多媒体课程讲学之多媒体硬件环境(9)

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1、第5章数字视频基础学习目标掌握视频的基本信号类型掌握电视图像数字化的基本方法掌握图像子采样的基本概念掌握电视图像的数据率计算方法了解数字视频压缩的算法了解常见的视频编辑软件视频（Video）：其内容随时间变化的一组动态图像，所以又叫运动图像或活动图像。它是一种信息量最丰富、直观、生动、具体的承载信息的媒体。视频与图像既有联系又有区别：静止的图片称为图像（Image），运动的图像称为视频（Video）。视频信号具有以下特点：（1）内容随时间的变化而变化；（2）伴随有与画面同步的声音。视频定义模拟视频（AnalogVideo）：一种用于传输图像和声

2、音的随时间连续变化的电信号。模拟视频信号的缺点是：视频信号随存储时间、拷贝次数和传输距离的增加衰减较大，产生信号的损失，不适合网络传输，也不便于分类、检索和编辑。数字视频（DigitalVideo—DV）要使计算机能够对视频进行处理，必须把模拟视频信号进行数字化，形成数字视频信号。视频信号数字化以后，有着模拟信号无可比拟的优点：①再现性好②便于编辑处理③适合于网络应用模拟视频与数字视频电视扫描：电视视频信号是由视频图像转换成的电信号。任何时刻，电信号只有1个值，是一维的，而视频图像是二维的，将二维视频图像转换为一维电信号是通过光栅扫描实现的。而

3、视频的显示则是通过在监视器上水平和垂直方向的扫描来实现扫描方式：逐行扫描：每一帧画面一次扫描完成；隔行扫描：每一帧画面由两次扫描完成，每次扫描组成一个场，即一帧由两个场组成。5.1电视制式及视频信号类型5.1.1电视制式逐行扫描隔行扫描隔行扫描的一帧图像由两部分组成：一部分是由奇数行组成，称奇数场，另一部分是由偶数行组成，称为偶数场，两场合起来组成一帧。电视扫描参数行频fH：每秒钟扫描的行数场频ff：每秒钟扫描的场数帧频fF:每秒扫描的帧数常用电视制式彩色电视制式：即彩色电视的视频信号标准。定义了彩色电视机对于所接受的电视信号的解码方式、色彩处

4、理方式和屏幕的扫描频率。世界上现行的彩色电视制式有三种：NTSC制（正交平衡调幅制）：美国、加拿大等大部分西半球国家，以及日本、韩国等国采用PAL制（逐行倒相正交平衡调幅制）：德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用SECAM制（顺序传送彩色与存储制）：法国、苏联及东欧国家采用这种制式。PAL电视制式的特性625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40ms/帧)高宽比(aspectratio)：4:3隔行扫描，2场/帧，312.5行/场颜色模型：YUVNTSC制的扫描特性525行/帧,30帧/秒(29.97fps,33.37ms/frame

5、)高宽比：电视画面的长宽比(电视为4:3；电影为3:2；高清晰度电视为16:9)隔行扫描，一帧分成2场(field)，262.5线/场在每场的开始部分保留20条扫描线作为控制信息，因此只有485条线的可视数据。Laserdisc约~420线，S-VHS约~320线每行63.5微秒，水平回扫时间10微秒(包含5微秒的水平同步脉冲)，所以显示时间是53.5微秒颜色模型：YIQSECAM制的扫描特性与PAL制类似625行/帧,25帧/秒高宽比：4:3隔行扫描，2场/帧，312.5行/场颜色模型：YUV与PAL制的区别色度信号为频率调制(FM)色差信号

6、：红色差(R’-Y’)和蓝色差（B’-Y’)信号按行的顺序传送5.1.2视频信号类型复合视频：将亮度和色度信号采用频谱间置方法复合在一起。主要缺点：容易导致亮色串扰、清晰度降低等问题。接口特性：传输介质：单根带屏蔽的同轴电缆传输阻抗：75欧姆常用接头：BNC接头、莲花(RCA)接头接线标准：插针＝同轴信号线，外壳公共地＝屏蔽网线1.复合视频信号分量电视信号(componentvideosignal)是指每个基色分量作为独立的电视信号。每个基色既可以分别用R、G和B表示，也可以用亮度-色差表示，如Y、I和Q，Y、U和V。使用分量电视信号是表示颜色

7、的最好方法，但需要比较宽的带宽和同步信号。2.分量视频信号S-Video(Separatedvideo-VHS)是亮度和色差分离的一种电视信号，是分量模拟电视信号和复合模拟电视信号的一种折中方案。单独两条信号电缆线，一条用于亮度信号，另一条用于色差信号，这两个信号称为Y/C信号。主要优点：减少亮度信号和色差信号之间的交叉干扰。不需使用梳状滤波器来分离亮度信号和色差信号，这样可提高亮度信号的带宽。3.S-Video信号(S端子视频信号）S-video连接器5.2电视图像数字化5.2.1数字化方法在大多数情况下，数字电视系统都希望用彩色分量来表示图

8、像数据，如用YCbCr，YUV，YIQ或RGB彩色分量。因此，电视图像数字化常用“分量数字化”，表示对彩色空间的每一个分量进行数字化。电视图像数字化常