最新多媒体基础Cppt课件.ppt

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1、频率频率 (Hz)波长波长 (m)无线电波无线电波Hz105fHz1015fHz1025f红外线红外线Hz1020fHz1010f紫外线紫外线X射线射线Y射线射线mm102m107m1012m1017可见光源可见光源红红 橙橙 黄黄 绿绿 青青 蓝蓝 紫紫 3. 相加混色法与相减混色法相加混色法与相减混色法 颜色最终要在物理设备上显示出来，根据不同的设备颜色最终要在物理设备上显示出来，根据不同的设备可以使用相加混色法或相减混色法。通常，一个能发可以使用相加混色法或相减混色法。通常，一个能发出光波的物体称为有源物体，它的颜色由该物体发出出光波的物体称为有源物体，它的颜色由该物体发出的光波决定，使

2、用的光波决定，使用RGB相加混色法；一个不发出光波的相加混色法；一个不发出光波的物体称为无源物体，它的颜色由该物体吸收或者反射物体称为无源物体，它的颜色由该物体吸收或者反射的光波决定，使用相减混色法。的光波决定，使用相减混色法。相加混色法相加混色法相减混色法相减混色法 7.1.3 色彩空间色彩空间 颜色模型（颜色模型（color model）是用数值方法指定颜）是用数值方法指定颜色的一套规则和定义，可使人们方便地描述任色的一套规则和定义，可使人们方便地描述任何一种颜色。颜色模型通常用颜色空间描述，何一种颜色。颜色模型通常用颜色空间描述，如如RGB、CMYK等。等。 1. RGB色彩空间色彩空间

3、 在多媒体计算机技术中，用得最多的是在多媒体计算机技术中，用得最多的是RGB色色彩空间，彩空间，RGB色彩空间适用于显示器这类色彩空间适用于显示器这类发光发光物体物体。 在在RGB色彩空间中，每一种颜色用色彩空间中，每一种颜色用Red、Green、Blue三种分量值来表示。每个分量值用一个介三种分量值来表示。每个分量值用一个介于于0255之间的数字表示。当三种分量之间的数字表示。当三种分量R=G=B=0时，结果是黑色；当时，结果是黑色；当R=G=B=255时，时，结果是白色。结果是白色。 RGB图像使用三种颜色，如果每种颜色以图像使用三种颜色，如果每种颜色以8位二位二进 制 位 来 表 示 ，

4、 那 么 可 以 表 示 的 色 彩 为进 制 位 来 表 示 ， 那 么 可 以 表 示 的 色 彩 为224=1670万种颜色，这也就是常说的真彩色。万种颜色，这也就是常说的真彩色。 2. CMYK 色彩空间色彩空间 CMY色彩空间主要用于彩色打印机和彩色图片色彩空间主要用于彩色打印机和彩色图片印刷这类印刷这类吸光物体吸光物体上。上。 CMY是由青色（是由青色（Cyan）、品红（）、品红（Magenta）和）和黄色（黄色（Yellow）组成，任何一种颜色都可以用）组成，任何一种颜色都可以用这三种基本颜料按一定比例混合得到。由于彩这三种基本颜料按一定比例混合得到。由于彩色墨水和颜料的化学特性

5、，用等量的三基色得色墨水和颜料的化学特性，用等量的三基色得到的黑色不是真正的黑色，因此在印刷术中常到的黑色不是真正的黑色，因此在印刷术中常加入一种真正的黑色（加入一种真正的黑色（Black Ink），所以），所以CMY色彩空间又称为色彩空间又称为CMYK色彩空间。色彩空间。 当当C=M=Y=K=0%时，结果为白色；时，结果为白色； 当当C=M=Y=K=100%时，结果为黑色。时，结果为黑色。 3. HSB/HSI色彩空间色彩空间 HSI色彩空间是从人的视觉系统出色彩空间是从人的视觉系统出发，用色调（发，用色调（Hue）、饱和度）、饱和度（Saturation）、亮度（）、亮度（Brightne

6、ss）或强度（或强度（Intensity）这三个参数来）这三个参数来描述颜色特性的。描述颜色特性的。 HIS色彩空间可以用一个圆锥空间色彩空间可以用一个圆锥空间模型来描述，其中亮度模型来描述，其中亮度I为纵轴，为纵轴，色调色调H为绕着圆锥界面度量的色环。为绕着圆锥界面度量的色环。色饱和度为穿过中心的半径横轴。色饱和度为穿过中心的半径横轴。 由于由于HIS色彩空间更接近于人对色色彩空间更接近于人对色彩的认识和解释，因此采用彩的认识和解释，因此采用HIS方方式能够减少彩色图像处理的复杂式能够减少彩色图像处理的复杂性，而提高处理速度。性，而提高处理速度。HSBHSB颜色模型颜色模型LabLab颜色模

