ch02_媒体基础.

第二章媒体基础本章提纲媒体概述听觉媒体视觉媒体触觉媒体2.1媒体概述媒体是承载信息的载体，是信息的表示形式。人类利用视觉、触觉、嗅觉和味觉来感受各种信息，因此媒体可以分为视觉媒体、触觉媒体等。2.1.1常见的媒体元素媒体元素是指多媒体应用中可将信息传达给用户的媒体组成。文本图形图像视频音频动画2.1.1常见的媒体元素文本文本是计算机文字处理程序的基础文本数据可以在文本编辑软件里制作文本文件分类非格式化文本:*.txt格式化文本:*.doc,*.rtf带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件段落格式、字体格式、文章的编号、分栏、边框文字的变化：格式（sty1e）、字的定位（align）、字体（font）、字的大小（size）2.1.1常见的媒体元素文本常见的文本编辑软件WordPerfectWord等2.1.1常见的媒体元素图形一般指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。图形的格式是一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数的指令集合，在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点，也称矢量图。line（x1,y1,x2,y2,color）circle（x,y,r,color）2.1.1常见的媒体元素图形的特征图形是对图象进行抽象的结果（人工或自动）；图形的矢量化使得有可能对图中的各个部分分别进行控制（放大、缩小、旋转、变形、扭曲、移位等）图形的产生需要计算时间2.1.1常见的媒体元素常用的图形处理软件CorelDrawVisio等2.1.1常见的媒体元素图像的概念图像是指由输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面。静止的图像是一个矩阵，由一些排成行列的点组成，这些点称之为像素点（pixel），这种图像称为位图（bitmap）。2.1.1常见的媒体元素图像的主要技术参数分辨率灰度位数数据量2.1.1常见的媒体元素常用的图像处理软件Microsoft公司的Paint工具Adobe公司的Photoshop等2.1.1常见的媒体元素视频的概念视频源于电视技术，它由连续的画面组成。这些画面以一定的速率连续地投射在屏幕上，使观察者具有图像连续运动的感觉。2.1.1常见的媒体元素视频电视视频计算机视频计算机中视频是由若干有联系的图像数据连续播放形成的电视视频是模拟信号，计算机视频是数字信号二者正在合并相融，但目前仍存在差别2.1.1常见的媒体元素视频的技术参数颜色空间帧速数据量图像质量2.1.1常见的媒体元素常见的视频处理软件视频播放软件包括暴风影音、Windows的媒体播放器等典型的视频处理软件包括Premiere、AfterEffects等2.1.1常见的媒体元素动画的概念运动的图画，实质是一幅幅静态图像的连续播放。动画的连续播放既指时间上的连续，也指图像内容上的连续，即播放的相邻两幅图像之间内容相差不大计算机设计动画的方法造型动画帧动画2.1.1常见的媒体元素造型动画对每一个活动的对象分别进行设计，并构造每一对象的特征，然后用这些对象组成完整的画面。这些对象在设计要求下实时转换，最后形成连续的动画过程2.1.1常见的媒体元素帧动画是由一幅幅连续的画面组成的画像或图形序列，这是产生各种动画的基本方法。2.1.1常见的媒体元素帧动画2.1.1常见的媒体元素常用的动画编辑软件Flash3DSMAXMAYA等2.1.1常见的媒体元素音频（Audio）指人耳能够识别的声音范围，在计算机中，音频指计算机的声音系统。数字音频可分为波形声音、语音和音乐。2.1.1常见的媒体元素波形声音包含了所有的声音形式，它可以把任何声音都进行采样量化，并恰当地恢复出来。