第4章、影像媒體

1、第4章、影像媒體,,2,本章大綱,影像原理影像儲(chǔ)存格式影像播放,3,影像原理,從畫(huà)面的內(nèi)容來(lái)看具規(guī)則特性的幾何形狀如具規(guī)則特性的幾何形狀，如圓形、方形等圖案所構(gòu)成的畫(huà)面不規(guī)則形狀的畫(huà)面自然界的景像較多從電腦儲(chǔ)存影像的角度來(lái)看向量式點(diǎn)陣式,4,記錄影像的座標(biāo)及圖形種類(lèi)與相關(guān)參數(shù)以一個(gè)空心方塊為例：視為四條由一串的連續(xù)點(diǎn)所構(gòu)成的直線組成的圖形若 1 代表黑色，0 代表白色則電腦儲(chǔ)存的結(jié)果為： {00000000,

2、01111110, 01000010, 01000010, 01000010, 01000010, 01111110, 00000000},向量式影像表示方法,5,點(diǎn)陣式,不管圖形的內(nèi)涵，將整個(gè)影像分割成為如棋盤(pán)式的方格點(diǎn)，進(jìn)而儲(chǔ)存每一個(gè)點(diǎn)的資訊以一個(gè)空心方塊為例：以 {圖形種類(lèi), 起點(diǎn)座標(biāo), 長(zhǎng)度, 寬度} 表示，結(jié)果為：{方形, (1, 1), 6, 6},,6,向量式 vs. 點(diǎn)陣式,7,向量式 vs. 點(diǎn)陣式,8,

3、特殊的影像表示方法─碎形幾何,利用一組具有規(guī)律形態(tài)的幾何圖案，配合數(shù)學(xué)式子的描述，可用以表現(xiàn)任意內(nèi)容的影像,,9,數(shù)位影像常見(jiàn)專(zhuān)有名詞,像素影像大小解析度深度,10,像素,構(gòu)成一張影像的基本單位就是『點(diǎn)』，稱(chēng)之為『像素』(pixel)一張影像可以視為一堆密密麻麻相鄰的點(diǎn)所構(gòu)成以圍棋棋盤(pán)為例：用黑、白棋子填滿棋盤(pán)的方格即構(gòu)成一個(gè)含 19 ×19 個(gè)像素的圖案,11,影像大小,指一張影像的長(zhǎng)度和寬度單位可以用像素的個(gè)數(shù)

4、來(lái)表示,12,解析度,單位面積所包含的像素個(gè)數(shù)在影像大小不變的情形下，所含的點(diǎn)愈多，點(diǎn)就愈小，解析度愈高，影像看起來(lái)就愈精細(xì)。,13,深度,表示一個(gè)像素所需佔(zhàn)用的位元數(shù)方格內(nèi)可填入的顏色愈多，用來(lái)表示一個(gè)像素所需的位元數(shù)也就愈多,14,影像顏色的顯示原理,每一個(gè)像素必須將其所具有的色彩資訊表現(xiàn)出來(lái)就單色影像而言，構(gòu)成的基本顏色就是黑白兩色彩色影像則根據(jù)光的合成原理，由紅色、綠色、藍(lán)色等三原色構(gòu)成,15,色彩的表示,單色 (Mon

5、o)256 灰階 (256 Gray level)16 色256 色65536 種顏色 (又稱(chēng)為 Hi-Color)全彩模式 (又稱(chēng) True Color),16,單色 (Mono),一個(gè)像素只有黑或白兩種情形只需要一個(gè)位元便可以表示一個(gè)像素的顏色資訊,,,17,256 灰階 (256 Gray level),由黑白兩色構(gòu)成，但是依明暗度分成 256 個(gè)層次，因此稱(chēng)為 256 灰階一個(gè)像素要能表示 256 種不同的黑白明暗

6、度需要 8 個(gè)位元 (28=256),18,16 色,最簡(jiǎn)單的彩色模式表示 16 種顏色的狀況需要 4 個(gè)位元 (24=16)調(diào)色盤(pán),19,256 色,是一般彩色影像最常採(cǎi)用的模式要表示 256 種不同顏色，和 256 灰階一樣，一個(gè)像素需要 8 個(gè)位元,20,65536 種顏色(Hi-Color),這個(gè)模式中的每一個(gè)像素可以表現(xiàn)出 65536 種顏色本模式下一個(gè)像素以 16 個(gè)位元來(lái)表示其色彩的資訊，其中紅色佔(zhàn) 5 個(gè)位

