Transcript 數碼多媒體元素
4.1 數碼多媒體元素 圖形 音頻 視像 4.1 數碼多媒體元素 圖形 點陣圖 點陣圖是由一陣列以欄和列排成的色點（稱為像素）所組成。 像素是電腦屏幕上所能顯示的最小的圖像元素。 可被顯示顏色的數目由顯示像素的位元數目（即色深）所決定。 色深愈大，像素可用以表達圖像的顏色數目便愈多。 4.1 數碼多媒體元素 圖形 點陣圖 色深（位元 / 像素）= 1 可顯示顏色的數目 = 21 = 2 檔案大小 = 1.3 MB 不同色深圖像的比較 4.1 數碼多媒體元素 圖形 點陣圖 色深（位元 / 像素）= 8 可顯示顏色的數目 = 28 = 256 檔案大小 = 10.3 MB 不同色深圖像的比較 4.1 數碼多媒體元素 圖形 點陣圖 色深（位元 / 像素）= 24 可顯示顏色的數目= 224 = 16,777,216 檔案大小 = 30.8 MB 不同色深圖像的比較 4.1 數碼多媒體元素 圖形 點陣圖 解像度 點陣圖在每個單位長度內的像素數目。 以像素 / 吋（ppi）作量度單位。 解像度愈高，圖像可以顯示的細節愈多。但是，檔案亦會顯著 增大。 4.1 數碼多媒體元素 圖形 點陣圖 解像度 72 ppi, 99 KB 不同解像度的圖像比較 150 ppi, 351 KB 300 ppi, 1,333 KB 4.1 數碼多媒體元素 圖形 向量圖形 用以顯示於屏幕上的圖像通常以解像度 72 至 95 ppi 儲存。 若作相片列印，則會以解像度 200 至 400 ppi 儲存。 常見的點陣圖格式包括： BMP JPEG GIF 4.1 數碼多媒體元素 圖形 向量圖形 它是由一些物件所組成。 一個向量物件可以是圖形、線條或文字。 所有向量物件的形狀及位置均以數學公式來定義。 可以用合適的向量圖形編輯器，改變向量圖形的大小或修改其細節， 而圖形的質素並不會受到影響。 4.1 數碼多媒體元素 圖形 向量圖形 點陣圖 向量圖形 放大了的向量圖形和點陣圖 4.1 數碼多媒體元素 圖形 向量圖形 向量圖形的檔案大小並不會因加入大量物件而急劇增大。 向量圖形檔案遠較點陣圖為小。 適合用於簡單圖表、線條藝術及插圖。 由於向量圖形是由簡單的圖案及線條所組成，故並不適合用來顯示複 雜顏色組合。 常見的向量圖形格式： Windows Metafile (WMF) Shockwave Flash (SWF) Postscript (EPS) 4.1 數碼多媒體元素 圖形 向量圖形 若把點陣圖 （左） 以向量圖形格式 （右） 儲存，圖像的細節便會消失。 4.1 數碼多媒體元素 音頻 電腦內的音頻檔案是數碼化的音樂、語音及任何類型的音頻信號。 數碼音頻檔案的質素取決於其位元解像度及取樣頻率。 位元解像度 指代表一個音頻信號的振幅所需的位元數目。 所使用的位元愈多，音頻信號的振幅愈準確。 4.1 數碼多媒體元素 音頻 取樣頻率 是在轉換過程中每秒所讀取的音頻信號的數目。 用 Hz 作量度單位。 取樣頻率愈高，數碼音頻質素愈高。 音頻檔案類型 位元解像度 取樣頻率（Hz） 電話語音 8 位元 11,025 FM 廣播 16 位元 22,050 CD 光碟 16 位元 44,100 DVD 光碟 24 位元 96,000 不同類型的音頻特性 4.1 數碼多媒體元素 音頻 16 位元解像度 及 44 kHz 取樣頻率的音頻檔案 8 位元解像度 及 44 kHz 取樣頻率的音頻檔案 16 位元解像度的音頻檔案有較平滑的波形，比 8 位元解像度成鋸齒形的音頻檔案 有較佳的質素。 4.1 數碼多媒體元素 音頻 8 位元解像度 及 44 kHz 取樣頻率的音頻檔案 8 位元解像度 及 11 kHz 取樣頻率的音頻檔案 44 kHz 取樣頻率的音頻檔案有較多樣本，比 11 kHz 來表達原來的音頻信號有 較準確的取樣。 4.1 數碼多媒體元素 音頻 立體聲音頻設有兩個音頻信號，即左聲道和右聲道。 單聲道只有一個音頻信號。 音頻數據能夠以未壓縮或已壓縮的檔案格式儲存。 WAV 是一種最常見的未壓縮音頻檔案格式 WMA 和 MP3 則廣泛應用於可攜式音樂播放器和網頁的壓縮音頻 檔案格式。 4.1 數碼多媒體元素 視像 視像是加上聲音效果的一連串動作圖像。 檔案可以是非常大。 使用Windows Media Center 播放視像。 4.1 數碼多媒體元素 視像 因素 描述 例子 每一視像框的水平和垂直 的像素數目 VCD-PAL 的視像框大小是 352 × 288 像素。 DVD-PAL 的視像框大小是 720 × 576 像素。 幀速率 每秒播放視像框的數目 VCD-PAL 及 DVD-PAL 的幀速率是 25 fps。 在 PlayStation Portable 播放的 MPEG-4 視像的 幀速率是 30 fps。 長度 視像片段的播放時間 壓縮 改變視像框的內容或顯示 方法，以減少視像片段的 數據。 