解放军文职招聘考试数字音频的编辑技术

 数字音频的编辑技术

　　对于音频进行处理，主要是为了得到的声音效果能够满足人们听觉上的需要，只不过通过数字的方式可以使音频处理更加简便、更大众化。数字音频的技术操作具体可以归纳为一下六个方面的内容。

　　 1. 数字录音

　　该技术操作是指通过数字方式，将自然界中的声源或者在其他介质的模拟声音，通过“采样—量化—编码”的方式变成计算机或其他数字音频设备中能够识别的数字声音。

　　 2.数字音乐创作

　　该技术操作是指通过相关的数字媒体音频创作工具（如计算机和Midi键盘、Midi吉他等），直接生成创作数字音频，通常是数字音乐。

　　 3.声音剪辑

　　该操作旨在对数字音频素材进行裁剪或者复制。例如，将某个音频文件中的多余片段去掉，或者将需要重复的声音片段复制到该素材中的其他时间位置，或者仅仅是将两段声音按照顺序连接在一起。

　　 4.声音合成

　　也可成为混音，声音合成是指根据需要，把多个声音素材叠加在一起，生成混合效果。这和声音剪辑中两段声音的连接是不一样的，两段声音的连接是有时间的先后顺序，而声音的合成可以使两个声音在同一时间点上出现。例如，有一个素材是鸡鸣声，而另一个是狗叫声，如果进行声音剪辑的话，那么鸡鸣和狗叫有先后顺序，而声音合成可以是先后出现，也可以是在鸡鸣的时候狗也开始叫唤。

　　 5.增加特效

　　增加特效是指对原始的数字音频素材进行听觉效果的优化调整，以使其符合需要。例如。增加混响时间使声音更加圆润，增加回声效果、改变频率、增加淡入淡出效果或者形成倒序声音效果，可使效果更加丰富。

　　 6.文件操作

　　对数字音频文件操作是指对整个音频文件进行的操作，而非改变其音色、音效。例如，保存wav文件，生成MP3文件，转换声音文件指标和文件格式，或者对数字音频文件进行播放、网络发布、光盘刻录等操作。

　　 1. 数字调音台

　　 2.数字录音机

　　 3.数字音频工作站

　　进行数字音频处理时，人们可以依赖专业数字音频设备来完成各种音频编辑操作，也可以以来于普通的多媒体计算机和相应的软件技术来完成相应的技术处理。在某些时候，还可以将专业设备和计算机结合起来，用计算机和软件和控制专业设备或者二者协同工作，共同进行数字音频编辑。

3.4数字音频技术应用

　　如前文所述，人类接受信息的来源中有21%是来自于声音。而就声音的处理技术上，数字音频技术比模拟音频技术有更大的优势，特别是在当前数字化设备越来越普及的情况下，数字音频技术在工业生产和日常生活中的应用范围也越来越大，大有替代模拟音频处理技术之势。下面就简单介绍数字音频技术在几个方面的具体应用。

　　 1. 数字广播

　　传统的音频广播技术有不可克服的技术缺陷。例如，声音质量满足不了人民的生活需求；广播业务单一，受众只能被动接受广播信息和数据；接收质量不能有效保证，特别是在移动接收的情况下。

　　数字广播可以克服这样的缺点。试想一下：每个人只要拥有一台计算机，就可以自己制作广播节目，可以建立一个基于互联网的数字广播台，自己可以有选择地点收听他人制作的各种节目而不受时间的限制。当然这仅仅是基于互联网的数字音频广播技术，人们也可以利用数字卫星来传输数据信号，从而实现数字音频的无线广播，这样无论从声音节目的制作，传输和接收上都可以采用数字方式。可以试想一下，借助于这种无线音频广播技术，当人们无论置身何处，都可以通过一个数字式的收音机听到CD音质的广播节目；还可以试想一下，在校园广播中还可以收听自己宿舍录制的节目等。

　　 2.音乐制作

　　通常音乐制作中追求的是声音效果，在传统的音乐制作过程中，追求音乐效果是以昂贵的专业设备为代价的。而对于现在的音乐制作而言，并非专业的录音棚中才能出成果。通过普通的话筒，声卡、再配上专业的调音台软件和一个技术操作能手，就可以制作出能与传统工艺媲美的音乐作品，还可以通过数字音源软件去模拟专业乐器的声音效果，创作层次更丰富的音乐产品，而无需手指弹奏。

