6.数字媒体概论第六章(视频)-.pptx
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1、数字媒体概论Introduction to Digital Media from Art and Technolgy Aspects绪 论数 字 媒 体 表 达 基 础媒 体 表 现 形 式 文 字 媒 体 表 现 形 式 声 音媒 体 表 现 形 式 视 频媒 体 表 现 形 式 动 画数字媒体概论本书从艺工交叉的视角,立足于数字媒体作为一个整体的学科,融合介绍数字媒体技术与数字媒体艺术的相关基础知识。全书共9章,首先讲述了数字媒体表达的基本语言,随后从应用的角度重点介绍数字媒体的文字、图像、声音、视频、动画五大媒体表现形式,最后从整体的数字产品开发的实践和创业角度,解读典型艺工交叉的游戏、
2、影像、装置、虚拟现实等方向综合作品的创作理念、艺术特点、艺工融合的方式以及组员之间的分工合作等。目录数 字 媒 体 的 实 施 与应 用 基 础媒 体 表 现 形 式 图 像数 字 媒 体 的 实 践 与 创 业数字媒体的五大媒体表现形式视频6第六章视视频频又又称称为为影影片片或或影影像像,泛指将一系列的静态影像以电子信号方式加以捕捉、记录、处理、储存和重现的各种技术。除此之外,它们也提供人类新的娱乐和教育平台它们也提供人类新的娱乐和教育平台。近年来计算机和网络技术的不断发展与突破,视视频频技技术术已已经经由由传传统统模模拟拟式式进进入入数数字字化化时时代代。数字视频在当今数字媒体应用中是非常
3、重要的不可缺的媒体元素。本节,首先介绍传统电影和电视的基本概念,接下来,讨论什么是数字视频及其相关技术,最后介绍数字视频的来源以及总结。6.1 数字技术范畴的视频电影是结合视觉、听觉和表演的一种艺术表现结合视觉、听觉和表演的一种艺术表现。6.1.1 传统电影和电视视频技术最早是从阴极射线管的电视系统逐渐发展起来的。随着技术的发展,视频信号也从早期的黑白信号转变成彩色信号视频信号也从早期的黑白信号转变成彩色信号。6.1.1 传统电影和电视电影使用胶卷记录影像的形态和色彩,电视则使用模拟电子信号记录影像电影使用胶卷记录影像的形态和色彩,电视则使用模拟电子信号记录影像。由于近年来科技突飞猛进,数字技
4、术逐渐取代了传统的模拟技术。6.1.1 传统电影和电视数字视频是用数字方式记录、处理、储存、传送和重现的影像数据流用数字方式记录、处理、储存、传送和重现的影像数据流。数字视频中的每一张图像是由许多像素组成。每一像素则是由一个24bit的数码来表示此像素的色彩。一个最低屏屏幕幕分分辨辨率率(Screen Screen ResolutionResolution)的计算机显示器使用640像素480像素(宽高)来显示一个图像,也就是说,一个图像需要使用将近1MB像素来表示。6.1.2 数字视频屏幕分辨率、帧速率和压缩方法屏幕分辨率、帧速率和压缩方法是决定数字视频质量的3个主要因素。屏幕分辨率是用来呈现
5、图像的水平和垂直像素数图像的水平和垂直像素数,它可以决定用户所看到图像的大小。帧速率是每秒钟显示的图像帧数帧速率是每秒钟显示的图像帧数。6.1.2 数字视频屏幕分辨率的高低直接影响到视频数据量的大小,也就是直接影响到数据的处理时间、传输速度和储存空间。设计人员通常会依照输出屏的需求来调整屏幕分辨率的高低,这又称为输输出分辨率(出分辨率(Output ResolutionOutput Resolution)。一一般般高高画画质质数数字字视视频频的的输输出出分分辨辨率率为为640640像像素素480480像像素素。超高清晰度电视(Ultra-High-Definition Television,U