VCD：MPEG-1 DVD：MPEG-2 iPod 及 PlayStation Portable：MPEG-4 互聯網上的流式傳輸視像：WMV 和 RealMedia 色深 用以顯示像素的位元數目 VCD：24 或 32 位元 DVD：24 或 32 位元 視像框大小 影響視像檔案大小的因素 － 4.1 數碼多媒體元素 視像 幀速率愈高，在屏幕播放的視像愈流暢；視像框愈大，視像檔案便 會愈大。 每一個壓縮方法都有其獨特的壓縮比例、視像框大小及幀速率規格。 不同的視像檔案格式需要不同的媒體播放器及外掛程序。 AVI 是最常見的未壓縮視像格式。 MPEG-1、MPEG-2 及 WMV 則屬於已壓縮的視像檔案格式。 4.1 數碼多媒體元素 視像 WMV 檔案大小 = 40 MB 視像框大小 = 320 × 240 像素 幀速率 = 25 fps 未壓縮 AVI 視像片段 檔案大小 = 300 MB 視像框大小 = 720 × 576 像素 幀速率 = 30 fps MPEG-1 (VCD) 檔案大小 = 52 MB 視像框大小 = 352 × 288 像素 幀速率 = 25 fps 視像檔案可被壓成不同的視像檔案格式，以供不同的媒體播放器讀取。 4.1 數碼多媒體元素 視像 MPEG-2 (DVD) 檔案大小 = 180 MB 視像框大小 = 720 × 576 像素 幀速率 = 25 fps 未壓縮 AVI 視像片段 檔案大小 = 300 MB 視像框大小 = 720 × 576 像素 幀速率 = 30 fps MPEG-4 視像片段 檔案大小 = 45 MB 視像框大小 = 320 × 240 像素 幀速率 = 30 fps 視像檔案可被壓成不同的視像檔案格式，以供不同的媒體播放器讀取。 4.1 數碼多媒體元素 視像 MPEG-2 (DVD) 檔案大小 = 180 MB 視像框大小 = 720 × 576 像素 幀速率 = 25 fps 未壓縮 AVI 視像片段 檔案大小 = 300 MB 視像框大小 = 720 × 576 像素 幀速率 = 30 fps MPEG-4 視像片段 檔案大小 = 45 MB 視像框大小 = 320 × 240 像素 幀速率 = 30 fps 視像檔案可被壓成不同的視像檔案格式，以供不同的媒體播放器讀取。 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬數據和數碼數據的特性 特性 模擬數據 數碼數據 量度方法 信號由離散的二進制數據表 量度信號連續的振幅及頻率。示。 貯存數據的效率 低： 高： 存貯媒體如卡式帶及錄影帶 數據可貯存於小型的媒體， 的體積較數碼存貯媒體為大，如唯讀光碟及快閃記憶體作 而壽命亦較短。 長期貯存。 模擬數據和數碼數據的特性比較 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬數據和數碼數據的特性 特性 傳送的效率 模擬數據 數碼數據 傳輸錯誤率較高 傳送錯誤率較低 資料的準確性 準確性取決於所用的取樣技 術。 低準確度： 由模擬信號轉換為數碼信號 時，並不是所有的資料都會 被轉換及錄製。 複製 不能夠完整地複製，數據會 在複製的過程中遺失。 能夠完整地複製，並準確無 誤地傳送資料。 模擬數據和數碼數據的特性比較 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬數據和數碼數據的特性 特性 模擬數據 數碼數據 存取數據的模 式 主要是順序存取的 數據分析效率 低： 高： 模擬數據內容難於被搜尋、 數碼內容易於被重複使用或 分析及重組以產生其他資訊。 處理以產生其他資訊。 模擬數據和數碼數據的特性比較 視乎所使用的存貯媒體，多 可使用直接存取。 4.2 模擬數據和數碼數據 數碼數據在資訊科技上的應用 通常所有的電子設備，包括電腦及現代數據傳送渠道都是以二 進制的形式來處理數據。 數碼數據及電腦程序，都是以一連串二進制數字表示。 這令電子設備在貯存、傳送、處理及複製數據時有更高的準確 性及效率。 4.2 模擬數據和數碼數據 數碼數據在資訊科技上的應用 工作站甲 硬複本 工作站乙 電腦網絡 傳送數據 傳送數據 數碼相機 複製數據 可記錄光碟 數碼數據在日常生活中的應用 貯存數據 硬碟 傳送已 處理的數據 輸出數據 打印機 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬數據和數碼數據之間的轉換 由模擬數據轉換到數碼數據的過程稱為數碼化 數碼化包括兩個步驟： 取樣 數值化 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬數據和數碼數據之間的轉換 取樣 取樣是在每個指定時段內，從連續的模擬信號中取得離散樣本數據 的過程。 模擬信號的取樣 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬數據和數碼數據之間的轉換 數值化 數值化是將每一個取樣數據轉換成預定等級的數碼數據。 這些數據通常以二進制數字來代表。 