数字媒体技术 复习资料Word文档格式.docx
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数字媒体技术：
是将多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、编码、存储、传输、处理和再现等，
使数字化信息建立逻辑连接，并集成一个具有交互性的系统。
包括：
计算机技术、视
听技术、通信技术。
数字媒体计算机：
指能够综合处理多种数字媒体信息的计算机
PC+光驱+声卡+显示卡+操作系统及应用软件
数字媒体内容产业（6个）：
内容制作技术及平台
音视频内容搜索技术
数字版权管理技术
数字媒体大交互与终端技术
数字媒体资源管理平台和服务
数字媒体产品交易平台和服务
数字媒体技术的范畴（4个）：
（1）数字媒体表示与操作，包括数字声音及处理，数字图像及处理、数字视频及处理、数字动画技术等。
（2）数字媒体压缩，包括用压缩编码、专用压缩码（声音、图像、视频）技术等。
（3）数字媒体储存与管理，包括光盘存储（CD技术、DVD技术等）、媒体数据管理、数字媒体版权保护
（4）数字媒体传输，包括流媒体技术，P2P技术等。
数字媒体技术的研究内容：
（7个）：
数字媒体数据压缩技术、数字媒体软硬件平台、数字媒体数据库技术、
超文本与web技术、数字媒体通信与分布处理、虚拟现实技术、智能数字媒体技术（高级智能计算）
声音质量的度量：
理解
带宽度量法：
带宽频率范围越宽音质越好DAT>
CD>
FM>
AM>
数字电话
客观质量度量法：
信噪比——声源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪声强度之间的比率，用S/N表示
信噪比越高，音频质量越好
主观质量度量法：
主观平均判分法
音频数字化的步骤：
声音采样、量化、编码
声音数据率计算（公式）：
S=R×
D×
（r/8）×
声道数
例：
R=44.1Khz,r=16b,立体声,D=10s
声音数字化的两个重要参数
（1）每秒钟需要采集多少个声音样本，也就是采样频率（fs）是多少，
（2）每个声音样本的位数（bitpersample，bps）应该是多少，也就是量化精度。
采样频率：
见PPT
音频文件格式：
WAV、MIDI、MP3、MP3PRO、CDA、WMA、MP4、AU、AIF、CMF、MCT、
MFF、RM、RA
图像颜色模型：
颜色的表示模型，用来描述能感知的和处理的颜色
彩色空间：
颜色模型中所有被定义的颜色形成的坐标系空间。
颜色用坐标系中的一个点表示
常用颜色模型（3个）：
RGB（红色、绿色、蓝色）——显示设备，用于计算机现实图像；
CMYK（青色、洋红、黄色、黑色）——印刷设备，用于彩色打印、彩色印刷；
HSB（色调、饱和度、亮度）——视觉处理，用于多媒体计算机实时处理彩色图像
YUV——彩色全电视信号数字化
图像的属性:
包含分辨率、像素深度、真/伪彩色。
分辨率种类及区别：
（1）显示分辨率：
指显示屏上能够显示出的像素数目。
例如，显示分辨率为640×
480表示显示屏分成480
行，每行显示640个像素，整个显示屏就含有307200个显像点。
（2）图像分辨率：
指组成一幅图像的像素密度的度量方法。
在用扫描仪扫描彩色图像时，通常要指定图
像的分辨率，用每英寸多少点（dotsperinch，DIP）表示。
如果用300DIP来扫描一幅
8″×
10″的彩色图像，就得到2400×
3000个像素的图像。
分辨率越高，像素就越多。
显示分辨率与图像分辨率的区别
图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。
图像分辨率是确定组成一幅图像的像素数目，而显示分
辨率是确定显示图像的区域大小。
如果显示屏的分辨率为640×
480，那么一幅320×
240的图像只占
显示屏的1/4。
（3）扫描分辨率：
扫描仪扫描图像的扫描精度，单位为每英寸多少点（DotsPerInch,DPI）表示。
扫描分辨
率越大，扫描得到的图像越大。
如：
300DPI扫描8”x10”的彩色图像，将产生2400x3000
像素的图像
（4）打印分辨率：
图像打印时每英寸可识别的点数，单位为DPI。
打印分辨率越大，在纸张大小不变的情
况下，打印的图像越精细。
像素深度：
存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的分辨率。
颜色深度：
决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数目或者灰度图像的每个像素的可能
有的灰度级数
真彩色、伪彩色与直接色：
（1）真彩色：
在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R，G，B三个基色分量，每个基色分量直接决定
