96第5章54 数字视频及应用PPT课件
数字视频设计与制作技术
案例四：虚拟演播室技术应用
目的和需求
虚拟演播室技术是通过计算机生成的虚拟背景和特效 等元素，与实景拍摄的人物表演相结合的一种视频制 作技术，目的是实现更加丰富、逼真的视觉效果。
制作要点
在策划阶段需要明确虚拟演播室的主题、场景和特效 需求。在技术实现阶段需要注重虚拟背景的设计与实 现、人物与虚拟背景的合成与同步等方面的细节。在 拍摄阶段需要选择合适的拍摄设备、拍摄手法和拍摄 场地，同时需要注意人物表演的技巧和表现方式。在 后期制作阶段需要将素材剪辑、特效处理、音效设计 、字幕制作等环节进行精心打磨，保证虚拟演播室的 最终效果质量。
者的融合将进一步丰富数字视频的表现形式。
数字视频技术的应用前景与展望
1 2 3
媒体与娱乐
数字视频在媒体和娱乐行业的应用不断扩大， 将带来更加丰富和个性化的视听体验。
教育与培训
数字视频在远程教育和职业培训等领域的应用 也将逐渐普及，通过提高教育资源的可获得性 ，促进社会知识的传播与发展。
商业与广告
数字视频在商业和广告领域的应用也将持续发 挥其作用，通过创意和精准投递，提高商品和 服务的营销效果。
特效制作
文字特效、抠像合成、颜色校正等
音频编辑
音频剪辑、音效设计、音乐合成等
03
数字视频制作技术
数字摄影与摄像技术
数字摄影与摄像设备
包括数码相机、摄像机等设备，能够高清晰度、高分辨率地记录现实世界。
拍摄技巧
包括光线运用、色彩搭配、景别选择、角度构图等技巧，能够提高视频的艺术性 和表现力。
数字图像处理技术
编码格式
03
MP4、AVI、TS等
数字音频技术基础
音频编码与压缩
MP3、AAC、OGG等
第四章数据处理与应用课件浙教版高中信息技术必修
▪SUM( ) ▪ AVERAGE( )
▪ MIN( ) ▪MAX( )
求和 求平均值 求最小值 求最大值
▪COUNTIFห้องสมุดไป่ตู้ ) 指定区域中符合条件的单元格计数
▪SUMIF( )
指定范围中符合条件的值求和
▪AVERAGEIF( )
指定条件求平均值函数
▪Rank( )
大小排序
例：=sum(A2:A16)
数据缺失
逻辑错误
数据异常
数据重复
格式不一
1、字母代表列、数字代表 行
2、单元格书写方式：列在 前，行在后。例如:A25 3、单元格区域书写方式。 A2：A11，A2：E5
数据计算——公式
公式的格式： = 表达式
其中表达式有运算符号，常量，单元格地址，
=A2+B2
函数以及括号组成。
例如：
=B4+100 =(A1+B1)/2 =B4*A4
If函数
格式：=if（条件判断，“结果为真的返回值”，“结果 为假的返回值”） Eg：=if（成绩>90，“优秀”， “合格”）
课堂练习
94
课堂练习
(1)通过观察上表，获得一等奖的判断条件是：_成__绩__>__=_90分 (2)物理老师通过电子表格软件的“IF函数”快速得到了学生的 等级，那么“赵杰” 同学所获得“等级”单元格的函数编辑栏 内的函数应该=I是F(:C_8_>__=_9_0_,_“一等奖” ,“二等奖”) (3)物理老师想把表中数据复制到新建数据表中进行编辑，但不 想连同D列中的函数粘贴到新表，比较恰当的方式是: ________ (A.在B新表中手动输入;B、选择性粘贴为数值C、选择性粘贴为图 片)
精品文档-数字视频处理及应用(张晓燕)-第5章
18
而客观评价通常有以下几种： (1) 均方误差：
En
1 n
i
(x(i) xˆ(i))2
(2) 信噪比：
SNR(dB)
10
lg
2 x 2 r
(3) 峰值信噪比：
PSNR(dB)
10 lg
x2 max
2 r
19 (5-8) (5-9) (5-10)
20
3) 压缩和解压缩的速度 压缩与解压缩的速度是两项单独的性能度量。 在有些应 用中，压缩与解压缩都需要实时进行，这称为对称压缩，如 电视会议的图像传输； 在有些应用中，压缩可以用非实时压 缩，而只要解压缩是实时的，这种压缩称为非对称压缩， 如多媒体CD-ROM的节目制作。从目前开发的压缩技术看，一 般压缩的计算量要比解压缩要大。在静止图像中，压缩速度 没有解压缩速度要求严格。但对于动态视频的压缩与解压缩， 速度问题是至关重要的。动态视频为保证帧间变化的连贯要 求，必须有较高的帧速。对于大多数情况来说， 动态视频 至少为15帧/s，而全动态视频则要求有25帧/s或30帧/s。因 此，压缩和解压缩速度的快慢直接影响实时图像通信的完成。