　　 3.影视游戏配乐

　　影视和游戏作品中的声音元素是非常重要的。对于影视作品中的声音，除了现场的同期声之外，还有后期处理过程中加上去的背景音乐等，在传统影视制作过程中，这就需要音频制作的相关技术。而在当前影视制作技术开始数字化的情况下，影视作品中的配音和配乐也越来越多的依靠数字音频技术，在声音与画面的对位上面，借助于数字化技术可以更方便，同时也可以得到效果更逼真的声音记录。对于游戏而言，一个好的背景音乐和逼真的音响效果是增强游戏人气的重要一环。

　　 4.个人和家庭娱乐

　　数字音频技术还广泛应用于个人和家庭娱乐生活中，如录制个人原创或翻唱歌曲，记录家庭生活声音片段，网络发布个人博客（个人电台）等。

4.1图像颜色模型

　　图像颜色的模型，即颜色的表示模型，通常简称为颜色模型，被用来描述人们能感知的和处理的颜色。在实际应用中，对颜色的表示方法有很多种。每一个颜色模型对应一个不同的说明和度量颜色的坐标系。在颜色模型中，所有被定义的颜色形成了坐标系的彩色空间。每一种颜色表示颜色坐标系中的一个点，可以使用树枝来衡量。坐标系不同，同一种烟在不同颜色模型中所对应的数值就不同。因此对彩色图像的信息进行数字化和具体的颜色模型有关。常见的颜色模型包括RGB（红色、蓝色、绿色）、CMYK（青色、洋红、黄色、黑色）、HSB（色相、饱和度、亮度）、YUV、CIE、Lab等。一般来说，显示时采用RGN颜色模型，印刷时用CMYK颜色模型，彩色全电视信号数字化采用YUV颜色模型。为了便于色彩处理和识别，视觉系统又常采用HSB颜色模型。

 

　　在黑暗中。人们看不到周围物体的形状和色彩，这是因为没有光线。如果在光线很好的情况下，有人却看不清色彩，这是因为视觉器官不正常（如色盲），或是眼睛过度疲劳的缘故。在同一光线条件下，之所以会看到不同景物具有各种不同的颜色，这时应为物体的表面据游吸收或反射不同光线的能力。光不同，眼睛就会看到不同的色彩。因此，色彩的发生，时光对人的视觉和大脑发生作用的结果，是一种视知觉。由此看来。需要经过光——眼——神经的过程才能见到色彩。

　　当人的眼睛受到380~780nm范围内可见光谱的刺激后，除了有亮度的反应外，同时产生色彩的感觉。一般情况下进入视觉通过以下三种方式。

　　（1） 光源。光源发出的色彩直接进入视觉，像霓虹灯、日光灯、蜡烛等的光线都可以直接进入视觉。

　　（2） 透射光。光源经过透明或半透明物体后再进入视觉的光线，成为透射光。透射光的亮度和颜色取决与入射光穿过被透物体之后所达到的光透射率及波长特征。

　　（3） 反射光。反射光是光进入是眼睛的最普遍的形式。在有光线照射的情况下，眼睛能看到任何物体都是该物体的反射光进入视觉所致。

　　颜色模型是用来描述人们能感知的和处理的颜色。RGB颜色模型是颜色最基本的表示模型，也是计算机系统彩色显示器采用的颜色模型。其中R、G、B分别代表红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三色。RGB颜色模型通常用如图3—1所示的单位立方体来表示。

　　RGB颜色模型也称为加色模型，各种颜色由不同比例的红、绿、蓝三种基本色的叠加而成。当三基色按不同强度相加时，得到的颜色称为相加色。任意颜色F的配色方程为F=r[R]+g[G]+b[G]，式中r[R]、g[G]、b[G]。

　　为F的三色分量。其中，等量的红、绿相加而蓝为0值时得到黄色；等量的红、蓝相加而绿为0值时得到红色；；等量的绿、蓝相加而红为0值时得到青色；的那个脸那干的红绿蓝相加时得到白色。三基色相加的结果如图3-2所示。如果r[R]、g[G]、b[G]三个分量各占1B（8bit），这样共可表示为=16777216种颜色。

