电视节目制作中的图形图像格式

电视节目制作中的图形图像格式

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，可见其结构较为简单。对于BMP图像文件的显示，16色BMP图像与256色图像的扫描行数据组织都是从左上角开始。只是16色图像采用紧缩像素法，每像素占用二分之一个字节，即4bits，而256色图像的每一个像素占用一个字节。
GIF文件：GIF文件是"Graphics Interchange Format"（图形交换格式）的缩写，是由CompuServe公司为了方便网络和BBS使用者传送图像数据而制定的一种图像文件格式。目前，GIF图像文件已经成为网络和BBS上图像传输的通用格式，经常用于像动画、透明等特技制作。
GIF文件有下面七个特点：
（1） 文件具有多元化结构能够存储多张图像，这是制作动画的基础。
（2） 调色板数据有通用调色板和局部调色板之分。
（3） 采用改进版LZW压缩法，该压缩优于RLE压缩法。
（4） 图像数据用一个字节存储一点。GIF图像文件在压缩图像数据之前，必须先将图像数据处理成一个字节只存储一个图像点的值。
（5） 根据标识符寻找数据区。GIF图像文件内的各种图像数据区和补充区，多数没有固定的数据长度和存放位置。为了方便程序寻找数据区就以数据区的第一个字节做为标识符，让程序能够判断所读到的是哪种数据区。
（6） 图像数据有两种排列方式：①顺序排列；②交叉排列。
（7） 最多只能存储256色图像。
GIF图像文件结构一般是由七个数据单元组成，它们是：表头、通用调色板、图像数据区以及4个补充区。而只有表头和图像数据区是文件不可缺少的单元，对于通用调色板和其余的4个补充区不一定会出现在文件内。

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