7、型颜色模型 4. Lab色彩空间色彩空间 Lab色彩模型是由国际照明色彩模型是由国际照明委员会于委员会于1976年公布的，它年公布的，它是用亮度和色差来描述颜色是用亮度和色差来描述颜色分量，其中分量，其中L为亮度、为亮度、a和和b分分别为各色差分量。别为各色差分量。 a色差包括的颜色是从深绿色差包括的颜色是从深绿（低亮度值）到灰（中亮度（低亮度值）到灰（中亮度值），再到亮粉红色（高亮值），再到亮粉红色（高亮度值）。度值）。 b色差包括的颜色是从亮蓝色色差包括的颜色是从亮蓝色（低亮度值）到灰（中亮度（低亮度值）到灰（中亮度值），再到焦黄色（高亮度值），再到焦黄色（高亮度值）。值）。 在表达颜色范

8、围上，处于第一位的是在表达颜色范围上，处于第一位的是Lab色彩模型，第色彩模型，第二位的是二位的是RGB色彩模型，第三位是色彩模型，第三位是CMYK色彩模型。因色彩模型。因此此Lab色彩模型所定义的颜色最多，且与光线及设备无色彩模型所定义的颜色最多，且与光线及设备无关。关。 色彩模型有色彩模型有设备相关设备相关和和设备无关设备无关之分。之分。 设备相关的色彩模型是指色彩模型指定生成的颜色与生设备相关的色彩模型是指色彩模型指定生成的颜色与生成颜色的设备有关。例如，成颜色的设备有关。例如，RGB颜色空间是与显示系统颜色空间是与显示系统相关的颜色空间，计算机显示器使用相关的颜色空间，计算机显示器使用

9、RGB来显示颜色，来显示颜色，用像素值（例如，用像素值（例如，R=250，G=123，B=23）生成的颜色）生成的颜色将随显示器的亮度和对比度的改变而改变。将随显示器的亮度和对比度的改变而改变。 设备无关的色彩模型是指颜色空间指定生成的颜色与生设备无关的色彩模型是指颜色空间指定生成的颜色与生成颜色的设备无关，例如，成颜色的设备无关，例如，Lab颜色模型就是设备无关颜色模型就是设备无关的色彩模型，用该空间指定的颜色无论在什么设备上生的色彩模型，用该空间指定的颜色无论在什么设备上生成的颜色都相同。成的颜色都相同。7.2 图形与图像图形与图像 一般来讲，凡是能为人类视觉系统所感知的信一般来讲，凡是能

10、为人类视觉系统所感知的信息形式或人们思想中的有形想象统称为图像。息形式或人们思想中的有形想象统称为图像。但在计算机中，由于图的产生、处理、显示方但在计算机中，由于图的产生、处理、显示方法及存储方式不同，一般把它们看成不同的媒法及存储方式不同，一般把它们看成不同的媒体形式：图像（体形式：图像（Image）和图形（）和图形（Graphics）两）两种表示方式。种表示方式。 7.2.1. 矢量图矢量图 矢量图（矢量图（Vector-Based Image）是用一系列计）是用一系列计算机指令来描述的，这些指令描述构成一幅图算机指令来描述的，这些指令描述构成一幅图的所有直线、点、圆、椭圆、矩形、弧、多边

11、的所有直线、点、圆、椭圆、矩形、弧、多边形等的位置、维数、大小、颜色和形状。这些形等的位置、维数、大小、颜色和形状。这些指令也称为矢量图的图元。指令也称为矢量图的图元。 显示矢量图的时候，需要相应的软件读取这些显示矢量图的时候，需要相应的软件读取这些指令，并将其转换成屏幕上所显示的形状与颜指令，并将其转换成屏幕上所显示的形状与颜色。色。 由于大多数情况下矢量图不用对图像上的每一点由于大多数情况下矢量图不用对图像上的每一点进行量化保存，因此存储量较小。矢量图在显示进行量化保存，因此存储量较小。矢量图在显示时，图形的产生需要进行计算，所以要占用时间。时，图形的产生需要进行计算，所以要占用时间。图形

12、越复杂，显示速度相对越慢。图形越复杂，显示速度相对越慢。 矢量图多用于计算机辅助设计（矢量图多用于计算机辅助设计（CAD）、工程制）、工程制图、三维动画等一些电脑创作。图、三维动画等一些电脑创作。 常用的绘制和编辑矢量图的软件有常用的绘制和编辑矢量图的软件有AutoCAD、CorelDraw、3DStudio等。等。 7.2.2. 位图位图 位图（位图（Bit-Mapped Image），将一幅图像在空），将一幅图像在空间上离散化，即将图像分成许许多多的像素，间上离散化，即将图像分成许许多多的像素，每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜色或灰度值。色或

