一般可在影像处理软体中调整压缩率-昆山电子历程课件.ppt
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1、1本章重點本章重點在1980 年代, 電腦運算能力還未臻理想時, 我們在電腦上只能看看純文字或靜態的圖檔。隨著科技的進步, 現在電腦已經能播放音樂、影片了, 這就是多媒體。本章將為您細說分明, 包括多媒體所代表的意義、多媒體常見的資料型態、多媒體電腦、周邊設備及相關的軟體。多媒體的定義多媒體主要的3 種資料型態:影像、聲音及視訊何謂多媒體電腦多媒體電腦的發展歷程多媒體應用軟體24-1 什麼是多媒體什麼是多媒體多媒體一詞是由英文的Multimedia單字所翻譯而來。Multimedia則是由Multi (Multiple)跟media所組合而成的英文單字, 字面上的意思為以二種以上的媒體形式所呈
2、現的資訊。更進一步則可解釋為:在電腦上以文字(text)、影像(image)、聲音(audio) 及視訊(video) 等多種媒體呈現的資訊。因此多媒體意味著能呈現更多聲光效果, 讓使用者有更好的視聽享受。3什麼是多媒體什麼是多媒體多媒體的興起, 是拜科技發展所賜。以前電腦技術不足的時候, 根本無法處理音效、動畫的即時播放, 只能觀看純文字或是靜態圖檔。現在, 隨著技術的日新月異, 電腦已經可以流暢地播放音樂、動畫;加上寬頻時代的來臨, 還可以透過網路聽廣播、看線上直播的節目.等, 使得多媒體更加蔚為風潮。44-2 多媒體的資料型態多媒體的資料型態除了傳統的文字型態之外, 多媒體常見的資料型態
3、有影像影像、聲音聲音及視訊視訊。本節將分別介紹這 3 種資料型態。54-2-1 影像資料型態影像資料型態影像影像是目前應用最廣泛的多媒體資料型態, 而這裡講的影像是指所有直接出現在電腦裡的相片、圖片, 並不包含一般實體照片、書本裡或印在紙上的圖片。6影像常見名詞影像常見名詞要瞭解影像之前, 有幾個相關的名詞是您必須了解的:像素像素、影像尺寸影像尺寸、列印尺寸列印尺寸與列印解析度列印解析度。7像素像素我們在電腦螢幕上看到的圖片, 其實是由許多細微的小格點所組成, 這些小格點稱為像素像素(Pixel)。像素裡面僅包含顏色的資訊, 換言之, 像素只是一個填滿顏色的小點, 排列許多不同顏色的像素, 就
4、構成了一張圖片。這就像拼圖一樣, 由一堆小圖塊拼成一大張圖, 只不過像素比一塊拼圖小太多了, 除非將影像放到很大, 否則很難用肉眼辨識出這些小格點:8像素像素例如一張640 480 的圖片, 表示水平方向有640 個像素, 垂直方向有480 個像素,而這張圖片所包含的像素數量一共有:640 480 = 307,200 點。9影像尺寸影像尺寸像素是影像的尺寸單位, 所以我們可以用水平方向像素數目 垂直方向像素數目的方式來表示影像尺寸影像尺寸, 例如800 600 、1024 768 。依據每個人螢幕解析度設定的不同, 同一張影像在不同螢幕上所呈現的大小也不相同, 假設螢幕解析度為1024 768
5、, 一張1024 768 的影像將會填滿螢幕;但是若把同一張影像在螢幕解析度為1600 1200 的螢幕上, 就無法填滿整個螢幕了。10列印尺寸列印尺寸影像的列印尺寸列印尺寸, 即是我們一般常說的4 6 吋、13 18 公分.等。我們可以利用影像的像素尺寸像素尺寸及列印解析度列印解析度 (稍後說明) 計算出影像的列印尺寸列印尺寸:例如一張1600 1200 像素的影像, 以列印解析度300 像素像素/英吋英吋來列印, 我們可以算出列印尺寸大約會是5.3 4 英吋。11列印解析度列印解析度列印解析度是指列印圖片時, 在單位長度內的像素數目, 一般是以每英吋所含的像素數目計算, 其單位通常為像素像
6、素/ 英吋英吋(Pixel Per Inch, 簡寫為ppi)。列印解析度愈高, 同一長度內所含的像素愈多, 印出來的品質就愈細緻;反之, 列印解析度愈低,輸出的品質也就愈粗糙。想想看, 同樣一張圖片分別以100 及50 ppi 來列印, 在一英吋的長度中, 有100 個像素的圖片, 當然會比只有50 個像素的圖片細緻許多。12影像類型影像類型一般常見的影像可依色彩的多寡分成 6 種類型。接下來為了方便大家比較, 我們用同一張圖片為例, 讓您能清楚辨別各種影像類型:l黑白黑白:黑白影像的特色就是非黑即白, 也就是一張圖片裡只能有純黑及純白兩種顏色而已。將文字稿件掃描進電腦時, 也可以掃成黑白影
