CH7 多媒體
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CH7 多媒體 認識聲音的原理 認識聲音的形式 認識聲音的儲存格式 認識影像的形式 認識影像的擷取環境
認識影像的儲存格式 認識視訊的原理 認識視訊的形式 認識視訊的儲存格式
71 聲音
711 聲音的原理
多媒體的重要性
人們靠耳朵聽到外在聲音
71 聲音
711 聲音的原理
多媒體的重要性
人們靠耳朵聽到外在聲音
711 聲音的原理
多媒體的重要性
人們靠耳朵聽到外在聲音
多媒體的重要性
人們靠耳朵聽到外在聲音
聲音的形式
聲音是如何產生的 聲音是如何傳到我們耳朵裡 人耳如何聽到聲音
聲音是如何產生的
聲音的產生起因於物體振動 鼓聲由鼓面振動 人聲是聲帶振動 如果一切都是靜止的就不會有聲音了
聲音是如何傳到我們耳朵裡
需要介質空氣
甚麼可以當作介質
甚麼可以當作介質 空氣 液體
水 固體
木材 鋼鐵
密度越高傳遞速度越快 用鐵軌聽火車 快過 用聲音聽火車
人耳如何聽到聲音
資料來源 Simens
收集聲波
傳遞到耳膜
放大聲音震動聽覺神經解讀
傳到大腦
10
人耳如何聽到聲音
耳朵運作說明 httpwwwyoutubecomwatchv=stiPMLtjYAw
712 電腦聲音的定義
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
聲音是如何產生的
聲音的產生起因於物體振動 鼓聲由鼓面振動 人聲是聲帶振動 如果一切都是靜止的就不會有聲音了
聲音是如何傳到我們耳朵裡
需要介質空氣
甚麼可以當作介質
甚麼可以當作介質 空氣 液體
水 固體
木材 鋼鐵
密度越高傳遞速度越快 用鐵軌聽火車 快過 用聲音聽火車
人耳如何聽到聲音
資料來源 Simens
收集聲波
傳遞到耳膜
放大聲音震動聽覺神經解讀
傳到大腦
10
人耳如何聽到聲音
耳朵運作說明 httpwwwyoutubecomwatchv=stiPMLtjYAw
712 電腦聲音的定義
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
聲音是如何傳到我們耳朵裡
需要介質空氣
甚麼可以當作介質
甚麼可以當作介質 空氣 液體
水 固體
木材 鋼鐵
密度越高傳遞速度越快 用鐵軌聽火車 快過 用聲音聽火車
人耳如何聽到聲音
資料來源 Simens
收集聲波
傳遞到耳膜
放大聲音震動聽覺神經解讀
傳到大腦
10
人耳如何聽到聲音
耳朵運作說明 httpwwwyoutubecomwatchv=stiPMLtjYAw
712 電腦聲音的定義
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
甚麼可以當作介質
甚麼可以當作介質 空氣 液體
水 固體
木材 鋼鐵
密度越高傳遞速度越快 用鐵軌聽火車 快過 用聲音聽火車
人耳如何聽到聲音
資料來源 Simens
收集聲波
傳遞到耳膜
放大聲音震動聽覺神經解讀
傳到大腦
10
人耳如何聽到聲音
耳朵運作說明 httpwwwyoutubecomwatchv=stiPMLtjYAw
712 電腦聲音的定義
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
人耳如何聽到聲音
資料來源 Simens
收集聲波
傳遞到耳膜
放大聲音震動聽覺神經解讀
傳到大腦
10
人耳如何聽到聲音
耳朵運作說明 httpwwwyoutubecomwatchv=stiPMLtjYAw
712 電腦聲音的定義
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
人耳如何聽到聲音
耳朵運作說明 httpwwwyoutubecomwatchv=stiPMLtjYAw
712 電腦聲音的定義
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
712 電腦聲音的定義
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
電腦聲音的定義
聲音的基本樣式 一段時間內聲波的形式
聲波樣式圖
左圖的聲音來源http
wwwyoutubecomwatchv=pgvpj3NoQF4
Karajan - Beethoven Symphony No 5 in C minor Part 1
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
聲音如何儲存在電腦裡
由於聲音屬於連續類比訊號而電腦只能接受 0 與1 的數位訊號因此聲音必須經過數位化才能儲存於電腦
聲音數位化的過程
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
聲音如何儲存在電腦裡
取樣 (sampling) 連續的音響訊號 ( 聲波 ) 數位的音訊
取樣頻率的設定 取樣頻率 (Sampling Rate)
一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
奈奎斯定理
取樣時的頻率要求 一秒取多少個聲音資料才不會失真
奈奎斯定理 (Nyquist sampling theorem) 取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上即
可達到和原始聲音極為類似的音訊
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
奈奎斯定理
人類聽覺頻率範圍大約是 20KHz 需要 40KHz 以上的取樣頻率來對聲音
作取樣 聲音通常使用 441KHzs 為取樣頻率 最近的趨勢是使用更高的取樣頻率 ( 大
約是基本需求的兩倍或四倍 ) 尚未有理論支持 在吹毛求疵的聆聽環境下也難以聽到聲
音的差異
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法一
為了顧及重建過程中的資訊冗餘問題 說法二
CD 發明前的主要數位音訊儲存媒體是錄影帶以 0 與 1 記錄
錄影帶格式為每秒 30 張每張分為 490 條線每條線儲存三個取樣訊號因此每秒有 304903=44100 個取樣點
CD 繼承了這個規格
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
CD 的取樣頻率為何是 441KHz
CD 的取樣頻率是 441KHz 有下列幾種說法 說法三
Sony 及 Philips 兩大集團妥協的產物 規格分別是 43 及 47 妥協後決定 441KHz
說法四 當時的儲存光碟的技術最大只有 74mins
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
聲音如何儲存在電腦裡
量化 (Quantization) 在每個 x 軸的取樣點下將其 y 軸的高度以一個最接
近的量化數字表示 量化誤差 (Quantization Error)
在每個 x 軸的取樣點下其 y 軸的量化數字高度與真正數值的差
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
常見的音訊格式列表
CD audio DAT
取樣頻率 (KHz) 441 48
取樣量化大小 (bits) 16 16
量化方式 線性量化法 線性量化法
聲道數目 2 2
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
聲音儲存在電腦的格式
一般 CD 的音樂品質 44100Hz 16bits 量化 左右聲道的取樣頻率
CD audio 規格 一分鐘的聲音容量大小 =44100(441KHz)2(16 bits)2( 左右聲道 )60( 秒 ) =10584000(Bytes)10MB
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
不同樂器的音色差異
音色的差別在不同的樂器上很明顯 以A( La)這個音為例
小提琴拉奏鋼琴彈奏 相似之處 (週期相近 ) 明顯的差別 (週期內的波形不同 )
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
713 數位聲音的種類 單聲道 (Mono)
立體聲 (Stereo)
51 聲道
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
單聲道 (Mono)
一個麥克風錄製 僅能錄製單一聲音資訊
一個喇叭發聲 即使使用多個喇叭因聲音來源僅有一個仍只有一個訊號無法感受聲音左右移動的特性
單聲道在娛樂上 已被立體聲或更多的聲道取代
單聲道使用價值 在不須強調立體聲效果又要降低頻寬的系統上
無線電系統電話
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
立體聲 (Stereo)
利用二支麥克風收音 1950年代末期研發立體聲錄音方式 立體聲比起單聲道
多了一個聲道以營造出左右音效不同 可以產生動態變化的立體音效
比起單聲道而言 有兩個聲道 資訊量多一倍 檔案大小也多一倍
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
單聲道能否經由處理轉成立體道
利用音頻分離技術 從單聲道中取出不同的音頻再依立體聲的產生方式獲得模擬立體聲的效果
用在古典音樂上 可增加 1950年代以前錄音的立
體感 此技術能增加單聲道的位置立體感 但比起直接採立體聲錄製的技術仍有一段差距
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
不同聲音品質的差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor First movement Allegro con brio
(40秒 )
取樣頻率 8000Hz單聲道
取樣頻率 8000Hz立體聲
取樣頻率44100Hz單聲道
取樣頻率44100Hz立體聲
不同聲音品質的檔案差異
Karajan 1963 - Beethoven Symphony No 5 in C minor
First movement Allegro con brio錄音品質 檔案大小 (mp3)
取樣頻率 8000Hz單聲道
117MB
取樣頻率 8000Hz立體聲道
232MB
取樣頻率 44100Hz單聲道
489MB
取樣頻率 44100Hz立體聲道
964MB
51 聲道
立體聲可以增加聲音的動態表現 立體聲的缺點
真實世界的聲音來自前後左右上下 立體聲仍少了一些真實性
多媒體業者致力於以更多的聲道來提高聽者的音響視聽效果 產生 51 聲道
資料來源 httpshoppingudncom
51 聲道 運用於各類家庭影院中 常見的聲音錄製壓縮格式
