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數位資料檔案介紹

數位資料檔案介紹. 淨遠 4/12 2009. 大綱. 前言 ~ 數位時代 什麼是數位 ? 名詞解釋 壓縮概念介紹 數位檔案類型 其他 Q & A. 前言 ~ 數位時代. 日常生活中出現越來越多數位產品 數位相機、數位電視 ( 液晶 / 電漿 ) 、 ( 數位 ) 電腦、數位音樂、數位相框、數位電玩、數位顯示器、數位投影機 (DLP) 、數位影音播放器 (DVD/BD) 、數位隨身聽、數位錄音筆 、 數位冰箱、數位洗衣機、數位家庭 、 數位大樓 、 數位汽車 … 數位 (Digital) VS 類比 (Analog)

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數位資料檔案介紹

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  1. 數位資料檔案介紹 淨遠 4/12 2009

  2. 大綱 • 前言~數位時代 • 什麼是數位? • 名詞解釋 • 壓縮概念介紹 • 數位檔案類型 • 其他 • Q & A

  3. 前言~數位時代 • 日常生活中出現越來越多數位產品 • 數位相機、數位電視(液晶/電漿)、(數位)電腦、數位音樂、數位相框、數位電玩、數位顯示器、數位投影機(DLP)、數位影音播放器(DVD/BD)、數位隨身聽、數位錄音筆、數位冰箱、數位洗衣機、數位家庭、數位大樓、數位汽車… • 數位(Digital) VS 類比(Analog) • 類比:連續訊號；不易儲存，不易擴充，幾乎不失真。 (如:光波，聲波) • 數位:離散訊號；較易儲存，擴充性佳，大都失真。 (如:檔案) • 沒有絕對的好與壞

  4. 什麼是數位? • 定義-數位就是0與1的組合 0 = 0 1 = 1 0 = 00 1 = 01 2 = 10 3 = 11 0 = 000 1 = 001 2 = 010 3 = 011 4 = 100 5 = 101 6 = 110 7 = 111 8 = ??? 0 = 0000 1 = 0001 2 = 0010 3 = 0011 4 = 0100 5 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001 10= 1010 11= 1011 12= 1100 13= 1101 14= 1110 15= 1111 16= ???? 4 bit 2 = ? 4 = ?? 1 bit 2 bit 3 bit

  5. 什麼是數位? • 數位的基本單位: bit (位元) 或 Byte (位元組) • 數位的型態: 一般以位元組來表示 沒有特定型態,可以是數字,符號,位置,顏色,聲音,影像,動畫,影片… • 目前使(常)用的數位長度: 16bit / 32 bit / 64 bit • 1 Byte = 8 bit (例如: 1斤=16 兩;1kg=1000g) • 1 Byte 最大值為256 ( 2x2x2x2x2x2x2x2 )

  6. 什麼是數位? • 數位的常用單位: GB , MB , B (Byte) 1GB = 1000x1000x1000B=1000,000,000 B (十億Byte) TB,

  7. 名詞解釋 • 顏色 (Color) • 解析度 (Resolution) • 每秒顯示張數(Frame Rate)

  8. 名詞解釋 (Color) • 顏色 (Color) • 三原色: 加法混合,一般繪畫/顯示用 • R (Red,紅色) • G (Green,綠色) • B (Blue,藍色) • 油墨四色: 減法混合,彩色印刷用 • C (Cyan,青色) • M (Magenta,洋紅色) • Y (Yellow,黃色) • K (Black,黑色)

  9. 名詞解釋 (Color) • 顏色以數位型態表示 • R (8bit -> 0~255) • G (8bit -> 0~255) • B (8bit -> 0~255) 總共有幾色? 256 x 256 x 256 = 16777216 約為 1677萬色 (全彩) 例如: 純綠色 = (0,255,0) 純黑色 = (255,255,255)

  10. 名詞解釋 (Resolution) • 影像尺寸 (解析度, Resolution) • 定義: 每一方向上的像素總和 • 常用單位: 像素 (Pixel) • 常用表示法: 長像素 x 寬像素 (例如: 16 x 9 ) • 常用解析度比例: 4x3 , 16x9 , 16x10 • 其他比例表示法: 4:3 , 16:9 , 16:10 • 常用解析度: 640 x 480 ; 800 x 600 1024 x 768 ; 1280 x 1024 1366 x 768 ; 1920 x 1080 (Full HD)