7、元、藍(lán)色佔(zhàn) 5 個(gè)位元、綠色佔(zhàn) 6 個(gè)位元，所以紅色、藍(lán)色、綠色各有 32、32、64 種明暗度的變化總共可以組合出 65536 種顏色,21,全彩模式(True Color),紅色、藍(lán)色、綠色各佔(zhàn) 8 個(gè)位元，因此每種原色各有 256 種明暗度的變化，可以表現(xiàn)出的顏色共有 224=16777216 (16.7M，也就是一千六百多萬(wàn)) 種顏色類(lèi)似電視所用的『紅、藍(lán)、綠 (RGB)』三槍投影映像管的原理，可以真實(shí)的表現(xiàn)出一個(gè)點(diǎn)的顏色出來(lái)

8、,22,影像構(gòu)成的基本要素,影像的長(zhǎng)寬所佔(zhàn)的像素點(diǎn)數(shù)影像所採(cǎi)用的色彩模式如果是 16 色或是 256 色的色彩模式時(shí)則必須記錄所採(cǎi)用的調(diào)色盤(pán),23,不同色彩模式之比較,單色,256 灰階,24,不同色彩模式之比較,16 色,全彩,25,不同解析度所產(chǎn)生的效果,18 點(diǎn)/吋,72 點(diǎn)/吋,26,關(guān)於影像品質(zhì),取決於解析度和所使用的色彩模式愈高的解析度與愈多種類(lèi)的色彩模式所需要的記憶儲(chǔ)存容量也愈大計(jì)算儲(chǔ)存影像所需的記憶空間大?。?/p>

9、影像儲(chǔ)存所需空間＝影像高(點(diǎn)數(shù))×影像寬(點(diǎn)數(shù))×像素深度(位元組),27,計(jì)算影像品質(zhì),以一個(gè)寬 400 像素、高 300 像素的影像為例：?jiǎn)紊?00×300×1/8＝15,000 位元組全彩：400×300×3＝360,000 位元組,28,影像儲(chǔ)存格式,影像壓縮原理影像壓縮方法概說(shuō)影像格式,29,影像壓縮原理─依照壓縮方法分類(lèi),無(wú)損壓縮略損壓縮,30,無(wú)損壓

10、縮,資料本身壓縮後再還原保持原貌有不得失真的限制壓縮效果有限對(duì)於文數(shù)字、程式等資料型態(tài)適用例：某份薪資文件薪水欄記錄著 70000 元，那資料壓縮再還原就不應(yīng)變?yōu)閯e的數(shù)值，即使是 70001 元也不行,31,略損壓縮,經(jīng)壓縮後的資料，再還原後，內(nèi)容會(huì)與原來(lái)的資料略有不同限制較為寬鬆壓縮的效果遠(yuǎn)比無(wú)損壓縮好對(duì)於影像、視訊與聲音等媒體適用,32,無(wú)損壓縮 v.s 略損壓縮,33,影像壓縮方法概說(shuō),變動(dòng)長(zhǎng)度編碼法 (Run

11、 Length Encoding Encoding，簡(jiǎn)稱(chēng) RLE)離散餘弦轉(zhuǎn)換 (DCT， Discrete Cosine Transform),34,變動(dòng)長(zhǎng)度編碼法,原理：把資料中重複多次的內(nèi)容，記錄其內(nèi)容細(xì)節(jié)與出現(xiàn)的次數(shù)不一定能達(dá)到壓縮的效果，遇到重複性很低的資料，壓過(guò)的大小可能不減反增可以直接應(yīng)用外、也可以與其他壓縮方法搭配例如：ABCDEABCDEABCDEABCDE，我們可記錄 ABCDE 出現(xiàn) 4 次,35,離散