AC-3(Dolby Digital) DTS
5 聲道 左右後左後右中置聲道 中置聲道負責傳送低於 80Hz 的聲音信
號提供在欣賞影片時優良的人聲效果並可以把對話集中在整個聲場的中間
1 聲道 專門設計的超低音聲道 產生頻率範圍在 20~ 120Hz 的超低音
資料來源 httphardwaremydriverscom
51 聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
比 51 聲道更強大的 71系統已經出現
在 51 聲道上增加中左和中右兩個發聲位置
缺點 成本比較高 比 51 聲道增加的效果又很有限
目前並沒有廣泛的應用
資料來源 httppremiersupportdellcomsupportedocssystemsxlobmmdctsetup_7_1audiohtm
714 數位聲音的格式
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
Wave 微軟公司所制定的聲音規格 電腦的標準聲音格式之一 進入Windows 離開Windows 附檔名為 wav 以取樣及量化的方式記錄 未經壓縮處理音質方面保留最詳細的數位音效 檔案體積大
51 聲道
立體聲可以增加聲音的動態表現 立體聲的缺點
真實世界的聲音來自前後左右上下 立體聲仍少了一些真實性
多媒體業者致力於以更多的聲道來提高聽者的音響視聽效果 產生 51 聲道
資料來源 httpshoppingudncom
51 聲道 運用於各類家庭影院中 常見的聲音錄製壓縮格式
AC-3(Dolby Digital) DTS
5 聲道 左右後左後右中置聲道 中置聲道負責傳送低於 80Hz 的聲音信
號提供在欣賞影片時優良的人聲效果並可以把對話集中在整個聲場的中間
1 聲道 專門設計的超低音聲道 產生頻率範圍在 20~ 120Hz 的超低音
資料來源 httphardwaremydriverscom
51 聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
比 51 聲道更強大的 71系統已經出現
在 51 聲道上增加中左和中右兩個發聲位置
缺點 成本比較高 比 51 聲道增加的效果又很有限
目前並沒有廣泛的應用
資料來源 httppremiersupportdellcomsupportedocssystemsxlobmmdctsetup_7_1audiohtm
714 數位聲音的格式
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
Wave 微軟公司所制定的聲音規格 電腦的標準聲音格式之一 進入Windows 離開Windows 附檔名為 wav 以取樣及量化的方式記錄 未經壓縮處理音質方面保留最詳細的數位音效 檔案體積大
51 聲道 運用於各類家庭影院中 常見的聲音錄製壓縮格式
AC-3(Dolby Digital) DTS
5 聲道 左右後左後右中置聲道 中置聲道負責傳送低於 80Hz 的聲音信
號提供在欣賞影片時優良的人聲效果並可以把對話集中在整個聲場的中間
1 聲道 專門設計的超低音聲道 產生頻率範圍在 20~ 120Hz 的超低音
資料來源 httphardwaremydriverscom
51 聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
比 51 聲道更強大的 71系統已經出現
在 51 聲道上增加中左和中右兩個發聲位置
缺點 成本比較高 比 51 聲道增加的效果又很有限
目前並沒有廣泛的應用
資料來源 httppremiersupportdellcomsupportedocssystemsxlobmmdctsetup_7_1audiohtm
714 數位聲音的格式
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
Wave 微軟公司所制定的聲音規格 電腦的標準聲音格式之一 進入Windows 離開Windows 附檔名為 wav 以取樣及量化的方式記錄 未經壓縮處理音質方面保留最詳細的數位音效 檔案體積大
51 聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
比 51 聲道更強大的 71系統已經出現
在 51 聲道上增加中左和中右兩個發聲位置
缺點 成本比較高 比 51 聲道增加的效果又很有限
目前並沒有廣泛的應用
資料來源 httppremiersupportdellcomsupportedocssystemsxlobmmdctsetup_7_1audiohtm
714 數位聲音的格式
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
Wave 微軟公司所制定的聲音規格 電腦的標準聲音格式之一 進入Windows 離開Windows 附檔名為 wav 以取樣及量化的方式記錄 未經壓縮處理音質方面保留最詳細的數位音效 檔案體積大
714 數位聲音的格式
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
Wave 微軟公司所制定的聲音規格 電腦的標準聲音格式之一 進入Windows 離開Windows 附檔名為 wav 以取樣及量化的方式記錄 未經壓縮處理音質方面保留最詳細的數位音效 檔案體積大
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
Wave 微軟公司所制定的聲音規格 電腦的標準聲音格式之一 進入Windows 離開Windows 附檔名為 wav 以取樣及量化的方式記錄 未經壓縮處理音質方面保留最詳細的數位音效 檔案體積大
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
MIDI Musical Instrument Digital
Interface 的縮寫 不是直接記錄聲音取樣資料 記錄發聲樂器的種類與樂曲等音符資訊 通常為純音樂 檔案非常小 檔案副檔名為 mid 藉由專門彈奏MIDI 的電子琴透過連
接線與介面卡可直接將彈奏的內容記錄到電腦內變成MIDI檔案
資料來源 httpiwritethemusiccommidihtml
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
MP3 MPEG Audio Layer 3 的壓縮技術 MPEG I(VCD 規格 ) 格式中用來壓縮聲音的
技術 利用破壞性壓縮技術壓縮Wave檔案
還原成Wave檔案與原始的檔案略有不同但人耳聽起來卻沒有什麼差別
壓縮率為十倍左右 一首五分鐘的歌曲
Wave檔約 50MB 左右 MP3檔只要 5MB
MP3 是有失真的聲音壓縮格式 無失真的聲音壓縮格式
FLAC 為 Free Lossless Audio Codec縮寫 可自由使用 無失真音頻壓縮編碼 常見於歐美 副檔名 flac
無失真聲音格式
無失真的聲音壓縮格式 APE
Monkeys Audio 目前常見於大陸使用 副檔名 ape
無失真聲音格式
WAV MP3 FLAC Monkeys Audio
壓縮性質 無失真 失真 無失真 無失真壓縮倍率 1 10左右 小於 2 小於 2
音訊品質 最高 高 最高 最高副檔名 wav mp3 flac ape
CH01 電腦基本架構
常見的音訊壓縮格式比較
其他常見的數位聲音格式
AU Unix系統上所採用的一種聲音格式 副檔名為 au 應用在網路與 Unix 的系統上
RA 網路上撥放即時聲音檔 RealNetworks公司發展的格式之一 副檔名為 ra
RealNetworks公司的音訊壓縮格式 rm 或 rmvb
資料來源 RealNetworkscom
其他常見的數位聲音格式
AIFF 麥金塔電腦自訂格式 Audio Interchange File Format 的縮寫
經由取樣與量化方式 與 Wave 的檔案格式類似
資料來源 wwwapplecom
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
WaveMIDI與 MP3 的格式差異
MP3 MPEG Audio Layer 3 的壓縮技術 MPEG I(VCD 規格 ) 格式中用來壓縮聲音的
技術 利用破壞性壓縮技術壓縮Wave檔案
還原成Wave檔案與原始的檔案略有不同但人耳聽起來卻沒有什麼差別
壓縮率為十倍左右 一首五分鐘的歌曲
Wave檔約 50MB 左右 MP3檔只要 5MB
MP3 是有失真的聲音壓縮格式 無失真的聲音壓縮格式
FLAC 為 Free Lossless Audio Codec縮寫 可自由使用 無失真音頻壓縮編碼 常見於歐美 副檔名 flac
無失真聲音格式
無失真的聲音壓縮格式 APE
Monkeys Audio 目前常見於大陸使用 副檔名 ape
無失真聲音格式
WAV MP3 FLAC Monkeys Audio
壓縮性質 無失真 失真 無失真 無失真壓縮倍率 1 10左右 小於 2 小於 2
音訊品質 最高 高 最高 最高副檔名 wav mp3 flac ape
CH01 電腦基本架構
常見的音訊壓縮格式比較
其他常見的數位聲音格式
AU Unix系統上所採用的一種聲音格式 副檔名為 au 應用在網路與 Unix 的系統上
RA 網路上撥放即時聲音檔 RealNetworks公司發展的格式之一 副檔名為 ra
RealNetworks公司的音訊壓縮格式 rm 或 rmvb
資料來源 RealNetworkscom
其他常見的數位聲音格式
AIFF 麥金塔電腦自訂格式 Audio Interchange File Format 的縮寫
經由取樣與量化方式 與 Wave 的檔案格式類似
資料來源 wwwapplecom
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
MP3 是有失真的聲音壓縮格式 無失真的聲音壓縮格式
FLAC 為 Free Lossless Audio Codec縮寫 可自由使用 無失真音頻壓縮編碼 常見於歐美 副檔名 flac
無失真聲音格式
無失真的聲音壓縮格式 APE
Monkeys Audio 目前常見於大陸使用 副檔名 ape
無失真聲音格式
WAV MP3 FLAC Monkeys Audio
壓縮性質 無失真 失真 無失真 無失真壓縮倍率 1 10左右 小於 2 小於 2
音訊品質 最高 高 最高 最高副檔名 wav mp3 flac ape
CH01 電腦基本架構
常見的音訊壓縮格式比較
其他常見的數位聲音格式
AU Unix系統上所採用的一種聲音格式 副檔名為 au 應用在網路與 Unix 的系統上
RA 網路上撥放即時聲音檔 RealNetworks公司發展的格式之一 副檔名為 ra
RealNetworks公司的音訊壓縮格式 rm 或 rmvb