6、HDTV)的输出分辨率则高达3840像素2160(4k)像素或7680像素4320(8KB)像素。然而手机的屏幕大小只有176像素144像素,也就是使用176像素144像素的输出分辨率便够了。6.1.2 数字视频1.1.屏幕分辨率屏幕分辨率早期电影的拍摄和播放帧速率都以24f/s为主,电视则以30f/s(60Hz)为主。为了提升播放画面的流畅度,现现在在的的高高清清晰晰度度电电视视已已使使用用5050或或60f/s60f/s的的帧帧速速率率。数字电影方面,彼得-杰克逊的“哈比人”电影系列已采用48f/s的帧速率。为了减少在互联网上数据的传输量,现在最常用的串串流流式式传传播播仅仅使使用用15f
7、/s15f/s的的帧帧速速率率,比起30f/s的传输数据量整整少了一半,也就是传输速度可以快上一倍。当低于15f/s时,可能会产生忽动忽停的状态,一般人很难接受这样的播放质量。6.1.2 数字视频2.2.帧速率帧速率视频压缩的方法有3种:帧帧内内圧圧缩缩(Intra-Frame Intra-Frame CompressionCompression)、帧帧间间压压缩缩(Inter-Frame Inter-Frame CompressionCompression)和可变比特率编码()和可变比特率编码(Variable Bit Rate EncodingVariable Bit Rate Encod
8、ing,VBRVBR)。6.1.2 数字视频3.3.视频压缩的方法视频压缩的方法(1 1)帧内压缩)帧内压缩帧内压缩将同一帧视像内的数据信息重新编码。行行程程编编码码(Run Run Length Length EncodingEncoding,RLERLE)压缩算法就是常用的压缩视频的无损压缩方法。另外一个常用在网页压缩图像的有损压缩方法是有损压缩方法是JPEGJPEG,又称为联合图像专家组。6.1.2 数字视频(2 2)帧间压缩)帧间压缩运运动动图图像像专专家家组组(Motion Motion Picture Picture Experts Experts GroupGroup,MPEGM
9、PEG)是一个专用于视频的编译码器,它同时采用了帧内和帧间的压缩方法。MPEG首先压缩并储存一些完整视频图像,称为帧内(帧内(Intra-FramesIntra-Frames,I-FramesI-Frames)。6.1.2 数字视频MPEGMPEG是是当当今今最最常常使使用用的的视视频频编编码码方方法法之之一一,它有许多不同的版本,如MPEG1、MPEG2、MPEG3和MPEG4。6.1.2 数字视频(3 3)可变比特率编码)可变比特率编码一般数字视频编码方法都采用常常数数比比特特率率编编码码(Constant Constant Bit Bit Rate Rate EncodingEncodi
10、ng,CBRCBR)方式,也就是在整个视频的编码过程中,不管视频内容是什么,每秒都使用固定相同的比特数。可可变变比比特特率率编编码码(Variable Variable Bit Bit Rate Rate EncodingEncoding,VBRVBR)则会依据视频内容的不同而使用不同的比特数进行编码。当视频内容比较复杂时,使用比较多的比特数,当内容比较简单时使用比较少的比特数。6.1.2 数字视频设计数字媒体应用需要数字视频数据时,设计人员获得数字视频的主要来源有3个:由由现现有有的的模拟视频转换成数字视频、自行制作数字视频,以及向外购买数字视频模拟视频转换成数字视频、自行制作数字视频,以及
11、向外购买数字视频。6.1.3 数字视频的来源1.1.将模拟视频转换为数字视频将模拟视频转换为数字视频将模拟视频转换为数字视频的取样方式和将模拟图像与声音转换为数字模式的方式差不多,也就是记录时使用模数转换器将模拟视频的电压信号转换到二位的数字值,重现时再使用数模转换器将数字信息转换成电压信号。6.1.3 数字视频的来源2.2.自行制作数字视频自行制作数字视频自行制作数字视频通常有3个步骤:拍摄、剪辑和编辑(拍摄、剪辑和编辑(RenderingRendering)。(1 1)拍摄)拍摄首先决定以及选用摄影机和相关的器材,如镜镜头头和和麦麦克克风风。可以使用专业的摄影器材或者是使用简单的手机进行拍
