多媒体技术与应用视频

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1、1西南交通大学多媒体技术与应用李茜第8章视频22基础知识视频的定义人类接受的信息70%来自视觉,其中活动图像是信息量最丰富、直观、生动、具体的一种承载信息的媒体。视频（Video）就其本质而言，实际上就是其内容随时间变化的一组动态图像(25或30帧/秒)，所以视频又叫作运动图像或活动图像。从数学角度描述，视频指随时间变化的图像，或称为时变图像。内容随时间而变化伴随有与画面动作同步的声音(伴音)3视频和图像图像与视频是两个既有联系又有区别的概念静止的图片称为图像（Image），运动的图像称为视频（Video）。此外，两者的信源方式不同，图像的输入要靠扫描仪、

2、数字照相机等设备；而视频的输入是电视接收机、摄象机、录象机、影碟机以及可以输出连续图像信号的设备。4计算机能处理生动的图形、图像和动画使得多媒体计算机更具有影响力。视频和基于计算机的动画已成为多媒体系统的基本媒体并且是多媒体计算机的关键技术之一。通常用活动图像表示视频，活动图形表示动画。也就是说，计算机动画和视频的主要差别类似图形与图像的区别，即帧图像画面的产生方式有所不同。在多媒体应用中视频图像的处理也是最困难的部分。所谓视频信号的处理主要包括视频图像的获取、压缩和存储，各种编码技术、变换技术和传输技术等。按处理方式的不同，视频分为模拟视频和数字视频。视频

3、和动画5模拟视频是一种用于传输图像和声音的并且随时间连续变化的电信号。早期视频的记录、存储和传输都是采用模拟方式。模拟视频具有以下特点：以模拟电信号的形式来记录依靠模拟调幅的手段在空间传播使用盒式磁带录象机将视频作为模拟信号存放在磁带上5.1模拟视频6传统的模拟信号处理设备直接广播卫星（DBS））模拟视频的不足：不适合网络传输，在传输效率方面先天不足；图像随时间和频道的衰减较大；不便于分类、检索和编辑。71、视频的形成原理视频是由于视觉的时间域响应特性而产生的。视觉的时间域响应特性：指的是让观察者观察按时间重复的亮度脉冲，如果闪烁频率比较低，人眼就有一亮一暗

4、的感觉；如果闪烁频率足够高，人眼看到的则是一个恒定的亮点。闪烁感刚好消失的重复频率叫做临界闪烁频率，经测定为46HZ。如果场频大于50次每秒，人眼就感觉不到闪烁。82、黑白电视信号（1）电视原理电视摄像机的作用就是将视频图像转换为电信号。同样也是采用动画的视觉原理构造而成的，其基本原理为逐行扫描和传输图像信号，然后在接收端同步再现。任何时刻，电信号只有1个值（一维）。但视频图像通常是二维的，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。光栅扫描方式主要有逐行扫描和隔行扫描两种。隔行扫描：扫描一幅完整的画面分为两场，称为奇数场和偶数场，每帧画面需要扫描两

5、次，一次奇数场、一次偶数场。逐行扫描：电子束从显示屏的左上角一行接一行地扫到右下角，在显示屏上扫一遍就显示一幅完整的图像。逐行扫描一次为一帧。9奇数场偶数场一帧目前的电视系统大都采用隔行扫描，因为隔行扫描能节省频带，且硬件实现简单。但逐行扫描有以下优点：图像垂直清晰度高，空间处理效果好，有利于电视转换和制式转换，能改善视频压缩效率等等。计算机显示图像时一般都采用逐行扫描。其缺点是：数码率高，行扫描频率增高，硬件难度加大。逐行扫描能获得更好的图像质量和更高的清晰度，不过是以增加带宽和成本为代价的。光栅扫描的四个重要参数：扫描线、帧、水平回扫期和垂直回扫期102

6、、黑白电视信号（2）模拟视频信号的重要参数主要包括垂直清晰度、宽高比、场频和帧频。其中，垂直清晰度是指眼睛可分辨的水平线数目。（与扫描行数密切相关）宽高比是指扫描行的长度与在图像垂直方向上的所有扫描行所跨过的距离之比。在电视信号中，场频值为帧频值的两倍。（3）全电视信号电视信号中除了图像信号（视频信号）外，还包括复合校隐信号和复合同步信号。一帧电视信号称为一个全电视信号，它又由奇数行信号和偶数场行信号顺序构成。113、彩色电视信号问题：如何实现彩色与黑白电视的兼容？使亮度和色度信号分开传送——用YUV空间表示法YUV模型Y表示亮度，U，V用来表示色差，是构成

7、彩色的两个分量。YUV表示法的重要性是它的亮度信号(Y)和色度信号(U、V)是相互独立的，也就是Y信号分量构成的黑白灰度图与用U、V信号构成的另外两幅单色图是相互独立的。由于Y、U、V是独立的，所以可以对这些单色图分别进行编码。采用YUV模型的优点之一是亮度信号和色差信号是分离的，使彩色电视系统与黑白电视机亮度信号兼容。12PAL彩色电视制式中采用YUV模型来表示彩色图像YUV134、彩色电视的制式电视信号是视频处理的重要信息源。传送电视信号所采用的技术标准也称为电视的制式。目前各国的电视制式不尽相同，不同制式之间的主要区别在于不同的刷新速度、颜色编码系统和

8、传送频率等，因此互相并不通用。目前世界上常用的电视制