資料來源 RealNetworkscom
其他常見的數位聲音格式
AIFF 麥金塔電腦自訂格式 Audio Interchange File Format 的縮寫
經由取樣與量化方式 與 Wave 的檔案格式類似
資料來源 wwwapplecom
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
無失真的聲音壓縮格式 APE
Monkeys Audio 目前常見於大陸使用 副檔名 ape
無失真聲音格式
WAV MP3 FLAC Monkeys Audio
壓縮性質 無失真 失真 無失真 無失真壓縮倍率 1 10左右 小於 2 小於 2
音訊品質 最高 高 最高 最高副檔名 wav mp3 flac ape
CH01 電腦基本架構
常見的音訊壓縮格式比較
其他常見的數位聲音格式
AU Unix系統上所採用的一種聲音格式 副檔名為 au 應用在網路與 Unix 的系統上
RA 網路上撥放即時聲音檔 RealNetworks公司發展的格式之一 副檔名為 ra
RealNetworks公司的音訊壓縮格式 rm 或 rmvb
資料來源 RealNetworkscom
其他常見的數位聲音格式
AIFF 麥金塔電腦自訂格式 Audio Interchange File Format 的縮寫
經由取樣與量化方式 與 Wave 的檔案格式類似
資料來源 wwwapplecom
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
WAV MP3 FLAC Monkeys Audio
壓縮性質 無失真 失真 無失真 無失真壓縮倍率 1 10左右 小於 2 小於 2
音訊品質 最高 高 最高 最高副檔名 wav mp3 flac ape
CH01 電腦基本架構
常見的音訊壓縮格式比較
其他常見的數位聲音格式
AU Unix系統上所採用的一種聲音格式 副檔名為 au 應用在網路與 Unix 的系統上
RA 網路上撥放即時聲音檔 RealNetworks公司發展的格式之一 副檔名為 ra
RealNetworks公司的音訊壓縮格式 rm 或 rmvb
資料來源 RealNetworkscom
其他常見的數位聲音格式
AIFF 麥金塔電腦自訂格式 Audio Interchange File Format 的縮寫
經由取樣與量化方式 與 Wave 的檔案格式類似
資料來源 wwwapplecom
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
其他常見的數位聲音格式
AU Unix系統上所採用的一種聲音格式 副檔名為 au 應用在網路與 Unix 的系統上
RA 網路上撥放即時聲音檔 RealNetworks公司發展的格式之一 副檔名為 ra
RealNetworks公司的音訊壓縮格式 rm 或 rmvb
資料來源 RealNetworkscom
其他常見的數位聲音格式
AIFF 麥金塔電腦自訂格式 Audio Interchange File Format 的縮寫
經由取樣與量化方式 與 Wave 的檔案格式類似
資料來源 wwwapplecom
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
其他常見的數位聲音格式
AIFF 麥金塔電腦自訂格式 Audio Interchange File Format 的縮寫
經由取樣與量化方式 與 Wave 的檔案格式類似
資料來源 wwwapplecom
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
715 數位聲音的頻率頻道與深度
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位聲音的頻率頻道與深度
聲音檔案大小參數 頻率
441KHz 2205KHz 11025KHz 8KHz 頻道
立體聲 ( 兩個頻道 ) 與單聲道 ( 一個頻道 ) 深度
每個聲音的量化參數 (16bits 或 8bits)
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位聲音的頻率頻道與深度 最常見的規格一分鐘為 106MB 左右
441KHz 16bits立體聲 採用單聲道因頻道數目減半
只有一半大小的 529MB 左右 以低品質的 11KHz單聲道音訊
一分鐘只要 066MB 經過 Mp3壓縮容量會縮小成十分之一左右一分鐘Wave格式檔案大小 量化參數 (8 bits) 量化參數 (16 bits)
取樣頻率 單聲道 立體聲 單聲道 立體聲11025 KHz 066MB 132MB 132MB 265MB
2205 KHz 132MB 265MB 265MB 529MB
441KHz 265MB 529MB 529MB 106MB
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
72 影像的形式
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
721 影像的定義
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
影像的定義
影像擷取設備的目的 擷取一般影像成為數位影像
重要擷取步驟 將影像資訊藉由鏡頭投射在感光元件上 將感應到的訊號強度利用 ADC晶片轉成數位資訊 以 DSP晶片記錄成影像格式儲存在記憶體中
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
影像的定義
數位相機 以數位方式記錄的設備
傳統相機 以類比方式記錄的設備
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位影像擷取設備的擷取流程
1 按下快門光線通過鏡頭光圈及快門後聚焦在感光元件上
2 擷取光線感光元件會將接收到的光源轉換成類比訊號
3 轉換訊號類比數位轉換器會將接收到的類比訊號轉換成數位訊號然後將數位訊號傳送給數位訊號處理器
4 影像格式化數位訊號處理器將數位訊號壓縮格式化使其符合影像格式
5 存入記憶卡最後將壓縮過後的檔案存至記憶卡中
ADCDSP
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
不同相機的差異
一台數位相機的拍攝品質 光圈的品質 感光元件特性 ADC 和 DSP晶片的效率
不同品牌的相機拍攝結果差異 明亮銳利柔和
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位相機拍攝影像檔案大小
Canon IXUS300 HS 數位相機的拍攝尺寸與檔案大小 S03M(640x480) M32M(1600x1200) M24M(2272x1704) M16M(2816x2112) L10M(3648x2736)
影像的精緻程度 (拍攝尺寸 ) 與檔案大小成比例 尺寸愈大 (愈精緻 ) 檔案愈大
資料來源 Canon
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
722 數位影像的特點
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
傳統相機分為 單眼相機
攝影專業人士使用 雙眼相機
傻瓜相機一般人使用 傳統相機的特點
使用底片需要額外成本 洗成照片時需要底片的沖洗費用與相紙的費用
傳統相機特點
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
使用感光元件及記憶體 影像記錄在儲存媒體 儲存媒體可以重覆使用
數位相機特點
資料來源 httpblogdcviewcom
感光元件
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
傳統相機 數位相機底片需求 需要 不需要預覽影像 不可 可以後製處理 不易 容易網路傳輸 不易 容易影像品質 佳 依解析度而定消耗電量 低 高
沖洗照片品質 較佳 佳
傳統相機與數位相機的比較
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
723 數位影像的原理
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
像素方式表示 將類比的圖像資訊經數位化處理 分析並記錄每一像素點的顏色以獲得一個二維的圖像陣列
一個像素點的色彩由紅 (Red)綠 (Green)藍 (Blue)三種元素所組成
每種元素又各區分為 256 種不同深淺的程度 256 種可以用一個 Byte 表示
數位影像的原理
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位影像的原理
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
全部的色彩共有 2563=16777216色 (全彩 1677萬色 )
如果一張影像所需的色彩數目遠小於 1677萬色例如 256色 可以使用調色盤來記錄 256 種不同顏色的 RGB 數值 每個像素僅需以一個 Byte 來表示色彩的索引即可
一個 Byte 可以表示 256 種可能 可將原本三個 Bytes 表示一個像素的方式減少為一個
Byte 來表示一個像素
數位影像的原理
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
像素圖 以像素為基本單位 放大後會產生鋸齒狀
數位影像的原理
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
要解決鋸齒問題須將像素圖改為向量圖 向量圖
以向量方式記錄圖形的所有細節 在局部放大圖中仍維持平滑的細節
數位影像的原理
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
向量圖特性
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
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- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
像素圖 拍攝而成 放大後會產生鋸齒狀
向量圖 軟體繪製而成 擁有平滑的細節
像素圖與向量圖的差異
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
724 色彩原理
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
