多媒体计算机图像文件格式分为静态图像文件格式和动态图像文件格式。（11）属于静态图..

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第11题

知识点：图像和视频信号的数字化多媒体计算机文件格式

关键词：多媒体计算机图像文件格式多媒体媒体章/节：计算机应用基础知识

多媒体计算机图像文件格式分为静态图像文件格式和动态图像文件格式。（11）属于静态图像文件格式。

A. MPEG文件格式

B. MOV文件格式

C. JPG文件格式

D. AVI文件格式

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第21题 2009年下半年

30%

RGB8:8:8表示一帧彩色图像的颜色数为（21）种。

第31题 2014年上半年

19%

（）是表示显示器在横向（行）上具有的像素点数目指标。

第22题 2009年下半年

46%

位图与矢量图相比，位图（22）。


知识点讲解
· 图像和视频信号的数字化 · 多媒体计算机 · 文件格式

图像和视频信号的数字化

多媒体计算机系统在处理图像和视频信号时，首先要把连续的图像函数转化为离散的数据，即将模拟图像转化为用一系列离散数值表示的数字图像。一般来说，图像的数字化过程包括采样（又称抽样）和量化两个步骤。

常见的数字图像类型有四种：①二值图像，例如文字、图形、指纹等；②黑白灰度图像，例如黑白相片；③彩色图像，例如彩色图片；④活动图像，例如动画。

（1）几个相关概念。

下面介绍几个与数字图像有关的概念：

.像素，指的是组成屏幕图像的基本点，也就是显示画面的最小元素。像素间的距离越小，分辨率越高。

.屏幕分辨率，指的是在某一种显示方式下，计算机屏幕上最大的显示区域，用水平的和竖直的像素数来表示。

.图像分辨率，指的是数字化图像的大小，用水平的和竖直的像素数来表示。

.像素分辨率，指的是一个像素宽与长的比例。

.色彩数和图形灰度，色彩数和图形灰度用位（bit）表示，一般写成2的n次方，n代表位数。当图像达到24位时，可表现1677万种颜色（即真彩）。灰度的表示法与此类似。

（2）数字图像中彩色的表示方法。

目前，在多媒体技术中，对彩色图像的处理已经达到很高的水平。

彩色可以用亮度、色调和饱和度来描述（通常把色调和饱和度通称为色度），人眼中看到的任何彩色光都是这三个特征的综合效果。亮度是用来表示某彩色光的明亮程度，而色度则表示颜色的类别与深浅程度。

在彩色图像的数字化过程中要表示离散化的彩色信息，必须选择合适的彩色表示空间，因为，彩色也是一个物理量，也可以进行计算和度量，选用不同的坐标，可以得到不同的表示的颜色值。常用的几种彩色表示空间是：①RGB彩色空间：用R（红）、G（绿）、B（蓝）三基色的分量来表示数字图像像素的颜色值；②HIS彩色空间：用H（色调）、S（饱和度）、I（光的强度）三个参数描述颜色特性；③CMYK彩色空间：基于印刷处理的颜色模式，通过C（青）、M（紫红）、Y（黄）、K（黑）四种颜色来组合出彩色图像；④YUV彩色空间：彩色电视视频信号在PAL彩色电视制式中采用的彩色空间。

（3）数字图像的类型和文件格式。

一般来说，目前的图像格式大致可以分为两大类：一类为位图；另一类称为矢量图形。前者是以点阵形式描述图像的，后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图像。一般来说，后者对图像的表达细致、真实，缩放后图像的分辨率不变，在专业级的图像处理中运用较多。

图像与图形文件格式是有区别的。在计算机科学中，图形一般指的是用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、任意曲线和图表等；图像则是指由输入设备捕捉的实际场景画面或以数字化形式存储的任意画面。

