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电视节目制作中的图形图像格式

时间:2007-1-30栏目:计算机论文

电视节目制作中的图形图像格式

`2000中南地区省级电视台技术协会技术论文二等奖

    当今随着INTERNET及多媒体技术的高速发展, Web上或多媒体光盘中存在的大量生动逼真的数字化图形图像,给电视节目制作人员带来了许多非常优美直观的信息源,也使利用他人的艺术灵感,作品来丰富电视节目的制作,包装成为可能,因而倍受人们的喜爱。但多数电视制作人员对种类繁多的计算机图形图像文件知之甚少,本文将重点介绍一些常见常用的计算机图像文件格式,并对它们进行比较,以便在各种不同的应用中能够很好的把握。
    图像数字化是计算机图像处理之前的基本步骤,目的是把真实的图像,转变成计算机能够接受的存储格式。数字化过程分为采样与量化处理两个步骤,采样的实质就是要用多少点来描述一张图像,比如,一幅640×480的图像,就表示这幅图像是由307200个点所组成。可见,想要得到更加清晰的图像质量,就需要使用更多的点来表示图像,也就是使这幅图像具有较高的分辨率。但相对需要付出更大的存储空间的代价。采样的结果就是通常所说的图像分辨率。量化是指要使用多大范围的数值,来表示图像采样之后的每一个点。这个数值范围包括了图像上所能使用的颜色总数。例如,以4个bits存储一个点,就表示图像只能有16种颜色。数值范围越大,表示图像可以拥有更多的颜色,自然可以产生更为细致的图像效果。但是,也同样必须占用更大的存储空间。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数。两者的基本问题都是视觉效果与存储空间的取舍问题。
    在采样与量化处理后,才能产生一张数字化的图像,再运用计算机图像处理软件的各种技巧,对图像进行修饰或者转换,方能进一步达到所希望的图像效果。
    数字化后的图像数据在计算机中一般有两种存储方式,一种是位映射(Bitmap),即位图模式;而另一种是向量处理(Vector),也称矢量图模式。位映射是将图像的每一点数值存放在以字节为单位的矩阵中。当图像是单色时,一字节可存放8点图像数据;16色图像每两点用一个字节存储;256色图像每一点用一字节存储。这样就能够精确地描述各种不同颜色模式的图像画面。所以此种存储模式比较适合于内容复杂的图像和真实的照片。
    向量处理不存储图像数据的每一点,而是存储图像内容的轮廓部分。例如,一个圆形图案只要存储圆心的坐标位置和半径长度,以及圆形边线和内部的颜色。该存储方式缺点是经常耗费大量的时间做一些复杂的分析演算工作;但图像的缩放不会影响到显示精度,也即图像不会失真,且图像的存储空间较之位图方式要少得多。所以,向量处理比较适合存储各种图表和工程设计图,而一般图像文件较少采用向量处理方式。
    总体来看,位图是记录每一个象素的颜色值,再把这些象素点组合成一幅图像;而矢量图是保存节点的位置和曲线、颜色的算法,所以,位图占用的存储空间较矢量图要大的多,而矢量图的显示速度较位图慢。
    多媒体图像处理中的调色板是包含不同颜色的颜色表,每种颜色以红绿蓝(RGB)三种颜色的组合来表示,图像的每一像素对应一个数字,而该数字对应调色板中的一种颜色,如某像素值为1,则表示该颜色为调色板的编号为1的颜色。调色板的单元个数是与图像的颜色数对应的,256色图像的调色板就有256个单元。真彩色图像的每个像素直接以三个字节(RGB)表示颜色,因此不需要调色板。对于16色或256色图像并非全部的图像都采用相同的16种或256种颜色,由于调色板中定义的颜色不同,则不同图像用到的颜色是千差万别的,所谓16色或256色图像只是表示该幅图像最多只能有16种颜色或256种颜色。不同的图像有不同的调色板,在多媒体系统中如果需要同时显示多幅图像时,由于系统在同一时刻只能支持有限的颜色,如使用256色驱动程序,则系统必须以256色来同时显示多幅图像,因此,必须使用调色板编辑工具进行调整,以达到不失真地同时显示多幅图像。
    下面就针对几种有代表性的图形图像文件作一些简单说明。
    BMP文件:是Microsoft Windows所定义的图像文件格式,最早应用在Microsoft公司的Microsoft Windows窗口系统。众所周知,Microsoft Windows 现今已成为PC机环境下窗口系统的事实上的工业标准,因而BMP图像文件格式也越来越受到人们关注,在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。
    BMP图像文件有下列五个特点:
(1) 该结构只能存放一幅图像。
(2) 只能存储四种图像数据:单色、16色、256色、全彩色。
(3) 图像数据有压缩或不压缩两种处理方式。
(4) 调色板的数据存储结构较为特殊。
(5) Windows设计了两种压缩方式:RLE4和RLE8。RLE4只能处理
16色图像数据;而RLE8则只能压缩256色图像数据。
     BMP图像文件的文件结构可分为三部分:表头、调色板和图像数据。表头长度固定为54个字节。而只有全彩色BMP图像文件内没有调色板数据,其余不超过256种颜色的图像文件都必须设定调色板信息,可见其结

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