RGB色彩原理的三原色 紅( Red)綠( Green)藍( Blue)
三原色 只要用這三種顏色可以混合出其他各
種顏色 紅 + 綠 = 黃 紅 + 藍 = 紫紅 藍 + 綠 = 青 紅 + 綠 + 藍 = 白
色彩原理
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
一般色彩的表示須三個參數 R G B Y(亮度 ) Cb(藍色偏移量 ) Cr(紅色偏移量 ) Y(亮度 ) U(色度 ) V(濃度 )
印刷系統採 CMYK 四色 C 青色 M 洋紅色 Y 黃色 K 黑色
RGB 和 CMYK色彩的關係
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
理論上 C+M+Y=K
但 C+M+Y 的黑色並不像純黑色般有光澤 因此需要另一個顏色 K 來顯現純黑色
輸出設備(印表機印刷器材等)廠商直接製作 CMYK 四個墨水匣來確保顏色混合的深度和黑色的純度
CMYK色彩
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
同樣都是色彩系統 RGB 使用在儲存顯示影像上 CMYK 運用在印刷上
RGB 和 CMYK色彩的關係
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
725 數位影像的格式種類
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位影像的格式的重要
原數位影像
軟體觀看之數位影像壓縮處理compression
解壓縮處理decompression
儲存設備
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
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- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
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- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
壓縮 壓縮可減少檔案量
可表示色彩數 影像的品質
處理時間 處理過程越簡單 處理時間越短
數位影像的格式差異
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
分為無失真失真兩種 無失真性壓縮 (loseless compression)
解壓縮後的影像和原始影像一致沒有絲毫的不同 檔案壓縮程度非常有限 常見的格式 BMP檔
失真性壓縮 (lossy compression) 解壓縮後的影像與原拍攝影像存有差距
差距須控制在人眼無法察覺的程度 壓縮比很大的壓縮方式 常見的格式 JPG檔
數位影像格式壓縮
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
全彩標準的色彩數 RGB 三色 R 256 種 G 256 種 B 256 種 總共有 256times256times256=16777216色 (1677萬色 )
數位影像格式色彩數
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
無失真性壓縮 微軟所提出的點陣圖格式 常見於 Windows桌面的底圖格式 缺點是全彩影像不具有壓縮的功能 檔案大 ( 影像佔多少資料量檔案就有多大 )
不適用於網路傳輸上 16色 256色和灰階圖片則可以使用 RLE 技術壓縮
BMP
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
失真性壓縮 256色以下無失真壓縮 網頁上常用的影像格式之一
透明圖 (把背景變透明 ) 交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 動畫 (把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 )
透過色盤數目減少的方式將檔案縮小 GIF 最多只儲存 256色的數位影像
全彩的影像需先轉為 256色 16色灰階或黑白的影像類型才能存成 GIF檔
GIF
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
假邊界效應
GIF色彩
JPG 原圖 256色 GIF 圖
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
GIF色彩
16色 GIF 圖 黑白 GIF 圖
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
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- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
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- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
無失真壓縮 近年來由於 GIF 格式引發權利金的問題所以 PNG
格式就成為免費的 GIF代替品 網際網路上重要的影像格式之一 具有下列功能
結合 GIF 可製作透明圖 交錯顯示 支援全彩影像的優點 可製作透明的 Alpha Channel 目前尚無法儲存動畫
PNG
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
網頁常用的影像圖形格式之一 壓縮率可達數十倍
1MB 的影像存成 JPG檔後可能只剩幾十 K 視影像的複雜度及設定的壓縮率而定
採轉換頻率壓縮 影像的細節部份會因壓縮率的提高而損失
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 50 48496 bytes
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
通常伴隨著影像失真 以正常的比例壓縮肉眼很難看出壓縮前
後的差異 壓縮率高
檔案小 影像品質差 肉眼容易分辨差異
壓縮率低 檔案大 影像較不失真
JPG 格式支援 RGB全彩灰階等影像類型
JPG
JPG 原圖 92354 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
JPG品質 10 23072 bytes
多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
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- 51聲道
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- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
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- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
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- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
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- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
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- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
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- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
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- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
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- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
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- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
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- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
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- 電視原理
- 電視原理 (2)
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- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
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- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
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- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
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- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
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- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