2.1.1常见的媒体元素语音人的说话声虽是一种特殊的媒体，但也是一种波形，所以和波形声音的文件格式相同。音乐符号化了的声音，乐谱可转变为符号媒体形式。2.1.1常见的媒体元素数字声音波形质量的主要技术参数采样频率等于波形被等分的份数，份数越多，质量越好11.025KHZ、22.05KHZ、44.1KHZ采样精度每次采样信息量8位、16位通道数声音产生的波形数单声道、立体声道、5.1声道数据量计算：(采样频率×采样精度×通道数×时间)/8字节2.1.1常见的媒体元素与音频媒体相关的软件音频播放软件Winamp、Foobar等音频编辑软件包括CoolEdit、Microsoft公司的录音机工具等。2.1.2媒体种类视觉视觉（静止）图像图形文字符号语言文字抽象化抽象化（动态）图像图形动态影像视频真实感三维动画二维动画三维动画其它表示为视觉的媒体人的知觉感觉媒体表示媒体2.1.2媒体种类听觉触觉其他感觉其它（嗅觉、味觉等）抽象化听觉声音声响（自然界）语音（人类语言）音乐人的知觉感觉媒体表示媒体触觉振动运动传感/发生器2.1.3媒体的性质和特点各种媒体具有不同的性质和特点媒体具有空间性质媒体具有时间性质媒体具有一定的语义媒体之间相互结合会产生影响2.1.3媒体的性质和特点各种媒体具有不同的性质和特点媒体是有格式的不同媒体所表达信息的程度不同媒体之间的关系也具有丰富的信息媒体之间可以相互转换2.2听觉媒体声音的概念人们把发出声音的物体称为声源。声源发出声音在空气中引起非常小的压力变化，这种压力变化被耳朵的耳膜所检测，然后发生电信号刺激大脑的听觉神经，从而使人能感觉到声音的存在。2.2.1声音基础声音的概念时间振幅周期2.2.1声音基础声音质量的分级次声(subsonic):频率小于20Hz的信号音频(audio):频率范围为20Hz～20kHz超声(ultrasonic):频率高于20kHz2.2.1声音基础声音质量的分级2.2.1声音基础声音的媒体性质声音是一种随时间变化的连续媒体，也称为连续性时基类媒体声音有3个要素，即音调、音强和音色声音具有连续谱特性声音有方向感2.2.1声音基础音调人耳对声音调子高低的主观感觉与声波的频率相关2.2.1声音基础音强人耳对声音强弱的主观感觉在频率一定情况下响度取决于声波的振幅2.2.1声音基础音色人耳对声源发声特色的感受与声波的波形有关与发声材料有关，不同的乐器可以产生相同音调和强度的声波，但音色不同2.2.1声音基础声音的方向性2.2.1声音基础声音的方向性声音到达左右耳的时差和强度差，可用于判别声音的来源方向空间作用使声音来回反射，造成声音的特殊立体感和空间感效果2.2.2声音心理学声音的强度用分贝来表示，分贝是指两个波峰幅度A和B的比：dB=20log10（A/B）说某个声音强度是某一分贝，指的是该声音与参照声之间的差值如果将2.83×104dyn/cm2作为0dB参考，对大多数人来说，感觉痛苦的极限为100dB～120dB2.2.2声音心理学声音的心理属性和物理属性听觉心理变量首要的物理变量次要的物理变量响度声强度声波频率音调声波频率（Hz）声强音色声波复合—音量频率和强度—密度频率和强度—谐和（流畅或粗糙）谐波结构音乐技巧噪声强度频率组合，各种时间参量骚扰声强度频率组合，无意义2.3视觉媒体视觉媒体包括位图图像、矢量图形、符号、视频、动画等，它们是通过视觉来传递信息的。2.3.1色彩基础色彩的产生色彩三要素色彩空间表示及转换（1）色彩的产生色彩是通过光被我们所感知，光是一种按波长辐射的电磁波。太阳发射的可见光是由各种色光组合而成的白光。白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、紫六个标准色光谱。光波、可见光波与颜色的关系波长（nm）500600紫400700750紫蓝蓝蓝绿绿绿黄黄橙橙红红350可见光波长0.005nm5nm350nm750nm0.4mmγ射线χ射线紫外线红外线无线电波0.01nm10km（2）色彩三要素光的物理性质：波长和幅度人眼对色彩的感觉：色调、饱和度和亮度色调——波长物体在日光照射下，反射的光谱成分作用到人眼的综合效果，如红、蓝、白等饱和度——色光的纯度颜色的纯度或称颜色的深浅程度亮度——幅度指彩色所引起的人眼对明暗程度的感觉色调与色相黄红紫蓝绿人眼对一种或多种光波的色彩感觉。