1.3.2　动画与视频媒体的基础知识

1.动画与视频的产生

人们认识到，只要将若干幅稍有变化的静止图像顺序地快速播放，而且每两幅图像出现的时间小于人眼视觉惰性时间（每秒钟传送24幅图像），人眼就会产生连续动作的感觉（动态图像），即实现动画和视频效果。实践和理论证明，如果图像的传送速度不小于每秒传送48幅图像，则人眼就有不闪烁的活动图像的感觉；如果传送图像的速度比每秒传送48幅图像小，则人眼会有明显的闪烁感。动画一般是由人们绘制的画面组成的，视频一般是由摄像机摄制的画面组成的。动画和视频都可以产生AVI、MOV和GIF等格式的文件。

2.电视制式

电视制式就是一种电视的播放标准。不同的电视制式，对电视信号的编码、解码、扫描频率和画面的分辨率均不相同。不同制式的电视机只能接受相应制式的电视信号。在计算机系统中，要求计算机处理的视频信号应与和计算机相连接的视频设备的制式相同。

（1）普通彩色电视制式有以下3种。

①NTSC制式：是1953年美国研制的一种彩色电视制式，它规定：每秒播放25帧画面，每帧图像有526行像素，场扫描频率为60Hz，隔行扫描，屏幕的宽高比为4∶3。

②PAL制式：是1962年前联邦德国研制的一种彩色电视制式，它规定：每秒钟播放25帧画面，每帧图像有625行像素，场扫描频率为50Hz，隔行扫描，屏幕的宽高比为4∶3。

③SECAM制式：是1965年法国研制的一种与黑白电视兼容的彩色电视制式，它采用的编码和解码方式与PAL制式完全不一样，屏幕的宽高比为4∶3。

（2）高清晰度电视（简称HDTV）：它的图像质量超过35mm电影片质量的电视系统。高清晰度电视应是这样一个系统，即一个具有正常视觉的观众在距该系统显示屏高度的3倍距离上所看到的图像质量应具有观看原始景物或表演时所看到的质量。

美国于20世纪90年代初研制出数字式HDTV，从而使各国的研制方向立刻调整到数字HDTV上。目前，世界的高清晰度电视规定是：传送的信号全部数字化，水平和垂直分辨率均大于720线逐行（720p）或1080线隔行（1080i）以上，屏幕的宽高比为16∶9，音频输出为5.1声道（杜比数字格式），同时能兼容接收其他较低格式的信号并进行数字化处理重放。HDTV有720P（1280×720逐行）、1080i（1920×1080隔行）和1080P（1920×1080逐行）3种显示分辨率格式，其中P代表英文单词Progressive（逐行），而i则是Interlaced（隔行）的意思。

3.动画的分类

（1）按照计算机处理动画的方式划分，可分为造型和帧动画两种。其特点简介如下：

①造型动画：是对每一个活动物件的属性（包括位置、形状、大小和颜色等）分别进行动画设计，用这些活动的物件组成完整的动画画面。造型动画通常属于三维动画，计算机进行造型的动画处理比较复杂。

②帧动画：是由一帧帧图像组成的。帧动画一般属于二维动画，通常有两种，一种是帧帧动画，即人工准备出一帧帧图像，再用计算机将它们按照一定的顺序组合在一起，形成动画；另一种是关键帧动画，即用户用计算机制作两幅关键帧图像，它们的属性（位置、形状、大小和颜色等）不一样，然后由计算机通过插值计算自动生成两幅关键帧图像之间的所有过渡的图像，从而形成动画。

（2）按照物件运动的方式划分，可分为关键帧动画和算法动画两种。其中，算法动画是采用计算机算法，对物件或模拟摄像机的运动进行控制，从而产生动画。

4.全屏幕视频和全运动视频

视频可分为全屏幕视频和全运动视频。全屏幕视频是指现实的视频图像充满整个屏幕，因此它与显示分辨率有关。全运动视频是指以每秒30帧的速度刷新画面进行播放，这样可以消除闪烁感和使画面连贯。一些计算机是无法实现全屏幕视频和全运动视频的，它只能以每秒15帧的速度刷新画面进行播放，可以在屏幕上开一个小窗口进行全运动视频的播放。对于这些计算机，可以加入解压卡来提高刷新画面的速度。随着计算机技术的不断发展，全屏幕全运动的视频播放正在成为现实。

5.常见的动画和视频文件的格式

（1）GIF格式：是CompuServe公司在1987年开发的图像文件格式，它是将多幅图像保存为一个图像文件，从而形成动画。GIF文件的数据是一种无损压缩格式，其压缩率一般在50％左右，它不属于任何应用程序，目前几乎所有相关软件都支持它。

（2）SWF格式：是动画设计软件Flash的专用格式，是一种支持矢量和点阵图形的动画文件格式，它被广泛应用于网页设计和动画制作等领域。它具有缩放不失真、文件体积小和可以采用流媒体技术等特点。目前该格式被广泛应用于网页设计、动画制作等领域。SWF格式文件可以用Adobe Flash Player打开，浏览器必须安装Adobe Flash Player插件。

（3）FLC/FLI（FLIC文件）格式：是Autodesk公司在其出品的2D、3D动画制作软件中采用的动画文件格式，FLIC是FLC和FLI的统称。在Autodesk公司出品的Autodesk Animator和3D Sudio等动画制作软件，以及其他软件中均可以打开这种格式文件。

（4）MAX格式：是3ds Max软件的文件格式，是一种三维动画。3ds Max是制作建筑效果图和动画制作的专业工具。三维动画是在二维动画的基础上增加前后（纵深）的运动效果。

（5）AVI格式：是Microsoft公司开发的，可以把视频和音频编码混合在一起储存。AVI格式上限制比较多，只能有一个视频轨道和一个音频轨道（现在有非标准插件可加入最多两个音频轨道），还可以有一些附加轨道，如文字等。AVI格式不提供任何控制功能。

（6）WMV格式：也是Microsoft公司开发的，是一组数位视频编解码格式的通称。

（7）MPEG格式：MPEG格式是一个国际标准组织（ISO）认可的媒体封装形式，被大部分计算机支持。其存储方式多样，可以适应不同的应用环境。MPEG的控制功能丰富，可以有多个视频（即角度）、音轨、字幕（点阵图字幕）等。MPEG的一个简化版本3GP/3g2还广泛用于准3G手机上。

（8）DV（数字视频）格式：通常用于指用数字格式捕获和存储视频的设备（如便携式摄像机）。DV格式有DV类型I和DV类型II两种AVI文件。

（9）MKV（Matroska）格式：是一种新的多媒体封装格式，可以把多种不同编码的视频及16条或以上不同格式的音频和语言不同的字幕封装到一个Matroska Media文档内。它是一种开放源代码的多媒体封装格式，提供非常好的交互功能，比MPEG方便、强大。

（10）RM/RMVB格式：Real Video或者称Real Media（RM）档是由Real Networks公司开发的，通常只能容纳Real Video和Real Audio编码的媒体。它有一定的交互功能，允许编写脚本以控制播放。RM是可变比特率的RMVB格式，体积很小，受到网络下载者的欢迎。

（11）MOV（QuickTime）格式：是由苹果公司开发的，是电影制作行业的通用格式。它可存储的内容相当丰富，除视频、音频外，还支持图片、文字（文本字幕）等。1998年2月11日，国际标准组织（ISO）认可QuickTime档案格式作为MPEG-4标准的基础。