2018年2月5日 星期一

計概14-01影音數位化原理

※影音資料包含聲音與視訊兩部分。

 

14-1.1聲音

14-1.1.1訊號類別

類比訊號(Analog Signal)

呈現連續性波形變化的訊號,如:聲音、溫度、電流等。

數位訊號(Digital Signal)

呈現不連續性變化的訊號,只有01種狀態。

 

14-1.1.2聲音三要素

音量(Volume)

聲音的強弱(大小)程度,聲波振幅的大小,以分貝(dB)為單位。

音調(Pitch)

聲音的高低,以頻率(Hz)為單位。每秒振動1次為1Hz

音色(Tone)

發音體的發音特色。

 

14-1.1.3語音數位化

程序

類比語音訊號→取樣(Sampling)、量化(Quantization)及編碼→數位語音訊號。

影響品質

的因素

取樣頻率

(Sampling Rate)

每秒音訊取樣的次數,單位為赫茲(Hz)。取樣率愈高,音訊愈好愈清晰。

取樣位元

(Sampling bit)

又稱取樣解析度,記錄取樣聲音的位元(bit)數。取樣位元愈多,記錄聲音的種類愈多愈細膩。

標準

用途

取樣頻率(Hz)

樣本大小(bit)

聲道數量

電話通訊

11,025

8

1

收音機廣播

22,050

8

1

CD音樂

44,100

16

2(立體聲)

DVD音樂

96,000

24

2(立體聲)

聲音檔的

大小

聲音檔大小=取樣頻率(Hz)×樣本大小(bit)×取樣時間(sec)×聲道數量

電話錄音標準:11,025Hz×8bits×1sec×188,200bits11,025Bytes11KB

CD錄音標準:44,100Hz×16bits×1sec×21,411,200bits176,400Bytes173KB

編輯軟體

AudacityGoldWaveAdobe Audition

 

14-1.2視訊

14-1.2.1視訊處理

視訊(影音、動態影像)

每秒播放24個以上的畫面(frame、影格、畫格),會因人類眼睛「視覺暫留」的特性,將一張張影像串接在一起,並在很短時間內依序變換,產生影像在動的錯覺。

影片素材

視訊(Video)、音訊(Audio)、影像(Image)、文字(標題及字幕)、轉場特效及視訊濾鏡。

 

14-1.2.2數位視訊

影響品質

的因素

影像大小

(Frame Size)

視訊解析度=影像畫面水平像素數×垂直像素數

影像深度

(Color Depth)

影像每一個像素所使用的位元數。

影格速率

(Frame rate)

fps(Frame per second,禎率)每秒播放的畫面數。

降低影像品質」與「壓縮影像檔案」可解決影片檔案太大的問題。

視訊檔的

大小

視訊檔大小=影像大小×影像深度×影格速率×播放時間

影片解析度480×320,以全彩(24bits3Bytes)表示每個像素,影格速率24fps,錄製1小時,影片檔大小=(480×320×3)×24×(60×60)37GB

畫質

傳統電視(Standard Definition Television, SDTV)

簡稱為SD畫質,標準解析度704×480720×576,掃描線480條。

高畫質電視(High Definition Television, HDTV)

1.採用720p以上的影像訊號格式,簡稱為HD畫質。

2.水平解析度1920×垂直解析度1080p,「p」代表逐行掃描,「i」代表隔行掃描。

3.畫面以16:9比例呈現,提供身歷聲(杜比AC3)音響效果。

Full HD

1080p畫質比1080i流暢穩定,每秒601920×1080p解析度畫面的像素,才稱為Full HD

Quad HD

解析度(2560×1440)

Ultra HD

簡稱為UHD畫質,4K UHD的畫素(1920×2)×(1080×2)HD4倍,8K UHD解析度(1920×4)×(1080×4)HD16倍。

 

14-1.2.3彩色電視廣播標準

規格

特色

採用國家

NTSC

美國國家電視標準委員會(National Television System Committee, NTSC)制定,畫面更新頻率29.97fps,畫面掃描線525條。

美國、加拿大、臺灣、日本

PAL

Phase Alternating Line,由德國德律風根公司設計,畫面更新頻率25fps,畫面掃描線625條。

西歐、中國

SECAM

Sequential Colures Avec Memoire,畫面更新頻率25fps,畫面掃描線625條。

東歐、法國

 

14-1.2.4影音錄製與儲存設備

設備

類比影音

數位影音

錄製設備

V8攝影機、Hi8攝影機

DV(Digital Video, 數位攝影機)DVD錄影機

儲存設備

VHS錄影帶(Tape)

VCDDVD、藍光DVD、記憶卡(Memory Card)、微型硬碟

 

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