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數(shù)字媒體及其應(yīng)用(編輯修改稿)

2026-07-16 22:57 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】它由多個彩色分量組成，黑白圖像的像素只有1個亮度值。圖像的屬性信息：圖像大小，也稱圖像分辨率(包括垂直分辨率和水平分辨率)；位平面的數(shù)目，即矩陣的數(shù)目，也就是彩色分量的數(shù)目；顏色空間的類型，指彩色圖像所使用的顏色描述方法，也叫顏色模型。常用顏色模型：RGB(紅、綠、藍(lán))、CMYK(青、品紅、黃、黑)、HSV(色彩、飽和度、亮度)、YUV(亮度、色度)等；像素深度，即像素的所有顏色分量的位數(shù)之和，它決定了不同顏色（亮度）的最大數(shù)目。2．圖像的壓縮編碼一幅圖像的數(shù)據(jù)量可按下面的公式進(jìn)行計算（以字節(jié)為單位）：圖像數(shù)據(jù)量＝圖像水平分辨率圖像垂直分辨率像素深度／8圖像數(shù)據(jù)壓縮的可能性：由于數(shù)字圖像中的數(shù)據(jù)相關(guān)性很強，數(shù)據(jù)的冗余度很大，因此對數(shù)字圖像進(jìn)行大幅度的數(shù)據(jù)壓縮是完全可能的。而且，人眼的視覺有一定的局限性，即使壓縮前后的圖像有一定失真，只要限制在人眼允許的誤差范圍之內(nèi)，也是允許的。圖像壓縮方法很多，不同方法適用于不同的應(yīng)用，在計算機(jī)中常常是多種壓縮方法的綜合使用。為得到較高的數(shù)據(jù)壓縮比，一般都采用有損壓縮。壓縮編碼方法優(yōu)劣的評價：壓縮倍數(shù)的大小、重建圖像的質(zhì)量（有損壓縮時）、壓縮算法的復(fù)雜程度。圖像壓縮編碼方法的國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：ISO和IEC兩個國際機(jī)構(gòu)聯(lián)合組成了一個專家組 (Joint Photographic Experts Group, JPEG)，制定了一個靜止圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為JPEG標(biāo)準(zhǔn)。JPEG 2000：適用于各種不同類型（黑白、灰度、彩色等）和不同特性（自然、醫(yī)學(xué)、遙感、合成）的圖像，可用于不同的應(yīng)用模式（實時傳輸、檢索、存檔等）。采用了小波分析等先進(jìn)算法，提供了更好的圖像質(zhì)量，更低的碼率，更適合在WWW網(wǎng)上傳輸?shù)?，它兼容JPEG3．常用圖像文件格式BMP(BitMaPfile)圖像：微軟公司在Windows操作系統(tǒng)下使用的一種標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，一個文件存放一幅圖像，可以使用行程長度編碼（RLC）進(jìn)行無損壓縮，也可不壓縮。不壓縮的BMP文件是一種通用的圖像文件格式，幾乎所有Windows應(yīng)用軟件都能支持。TIFF(Tagged Image File Format)圖像文件格式：用于掃描儀和桌面出版，能支持多種壓縮方法和多種不同類型的圖像，有許多圖像圖形應(yīng)用軟件支持這種文件格式。由文件頭、文件目錄、目錄條目三個部分組成。常用圖像文件格式GIF(Graphics Interchange Format)：互聯(lián)網(wǎng)上廣泛使用的一種圖像文件格式，它的顏色數(shù)目較少（不超過256色），文件特別小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。由于顏色數(shù)目有限，GIF適用于插圖、剪貼畫等色彩數(shù)目不多的應(yīng)用場合。GIF格式能夠支持透明背景，具有在屏幕上漸進(jìn)顯示的功能。尤為突出的是，它可以將許多張圖像保存在同一個文件中，顯示時按預(yù)先規(guī)定的時間間隔逐一進(jìn)行顯示，從而形成動畫的效果，因而在網(wǎng)頁制作中大量使用。