图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点，即矢量图。在计算机还原输出时，相邻的特征点之间用特定的很多段小直线连接就形成曲线，若曲线是一条封闭的图形，则可以用着色算法来填充颜色。它的最大优点是容易进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换，主要用于表示线框型的图画、工程制图、美术字等。常用的矢量图形文件有3DS（用于3D造型）、DXF（用于CAD）、WMF（用于桌面出版）等。

图像都是由一些排成行列的像素组成的，一般数据量都较大。它除了可以表达真实的照片，也可以表现复杂绘画的某些细节，并具有灵活和富于创造力等特点。图形文件与图像文件相比，由于图形只保存算法和特征点，所以相对于位图的大数据量来说，它占用的存储空间也较小。但由于每次屏幕显示时都需重新计算，故显示速度没有图像快。在打印输出和放大时，图形的质量较高而点阵图常会发生失真。图像文件格式分两大类：一类是静态图像文件格式，一类是动态图像文件格式。

静态图像文件格式有：GIF，TIF，BMP, PCX, JPG, PCD等。

①BMP，PC机上最常用的位图格式，有压缩和不压缩两种形式，该格式可表现从2位到24位的色彩，分辨率也可从480×320至1024×768。该格式在Windows环境下相当稳定，在文件大小没有限制的场合中运用极为广泛。

②GIF，经过压缩的图形格式，并且在各种平台的各种图形处理软件上均可处理。其缺点是存储色彩最高只能达到256种。

③TIF，文件体积庞大，但存储信息量也很巨大，并且细微层次的信息较多，可以存储高质量的图像。该格式有压缩和非压缩两种形式，支持的色彩数最高可达16M。

④JPG，一种可以大幅度压缩图像文件的图形格式。对于同一幅画面，JPG格式存储的文件是其他类型图像文件的1/10到1/20，并且色彩数最高可达到24位，所以它被广泛地应用于Internet上的homepage或者Internet上的图片库。

动态图像文件格式有AVI，MPG等。

⑤AVI，AVI是将语音和影像同步组合在一起的文件格式。它对视频文件采用一种有损压缩方式，且压缩比高，因此画面质量不是很好，但其应用范围仍然非常广泛。AVI支持256色和RLE压缩。AVI信息主要应用在多媒体光盘上，用来保存电视、电影等各种影像信息。

⑥MPG，MPG文件格式是按MPEG标准进行压缩的全运动的视频文件，它需要专门的播放软件和硬件，目前许多视频处理软件都支持MPG格式的视频文件。MPG的压缩率比AVI高，画面质量却比AVI好。

多媒体计算机

传统的计算机或个人机处理的信息往往仅限于文字和数字，只能算是计算机应用的初级阶段，因为人机之间的交互只能通过键盘和显示器，故交流信息的途径缺乏多样性。多媒体计算机通常指的是多媒体PC（Multimedia Personal Computer，MPC），是为了改变人机交互的方式，使计算机能够集声、文、图像处理于一体。通常多媒体计算机包括多媒体计算机硬件系统和软件系统两大部分。

多媒体计算机硬件系统

多媒体计算机硬件系统主要包括计算机硬件、声音或视频处理器、多媒体输入／输出设备、信号转换装置、通信转换设备及接口装置等。其中最重要的是根据多媒体技术标准研制的多媒体信息处理芯片和相应的板卡及光盘驱动器等外设，例如：

.多媒体主机：如个人计算机、工作站等。

.多媒体输入设备：如麦克风、摄像机、录像机、扫描仪、CD-ROM、传真机、数码相机和MIDI合成器等。

.多媒体输出设备：如绘图仪、打印机、音响、喇叭、录音机、录像机和电视机等。

.多媒体存储设备：如硬盘、光盘和声像磁带等。

.多媒体板卡：如视频卡、声卡、压缩卡和通信卡（网卡）等。

.多媒体操作控制设备：如鼠标、操纵杆、键盘和触摸屏等。

多媒体计算机软件系统

对于多媒体计算机的每一种硬件设备来说，都要有相应的程序支持，这些程序统称为多媒体计算机的软件系统。多媒体计算机软件系统包括多媒体操作系统、多媒体数据库、多媒体压缩／解压系统、声像同步处理程序、通信程序以及多媒体开发制作工具软件等。

