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# System prepended metadata

title: 多媒體系統ch01
tags: [多媒體系統]

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#    Q:bitmap graphics V.S. vector graphics?

## 點陣圖 (Bitmap Graphics)
位圖圖形，也稱為點陣圖，是由像素陣列組成的圖形格式。每個像素具有特定的顏色值，整體形成一張圖片。

### 特點
- **解析度依賴**：位圖的細節與解析度緊密相關，放大後可能會出現像素化的現象。
- **檔案大小**：隨著解析度和顏色深度的增加，檔案大小會顯著增大。
- **編輯靈活性**：適合複雜的圖片編輯，如照片處理。

### 適用場景
- 照片處理
- 細節豐富的圖像
- 網頁圖片

## 向量圖形 (Vector Graphics)
向量圖形是使用路徑（由數學方程式定義的點、線和形狀）來表示圖像的格式。它們不依賴像素，因此可以無限放大而不失真。

### 特點
- **無解析度限制**：可以無限放大或縮小而不會失真或出現像素化。
- **檔案大小更小**：存儲的是路徑信息而非每個像素的資料，通常檔案較小。
- **編輯方便**：易於編輯形狀、顏色和線條。

### 適用場景
- 標誌和圖標
- 平面設計
- 字體設計
- 印刷物，如名片和海報

## 比較

| 特性     | 位圖圖形                       | 向量圖形                       |
| -------- | ----------------------------- | ----------------------------- |
| 解析度   | 依賴                           | 無限制                         |
| 放大     | 像素化                         | 無失真                         |
| 檔案大小 | 較大                           | 較小                           |
| 編輯     | 適合複雜圖像編輯               | 適合形狀、線條的簡單編輯       |
| 適用     | 照片、細節圖像                 | 標誌、圖標、文字               |

## 結論
位圖圖形與向量圖形各有優缺點，選擇哪一種格式取決於具體的應用需求和項目目標。了解這兩種格式的特點有助於在適當的場合選擇最合適的圖形類型。


# Q: Vector vs Raster Displays?失真? Q:什麼格式會失真、不會失真，類別?

向量顯示和點陣顯示是計算機圖形中的兩種基本顯示技術，它們各自支持不同的圖像格式。這些格式在放大或編輯時對圖像品質的影響各不相同，部分格式會導致圖像失真。
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJkyUn8aa.png)


## 向量顯示 (Vector Displays)
向量顯示技術基於向量圖形，它使用數學公式來表示圖像中的點、線和形狀。向量圖形可以無限放大而不會失真，因為它們不依賴於固定的像素排列。

### 不會失真的格式
- **SVG** (Scalable Vector Graphics)：網頁上常用的一種向量圖形格式，支持無限放大而不失真。

## 點陣顯示 (Raster Displays)
點陣顯示技術基於點陣圖形（也稱為位圖），它通過像素的排列和每個像素的顏色值來表示圖像。當點陣圖像放大到一定程度時，單個像素會變得可見，導致圖像出現失真。

### 會失真的格式
- **JPEG**：一種廣泛使用的壓縮圖像格式，適用於照片。由於壓縮過程中會丟失資料，因此放大後會出現失真。
- **GIF**：支持動畫的圖像格式，只能顯示最多256色，放大後易失真。
- **BMP**：一種無壓縮的點陣圖像格式，放大後會看到像素格。
- **WEBP**：一種旨在提供優於JPEG的壓縮效率的格式，同樣會因壓縮而可能失真。

### 不會失真（或最小失真）的格式
- **PNG**：一種無損壓縮的點陣圖像格式，放大後清晰度較高，但仍然受限於原始解析度。
- **TIFF**：一種廣泛用於專業印刷和出版的格式，支持無損壓縮，放大後清晰度較高。
- **RAW**：一種未壓縮且未處理的圖像格式，通常用於數碼攝影。由於沒有壓縮，所以資料完整，但放大後仍受限於原始解析度。
- **Exif**：一種包含豐富攝影元數據的JPEG格式擴展，其圖像部分的失真與JPEG相同。

## 結論
在選擇圖像格式時，應考慮圖像的用途和需求。向量圖形（如SVG）適合需要頻繁放大查看細節或進行編輯的應用場景，因為它們不會失真。而點陣圖形格式（如JPEG、PNG、GIF等）則適用於網頁圖片和照片存儲，但在處理時需要注意可能的失真問題。選擇無損壓縮或未壓縮的格式（如PNG、TIFF、RAW）可以在一定程度上減少失真，尤其是在高品質圖像處理和印刷中。

# 數位音頻存儲格式分析

當談論到數位音頻的存儲和傳輸時，我們可以從一句簡短的描述中獲得關鍵的資訊，這些資訊涉及音頻數據的格式、壓縮方法以及存儲方式。

## 音頻數據格式
數位音頻可以以原始位元流的形式存在，但通常它被封裝在一個檔案格式中，或者是一種具有定義好的存儲層次的音頻數據格式。這意味著：

- **原始位元流**：指的是未經處理的數位音頻數據，直接表示聲音波形的數位樣本。
- **檔案格式**：是一種封裝格式，它可以包含多種類型的數據，不僅限於音頻。檔案格式定義了如何存儲音頻流以及可能的影像流、元數據等。
- **音頻數據格式**：具有定義好的存儲層次，這些格式規定了音頻數據如何被組織、壓縮和解碼。