12、摄。储储存存器器的的种种类类很多,包括磁带、光盘和内存卡等。拍摄前要决定好采用哪一种文文件件格格式式,以免事后发生文件不匹配的问题。拍摄技巧中值得注意的一点是留意时间码(时间码(Time CodeTime Code)的记录。6.1.3 数字视频的来源(2 2)剪辑)剪辑传统影片的剪辑通常是在磁带上以裁裁剪剪、分分割割、切切断断和和重重新新组组合合的方式进行。现在处理数字视频的后期剪辑都是使用影片剪辑软件进行。影片剪辑软件是一个应应用用软软件件,它以时时间间轴轴(TimelineTimeline)为基础,再将录制的视频片段(视频片段(ClipsClips)依据播放顺序在时间轴上排列。剪辑时间轴6
13、.1.3 数字视频的来源数字视频剪辑包括4个步骤:1,1,从外面取得视频资料从外面取得视频资料。2,2,安排视频片段或安排视频的顺序安排视频片段或安排视频的顺序。3,3,修剪(修剪(TrimmingTrimming)和分割()和分割(SplittingSplitting)视频片段)视频片段。4,4,加入过渡转变和特效。加入视频片段之间的过渡特效加入过渡转变和特效。加入视频片段之间的过渡特效。过渡过渡的方式非常多,主要分为四类:切除(切除(CutCut)、逐渐褪去()、逐渐褪去(FadeFade)、溶解()、溶解(DissolveDissolve)和擦拭()和擦拭(WipeWipe)。6.1.3
14、 数字视频的来源视频溶解的例子6.1.3 数字视频的来源视频擦拭的例子6.1.3 数字视频的来源视频特效的例子6.1.3 数字视频的来源(3 3)编辑)编辑视频剪辑过程产生的主视频并不是剪辑后的视频实体而是一系列的指令和指针。这些指令和指针代表了剪辑的动作和过程。因此剪辑的过程没有产生新的视频,也没有改变原始的视频。这样不但能保留视频源,还可以节省很多的文件储存空间。6.1.3 数字视频的来源视频编辑是转换主视频,以产生一个新视频文件的过程。由于此过程需要执行整个剪辑的过程,十分耗时。在编辑时,设计人员必须决定下述的参数。1 1,一个是输出的选择一个是输出的选择。2 2,编译码器的选择编译码器
15、的选择。3 3,输出分辨率输出分辨率。4 4,帧速率帧速率。5 5,选择常数比特率编码或可变比特率编码方式选择常数比特率编码或可变比特率编码方式。小结数字视频是使用数码进行记录、处理、储存、传送和重现进行记录、处理、储存、传送和重现的视像数据。数字视频中的每一张图像是由许多像素像素组成的。屏幕分辨率、帧速率和压缩方法屏幕分辨率、帧速率和压缩方法是决定数字视频质量的三大主要因素。小结视频压缩包括一组编码器和译码器一组编码器和译码器。编编码码器器使用数据压缩技术将数字视频数据中冗余的数据删除,再将它转换成压缩后的格式进行传输和储存。MPEGMPEG是当今最常使用的视频编译码技术是当今最常使用的视频
16、编译码技术。小结当设计数字媒体应用需要使用数字视频时,设计人员可以将现有的模拟视频文件转换成数字视频再使用。如果已经有现成免费的数字视频,就可以直接拿来使用。如果有些视频需要付费才能使用,则需要和视频版权拥有人联络有关使用权和付费条件。由于现在视频制作的设备,如摄影机、剪辑软件,并不昂贵而且容易操作,设计人员也可以自行制作需要的原创视频。6.2 数字艺术范畴的视频数字艺术范畴的视频是一种完整的情感叙事方式数字艺术范畴的视频是一种完整的情感叙事方式。6.2.1 视频影像的叙事能力一部好的作品,必须做到叙事与影像完美结合叙事与影像完美结合。故事的构成与影像的构成,各有种必必需需的的成成分分、组组织
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- 数字 媒体 概论 第六 视频
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