1.3.2　動畫與視頻媒體的基礎(chǔ)知識

1.動畫與視頻的產(chǎn)生

人們認識到，只要將若干幅稍有變化的靜止圖像順序地快速播放，而且每兩幅圖像出現(xiàn)的時間小于人眼視覺惰性時間（每秒鐘傳送24幅圖像），人眼就會產(chǎn)生連續(xù)動作的感覺（動態(tài)圖像），即實現(xiàn)動畫和視頻效果。實踐和理論證明，如果圖像的傳送速度不小于每秒傳送48幅圖像，則人眼就有不閃爍的活動圖像的感覺；如果傳送圖像的速度比每秒傳送48幅圖像小，則人眼會有明顯的閃爍感。動畫一般是由人們繪制的畫面組成的，視頻一般是由攝像機攝制的畫面組成的。動畫和視頻都可以產(chǎn)生AVI、MOV和GIF等格式的文件。

2.電視制式

電視制式就是一種電視的播放標準。不同的電視制式，對電視信號的編碼、解碼、掃描頻率和畫面的分辨率均不相同。不同制式的電視機只能接受相應(yīng)制式的電視信號。在計算機系統(tǒng)中，要求計算機處理的視頻信號應(yīng)與和計算機相連接的視頻設(shè)備的制式相同。

（1）普通彩色電視制式有以下3種。

①NTSC制式：是1953年美國研制的一種彩色電視制式，它規(guī)定：每秒播放25幀畫面，每幀圖像有526行像素，場掃描頻率為60Hz，隔行掃描，屏幕的寬高比為4∶3。

②PAL制式：是1962年前聯(lián)邦德國研制的一種彩色電視制式，它規(guī)定：每秒鐘播放25幀畫面，每幀圖像有625行像素，場掃描頻率為50Hz，隔行掃描，屏幕的寬高比為4∶3。

③SECAM制式：是1965年法國研制的一種與黑白電視兼容的彩色電視制式，它采用的編碼和解碼方式與PAL制式完全不一樣，屏幕的寬高比為4∶3。

（2）高清晰度電視（簡稱HDTV）：它的圖像質(zhì)量超過35mm電影片質(zhì)量的電視系統(tǒng)。高清晰度電視應(yīng)是這樣一個系統(tǒng)，即一個具有正常視覺的觀眾在距該系統(tǒng)顯示屏高度的3倍距離上所看到的圖像質(zhì)量應(yīng)具有觀看原始景物或表演時所看到的質(zhì)量。

美國于20世紀90年代初研制出數(shù)字式HDTV，從而使各國的研制方向立刻調(diào)整到數(shù)字HDTV上。目前，世界的高清晰度電視規(guī)定是：傳送的信號全部數(shù)字化，水平和垂直分辨率均大于720線逐行（720p）或1080線隔行（1080i）以上，屏幕的寬高比為16∶9，音頻輸出為5.1聲道（杜比數(shù)字格式），同時能兼容接收其他較低格式的信號并進行數(shù)字化處理重放。HDTV有720P（1280×720逐行）、1080i（1920×1080隔行）和1080P（1920×1080逐行）3種顯示分辨率格式，其中P代表英文單詞Progressive（逐行），而i則是Interlaced（隔行）的意思。

3.動畫的分類

（1）按照計算機處理動畫的方式劃分，可分為造型和幀動畫兩種。其特點簡介如下：

①造型動畫：是對每一個活動物件的屬性（包括位置、形狀、大小和顏色等）分別進行動畫設(shè)計，用這些活動的物件組成完整的動畫畫面。造型動畫通常屬于三維動畫，計算機進行造型的動畫處理比較復(fù)雜。

②幀動畫：是由一幀幀圖像組成的。幀動畫一般屬于二維動畫，通常有兩種，一種是幀幀動畫，即人工準備出一幀幀圖像，再用計算機將它們按照一定的順序組合在一起，形成動畫；另一種是關(guān)鍵幀動畫，即用戶用計算機制作兩幅關(guān)鍵幀圖像，它們的屬性（位置、形狀、大小和顏色等）不一樣，然后由計算機通過插值計算自動生成兩幅關(guān)鍵幀圖像之間的所有過渡的圖像，從而形成動畫。

（2）按照物件運動的方式劃分，可分為關(guān)鍵幀動畫和算法動畫兩種。其中，算法動畫是采用計算機算法，對物件或模擬攝像機的運動進行控制，從而產(chǎn)生動畫。