太阳光带的六种标准色，以及标准色之间的中间色，构成十二色相或色调饱和度与纯度饱和度：色彩纯粹的程度。饱和度与标准色彩中掺杂的其它颜色有关。饱和度还和亮度有关。不完全饱和完全饱和不完全饱和不同亮度和饱和度的同一张图片亮度与明度光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，是指色彩明暗深浅的程度，也可称为色阶。物体呈现的色彩与该物体反射光的强度有关，如：同一物体因受光不同将产生明度变化明度或亮度感还与人类视觉系统的视敏函数有关如：相同强度的不同色光亮度感不同同一物体因受光不同将产生明度变化相同强度的不同色光亮度感不同亮度与明度灰度：从黑到白之间等间隔的亮度层次对比度：最大亮度与最小亮度之比案例：不同对比度的效果对比度对比度低对比度高指图像中的明暗程度，或光度大小的差别例：海滨酒家，对比度低酒家，对比度高（3）色彩的混合与互补色光的混合是光量的增加，三原色相混合而成白光。所有的基色混合得到白色。凡是两种色光相混合而成白光，这两种色光互为补色。色彩的混合与互补（3）色彩空间数字图像的生成、存贮、处理及显示时对应不同的色彩空间,需要作不同的处理和转换。如计算机显示时采用RGB色彩空间；彩色印刷时采用CMY色彩空间；彩色全电视信号数字化时采用YUV色彩空间等。常见的色彩空间模型包括HSB（色相、饱和度、亮度）:人眼识别；RGB（红色、绿色、蓝色）:显示器信号；CMYK（青色、洋红、黄色、黑色）:彩色印刷CIEL*a*b*RGB模型自然界常见的颜色都可以由红（R）、绿（G）、蓝（B）3种颜色按不同比例相配而成，同样，绝大多数颜色的光可以分解成红、绿、蓝3种颜色。人眼对这3种颜色最敏感，RGB三种颜色相配得到的颜色范围最广，因此一般选这3种颜色作为基色，这就是色度学的三基色原理。多媒体计算机彩色监视器采用。RGB模型通过发射出三种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝磷光材料发光而产生色彩。配色方程：F＝r[R]+g[G]+b[B]色彩空间模型：相加混色。加色用于光照、视频和显示器。例如，显示器通过红色、绿色和蓝色荧光粉发射光产生颜色。HSI(HSB)模型适合人的视觉系统：色调（Hue）是从物体反射或透过物体传播的颜色。在0到360度的标准色轮上，按位置度量色相。在通常的使用中，色相由颜色名称标识，如红色、橙色或绿色。饱和度（Saturation或Chroma）是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰色分量所占的比例，它使用从0%（灰色）至100%（完全饱和）的百分比来度量。在标准色轮上，饱和度从中心到边缘递增。亮度（Intensity或Brightness）颜色的相对明暗程度，通常使用从0%（黑色）至100%（白色）的百分比来度量。白极浅浅灰灰深灰极深黑浅亮浅暗深鲜艳黯淡完全饱和HSI色彩空间模型HSI模型色调和饱和度通称为色度，表示颜色类别与深浅程度。HSI色彩空间和RGB色彩空间转换公式：]),,min([1}],180;,0{)3tan(90[36013IBGRSBGBGFArcHBGRIWindows中画图软件中HSL和RGB的对应关系。YUV模型是亮度、色差空间。彩色图像信号经分色棱镜分成RGB3个分量的信号，再经变换电路将彩色信号分解成亮度信号Y和色差信号U、V。在电视发送时,将YUV3个信号用同一信道发送出去，但YUV信号之间是相互分离的，可以单独对有Y、U、V3种图像单独编辑。例如只用亮度Y而不用色差U、V，则表示的图像就是没有颜色的灰度图像。这就是用黑白电视机能接收彩色电视信号的道理。YUV模型