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- Quick Time
- VCD
- SVCD
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- ITU
- HDTV
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多家公司共同制訂的格式 目前影像處理界最普遍支援的圖檔格式 特點
跨平台 (Windows UNIXMac OS2皆可使用 ) 無失真壓縮 ( 可使用 LZW Huffman 方法 ) 適合應用於印刷輸出上
大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔
TIF
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
TIF 支援 RGB全彩 256色 16色 灰階 黑白 目前唯有 TIF檔能存成 16-bits灰階與 48-bits 的全彩類型 一般的規格為 8-bits灰階與 24-bits全彩
TIF檔是圖片做為印刷用途的最好選擇
TIF
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF
TIF檔 403MB (1444times972)
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
TIF vs JPG
JPG檔品質 5 123KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
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- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
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- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
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- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
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- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
TIF vs JPG
JPG檔品質 3 931KB TIF檔 LZW壓縮 294MB
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
PhotoImpact專屬的影像檔案格式 保留 PhotoImpact專屬物件系統及其相關設定以便日後可加以重新編修
其它影像處理軟體通常不支援 UFO 格式
UFO
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
Photoshop所製作出來的檔案格式 具有 Photoshop 中物件屬性及設
定並可於日後再加以重新編修
PSD
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
726 數位化影像處理 影像輸入影像儲存影像輸出影像處理
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
將待處理的影像輸入電腦 常見設備
數位相機 掃描器
將類比影像以「掃描」的方式數位化後轉成數位化資料儲存電腦
影像輸入
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位相機多已具備人臉搜尋的功能
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
部份數位相機具有人臉辨識功能
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
將影像儲存起來以便日後進一步使用或傳遞 常見的儲存設備電腦主機內的硬碟 其他的儲存設備
隨身碟 光碟
影像儲存
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
儲存空間有限 減少資料的佔有空間並且可縮短傳遞時間
影像格式的變換 BMP檔改存成 JPG檔
壓縮參數調整 JPG檔的影像品質由 90降低成 25
檔案縮小所付出的代價 影像品質的變差
只要影像品質變差的程度不大這樣的轉換還是值得的
影像儲存
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
影像顯示 顯示器
顯示正在運作的影像 顯示效果因素
螢幕尺寸 解析度 影像顯示卡
愈多「像素」的顯示器與影像顯示卡的組合愈能夠展現影像的細節與層次
影像輸出
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
列印 印表機
熱轉印式 噴墨式 雷射式
輸出影像的解析度 dpi(dot per inch) 一般而言輸出的的影像品質比原輸入的差 尺寸放大也會影響影像的輸出品質
影像輸出
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
種類 設備價格 特性
CRT螢幕 15~19吋
體積大重量重 價格較低 以映像管顯示影像色彩較為準確 比較耗電
LCD液晶螢幕
17吋 ~24吋
( 或更大 )
體積小比 CRT輕 價格較傳統 CRT螢幕高 螢幕顏色會因為看的角度不同而產生變化 比較不耗電
投影機 依投影幕尺寸決定
體積小重量輕 價格高投影尺寸大 可以當做家庭劇院設備 經由燈泡投影無法像 CRT 或是 LCD那麼亮 燈泡壽命有限燈泡耗材價格高
影像輸出
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位影像的好處 儲存輸出容易 可利用軟體進行處理
常見的影像處理軟體 Photoshop PhotoImpact ACDSee
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
軟體名稱 公司 軟體特性
Photoshop Adobe
功能強大的專業影像編輯軟體 支援多種影像格式 圖層的功能適合影像編輯 提供濾鏡效果適合影像合成
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
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- 影像輸出 (2)
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- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
軟體名稱 公司 軟體特性
PhotoImpact
原為友立資訊
現為科立爾數位科技公司( Corel)
色彩管理影像網頁上傳幻燈片製作等功能
創意範本供使用者採用 提供不同套版可自行合成影像 操作簡單適合一般使用者使用
影像處理
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
軟體名稱 公司 軟體特性
ACDSee ACD Systems
最受歡迎的看圖軟體之一 影像檔案讀取快速 介面簡單人性化 價格較低
影像處理
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
將影像傳輸到他處設備 網路頻寬與檔案大小影響傳輸時間
傳輸與網頁應用最常見的影像格式 高壓縮率的 JPG檔
影像傳遞
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
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- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
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- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
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- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位影像的好處 提供使用者自行編修的功能
藉由影像編修軟體的協助可編修細至一個影像像素的資訊
基本的影像處理 影像選取 去除背景 色彩修正 銳利度修正 人像編修
實習課程將引導同學具備基本的影像編修技術
影像處理
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
73 視訊的原理
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
731 視覺暫留的原理
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
人為什麼可以將一張張的影像看成會動的影片
視覺暫留效應 光對視網膜所產生的視覺效應 視覺暫留效應在光停止後會保留約二十四分之一秒
一秒鐘影像變換次數達 24 張以上人眼就會視為連續的動態影片
視覺暫留的原理
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
視訊 (Video) 一系列的靜態影像賦予聲音 加以儲存傳送與重現的各種技術
通常視訊所呈現出來的結果就是影片 是連續的影像加上聲音效果
視覺暫留的原理
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
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- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
732 類比視訊規格
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
視訊格式 分為類比與數位兩種
傳統電視系統是最具代表性的類比視訊系統 電視將視訊畫面訊號轉為電子訊號以很快
的速度連續顯示在螢幕上 為了讓人眼感覺自然每秒所顯示的畫面個
數必須夠多 ( 必須高於視覺暫留的需求 )
類比視訊規格