23
很明显，最简单的二进制码是所有可能符号的固定长度
的二进制表示。如果符号数是L，那么比特率就是
log2 L
比特/符号。由上一节知道，任何码书的最低可能比特率是信
源的熵率。除非信源是均匀分布的，否则固定长度编码方案
效率将是很低的，因为比特率比熵率高得多。为了降低比特
率，需要可变长编码(VLC)，它分配一个较短的码字给一个较
母表信源中每个可能符号的过程。所有可能符号的码字形成 码书。一个符号可以对应一个或几个原始的或量化后的像素 值或模型参数。因为从符号到码字的映射是一一对应的，因 此这个过程也称为无损编码。
数字媒体技术PPT课件
绘制
(Rendering)
(Image Synthesis)
景物 的视图ຫໍສະໝຸດ (1) 建模(2) 绘制
第7讲 数字媒体技术 28
景物的造型(建模)方法：几何造型
造型（Modelling）——在计算机中表示景物结构、 形状和外观的方法和技术。
造型技术之一：几何造型
使用基本的几何元素(如 平面、曲面、立方体、 多面体、圆柱、圆球、 圆锥等)，借助于“并”、 “差”、“交”等运算 来描述物体的结构与形 状
BMP
不压缩
TIF RLE,LZW(字典编码)
性质
无损 无损
GIF
LZW
无损
JPEG DCT(离散余弦变换)， 大多数为
Huffman编码
有损
JP2 小波变换，算术编码 无损/有损
典型应用
Windows应用程序 桌面出版
因特网 因特网,数码相机等
医学应用等
开发公司(组织)
Microsoft Aldus， Microsoft CompuServe ISO/IEC
图像数据压缩的两种类型：
无损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差 有损压缩：用压缩后的数据还原出来的图像有一定的误差
压缩编码方法的评价 压缩倍数的高低（压缩比）
重建图像的质量（有损压缩时） 压缩算法的复杂程度
第7讲 数字媒体技术 7
数字图像的常用文件格式
常用的图像文件格式有：
名称 压缩编码算法
第7讲 数字媒体技术 29
交互式网格造型
借助3D Modeling软件，编辑网格形状
Demo Demo 2
第7讲 数字媒体技术 30
测量造型
使用三维激光扫描技术，将复杂
第5章 数字媒体及应用 例题及答案分析
第 5 章数字媒体及应用★典型例题及考题分析一、选择题分析【例1】英文字母“C ”的十进制ASCII 码值为67 ，则英文字母“G ”的十六进制ASCll 码值为＿＿＿＿。
( A ) ( 0 1 1 1 1000 )2( B ) ( 01000111 ) 2( C ) ( 01011000 )2 ( D ) ( 01000011 ) 2分析：数字、大写字母、小写字母的ASCII 码值都是按照它们的自然顺序进行排列，所以" G ”的ASCII 码值为67 + 4 = 71 ，转化为二进制为01000111 。
答案：B【例 2 】对于汉字的编码，下列说法中正确的是＿＿＿＿。
①国标码，又称汉字交换码②GB2312 汉字编码为每个字符规定了标准代码③GB2312 国际字符集由三部分组成。
第一部分是字母、数字和各种符号；第二部分为一级用汉字；第三部分为繁体字和很多生僻的汉字。
④高位均为1 的双字节（16 位）汉字编码就称为GB2312 汉字的“机内码”，又称内码。
①GBK 编码标准包含繁体字和很多生僻的汉字②GB18030 编码标准所包含的汉字数目超过3 万( A ) ①②③④⑤（B ）①②④⑤( C ) ①④⑤（D ）③④⑤分析：GB2312 国际字符集由三部分组成。
第一部分是字母、数字和各种符号，包括拉丁文字母、俄文、日文平假名、希腊字母、汉语拼音等共682 个（统称为GB2312 图形符号）; 第二部分为一级常用汉字，共3755 个，按汉语拼音排列；第三部分为二级常用字，共3008 个，因不太常用，所以按偏旁部首排列。