13、灰度值。 位图一般也称为图像。位图一般也称为图像。 位图适用于表现层次和色彩比较丰富、包含大量细节和具位图适用于表现层次和色彩比较丰富、包含大量细节和具有复杂颜色的照片式图像。它的优点是非常逼真，看起来有复杂颜色的照片式图像。它的优点是非常逼真，看起来很真实，并可直接快速地显示或打印输出。但位图文件占很真实，并可直接快速地显示或打印输出。但位图文件占据的存储空间比较大，为了节省内存和磁盘空间，通常，据的存储空间比较大，为了节省内存和磁盘空间，通常，图像文件总是以压缩方式进行存储。图像文件总是以压缩方式进行存储。 位图是由多个像素组成的，并带有表示每个像素颜色的数位图是由多个像素组成的，并带有表

14、示每个像素颜色的数据，由于每个像素的信息量是固定的，当图像放大或缩小据，由于每个像素的信息量是固定的，当图像放大或缩小时，位图会失真。时，位图会失真。图像的主要技术参数图像的主要技术参数 1. 分辨率分辨率 分辨率是影响图像质量的主要因素。分辨率越高，图分辨率是影响图像质量的主要因素。分辨率越高，图像的质量越好。分辨率分为屏幕分辨率和图像分辨率像的质量越好。分辨率分为屏幕分辨率和图像分辨率两种。两种。 屏幕分辨率屏幕分辨率 屏幕分辨率也称显示分辨率，它是衡量显示设备再屏幕分辨率也称显示分辨率，它是衡量显示设备再现图像时所能达到的精细程度的度量方法。屏幕分现图像时所能达到的精细程度的度量方法。屏

15、幕分辨率通常用水平和垂直方向所能显示的像素数目表辨率通常用水平和垂直方向所能显示的像素数目表示。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分示。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。辨率越高，显示的图像质量也就越高。 图像分辨率图像分辨率 图像分辨率是图像精细程度的度量方法。对同样尺图像分辨率是图像精细程度的度量方法。对同样尺寸的一幅画，如果像素数目越多，则说明图像的分寸的一幅画，如果像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真。辨率越高，看起来就越逼真。 2. 图像灰度图像灰度 图像灰度是指每个图像的最大颜色数，屏幕上每图像灰度是指每个图像的最大颜色数

16、，屏幕上每个像素的颜色信息用位来表示，一般写成个像素的颜色信息用位来表示，一般写成2的的n次次方，方，n代表位数。代表位数。 3. 图像文件大小图像文件大小 一般指存储整幅图像所占的字节数，它与图像的一般指存储整幅图像所占的字节数，它与图像的分辨率、图像灰度有关，描述方法为：位图文件分辨率、图像灰度有关，描述方法为：位图文件的的字节数字节数=（图像分辨率（图像分辨率灰度位数）灰度位数）/8。 图像文件大小会影响到图像文件的传输时间，为图像文件大小会影响到图像文件的传输时间，为了提高图像的传输速度，在创建和存储图像时应了提高图像的传输速度，在创建和存储图像时应缩小图像尺寸或采用图像压缩技术。缩小

17、图像尺寸或采用图像压缩技术。 7.2.3. 位图与矢量图的比较位图与矢量图的比较 1. 矢量图的基本元素是图元，也就是图形指令；而位图的矢量图的基本元素是图元，也就是图形指令；而位图的基本元素是像素。基本元素是像素。 2. 由于位图是由大量像素点的信息组成，其大小取决于图由于位图是由大量像素点的信息组成，其大小取决于图像灰度以及图像分辨率等，数据量大，占用空间较大；而矢像灰度以及图像分辨率等，数据量大，占用空间较大；而矢量图只保存算法和特征点，数据量少，占用空间较小。量图只保存算法和特征点，数据量少，占用空间较小。 3. 由于位图适合表示自然景物，一般是通过数码相机实拍由于位图适合表示自然景物

