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1.1 基础知识

1.像素

像素(Pixel)是指基本原色素及其灰度的基本编码,是构成数字图像的基本单元,通常以“像素/英寸”(Pixels Per Inch,PPI)为单位来表示图像分辨率的大小。

把图像放大数倍,会发现图像是由多个色彩相近的小方格组成的,这些小方格就是构成图像的最小单位,即像素,如图1-1所示。

图1-1

在屏幕上,通常最小的图像单元显示为单个的像素点(染色点)。图像中的像素点越多,拥有的色彩就越丰富,图像效果越好,也就越能表现色彩的真实效果,如图1-2所示。

图1-2

2.像素比与帧纵横比

像素比是指图像中一个像素的宽度与高度之比,而帧纵横比则是指一帧图像的宽度与高度之比。方形像素的比例为1:1,矩形像素的宽度与高度则不相同。一般计算机像素为方形像素,电视机像素为矩形像素。

3.图像尺寸

数字图像以像素为单位表示画面的高度和宽度。图像分辨率越高,所需像素越多。标准视频的图像尺寸有许多种,如DV画面像素大小为720×576,HDV画面像素大小为1280×720和1400×1080,HD高清画面像素大小为1920×1080等。

4.帧

帧就是动态影像中的单幅影像画面,是动态影像的基本单位,相当于电影胶片上的一格镜头,如图1-3所示。一帧就是一个静止的画面,快速播放多个画面逐渐变化的帧,就形成了动态影像。

图1-3

5.帧速率

帧频率就是每秒显示的静止图像帧数,通常用fps表示。帧频率越高,视频的播放就越流畅。如果帧速率过小,播放视频时画面就会不连贯,影响观看效果。电影的帧速率为24fps,我国电视的帧速率为25fps。

6.时间码

时间码是摄像机在记录图像信号的时候,针对每一幅图像记录的唯一的时间编码。数据信号流为视频中的每个帧都分配一个数字,每个帧都有唯一的时间码,格式为“小时:分钟:秒钟:帧”。例如,01:23:45:10指的是1小时23分钟45秒10帧。

7.场

每一帧由两个场组成,即奇数场和偶数场,又称为上场和下场。场通过水平分隔线隔行保存帧的内容,在显示时可以选择优先显示上场内容或下场内容。计算机操作系统是以非交错扫描的形式显示视频的,每一帧图像一次性垂直扫描完成,即为无场。 2med1WduUKp4R3Iz8L1ZVz6kyV3acvGoyn6v5DvS/Ohwcq2O6xdRWrC7qLruBKVt



1.2 电视制式

电视制式就是用来展示电视图像或声音信号所采用的一种技术标准,可以简称为制式。世界上各个国家所执行的电视制式标准不同,主要表现在帧速率、分辨率和信号带宽等多方面。世界上使用的电视制式主要有NTSC、PAL和SECAM三种,分布在世界各个国家和地区。

1.NTSC制式

NTSC制式一般被称为正交调制式彩色电视制式,是1952年由美国国家电视标准委员会指定的彩色电视广播标准,采用正交平衡调幅技术。

采用NTSC制式的国家有日本、韩国和菲律宾,以及美国、加拿大等大部分西半球国家。

2.PAL制式

逐行倒相(Phase Alternating Line,PAL)制式一般被称逐行倒相式彩色电视制式,是1962年由德国指定的彩色电视广播标准,它采用逐行倒相正交平衡调幅技术,克服了NTSC制式相位敏感造成色彩失真的缺点。

采用PAL制式的国家有德国、中国、英国、意大利和荷兰等。根据不同的参数细节,PAL制式进一步划分为G、I、D等制式,我国采用的是PAL-D制式。

3.SECAM制式

SECAM制式一般被称为轮流传送式彩色电视制式,是1956年由法国提出,并于1966年制定的一种新的彩色电视制式。

采用SECAM制式的国家有法国、非洲各国和中东一带的国家。 r+pqg0TjkpT+72rh6AZEQtdfRYPglPLNmdbkUJe41eMDm83Y0jYP4VMpkMbusSOz



1.3 文件格式

文件格式不同,其编码方式也会有所不同。掌握这些格式的编码方式,可以在剪辑影视作品时选择更合适的格式。

1.3.1 图像格式

图像格式即计算机存储图片的格式,常见的图像格式有GIF、JPEG、TIFF、BMP、TGA、PSD和PNG等。

1.GIF

GIF(Graphics Interchange Format)格式是一种图像交换格式,是基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。GIF格式的压缩率一般在50%左右,支持的软件较为广泛。GIF格式的文件可以存储多幅彩色图像,并可以逐个显示,形成简单的动画效果。

2.JPEG

JPEG(Joint Photographic Expert Group)格式是最常用的图像格式之一,由软件开发联合会组织制定,是一种有损压缩格式,能够将图像压缩在很小的存储空间中。JPEG格式是目前网络上最流行的图片格式,可以把文件压缩到最小,它能在保证图像品质的基础上占用最少的磁盘空间。

3.TIFF

TIFF(Tag Image File Format)格式由Aldus和Microsoft公司为桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式。TIFF支持多种编码方法,是最复杂的图像文件格式之一,具有扩展性、方便性、可改性等特点,多用于印刷领域。