GB18030 编码标准所包含的汉字数目为27000 多个。
答案：B【例 3 】文本编辑的目的是使文本正确、清晰、美观，下列＿＿＿＿操作不属于文本处理而属于文本编辑功能。
( A ) 定义超链（B ）词语错误检测( C ) 关键词提取（D ）词性标注分析：文本编辑的主要功能包括：( 1 ) 对字、词、句、段落进行添加、删除、修改等操作；( 2 ) 字的处理：设置字体、字号、字的排列方向、间距、颜色、效果等；( 3 ) 段落的处理：设置行距、段间距、段缩进、对称方式等；( 4 ) 表格制作和绘图；( 5 ) 定义超链；( 6 ) 页面布局（排版）：设置页边距、每页行列数、分栏、页眉、页脚、插图位置等。
zzb05.数字媒体及应用
第5章数字媒体及应用5.1 文本与文本处理1.（2008年）在ASCII编码中，字母A的ASCII编码为41H，那么字母f的ASCII编码为___。
A．46HB．66HC．67HD．78H2.(2005)在下列字符中，其ASCII码值最大的一个是______。
A．XB．6 C．5 D．Y3.美国标准信息交换码（ASCII码）中，共有128个字符，包括__个可打印字符和32个控制字符。
A.52B.96C.116D.1014.在下列字符中，其ASCII码值最大的一个是（）。
A）Z B）9 C）空格字符D）a5.(2005)传输率为9600b/s，意味着每分钟最多可传送______个ASCII码字符。
6.西文字符在计算机中通常采用ASCII码表示，每个字节存放1个字符。
7.虽然标准ASCII码是7位的编码，但由于字节是计算机中最基本的处理单位，故一般仍以一个字节来存放一个ASCII字符编码，每个字节中多余出来的一位（最高位），在计算机内部通常保持为0。
8.下面是关于我国汉字编码标准的叙述，其中正确的是：（）A.在最新的汉字编码国家标准中，同一个汉字的不同字形（如简体和繁体）在计算机中的内码不同。
B.同一个汉字的不同造型（如宋体、楷体等）在计算机中的内码不同。
C.我国最新发布的也是收字最多的汉字编码国家标准是Unicode。
D.3种标准保持向下兼容，并与我国台湾地区发布和使用的BIG-5兼容。
9.下面是关于我国汉字编码标准的叙述，其中正确的是__。
A.在GB18030汉字编码国家标准中，共有2万多个汉字。
B.同一个汉字的不同造型（如宋体、楷体等）在计算机中的内码不同。
C.Unicode是我国最新发布的也是收字最多的汉字编码国家标准。
D.GB18030与GB2312和GBK汉字编码标准不兼容。
10.在采用GB2312国标汉字微机系统中，“大”字的机内码为B4F3H，它的国标码为___。
11.，需要占用__个字节的内存。
第5章--光的双折射及应用PPT课件
x
（a）通过半波长片
椭圆偏振光 z
x
0 < < 45o z E x
圆偏振光 z
45o
x
45o z E x（b）通过四分之一波长片 /2 Nhomakorabea.
（c）通过四分之一波长片 /2
18
1/4波片能使寻常光线与非寻常光线的
相位差变化/4
• 相位差不同，通过晶体的光波偏振态就不同。
• 例如，四分之一波片能使寻常光线与非寻常光线
半波延迟片 π
使线偏振光两个正交分量的相位差为180o
• 半波延迟片的厚度L使线偏振光两个正交分
量的相位差 π ，对应波长一半（/2）
的 延迟，其结果是分量E//与E 相比延迟了 180o。
• 此时，如果输入E与光轴的夹角是，那么 输出 E 与光轴的夹角就是 ，输出光与输
入光一样仍然是线偏振光，只是 E 逆时针
.
1
5.1 光的双折射效应
• 5.1.1 各向同性材料和各向异性材料 • 5.1.2 光的双折射效应 • 5.1.3 双折射的几种特例 • 5.1.4 晶体的双色性 • 5.1.5 光纤双折射效应
.
2
5.1.1 各向同性材料和各向异性材料
• 晶体的一个重要特征是它的许多特性与晶体的方
向有关。因为折射率 n r ，介电质常数 r 与
• 利用双折射可制成偏振分束器（PBS）。
.
6
图5.1.3 非极化光进入各向异性晶体方解石后 将发生双折射，产生相互正交偏振的寻常光(o)
和非寻常光(e)，以不同的速度传播
.