　　CMYK颜色模型以打印在纸上的油墨的光线吸收特性为基础。当白光照射到半透明的的油墨上时，色谱中的一部分被吸收，而另一部分被反射回眼睛。哪些光波反射到眼睛中，决定了人们能感知的颜色。CMYK颜色模型中也定义了颜料的三种基本颜色——青色（Cyan）、品红（Magenta）和黄色(Yellow)。从理论上说，任何一种颜色都可以用这三种基本颜料按一定比例混合得到。这三种基本颜料颜色通常写成CMY。因此相应模型成为CMY模型。由于所有打印油墨都包含一些杂质，因此这三种油墨实际上生成土灰色。必须与墨色（K）油墨合成才能生成真正的黑色（为避免与蓝色混淆，黑色用K而非B表示），所以CMY又写成CMYK。

 

　　HSB模型建立在人类对颜色的感觉基础之上。H表示色调（Hue，也称色相）、S表示饱和度（Saturation）、B表示亮度（Brightness）。色调反应颜色的种类。如红色、橙色或绿色，是人么眼睛看一种或多种波长的光时产生的色彩感觉。饱和度是指颜色的深浅程度或纯度，即各种颜色混入白色的程度。要减少颜色的饱和度可在该颜色中添加白色。对同一色调的光，饱和度越高则颜色越鲜艳或者说越纯。色调和饱和度通常统称为色度。亮度是指颜色的相对明暗程度。HSB颜色模型可用3-4表示。

4.2图像的基本属性和种类

　　显示分辨率是指显示屏上水平和垂直方向上的最大像素点的个数。例如，显示分辨率为640*480表示显示屏垂直方向显示480像素，水平方向现实640像素，整个显示屏共含有307200个显像点。显示设备的分辨率越高，屏幕能够显示的像素就越多，因此能够显示的图像也就越大越精细。分辨率不仅与显示尺寸有关，还要受显像管点距、视频带宽等因素的影响。传统上采用点状式荫罩结构的CRT点距是指显像管两个最接近的同色荧光点之间的直线距离，电锯越小，显示器显示的图像越清晰。电视机用的CRT的平均点距为0.76mm，而标准SVGA显示器的点距为0.28mm，因而计算机显示器的分辨率要远高于电视机。

　　图像分辨率是指一幅图像在水平和垂直方向上最大像素点的个数。若图像像素点距固定，则图像分辨率越大且图像越大；若图像大小一样，图像的分辨率越大，则组成该图的图像像素越多，图像看起来就越细致、逼真。

　　图像在显示设备的显示效果与图像分辨率和显示分辨率有关。当图像分辨率大于显示分辨率，则显示屏幕仅会显示图像的一部分。当图像分辨率小于显示分辨率，则图像只占显示屏幕的一部分。即：分辨率为640*480的图像在320*240显示分辨率下将显示图像的四分之一；在640*480显示分辨率下将显示全部画面；在1280*960显示分辨率下将只占显示屏幕的1/4。

　　扫描分辨率是指用扫描仪扫描图像的扫描精度，通常用每英寸多少点（DotsPerInch，dip）表示。图像扫描后的效果在很大程度上决定于原图像的精度，但使用扫描仪时选择扫描的精度将直接影响扫描后的图像质量。扫描分辨率越大，得到的图像就越大，像素就越多。例如，用300dip来扫描一幅8英寸*10英寸的彩色图像，将得到一幅2400*3000个像素的图像。扫描图像的精度一般选择100~150dip，若要进行光字符阅读机（OpticalCharacterReader,OCR）识别，为提高识别率，则要将扫描仪精度上调至300dip以上。

　　打印分辨率是指图像打印时每英寸可识别点的点数，也使用dip为衡量单位。打印分辨率越大，在打印纸张大小不变的情况下，打印的图像将越精细。

　　颜色深度是指一幅图像中最多使用的颜色数，用来度量在图像中有多少颜色信息来显示或打印像素。较大的颜色深度意味着数字图像具有更多的可用颜色和更精确的颜色表示。

　　真彩色（TrueColor）是指图像颜色与显示设备显示的颜色一致，即组成一幅彩色图像的每个像素值的R、G、B三个基色分量都直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色被称为真彩色。

　　伪彩色（PseudoColor）图像的含义是，每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作调色板（Palettes）或彩色查找表（ColorLook-UpTable，CLUT）的表象入口地址，去查找一个现实图像时使用的R、G、B强度值，如果图像中的颜色在调色板或彩色查找表中不存在，则调色板会用一个最接近的颜色来匹配。用查找R、G、B强度值产生的色彩不是图像本身真正的颜色，因此称为伪彩色。

 