多媒体操作系统必须对多媒体环境下的各个任务进行管理和调度；支持多媒体应用软件运行；对多媒体声像及其他多媒体信息的控制和实时处理；支持多媒体的输入／输出及相应的软件接口；对多媒体数据和多媒体设备的管理和控制以及图形用户界面管理等功能。也就是说，它能够像一般操作系统处理文字、图形、文件那样去处理音频、图像、视频等多媒体信息；并能够对CD-ROM驱动器、录像机、MIDI设备、数码相机、扫描仪等各种多媒体设备进行控制和管理。目前流行的操作系统都具备这些功能。

文件格式

常见的图形／图像文件有以下几种：

（1）BMP：PC上最常用的位图格式，有压缩和不压缩两种形式，该格式可表现2~24位的色彩，分辨率也可从480×320至1024dpi× 768dpi。

（2）DIB（Device Independent Bitmap）：描述图像的能力基本与BMP相同，并且能运行于多种硬件平台，只是文件较大。

（3）PCP（PC Paintbrush）：由Zsoft公司创建的一种经过压缩且节约磁盘空间的PC位图格式，它最高可表现24位图形（图像）。

（4）DIF（Drawing Interchange Format）：AutoCAD中的图形文件，它以ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国国家信息交换标准码）方式存储图形，表现图形在尺寸大小方面十分精确。

（5）WMF：Microsoft Windows图元文件，具有文件短小、图案造型化的特点。该类图形比较粗糙，并只能在Microsoft Office中调用编辑。

（6）GIF（Graphics Interchange Format）：在各种平台的各种图形处理软件上均可处理的经过压缩的图形格式。缺点是存储色彩最高只能达到256种，由于存在这种限制，目前除了Web网页还在使用它外，其他场合已很少使用了。

（7）JPG（Joint Photographics Expert Group）：可以大幅度地压缩图形文件的一种图形格式。对于同一幅画面，JPG格式存储的文件是其他类型图形文件的1/10~1/20，而且色彩数最高可达到24位，所以它应用相当广泛。

（8）TIF：文件体积庞大，但存储信息量亦巨大，细微层次的信息较多，有利于原稿阶调与色彩的复制。该格式有压缩和非压缩两种形式，最高支持的色彩数可达1.6×10⁷种。

（9）EPS（Encapsulated PostScript）：用PostScript语言描述的ASCII图形文件，在PostScript图形打印机上能打印出高品质的图形（图像），最高能表示32位图形（图像）。

（10）PSD（Photoshop Standard）：Photoshop中的标准文件格式，专门为Photoshop而优化的格式。

（11）CDR（CorelDraw）：CorelDraw的文件格式。另外，CDX是所有CorelDraw应用程序均能使用的图形（图像）文件，是发展成熟的CDR文件。

（12）IFF（Image File Format）：用于大型超级图形处理平台，如AMIGA机，好莱坞的特技大片多采用该图形格式处理。图形（图像）效果，包括色彩纹理等能逼真地再现原景。当然，该格式耗用的内存外存等的计算机资源也十分巨大。

（13）TGA（Tagged Graphic）：是Truevision公司为其显示卡开发的图形文件格式，创建时期较早，最高色彩数可达32位。VDA、PIX、WIN、BPX、ICB等均属其旁系。

（14）PCD（Photo CD）：由KODAK公司开发，其他软件系统对其只能读取。

（15）MPT（Macintosh Paintbrush）或MAC：Macintosh机所使用的灰度图形（图像）模式，在Macintosh Paintbrush中使用，其分辨率只能是720 × 567dpi。

（16）SWF（Flash）：Flash是Adobe公司制定的一种应用于Internet的动画格式，它是以矢量图作为基本的图像存储形式的。

除此之外，Macintosh机专用的图形（图像）格式还有PNT、PICT、PICT2等。

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