18、，一般是通过数码相机实拍或对照片进行扫描得到，处理侧重于获取和复制；而矢量图或对照片进行扫描得到，处理侧重于获取和复制；而矢量图一般是通过绘图程序绘制得到，处理侧重于绘制和创建。一般是通过绘图程序绘制得到，处理侧重于绘制和创建。 4. 位图显示时只是将像素点影射到屏幕上，故显示速度快；位图显示时只是将像素点影射到屏幕上，故显示速度快；而矢量图显示时需重新运算和变换，故显示速度较慢。而矢量图显示时需重新运算和变换，故显示速度较慢。 5. 矢量图可以进行变换而不失真；而位图在缩放时图像效矢量图可以进行变换而不失真；而位图在缩放时图像效果则会失真。果则会失真。 6. 矢量图可以图元为单位单独进行属性

19、修改编辑等操作，矢量图可以图元为单位单独进行属性修改编辑等操作，而位图不行。而位图不行。7.3 图像数字化图像数字化 图像数字化是计算机图像处理图像数字化是计算机图像处理之前的基本步骤，目的是把真之前的基本步骤，目的是把真实的图像，转变成计算机能够实的图像，转变成计算机能够接受的存储格式。接受的存储格式。要利用计算要利用计算机技术来处理图像信息，必须机技术来处理图像信息，必须首先把模拟信号变成数字信号，首先把模拟信号变成数字信号，也就是对图像的亮度信号进行也就是对图像的亮度信号进行空间和幅值的离散化处理。这空间和幅值的离散化处理。这个过程就是图像的数字化过程，个过程就是图像的数字化过程，经过离

20、散化处理的图像称为数经过离散化处理的图像称为数字图像。字图像。 图像的数字化过程包括对图像图像的数字化过程包括对图像的的采样采样及及量化量化。 7.3.1. 采样采样 采样就是将时间和空间上连续的图像转换成离采样就是将时间和空间上连续的图像转换成离散点的过程。散点的过程。 不同的采样精度所获得的图像分辨率不同不同的采样精度所获得的图像分辨率不同，采，采样后，图像分辨率就表示数字化图像尺寸的大样后，图像分辨率就表示数字化图像尺寸的大小。小。想要得到更加清晰的图像质量，就需要使想要得到更加清晰的图像质量，就需要使用更多的点来表示图像用更多的点来表示图像，也就是使图像具有较，也就是使图像具有较高的分

21、辨率，但相对图像的存储量也就越大。高的分辨率，但相对图像的存储量也就越大。 7.3.2. 量化量化 量化则是在图像离散化后，将表示图像色彩浓量化则是在图像离散化后，将表示图像色彩浓淡的连续变化值离散化为整数值（即灰度级）淡的连续变化值离散化为整数值（即灰度级）的过程，从而实现图像的数字化。的过程，从而实现图像的数字化。 在多媒体计算机系统中，图像的色彩是用若干在多媒体计算机系统中，图像的色彩是用若干位二进制数表示的，被称为图像的位二进制数表示的，被称为图像的颜色深度颜色深度。 黑白图像：图像颜色深度为黑白图像：图像颜色深度为1，只能表示，只能表示21=2即即黑和白两种色彩；黑和白两种色彩； 灰

22、度图像：图像颜色深度为灰度图像：图像颜色深度为8，可以用，可以用28=256个个灰度等级表示图像的层次变化；灰度等级表示图像的层次变化； RGB真彩色图像：图像颜色深度为真彩色图像：图像颜色深度为24，即，即224，可表示可表示1670万种颜色，几乎涵盖了人眼所能识万种颜色，几乎涵盖了人眼所能识别的颜色。别的颜色。 图像的数字化过程使连续的模拟量变成离散的数图像的数字化过程使连续的模拟量变成离散的数字量字量。相对于原始的模拟图像，经过数字化的过。相对于原始的模拟图像，经过数字化的过程，会带来一定的误差，在图像重现时会产生一程，会带来一定的误差，在图像重现时会产生一定的失真。但由于人的视觉特性，

23、这些失真不易定的失真。但由于人的视觉特性，这些失真不易被察觉，数字化的图像效果人们完全可以接受。被察觉，数字化的图像效果人们完全可以接受。7.4 图像的文件格式图像的文件格式 数字图像在计算机中都是以文件的方式存储和数字图像在计算机中都是以文件的方式存储和记录的，常见的文件格式有以下几种。记录的，常见的文件格式有以下几种。 1. BMP格式格式 BMP是英文是英文Bitmap（位图）的简写，它是（位图）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，在操作系统中的标准图像文件格式，在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支环境下运行的所有图像处理软件都支持持BMP图像文件格式。图

24、像文件格式。 随着随着Windows操作系统的流行与丰富的操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，应用程序的开发，BMP位图格式理所位图格式理所当然地被广泛应用。这种格式的特点是包含的当然地被广泛应用。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生来的缺点致了它与生俱生来的缺点占用磁盘空间过占用磁盘空间过大。所以，大。所以，目前目前BMP文件在单机上比较流行，文件在单机上比较流行，不适合在网络中传输。不适合在网络中传输。 2. PCX格式格式 PCX是是Zsoft公司在开发图像处理软件公司在开发图像处理软件PC-