4.BMP

BMP格式是Windows中的标准图像文件格式。BMP采用位映射存储格式,不采用其他任何压缩方式,所需空间较大,支持的软件较为广泛。

5.TGA

TGA(Tagged Graphics)格式是一种图形图像数据的通用格式,是多媒体视频编辑转换的常用格式之一。TGA格式对不规则形状的图形图像支持较好。TGA格式支持压缩,使用不失真的压缩算法。

6.PSD

PSD(Photoshop Document)是Photoshop图像处理软件的专用文件格式。PSD格式支持图层、通道、蒙版和不同色彩模式的各种图像特征,是一种非压缩的原始文件格式。PSD格式可以保留图像的原始信息和制作信息,方便处理和修改,但文件较大。

7.PNG

PNG(Portable Network Graphics)是便携式网络图像格式,能够提供比GIF格式还要小的无损压缩图像文件。PNG格式保留了通道信息,可以制作背景透明的图像。

1.3.2 视频格式

视频格式是计算机存储视频的格式,常见的视频格式有MPEG、AVI、MOV、ASF、WMV、3GP、FLV和F4V等。

1.MPEG

MPEG(Moving Picture Experts Group)是针对运动图像和语音压缩制定的国际标准。MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用具有运动补偿的帧间压缩编码技术减小时间冗余度,大大增强了压缩性能。MPEG格式广泛应用于商业领域,是主流的视频格式之一。MPEG格式包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4等。

2.AVI

音频视频交错(Audio Video Interleaved,AVI)格式是将语音和影像同步组合在一起的文件格式。通常情况下,一个AVI格式的文件里会有一个音频流和一个视频流。AVI格式是Windows操作系统中最基本的,也是最常用的一种媒体文件格式。AVI格式作为主流的视频文件格式之一,被广泛应用于影视、广告、游戏和软件等领域,但由于该文件格式占用内存较大,经常需要进行压缩。

3.MOV

QuickTime(MOV)是Apple(苹果)公司推出的一种视频格式,是一种优秀的视频编码格式,也是常用的视频格式之一。

4.ASF

ASF(Advanced Streaming Format)是一种可以在网上即时观赏的视频流媒体文件压缩格式。

5.WMV

Windows Media输出的是WMV格式的文件,WMV格式是微软推出的一种流媒体视频格式。在同等视频质量下,WMV格式的文件可以边下载边播放,很适合在网络上播放和传输,因此也成为常用的视频文件格式之一。

6.3GP

3GP格式是一种3G流媒体视频编码格式,主要是为了配合3G网络的高传输速度开发的,也是手机中较为常见的一种视频格式。

7.FLV

FLV(Flash Video)是一种流媒体视频格式。FLV格式的文件体积小,方便在网络上传输,多用于网络视频播放。

8.F4V

F4V格式是Adobe公司为了迎接高清时代推出的继FLV格式后支持H.264的流媒体视频格式。F4V格式和FLV格式的主要区别在于,FLV格式采用的是H263编码,而F4V则支持使用H.264编码的高清晰视频。在文件大小相同的情况下,F4V格式的视频画面更加清晰,播放更加流畅。

1.3.3 音频格式

音频格式是计算机存储音频的格式,常见的音频格式有WAV、MP3、MIDI、WMA、Real Audio和ACC等。

1.WAV

WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式。WAV格式支持多种压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,标准的WAV格式采样频率是44.1K,它支持的软件较为广泛。

2.MP3

MP3(MPEG Audio Player 3)是MPEG标准中的音频部分,也就是MPEG的音频层。MP3格式采用保留低音频、高压高音频的有损压缩模式,具有10:1~12:1的高压缩率,因此MP3格式的文件体积小、音质好,是较为流行的音频格式之一。

3.MIDI

MIDI(Musical Instrument Digital Interface)是编曲界最广泛的音乐标准格式之一。MIDI格式用音符的数字控制信号来记录音乐,在乐器与计算机之间以较低的数据量进行传输,存储在计算机里的数据量也相当小,一个MIDI文件每存1分钟的音乐只有5~10KB的数据量。

4.WMA

WMA(Windows Media Audio)格式是微软推出的音频格式,压缩率一般可以达到1:18左右。WMA格式的音质超过MP3格式,更远胜于RA(Real Audio)格式,是广受欢迎的音频格式之一。

5.Real Audio

Real Audio(RA)是一种可以在网络上实时传输和播放的音频流媒体格式。Real的文件格式主要有RA(Real Audio)、RM(Real Media,Real Audio G2)和RMX(Real Audio Secured)等。RA格式的文件压缩比例高,可以随网络带宽的不同而改变声音的质量,带宽高的听众听到的声音音质较好。

6.ACC

ACC(Advanced Audio Coding)是杜比实验室开发的格式。AAC格式是遵循MPEG-2规格开发的技术,可以在比MP3格式的文件小30%的体积下,提供更好的音质。 r+pqg0TjkpT+72rh6AZEQtdfRYPglPLNmdbkUJe41eMDm83Y0jYP4VMpkMbusSOz

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