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
映像管的電子束撞擊螢幕產生色彩 電子束一次只能撞擊一個點 電子束須以極高的速度移動
掃瞄 在很短的時間內將螢幕上的每
一個點都撞擊過一遍
電視原理
資料來源 httpwwwkhjhkhedutw1223b1htm
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
電子束以水平方向掃描進行 螢幕畫面由一條條水平掃瞄線構成 兩種掃瞄做法
逐條掃描 適用於掃描速度較高的設備
交錯式掃瞄 水平掃瞄線分為奇數與偶數兩組 依序先掃描所有奇數線再掃描所有偶數線 其作用在使畫面看起來更為平順 此方法適用掃描速度不高的設備
電視原理
資料來源 httpwwwsynnexcomtw
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
決定視訊品質好壞的因素 掃瞄線
一個畫面的掃瞄線愈多所顯現的影像就愈清晰細緻 播放畫面數目
一秒鐘所播放畫面數目則決定所播放出來的效果是否平順
電視原理
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
目前世界上常見的類比視訊規格有以下三種 NTSC SECAM PAL
類比視訊規格
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
NTSC 1952年由美國國家電視標準委員會( National Television System Committee 縮寫為 NTSC)制定的彩色電視廣播標準
NTSC標準規格 水平掃描線 525 條 交錯式掃描 每秒 30 個畫面 採用國家美國加拿大墨西哥等
大部分美洲國家以及台灣日本韓國菲律賓
NTSC
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
1966年由法國研發 SECAM 的特點
不怕干擾彩色效果好但兼容性差 SECAM標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面
採用 SECAM制的國家主要為俄羅斯法國埃及以及非洲的一些法語系國家等
SECAM
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
1950年代由西德的德律風根公司設計 針對美規 NTSC 的缺點研究及改進 PAL標準規格
水平掃描線 625 條 交錯式掃描 每秒 25 個畫面 除了北美東亞部分地區使用 NTSC標準
中東法國及東歐採用 SECAM標準外世界上大部份地區都是採用 PAL標準
PAL
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
NTSC 與 PAL 的檢驗畫面
NTSC PAL
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
背景白線條方格 底部畫面有 1317 個方格 1418 條垂直及
水平白線 每個方格都是正方形 檢查 4 3 的失真度
線直不直 螢幕的聚焦功能
線清不清楚 聚光效果
線白不白 色彩純度
灰色是否含其他色彩
檢驗畫面
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
電子圓圖案 電子圓是一個正圓形 直徑為 12 個方格 圓心是測試圖的中心
檢查螢幕的幾何失真 寬高比是否正確
圓是否很圓 交錯式掃描品質如何
圓周是否平滑圓周如呈現鋸齒狀表示分別掃描奇偶線的品質不佳
檢驗畫面
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
電子圓內部 中間偏下柵狀圖案
五組粗細不同的黑白垂直柵狀線條組成 檢查影像的清晰度 顯示的分隔條紋越細電視機的清晰度越高
檢驗畫面
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
下半中央的灰度階梯 0 20 40 60 80 100等六種不同明亮程度的灰色組成
檢查信號傳輸通道線性 相等間隔的灰色區塊並具有相等
對比度變化表示傳輸效果優良
檢驗畫面
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
三大系統的使用國家分布圖
資料來源 Wikipedia
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
733 視訊的數位化與壓縮概念
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
未經壓縮的影片檔案有多大 假設一個大小為 352times240 的影片以每秒 30 張來計算
一分鐘未經壓縮的影片容量為 60( 秒 )times30( 張 )times352times240times3(RGB 三色 )435MB
上述是 MPEG-1( 也就是 VCD) 的規格 未經壓縮的影片一分鐘要 04G 一小時就需要 60times0424G 目前一張 VCD 的容量約為 680MB 左右
可知數位影片的壓縮率有多大
視訊數位化與壓縮概念
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
數位視訊是由很多畫格 (frame)所組成其檔案大小由下列幾個因素決定 畫格尺寸
畫面的長和寬的像素 影像深度
常見的樣式是全彩也就是 RGB各 8 位元總共 24 位元表示一個像素點
畫格播放率 每秒鐘要播放多少個畫格
視訊內容 每個畫格的內容 內容簡單的畫格通常會比內容複雜的畫格來得容易壓縮
決定壓縮率的因素
資料來源 Winzip
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
要如何達到如此高的壓縮率 利用連續畫格的相似性來降低儲存資料量
不需要將每個畫格都記錄 從畫格序列中挑出一些關鍵畫格 (稱為 I-Frame)
利用影像壓縮的方式加以儲存 介於關鍵畫格之間的其他畫格
只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
高壓縮率的概念
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
一段影片依照影片的變化程度分成許多影像群組(Group of pictures)
影像群組 畫格間變化小的影片之影像組合
一個影像群組的畫格包括 I-Frame(Intra Frame) P-Frame(Predicted Frame) B-Frame(Bidirectional Frame) 分別給予不同的壓縮方式
影片壓縮
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
I-Frame 整個畫格採影像壓縮技術壓縮
P-Frame 以 I-Frame 或其他 P-Frame 為參考畫格進行最近似區塊替代
B-Frame 參考鄰近的 I-Frame 及 P-Frame進行最近似區塊替代
本身不會再被其他畫格所參考
影片壓縮
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
一個影像群組 (GOP) 前後各一個 I-Frame(I)組成 之間穿插幾個 P-Frame(P) I-Frame 和 P-Frame 或 P-Frame 和 P-Frame之間
數個 B-Frame(B)所組成
影片壓縮
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
參考方式 ( 以連結線表示 ) 第四個畫格的 P-Frame
參考第一個 I-Frame 第七個畫格的 P-Frame
參考第四個 P-Frame B-Frame
以鄰近的 I-Frame 或 P-Frame 為參考對象 第二個畫格的 B-Frame
參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame 第三畫格的 B-Frame
也是參考第一個 I-Frame 及第四個 P-Frame
影片壓縮
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
一個畫格如果解碼上有雜訊 將影響到被參考到的畫格
第一個畫格 I-Frame 有雜訊 首先影響第四畫格的 P-Frame 第四畫格又影響第七畫格 第二三畫格被第一及第四畫格所影響 第五六畫格也被第四及第七畫格所影響
影片壓縮
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
觀看影片的現象 某一個畫面有雜訊出現
有時會影響影片一段時間 (I 或 P frame) 有時卻又一閃即逝 (B-Frame)
影片觀看時無法以跳躍至任何一個畫格 大部分的軟體只有 I-Frame 接受跳躍觀看
影片壓縮
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
734 數位視訊規格
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
MPEG-1MPEG-2 或 MPEG-4 有甚麼差別 MPEG 影音壓縮技術
由 ISO組織的 Motion Picture Expert Group委員會 1988年起提出因此簡稱為 MPEG 根據其不同用途先後提出了MPEG-1MPEG-2
MPEG-4MPEG-7等規格
數位視訊規格
資料來源维基百科
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
最早發表的 MPEG 規格 採用區塊方式的運動補償 離散餘弦轉換 (DCT) 量化等技術 規格要求
12Mbps 的傳輸速率 標準解析度為 352times240 色彩運算採用較符合人類感官知覺的 YCbCr色彩模型
YCbCr 是 RGB 外的一種色彩模型 MPEG-1 對於單一影像採用類似於 JPEG 的壓縮技術
MPEG-1
資料來源维基百科
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
VCD 採用 MPEG-1 作為核心技術 解析度為 352times240 使用固定 115Mbps 的位元率略低於 MPEG-1 的需求
在播放快速動作的視訊時 由於資料量的不足使視訊畫面容易出現模糊的方塊 VCD很快被隨後的 DVD 取代
MPEG-1
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
MPEG-1 存在的時間不長 最重要的是它對聲音訊號的壓縮技術
第三代協定被稱為 MPEG-1 Layer 3 MP3