由CompuServe公司1987年開發(fā)，基于LempelZiv Walch(LZW)壓縮算法、使用特殊碼、可變長度。三、數(shù)字圖像處理與應(yīng)用1．?dāng)?shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理：使用計算機(jī)對來自照相機(jī)、攝像機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、醫(yī)用CT機(jī)、X光機(jī)等的圖像，進(jìn)行去噪、增強、復(fù)原、分割、提取特征、壓縮、存儲、檢索等操作處理對圖像進(jìn)行處理的主要目的：提高圖像的視感質(zhì)量、圖像復(fù)原與重建、圖像分析、圖像的存儲、管理、檢索，以及圖像內(nèi)容與知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)等。2．圖像處理軟件與應(yīng)用領(lǐng)域密切相關(guān)，通常具有很強的專業(yè)性，如遙感圖像處理軟件、醫(yī)學(xué)圖像處理軟件等。使用較多的是面向辦公、出版與信息發(fā)布的圖像處理軟件，也稱為圖像修飾（image retouching）或圖像編輯軟件，支持多種不同的圖像文件格式，提供多種圖像編輯處理功能，可制作出生動形象的圖像。如美國Adobe公司的PhotoShop，集圖像掃描、圖像編輯、繪圖、圖像合成及圖像輸出等多種功能于一體，是一個流行的圖像處理工具。3．?dāng)?shù)字圖像的應(yīng)用（1）圖像通信（2）遙感（3）醫(yī)療診斷（4）工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（5）機(jī)器人視覺（6）軍事、公安、檔案管理四、計算機(jī)圖形1．景物形狀的計算機(jī)表示景物的模型（model ）：景物在計算機(jī)內(nèi)的描述。景物的建模(modeling)：人們進(jìn)行景物描述的過程。繪制（rendering）：也稱圖像合成（image synthesis），根據(jù)景物的模型生成圖像的過程，所產(chǎn)生的數(shù)字圖像稱為計算機(jī)合成圖像。計算機(jī)圖形學(xué)（Computer Graphics）：研究如何使用計算機(jī)描述景物并生成其圖像的原理、方法與技術(shù)。計算機(jī)合成圖像的過程幾何模型：景物建模方法與景物類型有關(guān)。普通工業(yè)產(chǎn)品（如電視機(jī)、電話機(jī)、汽車、飛機(jī)等），使用基本的幾何元素（如點、線、面、體等）及表面材料的性質(zhì)等進(jìn)行描述所建立的模型。幾何模型應(yīng)用：工業(yè)產(chǎn)品的計算機(jī)輔助設(shè)計/制造.過程模型/算法模型：根據(jù)景物的生成規(guī)律，并使用相應(yīng)的算法來描述其規(guī)律所建立的模型2．計算機(jī)合成圖像的繪制圖像繪制/圖像合成：在計算機(jī)內(nèi)建立了景物的模型之后，從景物的模型生成用戶可見的具有高度真實感的該景物的圖像的過程。使用計算機(jī)合成圖像的主要優(yōu)點：能生成實際存在的具體景物的圖像，還能生成假想或抽象景物的圖像；能生成靜止圖像，還能生成各種運動、變化的動態(tài)圖像。3．計算機(jī)合成圖像的應(yīng)用計算機(jī)合成圖像的應(yīng)用：計算機(jī)輔助設(shè)計和輔助制造（CAD／CAM）；利用計算機(jī)生成各種地形圖、交通圖、天氣圖、海洋圖、石油開采圖等；作戰(zhàn)指揮和軍事訓(xùn)練；計算機(jī)動畫和計算機(jī)藝術(shù)；其他：電子出版、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)監(jiān)控、輔助教學(xué)(CAI)、軟件工程等。4．矢量繪圖軟件矢量圖形：計算機(jī)合成圖像。矢量繪圖軟件：制作矢量圖形的軟件。如：AutoCAD、MAPInfo、ARCInfo等。2D的矢量繪圖軟件：

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