7
方解石 晶体的双折射
101.92o 主截面 非寻常光
入射光
E//
第5章 数字媒体及应用 例题及答案分析
第 5 章数字媒体及应用★典型例题及考题分析一、选择题分析【例1】英文字母“C ”的十进制ASCII 码值为67 ，则英文字母“G ”的十六进制ASCll 码值为＿＿＿＿。
( A ) ( 0 1 1 1 1000 )2( B ) ( 01000111 ) 2( C ) ( 01011000 )2 ( D ) ( 01000011 ) 2分析：数字、大写字母、小写字母的ASCII 码值都是按照它们的自然顺序进行排列，所以" G ”的ASCII 码值为67 + 4 = 71 ，转化为二进制为01000111 。
答案：B【例 2 】对于汉字的编码，下列说法中正确的是＿＿＿＿。
①国标码，又称汉字交换码②GB2312 汉字编码为每个字符规定了标准代码③GB2312 国际字符集由三部分组成。
第一部分是字母、数字和各种符号；第二部分为一级用汉字；第三部分为繁体字和很多生僻的汉字。
④高位均为1 的双字节（16 位）汉字编码就称为GB2312 汉字的“机内码”，又称内码。
①GBK 编码标准包含繁体字和很多生僻的汉字②GB18030 编码标准所包含的汉字数目超过3 万( A ) ①②③④⑤（B ）①②④⑤( C ) ①④⑤（D ）③④⑤分析：GB2312 国际字符集由三部分组成。
第一部分是字母、数字和各种符号，包括拉丁文字母、俄文、日文平假名、希腊字母、汉语拼音等共682 个（统称为GB2312 图形符号）; 第二部分为一级常用汉字，共3755 个，按汉语拼音排列；第三部分为二级常用字，共3008 个，因不太常用，所以按偏旁部首排列。
GB18030 编码标准所包含的汉字数目为27000 多个。
答案：B【例 3 】文本编辑的目的是使文本正确、清晰、美观，下列＿＿＿＿操作不属于文本处理而属于文本编辑功能。
( A ) 定义超链（B ）词语错误检测( C ) 关键词提取（D ）词性标注分析：文本编辑的主要功能包括：( 1 ) 对字、词、句、段落进行添加、删除、修改等操作；( 2 ) 字的处理：设置字体、字号、字的排列方向、间距、颜色、效果等；( 3 ) 段落的处理：设置行距、段间距、段缩进、对称方式等；( 4 ) 表格制作和绘图；( 5 ) 定义超链；( 6 ) 页面布局（排版）：设置页边距、每页行列数、分栏、页眉、页脚、插图位置等。
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5.4 数字视频及应用
目前流行的数字视频编码标准
名 称 图像格式
压缩后的码率
主要应用
MPEG-1 360×288
大约1.2 Mb/s ~1.5Mb/s
适用于VCD、数码相机、数字摄像机 等
H.261
360×288 或 180×144
Px64 kb/s (P=1、2时，只 应用于视频通信，如可视电话、会议 支持180×144格式，P≥6时，电视等 可支持360×288格式)
上世纪九十年代开始，计算机动画技术应用于电影特技，如 电影“侏罗纪公园”、 《玩具总动员》、《泰坦尼克》等， 取得轰动效应
应用领域： 影视和广告领域：电影特技、动画片、电视广告制作等 教育和培训领域：辅助教学、驾驶员训练等 科技领域：科学计算可视化，复杂系统的动态模拟 军事领域：军事训练、作战模拟等 游戏
硬硬盘盘 PCI总线 （主机）
视频卡 显示卡
6
5.4 数字视频及应用
数字摄像头
分辨率为352×288 ～640×480 速度一般在30fps（每秒30帧）
左右 镜头的视角可达到45-60度 支持USB接口 或IEEE1394（火
线）接口 成像器件采用CMOS或CCD
7
5.4 数字视频及应用
数码摄像机
提供480线以上的分辨率，清 晰度高
自动对焦，自动曝光 使用MPEG-2进行压缩编码，
然后记录在硬盘上 具有录音功能 数据量很大，采用USB接口或
IEEE1394接口
8
5.4 数字视频及应用
5.4.2 数字视频的压缩编码
9
5.4 数字视频及应用
数字视频的压缩编码
视频数据压缩的可能性：
数字视频的数据量大得惊人，1分钟的数字电视图像未压缩时 其数据量可超过1GB，对存储、传输和处理都有很大的困难
视频数据压缩的可能性：
视频信息的每个画面内部有很多信息冗余 相邻画面的内容有高度的连贯性 人眼的视觉灵敏度有限，允许画面有一定失真
结论：
数字视频的数据量可压缩几十倍甚至几百倍
10