模擬信號的數值化 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬數據和數碼數據之間的轉換 原來的模擬相片 從模擬相片取得的樣本數據 模擬相片數碼化 樣本數據的數碼表示方法 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 音頻 聲音本身是模擬信號。 聲效卡是一塊負責將聲音信號，在模擬與數碼形式間雙向轉換的電 路板。 數碼音頻檔案可由多種格式貯存，例如：WAV、MP3、WMA 及RA。 數碼音頻的質素取決於： 取樣頻率 取樣解像度（每一樣本的位元數目） 聲道的數目 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 音頻 揚聲器 顯示器 麥克風 系統組 鍵盤 滑鼠 一般用作錄製及播放音頻的電腦系統 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 音頻 由於數碼音頻只與原本的模擬聲音相近，播放的音頻並不能和原先的 完全相同。 取樣頻率和取樣解像度愈高，能錄製和輸出的信號愈接近原先的音頻。 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 圖像 模擬圖像（如相片和印刷品）可以透過掃描器轉換成數碼圖像。 掃描的圖像會被儲存為點陣圖。 它們的質素取決於： 解像度 色深 壓縮比例 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 圖像 圖像種類 純文字 及藝術線條 設定 彩色相片 (在屏幕上顯示) 彩色相片 (作高質素列印) 72 ppi 72 ppi 300 ppi 色深 1 位元 / 像素 （21 = 2 程度： 黑及白） 8 位元 / 像素 （28 = 256 種灰 度） 24 位元 / 像素 （用 8 位元分別表示 紅、綠及藍） （224 = 約一千六百 八十萬種顏色） 24 位元 / 像素 （用 8 位元分別表示 紅、綠及藍） （224 = 約一千六百 八十萬種顏色） 圖像種類 半調色 灰度 紅綠藍 紅綠藍 建議的檔案格式 BMP JPEG JPEG JPEG 壓縮 否 是 是 是 解像度 300 ppi 黑白相片 (在屏幕上顯示) 掃描圖像的一般設定 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 圖像 無論如何設定掃描器，掃描的數碼圖像一定不能和原先的模擬圖像 完全相同。 在數碼化的過程中，總會有信息損耗。 圖像由模擬形式轉換到數碼形式 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 圖像 在紙張上列印或在屏幕上顯示數碼圖像是由數碼圖像轉換到模擬圖像 的例子。 由於不同顯示媒體的色域不同，輸出的模擬圖像會與原先的數碼圖像 有所偏離。 輸出設備的質素亦是另一個影響輸出圖像效果的因素。 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 視像 要在電腦上擷取電視節目，我們需要一張用於接收天線的電視信號 的電視調諧卡。電視調諧卡能將模擬電視信號轉換為一連串數碼圖 像和數碼音頻。 視像捕捉卡與電視調諧卡的運作原理相似，不過它接收的信號並非 廣播信號。 各種視像來源的例子： 錄影機 數碼視像攝錄機 網絡攝影機 數碼相機 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 視像 電視調諧卡 電視調諧盒 電視調諧盒（左）和電視調諧卡（右） 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 視像 數碼視像的質素取決於視像框大小、幀速率和視像壓縮算法。 常見的數碼視像檔案格式包括： AVI MPEG-1 MPEG-2 WMV MOV RM 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 視像 網絡攝影機的一般視像設定 檔案檔式：已壓縮 AVI 視像框大小：320 × 240 像素 幀速率：12 fps 不同視像檔案格式的例子 數碼視像攝錄機的一般視像設定 檔案檔式：MPEG-1 視像框大小：352 × 288 像素 幀速率：25 fps 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 視像 新款的數碼視像攝錄機和網絡攝影機也都內置電荷耦合器件（CCD）， 來把模擬視像信號實時轉換為數碼視像數據。 所捕捉的數碼視像數據會透過通用串行總線 （USB） 或 FireWire （IEEE 1394） 埠直接傳送到電腦內。 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 視像 數碼視像攝錄機 電荷耦合器件（CCD） 數碼視像攝錄機（左） 和電荷耦合器件（CCD）（右） 4.2 模擬數據和數碼數據 模擬多媒體元素的轉換 視像 數碼視像攝錄機 電荷耦合器件（CCD） 數碼視像攝錄機（左） 和電荷耦合器件（CCD）（右）