## 壓縮方法
數位音頻壓縮可以是無損的或有損的，這取決於所選用的文件格式：

- **無損壓縮**：這種格式在壓縮過程中不會丟失任何音頻品質或數據，使得原始音頻數據在解壓縮後完全恢復。無損格式適用於音質要求高的應用場景。
- **有損壓縮**：有損格式在壓縮時會丟失一部分音頻資訊，目的是大幅度減小文件大小，但這會以降低音質為代價。有損壓縮格式適用於儲存空間有限或網路傳輸的情況。

## 結論
從上述描述中，我們可以了解到數位音頻的存儲與壓縮方式多樣化，不同的格式和壓縮方法適用於不同的需求和應用場景。選擇合適的音頻格式和壓縮方法，可以在保證音質的同時，有效管理文件大小和存儲空間。


# Q:串流平台上也想要達到lossless,有哪些新的技術?

隨著數位音樂的普及，越來越多的用戶和音樂愛好者開始追求高品質的音樂體驗。在這樣的背景下，實現串流平台上的無損音質(Lossless Audio)變得尤為重要。本報告將探討幾種使串流服務能夠提供無損音質體驗的新技術。

## 高效率編碼技術 (High-Efficiency Coding)

- **MQA (Master Quality Authenticated)**：MQA技術旨在將高解析度音樂壓縮成更小的文件大小，同時保持原始錄音的完整品質。MQA文件在串流時能夠提供與原始錄音相匹配的音質，即使是在網路條件有限的情況下也能實現無損音質的串流。

- **FLAC (Free Lossless Audio Codec)**：FLAC是一種流行的無損音頻壓縮格式，它能夠將音頻數據壓縮到原始大小的約50%至60%，同時完全不失去音質。許多串流平台開始支持FLAC格式的串流，以提供更高品質的音樂體驗。

## 適應性串流技術 (Adaptive Streaming)

- **MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)**：這是一種適應性串流技術，能夠根據用戶的網路條件動態調整音質。通過使用MPEG-DASH，串流服務可以在網路狀態良好時提供無損音質，並在必要時自動降低音質以確保流暢播放。

- **Apple Music的無損音頻和空間音頻**：Apple Music引入了無損音質級別和空間音頻功能，通過使用高效的音頻編碼技術，即使是在流量限制的移動網路環境下，也能提供高品質的音樂體驗。

## 雲端處理技術

- **AI 驅動的音質增強**：一些串流平台利用人工智能技術在雲端進行音質增強處理，這包括去噪、動態範圍壓縮和立體聲增強等。這種技術可以在不增加額外傳輸負擔的情況下，改善音頻串流的品質。

## 結論

隨著技術的進步，串流平台上實現無損音質變得越來越可行。從高效率的編碼技術到適應性串流技術，再到雲端處理技術，這些創新不僅提升了音樂的品質，也改善了用戶的聆聽體驗。未來，隨著5G等高速網路技術的普及，無損音質的串流服務將會更加廣泛和流行。

# Video File Formats Q:有最新的技術嗎?

隨著數位影音技術的不斷進步，影音檔案格式、編解碼器以及檔案類型都在不斷地演進以適應高解析度內容、更高效的壓縮算法和更流暢的串流體驗。以下是這些領域中最新技術的概覽。

## 影音檔案格式

- **H.264/MPEG-4 AVC**、**QuickTime**、**DivX**、以及**Microsoft**的**WMV**、**WMA**、**ASF**是廣泛使用的影音格式和編解碼技術。它們支持高品質的影音，但隨著新技術的出現，業界開始尋求更高效的解決方案。

### 最新技術：

- **H.265/HEVC (High Efficiency Video Coding)**：比H.264提供更高的數據壓縮率，能夠在保持相同影音品質的情況下，將檔案大小減半。這對於4K及更高解析度影音的傳輸和存儲尤其有用。

- **AV1**：由開放媒體聯盟（AOMedia）開發的開源影音編解碼格式，旨在無需支付專利費用的情況下，提供比HEVC更好的壓縮效率。已經獲得Netflix、YouTube等大型串流服務的支持。

## 影音編解碼器類型

- **MP4**、**MKV**、**OGG**、**AVI**、**MOV/QT**等格式，提供了不同程度的壓縮效率、相容性和功能。

### 最新技術：

- **VP9**：Google開發的開源影音編解碼器，為YouTube等服務提供高效的影音壓縮。在同等影音品質下，比H.264更高效，是AV1的前身。

## 影音檔案類型

- 影音檔案類型如**MP4**、**MKV**、**OGG**、**AVI**、**MOV/QT**等，確定了影音文件如何存儲音訊、影音數據以及如字幕、章節等元數據。

### 最新技術：

- **MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)**：一種適應性串流技術標準，允許高品質的影音內容透過HTTP傳輸。它支持多種編解碼器和檔案格式，能夠根據用戶的網路條件動態調整影音品質。

## 結論

隨著4K、8K等高解析度影音內容的普及，以及虛擬現實、增強現實等新興技術的需求增加，最新的影音編解碼器和檔案格式如H.265/HEVC、AV1、VP9以及MPEG-DASH等，提供了更高效的壓縮算法和更靈活的串流選項。這些進步不僅能夠減少存儲和傳輸影音所需的帶寬，也為用戶提供了更高品質的影音體驗。