显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。
（2）伪彩色：
每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作彩色查找表的表
项入口地址，去查找一个显示图像时使用的R，G，B强度值，用查找出的R，G，B强度值
产生的彩色称为伪彩色。
（3）直接色：
每个像素值分成R，G，B分量，每个分量作为单独的索引值对它做变换。
也就是通过相应
的彩色变换表找出基色强度，用变换后得到的R，G，B强度值产生的彩色称为直接色。
它
的特点是对每个基色进行变换。
使用直接色在显示器上显示的彩色图像看起来真实、自然。
矢量图和位图
（1）矢量图：
矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等。
这种方法实际上是用数学方法来描述一幅图。
矢量图的优点是：
缩放、旋转、移动时图像不会失真；
存储和传输时数据量较小。
矢量图的缺点是：
图像显示时花费时间比较长；
真实世界的彩色图像难以转化为矢量图。
（2）位图：
位图是将一副图像在空间上离散化，即将图像分成许许多多的像素，每个象素用若干个二进
制位来指定该像素的颜色或灰度值。
位图的优点是：
扫描仪、数码相机、摄像机等设备方便的转化为点位图；
显示速度快；
真实世界的图像可以通过。
位图的缺点是：
存储和传输时数据量比较大；
缩放、旋转时算法复杂且容易失真。
图像的格式（6个）：
PSD、BMP、JPEG、GIF、TIFF、TGA
电视制式
（1）电视扫描：
电视视频信号是由视频图像转换成的电信号。
任何时刻，电信号只有1个值，是一维的，
而视频图像是二维的，将二维视频图像转换为一维电信号是通过光栅扫描实现的。
而视
频的显示则是通过在监视器上水平和垂直方向的扫描来实现
（2）扫描方式：
逐行扫描：
每一帧画面一次扫描完成；
隔行扫描：
每一帧画面由两次扫描完成，每次扫描组成一个场，即一帧由两个场组成。
（3）电视扫描参数
行频FH:
每秒钟扫描的行数
场频ff：
每秒钟扫描的场数
帧频fF:
每秒扫描的帧数
彩色电视制式：
即彩色电视的视频信号标准。
定义了彩色电视机对于所接受的电视信号的解码方式、
色彩处理方式和屏幕扫描频率
现行的彩色电视制式（3个）：
视频信号类型（3个）：
（1）复合视频信号：
将亮度和色度信号采用频谱间置方法复合在一起。
主要缺点：
容易导致亮色串扰、清晰度降低等问题。
（2）分量视频信号：
每个基色分量作为独立的视频信号
使用分量电视信号是表示颜色的最好方法，但需要比较宽的带宽和同步信号。
（3）S端子视频信号（S-VIDEO）：
是亮度和色差分离的一种电视信号，是分量模拟电视信号
和复合模拟电视信号的一种折中方案。
主要优点：
减少亮度信号和色差信号之间的交叉干扰；
不需使用梳状滤波器来分离亮度信号和色差信号，这样可提高亮度信号的带宽。
采样频率（2个、公式）：
PAL制、SECAM制，
采样频率fs为：
fs=625×
25×
N=15625×
N=13.5MHz,N=864
其中，N为每一扫描行上的采样数目。
NTSC制
fs=525×
29.97×
N=15734×
N=13.5MHz,N=858
图像子采样：
对视频信号进行采样时，如果对色差信号使用的采样频率比对亮度信号使用频率低，该
采样称为图像子采样。
图像子采样两种采样方法：
一种是使用相同的采样频率对图像的亮度信号和色差信号进行采样
另一种是对亮度信号和色差信号分别采用不同的采样频率进行采样。
图像子采样的压缩特性：
利用人眼对色度信号敏感度比亮度信号敏感度低，把图像中表达颜色的信号去掉
利用人眼对图像细节的分辨能力有一定限度，把图像中的高频信号去掉
子采样就是利用人的视觉系统这两个特性来达到压缩彩色电视信号
数字视频的属性：
视频分辨率、图像深度、帧率、压缩质量
本地影像视频类型：
AVI、DV-AVI、MPEG、DivX、MOV
网络影像视频类型：
ASF、WMV、RM、RMVB
视频压缩基本方法：
空间上：
JPEG压缩算法
时间上：
运动补偿算法
视频压缩图像的分类：
帧内图像I、预测图像P、双向预测图像B
动画分类：
从制作技术和手段看，分为传统动画与计算机动画
从空间视觉效果上看，分为平面动画和三维动画
计算机动画：
采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景
物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。
计算机动画分类：
根据技术作用：
计算机辅助动画、计算机创作动画
根据动画形式：
实时动画（算法动画）、逐帧动画
动画制作的流程：
脚本及动画设计、关键帧设计、中间帧形成、
描线上色、检查拍摄、后期制作
二维动画制作软件（7个）：
Softimage、RETASPRO、USAnimation、ANIMO、点睛辅助动
画制作系统、AXA、Flash
