(yùn)動(dòng)、變化的動(dòng)態(tài)圖像?計(jì)算機(jī)合成圖像的應(yīng)用：– 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造（ CAD／ CAM）– 利用計(jì)算機(jī)生成各種地形圖、交通圖、天氣圖、海洋圖、石油開采圖等– 作戰(zhàn)指揮和軍事訓(xùn)練 – 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和計(jì)算機(jī)藝術(shù)– 其他：電子出版、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)監(jiān)控、輔助教學(xué) (CAI)、軟件工程等?矢量繪圖軟件： 制作矢量圖形的軟件 如： AutoCAD、 MAPInfo、 ARCInfo等?2D的矢量繪圖軟件：– Corel公司的 CorelDraw– Adobe公司的 Illustrator– Macromedia公司的 FreeHand– 微軟公司的 Microsoft Visio– 微軟公司 Office辦公套件中的 Word和 PowerPoint?聲音： 由振動(dòng)而產(chǎn)生，通過空氣進(jìn)行傳播。它由許多不同頻率的諧波所組成，諧波的頻率范圍稱為聲音的帶寬(bandwidth)，帶寬是聲音的一項(xiàng)重要參數(shù)。?多媒體技術(shù)處理的聲音信號(hào)主要是人耳可聽到的 20～ 20kHz的音頻信號(hào) (audio)– 言語(yǔ)（ speech） /語(yǔ)音：人說話的聲音，其頻率范圍約為 300～ 3400Hz– 全頻帶聲音：音樂聲、風(fēng)雨聲、汽車聲等其他聲音，其帶寬可達(dá)到 20～ 20kHz聲音信號(hào)的數(shù)字化?聲音信號(hào)的數(shù)字化： 將模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼形式以便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的過程?聲音信號(hào)數(shù)字化的過程：取樣、量化、編碼?模擬的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字形式進(jìn)行處理的優(yōu)點(diǎn)：– 以數(shù)字形式存儲(chǔ)的聲音重放性能好，復(fù)制時(shí)沒有失真– 數(shù)字聲音的可編輯性強(qiáng)，易于進(jìn)行效果處理– 數(shù)字聲音能進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，傳輸時(shí)抗干擾能力強(qiáng)– 數(shù)字聲音容易與其他媒體相互結(jié)合（集成）– 數(shù)字聲音為自動(dòng)提取 “ 元數(shù)據(jù) ” 和實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的檢索創(chuàng)造了條件?波形聲音的獲取設(shè)備：?麥克風(fēng)：將聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?聲卡（ sound card）：進(jìn)行數(shù)字化– 波形聲音的獲?。喊涯M的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。 (話筒或線路輸入、單雙道）– 波形聲音的重建與播放– MIDI(Musical Instrument Digital Interface)聲音的輸入– MIDI聲音的合成與播放?聲卡以 數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)為核心， DSP在完成數(shù)字聲音的編碼、解碼及聲音編輯操作中起著重要的作用。它利用 PCI總線與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，混音器 (mixer)的將不同的聲音信號(hào)進(jìn)行混音，并提供音量控制功能。?利用聲卡可在線獲取聲音；使用數(shù)碼錄音筆可離線獲取聲音，然后再通過 USB接口直接將已經(jīng)數(shù)字化的聲音數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)中。數(shù)碼錄音筆的原理與上述過程基本相同，不過由于帶寬的原因，它一般適合于錄制語(yǔ)音。?聲音播放： 計(jì)算機(jī)輸出聲音的過程?聲音重建步驟：– 聲音重建（ reconstruction）： 把聲音從數(shù)字形式轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)形式? 解碼? 數(shù)模轉(zhuǎn)換? 插值處理– 將模擬聲音信號(hào)經(jīng)過處理和放大送到揚(yáng)聲器發(fā)出聲音聲音的重建也是由聲卡完成的。聲卡輸出的聲音需送到音箱去發(fā)音。 ?音箱分類– 普通音箱：接收的是重建的模擬聲音信號(hào)– 數(shù)字音箱：可直接接收聲卡輸出的數(shù)字聲音信號(hào)，避免信號(hào)在傳輸中發(fā)生畸變和受到干擾，其音響效果更加突出?取樣頻率、量化位數(shù)、聲道數(shù)目?使用的壓縮編碼方法?數(shù)碼率（ bit rate）：指的是每秒鐘的數(shù)據(jù)量，也稱比特率、碼率?數(shù)字聲音未壓縮前，其計(jì)算公式為：波形聲音的碼率 ＝ 取樣頻率 量化位數(shù) 聲道數(shù)?壓縮編碼以后的碼率 ＝ 壓縮前的碼率 / 壓縮倍數(shù) 波形聲音的主要參數(shù)?聲音壓縮的目的：降低存儲(chǔ)成本和傳輸通信帶寬，對(duì)數(shù)字波形聲音進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮?波形聲音數(shù)據(jù)壓縮的可能性：聲音信號(hào)中包含有大量的冗余信息，再加上還可以利用人的聽覺感知特性，因此，產(chǎn)生了許多壓縮算法?聲音數(shù)據(jù)壓縮算法的評(píng)價(jià)：壓縮倍數(shù)高，聲音失真小，算法簡(jiǎn)單，編碼器 /解碼器的成本低?第 1代編碼技術(shù) —— PCM（脈沖編碼調(diào)制 ）編碼：依據(jù)聲音波形本身的信息相關(guān)性進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，代表性的應(yīng)用是 CD唱片?第 2代壓縮編碼 —— 感知聲音編碼 (perceptual audio coding) ：不但充分利用聲音信息本身的相關(guān)性，而且還充分利用人耳的聽覺特性，即使用 “心理聲學(xué)模型 ” 來達(dá)到大幅度壓縮數(shù)據(jù)的目的?第 2代全頻帶聲音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)名稱 壓縮后的碼率（每個(gè)聲 道） 聲道數(shù)目 主要應(yīng)用MPEG1層 1 384kbps（壓縮 4倍） 2 數(shù)字盒式錄音帶MPEG1層 2 256～ 192kbps（壓縮 6～ 8倍） 2DAB， VCD，DVDMPEG1層 3 128～ 112kbps（壓縮 10～ 12倍） 2Inter，MP3音樂MPEG2層audio與 MPEG1層 1，層 2，層 3相同 ， 同 MPEG1Dolby AC3 64kbps ， DVD， DTV，家庭影院?MPEG1聲音壓縮編碼是國(guó)際上第一個(gè)高保真聲音數(shù)據(jù)壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它分為三個(gè)層次：– 層 1(Layer 1)：編碼簡(jiǎn)單，用于數(shù)字盒式錄音磁帶– 層 2(Layer 2)：算法復(fù)雜度中等，用于數(shù)字音頻廣播 (DAB)和 VCD等– 層 3(Layer 3)：編碼復(fù)雜，用于互聯(lián)網(wǎng)上的高質(zhì)量聲音的傳