筒
天线
解调
接收 天线
PAL制彩色电视信号的颜 色不使用RGB表示，而 是使用亮度信号Y和两个 色度信号U、V来表示
为进行远距离传 输必须进行调制
分路
R
YUV G RGB B
将Y、U、V信号 转换成为R、G、 B 信号，然后再 进行显示
使用Y、U，V彩色空间的原因： ①与黑白电视保持兼容 ②利用人的视觉特性来节省电视信号的带宽和发射功率
22
5.4 数字视频及应用
动画制作软件
著名的造型与动画制作的商品化软件:
加拿大Alias公司的Power animator 法国TDI公司的Explore 荷兰ElectroGIG公司的3DGO 加拿大Vertigo公司的Vertigo 美国Wavefront公司的Advanced Visualizer 美国SGI公司Alias和Wavefront 公司的MAYA 美 国 Autodesk 公 司 Discreet 公 司 的 3ds max ，
• 脱机获取设备：数码摄像机
编码
Y 数字 U 视频 V 信息
4
5.4 数字视频及应用
视频捕获(采集)卡的功能
从多种视频源中选择一种作为视频输入; 支持不同的电视制式; 能同时处理图像信号的伴音; 可在显示器上监看输入的视频信号, 其位置及大小可调; 能将计算机生成的图像/图形/文本与视频图像迭加处理; 可随时冻结(定格)一幅画面,并按指定格式保存; 可 实时压缩与存储视频及其伴音信息; 可 实时解压缩并播放视频及其伴音信息,输出设备可选
21
5.4 数字视频及应用
计算机动画的制作过程
计算机动画制作包括：在计算机中建立景物的模型、描述它 们的运动、生成一系列逼真的图像
三维计算机动画制作过程分以下几个阶段：
（1）描述景物的形状与结构（建模） （2）确定景物的颜色和材质（纹理） （3）设置灯光和确定虚拟摄像机的位置 （4）描述场景中物体的运动和摄像机的移动 （5）绘制一系列的图像 （6）输出动画结果
功能： 看录像（电影） 播放音乐 浏览文本和图片 甚至还可以上网
技术特点： 自带2～5英寸的LCD屏 存储容量达几十GB
17
5.4 数字视频及应用
5.4.3 数字视频的编辑
18
5.4 数字视频及应用
5.4.4 计算机动画
20
5.4 数字视频及应用
什么是计算机动画？
计算机动画——使用计算机生成一系列内容连续的画面供实 时演播的一种技术，它是一种计算机合成的数字视频，而不 是用摄像机拍摄的“自然视频”
3
5.4 数字视频及应用
2、视频信号的数字化
• 视频信号的数字化过程: • 与图像、声音的数字化过程相仿，但更复杂一些
模拟 Y 视频 U 信号 V
滤波
取样
• 数字视频的获取设备：
量化
(8-10 bits)
• 视频采集卡（简称视频卡）
• 数字摄像头，通过光学镜头和
CCD或CMOS采集动态图像，
转换成数字信号并输入PC机
(VGA监视器、电视机、录相机等)
5
5.4 数字视频及应用
视频卡、显卡与主机的关系
视频 信号 显示器
TV机
视频 捕获器
视频 缓冲器
在屏在幕电上脑监上看播视放频视信频号
叠加/转换器
在电视机上播放视频
TV编码器
DSP 处理器
计算机图形文字输出
图形 控制器
显示 存储器
视频信 号数字 化并存 入硬盘
内存 CPU
5.4 数字视频及应用
5.4.1 数字视频基础 5.4.2 数字视频的压缩编码 5.4.3 数字视频的编辑 5.4.4 计算机动画 5.4.5 数字视频的应用
5.4.1 数字视频基础
2
5.4 数字视频及应用
1、电视基本知识
彩色电视信号的发送与接收：
摄R
像 机
G RGB B YUV64kb/s
IPTV、手机、MP4播放器等
MPEG-4 AVC
多 种 不 同 的 采用多种新技术，编码效 已在多种领域应用，如HDTV、蓝光
视频格式
率比MPEG-4ASP显著减少 盘、IPTV、XBOX、iPod、iPhone等
12
5.4 数字视频及应用
附：什么是MP4？
MP4播放器是一种能够播放视频的便携 式设备，也叫做PVP（个人视频播放器） 或PMP（便携式媒体播放器）
MPEG-2 720×576 (MP@ML)
5 Mb/s ~15Mb/s
用途最广, 如DVD、卫星电视直播、 数字有线电视等
MPEG-2 高清格式
1440×1152 1920×1152
80 Mb/s ~100Mb/s
高清晰度电视（HDTV）领域
MPEG-4 ASP
分 辨 率 较 低 与MPEG-1，MPEG-2相当，在低分辨率低码率领域应用，如监控、