MP1 應用在 LD 作為記錄數位聲音上
MP2 應用於歐洲版的 DVD 聲音壓縮技術之一
MPEG-1
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
MPEG-2 的改進 標準解析度擴增成 720times480 色彩的儲存較MPEG-1標準豐富 畫面掃描方式除了原先MPEG-1所
使用的逐列掃描外也增加了交錯的掃描方式
MPEG-2 經過少量修改後成為DVD 產品的核心技術
MPEG-2
資料來源 httpproductpcpopcom
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
用於視訊與音訊的壓縮編碼標準 目的
將視訊資料壓縮到極低的位元比率 提供使用者與視訊內容間的互動編輯能力 MPEG-4 不以畫格影像作為壓縮處理的基本單位 將視訊當中各種不同的資料以「物件」加以表示
MPEG-4
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
對比於 MPEG-2 的區塊分析比對技術 MPEG-4 不使用區塊做為影像分析的基礎 記錄影像物件變化
儘管影像變化速度很快當顯示速率不足時也不會出現區塊效應
MPEG-4
資料來源 httpmpegchiariglioneorgstandardsmpeg-4mpeg-4htm
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
使用者可藉由「物件」的重組達到視訊編輯的效果 MPEG-4 主要用途在網上串流光碟語音傳送(視訊電話)及電視廣播
MPEG-4 是一個公開的平台 所以各個公司都可以根據MPEG-4 的標準開發不同的
規格例如 WMV 9 Quick Time DivX Xvid等
MPEG-4
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
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- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
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- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
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- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
MP4 音頻視訊的規範
特別強調著作權功能 目前有兩種概念
MP3 的改良版 支援視訊的撥放規格
MPEG 4 第 14部份規格
MP4 與 MPEG4
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
MP5 廠商發明的名稱 可撥放 RM RMVB等
MP5 和 MPEG無關 不是 ISOIEC標準
MP5 與 MPEG 的關係
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
MPEG-7 規格的目標 建立對多媒體內容的描述標準 滿足視訊影像語音的多媒體應用要求
MPEG-7 與之前 MPEG-124 的最大區別 MPEG-124 重點是高效率的視訊壓縮編碼法 MPEG-7 目的是更有效地描述多媒體資料的特徵 MPEG-7 視頻描述包括基本的結構和顏色及紋理等幾
種明顯的視覺描述 有助於將來對多媒體資料的管理
MPEG-7
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
AVI(Audio Video Interleave) 副檔名為 avi 微軟公司所開發的一種視訊與音訊規格 Windows 作業平台上最廣泛的視訊與音訊規格
AVI
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
副檔名為 mov 蘋果電腦所推出的一種多媒體規格 能處理視訊音效文字動畫及音樂格式等類型
資料 QuickTime檔案格式是公開 任何人都可以使用無須支付權利金
Quick Time
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
Video Compact Disc VCD 是常見的光碟影片格式之一
使用 MPEG-1壓縮技術 影片品質約為 VHS錄影帶的影片等級
VCD
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
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- 影像處理
- 影像處理 (2)
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- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
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- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
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- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
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- DVD
- Blu-ray Disc
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- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
Super Video CD VCD 的加強版本 採用 MPEG-2 視訊壓縮技術 常見的 SVCD 可儲存播放約 30-45 分鐘的影片 SVCD 未獲世界上主要電影公司的支持因此市面
上較少見到此規格的產品
SVCD
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
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- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
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- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
Digital Video Disc 採用 MPEG-2壓縮標準 解析度為 720times480 聲音可採 PCM杜比 AC3 或 DTS等格式 影片的錄製以單面或雙面單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
目前影片製作的主要播放格式
DVD
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
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- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
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- 數位影像格式色彩數
- BMP
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- JPG (2)
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- TIF (2)
- TIF (3)
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- TIF vs JPG (2)
- UFO
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- 數位視訊規格
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- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
- VCD
- SVCD
- DVD
- Blu-ray Disc
- ITU
- HDTV
- HDTV (2)
- 解析度比較
-
BD(Blu-ray Disc 藍光光碟 ) 自 2006年起由 SONY推動相關藍光產品 命名由來因其採用波長 405 奈米的藍色雷射光束來進行讀寫操作
一個單層藍光光碟的容量為 25GB 能錄製一個長達 4 小時的高解析視訊
雙層的藍光光碟容量為 50GB
CH01 電腦基本架構
Blu-ray Disc
International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
資料來源 Wikipedia
- Slide 1
- CH7 多媒體
- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
- PSD
- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
- 影片壓縮 (4)
- 影片壓縮 (5)
- 影片壓縮 (6)
- 734 數位視訊規格
- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
- MPEG-1 (3)
- MPEG-2
- MPEG-4
- MPEG-4 (2)
- MPEG-4 (3)
- MP4與MPEG4
- MP5與MPEG的關係
- MPEG-7
- AVI
- Quick Time
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- ITU
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- 解析度比較
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International Telecommunication Union 另建議視訊標準 H26x系列 H261 是第一個實用的數位視訊編碼標準 H263 為視訊會議用的低碼率視訊編碼標準 H264 是高度壓縮數位視訊編解碼器標準