7、像, 以減少檔案大小。13影像類型影像類型黑白影像的每個像素只有1 個位元的空間能表現顏色。因為是以1 個位元記錄0 或 1兩種數值, 所以只能有兩種變化:最亮 (白色) 或最暗 (黑色)。l灰階灰階:灰階影像除了純黑和純白之外, 還可以包含深淺不同的灰色, 說穿了就是在黑色與白色之間加上不同的明暗度 (把黑色調亮一點, 會變成灰色)。所以嚴格來說, 黑白影像也算是灰階影像的一種。由於每個像素佔有8 bits 的空間, 所以明暗度也就有 28=256 種變化, 但也僅止於由黑到白的亮度變化而已, 無法出現紅色、綠色等其他色彩。14影像類型影像類型l16 色色:16 色影像是屬於索引式色彩索引式
8、色彩, 每張圖片都搭配著一個16 色的色盤色盤, 就好像我們在畫畫時用的調色盤一樣。不過這個色盤只有16 個格子, 所以圖片裡的顏色最多只能有16 種, 至於要放哪16 種顏色,則可由使用者自行決定, 總之不能超過16 色。如果我們把原本色彩豐富的圖片轉換成16 色, 那麼有些顏色就會表現不出來, 例如圖表4-6 。15影像類型影像類型在16 色影像中, 每個像素佔有4 bits 的空間, 所以有24=16 種顏色變化。l高彩高彩:每個像素由R (紅)、G (綠) 及B (藍) 三種顏色混合而成, 其中紅色及藍色是以5 bits 表示, 綠色則是用6 bits 表示, 因此每個像素共佔用了16
9、 bits 的空間, 能呈現的顏色變化數則為 216=65,536 種顏色。雖然目前的作業系統 (如Windows 及Linux)都能以高彩模式顯示, 不過, 大部分的影像格式 (後述) 並不支援此影像類型。16影像類型影像類型圖表4-8 的256 色影像和圖表4-7 的全彩影像看起來是不是差不多呢?全彩影像最多可以使用1,677 萬種顏色, 但由於像素太小了, 太相近的顏色, 我們已分辨不出來, 所以看起來幾乎一模一樣。有些作業系統或影像處理軟體會用更高的32 bits 或48 bits 來表示全彩影像, 這樣的影像將具有更好的品質。17影像類型與影像資料量大小的關係影像類型與影像資料量大小
10、的關係一張圖片的資料量大小 (也就是佔幾個位元組), 與像素數量及影像類型成正比。例如要計算一張800 X 600、全彩影像的資料量, 首先我們知道全彩影像的 1 個像素佔24 bits, 也就是 3 bytes (1 byte = 8 bits), 而這張圖片共有800 X 600 個像素, 所以用掉的資料量就是:18影像類型與影像資料量大小的關係影像類型與影像資料量大小的關係如果這張圖片在存檔時完全沒有經過壓縮, 檔案大小就大約是1.4 MB。不過, 實際上儲存檔案時, 除了儲存每個像素的顏色之外, 還會記錄此圖片的長寬、影像類型等資訊, 而且大部分的圖檔格式在存檔時都會壓縮, 依存檔格式
11、的不同, 壓縮的方法及比率也有所差異, 所以實際的圖檔大小要等到存檔完成之後才會知道。19常見的影像格式常見的影像格式目前一般常見的影像格式有以下幾種:lGIF 影像格式影像格式:GIF 是網頁上最常用的圖檔格式, 因為它可存成透明圖 (把其中一種顏色變透明)、交錯圖 (在瀏覽器中交錯顯示) 和動畫 (把多張GIF 圖片連續播放), 而且提供非破壞性壓縮, 存檔後的體積比原來小, 圖片也不會失真。但GIF最多只能儲存256 色, 所以在儲存之前, 必須將圖片轉為256 色、16 色、灰階或黑白的影像類型, 才能存成GIF 檔。20常見的影像格式常見的影像格式lJPG (JPEG) 影像格式影像