4.全屏幕視頻和全運動視頻

視頻可分為全屏幕視頻和全運動視頻。全屏幕視頻是指現(xiàn)實的視頻圖像充滿整個屏幕，因此它與顯示分辨率有關(guān)。全運動視頻是指以每秒30幀的速度刷新畫面進行播放，這樣可以消除閃爍感和使畫面連貫。一些計算機是無法實現(xiàn)全屏幕視頻和全運動視頻的，它只能以每秒15幀的速度刷新畫面進行播放，可以在屏幕上開一個小窗口進行全運動視頻的播放。對于這些計算機，可以加入解壓卡來提高刷新畫面的速度。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，全屏幕全運動的視頻播放正在成為現(xiàn)實。

5.常見的動畫和視頻文件的格式

（1）GIF格式：是CompuServe公司在1987年開發(fā)的圖像文件格式，它是將多幅圖像保存為一個圖像文件，從而形成動畫。GIF文件的數(shù)據(jù)是一種無損壓縮格式，其壓縮率一般在50％左右，它不屬于任何應(yīng)用程序，目前幾乎所有相關(guān)軟件都支持它。

（2）SWF格式：是動畫設(shè)計軟件Flash的專用格式，是一種支持矢量和點陣圖形的動畫文件格式，它被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁設(shè)計和動畫制作等領(lǐng)域。它具有縮放不失真、文件體積小和可以采用流媒體技術(shù)等特點。目前該格式被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁設(shè)計、動畫制作等領(lǐng)域。SWF格式文件可以用Adobe Flash Player打開，瀏覽器必須安裝Adobe Flash Player插件。

（3）FLC/FLI（FLIC文件）格式：是Autodesk公司在其出品的2D、3D動畫制作軟件中采用的動畫文件格式，F(xiàn)LIC是FLC和FLI的統(tǒng)稱。在Autodesk公司出品的Autodesk Animator和3D Sudio等動畫制作軟件，以及其他軟件中均可以打開這種格式文件。

（4）MAX格式：是3ds Max軟件的文件格式，是一種三維動畫。3ds Max是制作建筑效果圖和動畫制作的專業(yè)工具。三維動畫是在二維動畫的基礎(chǔ)上增加前后（縱深）的運動效果。

（5）AVI格式：是Microsoft公司開發(fā)的，可以把視頻和音頻編碼混合在一起儲存。AVI格式上限制比較多，只能有一個視頻軌道和一個音頻軌道（現(xiàn)在有非標準插件可加入最多兩個音頻軌道），還可以有一些附加軌道，如文字等。AVI格式不提供任何控制功能。

（6）WMV格式：也是Microsoft公司開發(fā)的，是一組數(shù)位視頻編解碼格式的通稱。

（7）MPEG格式：MPEG格式是一個國際標準組織（ISO）認可的媒體封裝形式，被大部分計算機支持。其存儲方式多樣，可以適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境。MPEG的控制功能豐富，可以有多個視頻（即角度）、音軌、字幕（點陣圖字幕）等。MPEG的一個簡化版本3GP/3g2還廣泛用于準3G手機上。

（8）DV（數(shù)字視頻）格式：通常用于指用數(shù)字格式捕獲和存儲視頻的設(shè)備（如便攜式攝像機）。DV格式有DV類型I和DV類型II兩種AVI文件。

（9）MKV（Matroska）格式：是一種新的多媒體封裝格式，可以把多種不同編碼的視頻及16條或以上不同格式的音頻和語言不同的字幕封裝到一個Matroska Media文檔內(nèi)。它是一種開放源代碼的多媒體封裝格式，提供非常好的交互功能，比MPEG方便、強大。

（10）RM/RMVB格式：Real Video或者稱Real Media（RM）檔是由Real Networks公司開發(fā)的，通常只能容納Real Video和Real Audio編碼的媒體。它有一定的交互功能，允許編寫腳本以控制播放。RM是可變比特率的RMVB格式，體積很小，受到網(wǎng)絡(luò)下載者的歡迎。

（11）MOV（QuickTime）格式：是由蘋果公司開發(fā)的，是電影制作行業(yè)的通用格式。它可存儲的內(nèi)容相當豐富，除視頻、音頻外，還支持圖片、文字（文本字幕）等。1998年2月11日，國際標準組織（ISO）認可QuickTime檔案格式作為MPEG-4標準的基礎(chǔ)。