ITU
High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
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一般的高畫質電視支援 1920times1080 每秒 24 個畫格
HDTV
解析度比較
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- 71 聲音
- 711 聲音的原理
- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
- 甚麼可以當作介質
- 人耳如何聽到聲音
- 人耳如何聽到聲音 (2)
- 712 電腦聲音的定義
- 電腦聲音的定義
- 聲音如何儲存在電腦裡
- 聲音如何儲存在電腦裡 (2)
- 奈奎斯定理
- 奈奎斯定理 (2)
- CD的取樣頻率為何是441KHz
- CD的取樣頻率為何是441KHz (2)
- 聲音如何儲存在電腦裡 (3)
- 常見的音訊格式列表
- 聲音儲存在電腦的格式
- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
- 不同聲音品質的檔案差異
- 51聲道
- 51聲道 (2)
- 51聲道是環繞身歷聲的最高規格嗎
- 714 數位聲音的格式
- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (3)
- 無失真聲音格式
- 無失真聲音格式 (2)
- 常見的音訊壓縮格式比較
- 其他常見的數位聲音格式
- 其他常見的數位聲音格式 (2)
- 715 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度
- 數位聲音的頻率頻道與深度 (2)
- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
- 影像的定義
- 影像的定義 (2)
- 數位影像擷取設備的擷取流程
- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
- 722 數位影像的特點
- 傳統相機特點
- 數位相機特點
- 傳統相機與數位相機的比較
- 723 數位影像的原理
- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
- 數位影像的原理 (3)
- 數位影像的原理 (4)
- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
- CMYK色彩
- RGB和CMYK色彩的關係 (2)
- 725 數位影像的格式種類
- 數位影像的格式的重要
- 數位影像的格式差異
- 數位影像格式壓縮
- 數位影像格式色彩數
- BMP
- GIF
- GIF色彩
- GIF色彩 (2)
- PNG
- JPG
- JPG (2)
- JPG品質1023072 bytes
- TIF
- TIF (2)
- TIF (3)
- TIF vs JPG
- TIF vs JPG (2)
- UFO
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- 726 數位化影像處理
- 影像輸入
- 數位相機多已具備人臉搜尋的功能
- 部份數位相機具有人臉辨識功能
- 影像儲存
- 影像儲存 (2)
- 影像輸出
- 影像輸出 (2)
- 影像輸出 (3)
- 影像處理
- 影像處理 (2)
- 影像處理 (3)
- 影像處理 (4)
- 影像傳遞
- 影像處理 (5)
- 73視訊的原理
- 731視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理
- 視覺暫留的原理 (2)
- 732 類比視訊規格
- 類比視訊規格
- 電視原理
- 電視原理 (2)
- 電視原理 (3)
- 類比視訊規格 (2)
- NTSC
- SECAM
- PAL
- NTSC與PAL的檢驗畫面
- 檢驗畫面
- 檢驗畫面 (2)
- 檢驗畫面 (3)
- 檢驗畫面 (4)
- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
- 影片壓縮 (3)
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- 數位視訊規格
- MPEG-1
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High Definition Television HDTV 高畫質電視
一種新型的電視系統 ITU給高畫質電視下的定義
高畫質電視應是一個透明系統一個正常視力的觀眾處在距該系統顯示螢幕高度的三倍距離上所看到的影像品質應該得到有如觀看原始景物或表演時所得到的印象
水平和垂直解析度是一般電視的兩倍左右並且配有環繞聲響
HDTV
透過數位信號傳送 早期的歐洲和日本的高畫質電視採類比訊號傳送
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- 71 聲音
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- 聲音是如何產生的
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- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
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- WaveMIDI與MP3的格式差異
- WaveMIDI與MP3的格式差異 (2)
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- 常見的音訊壓縮格式比較
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- 72 影像的形式
- 721 影像的定義
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- 不同相機的差異
- 數位相機拍攝影像檔案大小
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- 數位影像的原理
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- 像素圖與向量圖的差異
- 724 色彩原理
- 色彩原理
- RGB和CMYK色彩的關係
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- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
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- 數位視訊規格
- MPEG-1
- MPEG-1 (2)
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- MP5與MPEG的關係
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HDTV
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- 聲音是如何產生的
- 聲音是如何傳到我們耳朵裡
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- 聲音如何儲存在電腦裡
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- 常見的音訊格式列表
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- 不同樂器的音色差異
- 713 數位聲音的種類
- 單聲道(Mono)
- 立體聲(Stereo)
- 單聲道能否經由處理轉成立體道
- 不同聲音品質的差異
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- 51聲道
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- WaveMIDI與MP3的格式差異
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- 其他常見的數位聲音格式
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- 72 影像的形式
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- 數位影像擷取設備的擷取流程
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- 數位影像的原理 (5)
- 向量圖特性
- 像素圖與向量圖的差異
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- RGB和CMYK色彩的關係
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- 三大系統的使用國家分布圖
- 733視訊的數位化與壓縮概念
- 視訊數位化與壓縮概念
- 決定壓縮率的因素
- 高壓縮率的概念
- 影片壓縮
- 影片壓縮 (2)
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- MPEG-1
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解析度比較
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- 多媒體的重要性
- 聲音的形式
- 聲音是如何產生的
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- WaveMIDI與MP3的格式差異
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- 72 影像的形式
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- 數位影像的原理
- 數位影像的原理 (2)
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