主流三维动画制作软件：
Softimage3D、3DSMAX、Maya、LightWave3D
辅助三维动画制作软件：
Poser、Zbrush、RenderManPro
三维动画软件中的基本概念：
三维视图、NURBS建模、Polygon建模
数据冗余类型：
空间冗余——规则物体的物理相关性
结构冗余——规则纹理、相互重叠的结构表面
时间冗余——视频和动画的画面相关性
视觉冗余——视觉敏感度非均匀、非线性
知识冗余——凭借经验识别
信息熵冗余——也称编码冗余，如果表示多媒体信息的平均比特数大于该消息的信息熵，则多余的部分称为信息熵冗余。
数据压缩技术指标：
（1）压缩比:
压缩过程中输入数据量与输出数据量之比
（2）图像质量（失真度）:
解压后的恢复效果要好
（3）算法的复杂度和运算速度
统计编码基本思想：
统计编码主要方法：
霍夫曼编码、算术编码、行程编码
霍夫曼编码主要思想：
在变字长编码中，对于出现概况大的信息符号编以短字长的码，对于概率小
的符号编以长字长的码
霍夫曼编码（1952）
（1）霍夫曼编码步骤
1）将符号按出现概率由大到小排列，给最后两个符号赋予一个二进制码，概率大的赋1，小的赋0（反之亦可）；
2）把概率最小的两个符号合成一个概率，重复上一步；
重复步骤2，直到最后只剩下两个概率为止；
4）将每个符号所对应的分支的0,1反序排出即可。
（2）霍夫曼编码举例
数字媒体数据的管理方式：
文件系统管理方式、扩充关系数据库的方式、
面向对象数据库的方式、超文本的方式
数字媒体数据管理系统的功能：
（1）表示和处理各种媒体的数据
（2）能反映和管理各种媒体数据的特性，或各种媒体数据之间的空间或时间的关联
（3）满足媒体数据独立性
（4）提供一系列新功能：
适合非格式化数据查询搜索功能
媒体浏览功能
网络数据访问功能
应用程序接口
数字媒体数据库管理系统的体系结构
层次结构：
CD分类：
只读型光盘CD-ROM，多次可写光盘CD-R，可擦写光盘CD-RW
CD工作方式：
CLV技术（恒定线速度）、CAV技术（恒定角速度）
Z-CLV技术（区域恒定线速度）、P-CAV技术（区域恒定角速度）[v=wr]
扫描仪种类：
按结构分：
手持式、平板式、滚筒式、台式
按原理分：
反射式、透射式、多用机
HTML：
是英文HypertextMarkupLanguage的缩写，中文意思是超文本标记语言。
Web客户端：
HTTP协议：
即超文本传输协议，是在Internet中进行信息传送的协议。
HTTP协议是基于
请求/响应模式的。
目前搜索引擎存在的不足：
（1）过分强调查全率，忽视了查准率的提高。
（2）搜索引擎的查询接口缺乏统一的标准，这使得用户在使用不同的搜索引擎时经常采用不
同的检索策略，增加了用户检索的负担。
（3）搜索引擎工作检索机能尚不能满足用户的需求。
如何处理如此繁重的任务并提高处理效
率，是一个优秀的搜索引擎必须要考虑的问题。
基于内容的多媒体搜索特点：
（1）从内容中获取信息，直接对图像、视频、音频进行分析，抽取其特征和语义，建立特征索引
（2）不用点查询和范围查询，而是用相似度匹配
（3）实质是对大型数据库的检索
视频处理和检索领域的研究问题：
（1）视频分割
从时间上确定视频的机构，对视频进行不同层次的分割，如镜头分割、场景分割、新闻故事分割等。
（2）高层语义特征提取
对分割出的视频镜头，提取高层语义特征。
这些高层语义特征用于刻画视频镜头以及建立视频镜头的索引。
（3）视频检索
在事先建立好的索引的基础上，在视频中检索（Query）满足用户需求的视频镜头。
用户的需求通常由文字描述和样例（图像样例、视频样例、音频样例）组合构成。
共性技术：
内容转码技术、内容语义技术、交互与互动技术、广域网协同制作
研究需求：
搜索引擎、中文信息处理、交互与互动
内容分析与理解、融合及网络化、数字内容处理
简述游戏创意设计的主要内容：
游戏构思、游戏的非线性、人工智能、关卡的设计
说明数字媒体版权保护的概念、基本方案及系统框架
概念：
是一种提供可行的知识产权解读方案与合理使用这些数字媒体内容的新兴研究
基本方案：
基于加密认证技术的基本方案、基于数字水印技术的基本方案、基于加密认
证和数字水印技术两者结合的方案
框架：
商业运营模式、法律制度、社会文化习惯、技术机制（DRM总体框架）
内容服务器、许可证服务器、客户端（DRM典型体系结构）
什么是流媒体？
流媒体与传统媒体相比有什么特点？
流媒体是指将一连串的媒体数据压缩后，经过网络分段传送数据，在网络上实时传输影音以供观赏的一种技术与过程。
特点：
缩短等待时间、节省存储空间、可以实现实时传输和实时播放。
什么是P2P技术？
有何特点？
P2P是一种新兴的网络模型，与传统的C/S模型相比，它在网络资源利用率，消除服务器瓶颈等多方面有明显的优势。
去中心化、可扩展性、健壮性、高性价比。
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