　　每个像素值分为R、G、B分量，每个分量作为单独的索引值对它做变换。也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度，用变换后的得到R、G、B强度值产生的彩色称为直接色（DirectColor）。它的特点是对每个基色都进行了变换。这一点与伪彩色是有区别的。直接色又可称为调配色。

　　按照图像在计算机中显示时不同的生成方式，可以将图像分为矢量图（形）和点位图（像）。所谓矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图，如点、线、曲线、圆、矩形等。这种方法实际上是用数学方法来描述一幅图，然后变成许多的数学表达式，再编程，用计算机语言来表达。在显示图时，也往往能看到图像的过程。例如，一幅画的矢量图形实际上是由线段形成外框轮廓，由外框的颜色以及由外框所封闭的颜色决定画显示出的颜色。绘制和显示这种图的软件通常称为绘图程序，如AdobeIllustrator、CorelDRAW绘图软件。

　　矢量图有许多优点，由于矢量图可以通过公式计算获得，所以矢量图文件体积一般较小。矢量图文件的大小一般取决于图的复杂程度。当然，矢量图最大的优点还在于当他被放大、缩小或旋转时不会产生失真。矢量图与分辨率无关，可以将它缩放到任意大小和以任何分辨率在输出设备上打印出来，都不会影响清晰度。因此，矢量图是文字（尤其是小字）和线条图形（比如徽标）的最佳选择。然而，当图变得很复杂时，计算机就要花费很长的时间去执行绘图命令。此外，对于一幅复杂的彩色照片（如一幅真是世界的彩照），恐怕就很难用数学公式来描述，因此他最大的缺点就是难以变现色彩层次丰富的逼真图像效果。遇到这种情况往往就要采用点位图表示。

　　位图图像常用的文件格式有以下几种：

　　1） PSD图像格式

　　扩展名为PSD，全名为PhotoshopDocument，它是Photoshop的专用文件格式，也是唯一可以存取所有Photoshop特有的文件信息以及所有彩色模式的格式。如果文件中含有图层或通道信息时，就必须以PSD格式保存文档。PSD格式可以将不同的文件图层分离存储，便于修改和制作各种特效。

　　2） BMP图像格式

　　扩展名是BMP，全名为Bitmap-File。它是Windows采用的图像文件存储格式。在Windows环境下运行的所有图像处理软件都支持这种格式。该图像格式采用的是无损压缩，因此其优点是图像完全不是真，其缺点是图像文件的尺寸存储容量较大。

　　3） JPEG图像格式

　　扩展名为JPG，全名为JointPhotoshopExpertsGroup。它利用一种失真式的图像压缩方式将图像压缩在很小得储存空间中，其压缩比例通常在10：1~40：1之间。这样可以使图像占用较小的空间，所以很适合应用在网页的图像中。JPEG格式的图像主要压缩的是高频信息，对色彩的信息保留较好，因此也普遍应用于需要连续色调的图像中。

　　4） GIF图像格式

　　扩展名GIF，全名是GraphicsInterchangeFormat。这种图像的格式特点是文件尺寸较小，支持透明背景，特别适合作为网页图像。此外，GIF文件格式可以在一个文件中存放多幅彩色图形、图像。如果在GIF文件中存放有多幅图，它们可以像演幻灯片那样显示或者像动画那样演示。

　　5） TIFF图像格式

　　扩展名TIFF，全名是TaggedImageFileFormat。它是一种非失真的压缩格式，（最高也只能做到2、3倍的压缩比例），能保持原有图像的颜色及层次，但占用空间却很大。例如，一个200万像素的图像，差不多要占用6MB的存储容量，故TIFF常被应用于比较专业的用途，如书籍出版、海报等，极少应用于互联网上。

　　适量图形的文件格式主要有以下几种：

　　（1） CDR格式。CDR是CorelDRAW中的一种矢量图形文件格式。它是所有CorelDRAW应用程序中均能够使用的一种文件格式。

　　（2） DWG格式。DWG是AutoCAD中使用的一种图形文件格式。

　　（3） DXF格式。DXF是AutoCAD中的图形文件格式，它以ASCII码方式存储图形，在表现图形的大小方面非常精确，可被CorelDRAW、2DSMAX等大型软件调用编辑。

　　（4） EPS格式。ERS是用PostScript语言描述的一种ASCII图形文件格式，在PostScript图形打印机上能打印出高品质的图形图像，最高能表示32位图形图像。

　　（5） AI格式。AdobeIllustrator软件的文件存储格式。该软件也是业内矢量绘图软件中常用的一款。