25、Paintbrush时开发的一种图像格式，时开发的一种图像格式，它专门用它专门用于存储该软件所产生的图像画面数据于存储该软件所产生的图像画面数据，存储格，存储格式从式从1位到位到24位，它是经过压缩的格式，占用位，它是经过压缩的格式，占用磁盘空间较少。磁盘空间较少。 3. GIF格式格式 GIF是是Graphics Interchange Format（图形交换（图形交换格式）的缩写。格式）的缩写。GIF是由是由ComouServe公司在公司在1987年推出，最初的目的是为了加快、方便网年推出，最初的目的是为了加快、方便网络用户和络用户和BBS用户浏览、传送图像数据而设计用户浏览、传送图像数据

26、而设计的一种文件格式。的一种文件格式。GIF是与硬件无关的是与硬件无关的8位彩色位彩色图形格式，在各种平台的图形处理软件上均可图形格式，在各种平台的图形处理软件上均可处理。处理。 GIF格式的图像文件可以是静态图像，也可以是格式的图像文件可以是静态图像，也可以是动态图像。动态图像。 4. TIF格式格式 T I F 格 式 由 原格 式 由 原 A l d u s 公 司 和公 司 和Microsoft公司合作开发，最初公司合作开发，最初用于数字图像扫描和桌面出版用于数字图像扫描和桌面出版业，是一种很好的跨平台格式。业，是一种很好的跨平台格式。TIFF格式具有图形格式复杂、存格式具有图形格式复

27、杂、存储信息多的特点。与其它的图储信息多的特点。与其它的图形格式文件不同，形格式文件不同，TIFF文件格式文件格式不依附于某个特定的软件。不依附于某个特定的软件。TIFF格式被所有绘画、图像编辑和格式被所有绘画、图像编辑和页面排版应用程序所支持。页面排版应用程序所支持。 5. JPEG格式格式 JPEG是是Joint Photographic Experts Group（联（联合摄影专家小组）的缩写。合摄影专家小组）的缩写。JPEG文件是目前使文件是目前使用最广泛、最热门的图像文件，也是用最广泛、最热门的图像文件，也是Internet上上最受欢迎的文件格式之一。这是由于最受欢迎的文件格式之一。

28、这是由于JPEG格式格式的文件具有的文件具有高压缩率、高质量、便于网络传输高压缩率、高质量、便于网络传输的特点的特点。JPEG格式存储的文件大小是其它类型格式存储的文件大小是其它类型图像文件的图像文件的1/10到到1/20，它的压缩比可以到达，它的压缩比可以到达到到100:1。 6. PSD、PDF格式格式 P S D 是是 A d o b e 公 司 开 发 的 图 像 处 理 软 件公 司 开 发 的 图 像 处 理 软 件Photoshop的专用文件格式。的专用文件格式。 它可以将它可以将Photoshop创建的所有图层、通道、创建的所有图层、通道、遮罩和选择区域一同保存，便于下一次打开

29、文遮罩和选择区域一同保存，便于下一次打开文件时对图像进行修改，但由此带来的缺点是文件时对图像进行修改，但由此带来的缺点是文件占用空间比较大。件占用空间比较大。 PDF是是Adobe公司开发的另一种可移植的图像文公司开发的另一种可移植的图像文件格式。采用这种格式输出的页面，可以在任件格式。采用这种格式输出的页面，可以在任何计算机上使用免费阅读器何计算机上使用免费阅读器Adobe Acrobat Reader阅读。阅读。 7. PNG格式格式 PNG是是20世纪世纪90年代中期开始开发的一种新兴年代中期开始开发的一种新兴的网络图形格式，其目的是企图替代的网络图形格式，其目的是企图替代GIF和和TIFF文件格式，同时增加一些文件格式，同时增加一些GIF文件格式所不具备文件格式所不具备的特性。的特性。 PNG是目前保证最不失真的格式，它吸取了是目前保证最不失真的格式，它吸取了GIF和和JPEG二者的优点，存储形式丰富，兼有二者的优点，存储形式丰富，兼有GIF和和JPEG的色彩模式。的色彩模式。 PNG采用无损压缩方式来减少文件的大小，能采用无损压缩方式来减少文件的大小，能把图像文件压缩到极限以利于网络传输，同时把图像文件压缩到极限以利于网络传输，同时又能保留所有与图像品质有关的信息。又能保留所有与图像品质有关的信息。36 结束语结束语