  11. 名詞解釋 (Resolution) • 常用解析度比例: 4x3 , 16x9 9 16 12

  12. 名詞解釋 (Resolution) • 常用解析度 240 480 320 1080 640 1920

  13. 名詞解釋 (Resolution) • 解析度觀念 • 解析度越大(小) = 影像越大(小) = 資料量越大(小) = 儲存空間越大(小) = 處理時間越久(短) • 相同面積下,解析度越高 = 影像越精細 (例如: 液晶螢幕 / 液晶電視) 低 高

  14. 名詞解釋 (Resolution) • 像素與解析度 像素越高代表解析度越高,反之亦然. 例如:我的數位相機是1200萬畫素,那解析度是多少? 12000000 = 4000 (pixel) x 3000 (pixel) 所以一張照片的大小是? • 12000000 x 3Byte = 36000000 = 36MB • 若我的記憶卡只有 512 MB,所以只能拍 14 張 參考:800x600 = 480000 = 48萬像素 1920x1080 = 2073600 = 207萬像素

  15. 名詞解釋 (Frame Rate) • 定義-每秒顯示的畫面張數 (FPS, Frame Per Second) • 人類的眼睛-視覺暫留 • 連續動作的臨界值: 16 FPS • 現代電影的播放速度:24 FPS • 一般動態影像的播放速度:30 FPS

  16. 壓縮概念介紹 • 為什麼需要壓縮? 節省儲存空間 • 壓縮的概念: 將重複或相似的內容重新處理 未壓縮: 1紅,2紅,3藍,4綠,5藍,6綠,7紅, 8藍,9紅,10藍,11藍,12綠,13藍, 14綠,15紅,16紅 壓縮後: (1,2,7,9,15,16)紅,(3,5,8,10,11,13)藍, (4,6,12,14)綠

  17. 壓縮概念介紹 • 壓縮的副作用:失真 • 壓縮比例與檔案大小的平衡點 影像壓縮時，需要在可接受的範圍內，使用適當 的壓縮比例。 -壓縮程度小,失真小,檔案大。 -壓縮程度大,失真大,檔案小。 • 壓縮的核心-數學演算法 例如:變壓器 110V -> 5V

  18. 數位檔案類型 • 常用圖片檔案 • BMP(無壓縮) • TIFF (無壓縮) • JPG • PNG • 常用聲音檔案 • PCM (無壓縮) • WAV (趨近無壓縮) • MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3)

  19. 數位檔案類型 • 常用影片檔案 依照作業系統或播放軟體不同而變 (壓縮演算法的不同) • MOV (Apple QuickTime) • MPG (MPEG-1/2/4) • WMV (Window Media Player) • RMVB (RealPlayer) • MP4 (H.264-MPEG-4/AVC) • AVI

  20. 其他 • MPEG4 VS H.264 • 交錯式(interlace) VS 漸進式(progressive)顯示

  21. 其他 ( MPEG4 VS H.264 ) • MPEG4與H.264是經過相似的演算法(過程)處理。H.264可視為是MPEG4的進階版。在相同的條件下(FrameRate/Resolution) ，H.264提供更大的壓縮比及更好的畫質。

  22. 其他 ( MPEG4 VS H.264 ) • MPEG4 VS H.264 (MPEG4)

  23. 其他 ( MPEG4 VS H.264 ) • MPEG4 VS H.264 (H.264)

  24. 其他 (交錯式與漸進式) • 交錯式(Interlace) 定義:逐行埽瞄。由左到右由上到下逐行顯示。 • 漸進式(Progressive) 定義:隔行埽瞄。先顯示單數行，再顯示偶數行。 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10 = +

  25. 其他 (交錯式與漸進式) • 交錯式(Interlace)

  26. 其他 (交錯式與漸進式) • 去交錯式(de-interlace) 方法1: Intra-field 缺點:結合處易有細線，畫面閃爍 優點:節省記憶體空間 方法2: Inter-field 缺點:動態的部分會有明顯的 橫向條紋以及鋸齒 優點:靜止部分畫面佳，畫面不閃爍

  27. Q & A 問題與討論 曾老師:“感動人心的影像才是好影像” ( 沒有規格的好與壞 ,不分數位與類比 ) 與各位學長共勉，阿彌陀佛

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