12、格式:JPG 也是常用的圖形格式, 它的壓縮率非常驚人, 原本 1 MB 的圖片存成JPG 檔後, 可能只剩幾十KB 而已 (實際大小視影像的顏色相似程度, 及設定的壓縮率而異)。由於JPG 格式屬於破壞性壓縮破壞性壓縮, 存檔時會捨棄一些不必要的像素 (捨棄後, 就再也救不回來了), 因此可能造成圖片失真。不過一般而言,在平常的壓縮比率之下, 肉眼很難看出壓縮前後品質的差異。21常見的影像格式常見的影像格式將圖片儲存為JPG 格式時, 一般可在影像處理軟體中調整壓縮率壓縮率, 壓縮率越高, 影像的品質越差, 檔案越小。壓縮率越低, 則影像越接近原來的品質, 但檔案也相對地較大。此外, JPG
13、 格式支援全彩、灰階等影像類型, 但256 色、16 色、黑白圖片則無法存成JPG 檔。lPNG 影像格式影像格式:PNG 是非破壞性壓縮的影像格式, 支援全彩影像, 並能製作出透明背景的效果, 與GIF 不同之處在於無法儲存動畫。PNG 支援的影像類型有:全彩、256 色、16 色、灰階及黑白影像類型。22常見的影像格式常見的影像格式lBMP 影像格式影像格式:BMP 是微軟微軟公司提出的點陣圖格式, 原本是用在Windows 作業系統上, 讓各軟體的圖檔能彼此相容。BMP 檔雖然普遍, 但有個缺點是無法壓縮全彩圖檔, 所以存檔後檔案會變得很大 (影像佔用多少資料量, 存檔後就有多大)。而2
14、56 色、16 色和灰階圖片則可使用RLE (Run-Length Encoding) 技術壓縮, 壓縮後圖片不會失真, 但儲存和開啟的速度會比較慢。23常見的影像格式常見的影像格式lTIFF 影像格式影像格式:TIFF 是影像處理界最普遍支援的圖檔格式, 這是因為它可以跨平台、提供非破壞性壓縮, 並支援印刷或輸出用的CMYK 色彩模式, 所以大多數的影像處理軟體及排版軟體都支援TIFF 圖檔。如果您有購買專業的圖庫光碟, 會發現它的圖片檔也都存成TIFF 格式, 以滿足排版及印刷的需求。TIFF 支援全彩、256 色、16 色、灰階及黑白影像類型, 目前也唯有TIFF 檔能存成16 bits
15、 灰階及48bits 的全彩類型, 如果您有圖片想要做為印刷用途, 那麼存成 TIFF 檔是最好的方式。24常見的影像格式常見的影像格式lRAW 影像格式影像格式:RAW 是中高階數位相機可儲存的圖檔格式。一般數位相機為了補償感光元件的不足, 當CCD 或CMOS 抓取鏡頭的影像之後, 會先加以處理再儲存, 因此不管是存成JPG 或TIFF 檔都是已經修正補償的結果了。對於專業的攝影人而言, 相機所做的補償可能不符合他們的需求, 所以相機廠商又提供了RAW 檔的選項, 將CCD 或CMOS 所抓取的原味影像不加處理地存成檔案, 這種檔案就稱為RAW 檔。25常見的影像格式常見的影像格式RAW
16、檔採不失真的壓縮方式, 因此RAW 檔會比JPG 大很多, 且由於RAW 檔格式特殊, 所以必須使用專屬的軟體或提供此功能的軟體來看圖, 例如Lightroom、Photoshop CS2 (或更新版本)、ACDSee 8.0 (或更新版本)。264-2-2 聲音資料型態聲音資料型態聲音是人類彼此傳達訊息的重要媒介之一, 而電腦在加上聲音之後, 也使得人類的感受更加地身歷其境。以下介紹電腦中數位聲音的形成原理, 及常見的聲音格式。27數位聲音的形成原理數位聲音的形成原理聲音的形成, 是先由發聲源發出聲波, 經由氣體、液體或固體介質的傳播, 逐漸擴散出去。而隨著聲波傳播的距離越遠, 單位面積的能
17、量也越少, 使得聲音越來越小。記錄聲音的方法, 是利用麥克風等錄音裝置將聲波轉成電壓的變化, 再記錄到錄音帶等裝置中, 稱為類比聲音類比聲音。若要把類比聲音儲存成電腦可辨識的數位聲音, 需先經由電腦進行類比/數位聲音的轉換。而在轉換時, 決定聲音品質好壞的因素, 主要有以下2 點:28數位聲音的形成原理數位聲音的形成原理l取樣頻率取樣頻率:每秒鐘取樣聲音的次數, 單位為赫茲(Hz, 每秒鐘幾次)。例如取樣頻率為96 KHz, 即表示每秒鐘取樣96 1000 次。取樣的頻率越高, 聲音的品質就會越好, 缺點則是需要越多的儲存空間, 及更多的電腦運算時間。目前音樂CD 的取樣頻率為44.1 KHz
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