12、餘弦轉(zhuǎn)換,將影像資料中較不重要的部分去掉，僅保留重要資訊，來(lái)達(dá)到高壓縮比的效果失真比例可以利用參數(shù)來(lái)加以控制用於 JPEG 格式之影像，當(dāng)壓縮比在 5% ～15% 間時(shí)，依然能保証其適當(dāng)?shù)挠跋衿焚|(zhì),36,影像格式,BMPGIFPNGPCDTIFUFOJPG,37,BMP,微軟公司所提出的點(diǎn)陣圖格式原本專(zhuān)門(mén)用在 Windows 作業(yè)系統(tǒng)支援 RGB 全彩、索引色、灰階及黑白等色彩類(lèi)型,38,GIF,網(wǎng)頁(yè)上最常用的圖形格

13、式將原始影像資料中重複區(qū)塊編碼，然後再利用此代碼(索引值)來(lái)取代原始影像資料，每個(gè)索引值對(duì)應(yīng)到一個(gè)影像區(qū)塊有壓縮的效果可以存成透明圖、交錯(cuò)圖、和動(dòng)畫(huà)，且提供「非破壞性壓縮」存檔後的體積小，圖片不失真缺點(diǎn)：最多只能儲(chǔ)存 256 色的色彩數(shù),39,PNG,採(cǎi)非破壞性壓縮，減少檔案的體積時(shí)也保有影像原本的品質(zhì)用來(lái)取代 GIF 格式，結(jié)合了 JPG 與 GIF 的優(yōu)點(diǎn)主要應(yīng)用於 Internet 上可存成交錯(cuò)圖、透明圖支援的色

14、彩類(lèi)型有：RGB 全彩、索引色、灰階及黑白模式,40,PCD,是柯達(dá) (Kodak)公司制定的相片光碟 ( Photo CD) 格式 (相片光碟是直接將底片「沖洗」成數(shù)位影像存在光碟片裡面)品質(zhì)非常高，最高可達(dá) 4096×6144 個(gè)像素可以配上聲音及文字, 做成多媒體光碟播放可以開(kāi)啟成 1024×1536、512×768 等大小， 並可用全彩、256 色或灰階來(lái)檢視，而不影響檔案本身的內(nèi)容,41,T

15、IF,影像處理界普遍支援的圖檔格式可以跨平臺(tái)提供非破壞性壓縮適用於印刷輸出大多數(shù)的影像處理軟體及排版軟體都會(huì)支援 TIF 圖檔,42,UFO,PhotoImpact 專(zhuān)用的檔案格式其它影像處理軟體並不支援 UFO 格式支援各種色彩類(lèi)型，也提供非破壞性壓縮適合用來(lái)儲(chǔ)存未完成的影像處理工作，或是當(dāng)成已完成的作品備份,43,JPG,以 DCT 技術(shù)將影像壓縮，壓縮時(shí)先省略影像中變化較細(xì)微的部分儲(chǔ)存檔案時(shí)可選擇壓縮的層級(jí)：高壓

16、縮的方式影像的品質(zhì)會(huì)降低高品質(zhì)的壓縮方式，影像比較接近原來(lái)的品質(zhì)，但檔案也相對(duì)較大例：原本 1 MB 的圖片, 存成 JPG 檔後可能只剩幾十 K 而已,44,JPG的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：壓縮率驚人適用於全彩影像的壓縮是目前應(yīng)用最為廣泛的壓縮格式缺點(diǎn)：屬於略損壓縮的格式可能造成圖片失真,45,JPG不同壓縮比較,90 品質(zhì)、檔案大小 499KB,10 品質(zhì)、檔案大小 69KB,46,影像播放,利用 Windows 系統(tǒng)本身的預(yù)

17、覽功能使用 IE 瀏覽器使用 ACDSee,47,利用 Windows 系統(tǒng)本身的預(yù)覽功能,在 Windows 的「我的電腦」中或是「檔案總管」瀏覽檔案資料若是影像格式的檔案，在視窗的左側(cè)可以看到小縮圖只要滑鼠點(diǎn)選指定的檔案就可以看到預(yù)覽的內(nèi)容缺點(diǎn)：預(yù)覽的圖案很小，只能作概略性的查看,48,利用 Windows 系統(tǒng)本身的預(yù)覽功能,使用「我的電腦」預(yù)覽影像檔：,49,使用 IE 瀏覽器,執(zhí)行 IE 瀏覽器後，從主功能表的「檔案