《数字视频基础》PPT课件

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1、数字视频处理1课程内容第一章数字视频基础人类视觉特性，彩色模型，视频简介，多维随机信号与系统，模拟视频信号数字化，视频质量评价，视频模型。第二章二维运动估计基于光流的运动估计，基于像素的运动估计，基于块的运动估计，基于网格的运动估计，基于区域的运动估计，全局运动估计，多分辨率运动估计。第三章三维运动估计基于特征对应的运动估计，基于光流的运动估计，直接运动估计，运动目标分割，运动目标跟踪。2课程内容第四章数字视频编码理论基础，离散信源的无失真编码，预测编码，变换编码，基于内容的视频编码，分级视频编码，视

2、频编码标准。第五章三维视频处理立体视觉，立体成像原理，视差估计，三维变换编码，分布式视频编码，立体视频显示技术。第六章数字视频水印信息隐藏概述，数字水印原理，视频水印概述，视频水印关键技术，视频水印算法。3数字视频基础4提纲人类视觉系统彩色模型视频多维随机信号分析数字化质量评价视频模型5视觉感知人类的感觉视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉“第六感觉”内部因素：人眼——人类视觉系统外部因素：可见光6人类视觉系统人类获取外界图像、视频信息的工具。涉及光学、色度学、视觉生理学、视觉心理学、解剖学、神经科学和认知科

3、学等科学领域。视觉光辐射刺激人眼所引起的复杂的生理和心理变化。人类最重要最完美的感知手段。7人眼的构造视网膜：由大量的光敏细胞和神经纤维组成光敏细胞包括：1）锥状细胞：明亮环境2）杆状细胞：黑暗环境灰度感觉锥状细胞具有3种类型，它们具有不同的光谱特性：红、绿、蓝3个子频段——彩色视觉三基色理论的生理依据Lens（晶状体）：调节焦距8可见光谱9明视觉与暗视觉明视觉：日间视觉暗视觉：夜间视觉10人眼视觉亮度视觉也称明暗视觉主要参数：光强、光通量、发光效率、照度、亮度彩色视觉不同的波长呈现不同的颜色不同颜色

4、的亮度不同：红色（最暗）、蓝色和紫色（较暗）、黄绿色（最亮）。颜色感觉参量：亮度、色调、饱和度。色度：色调和饱和度的合称。立体视觉11视觉特性亮度适应性亮暗暗亮亮度变化分辨能力可见度阈值：可分辨的最小亮度差别视觉掩盖效应：复杂而不均匀的背景会导致可见度阈值增大，图像的边缘可以容忍较大的量化误差色调对比效应饱和度对比效应12视觉特性面积对比效应马赫效应人眼对不同空间频率成分的灵敏度中频成分（高），高频、低频成分（低）对图像边缘有增强作用视觉惰性亮度感觉持续性电影播放的原理13闪烁感觉周期性光脉冲照射，当

5、重复频率达到一定值以上无闪烁感觉设计电视系统的重要依据，如“隔行扫描”视野头部不动、眼球转动时所能观察到的空间范围水平视野与垂直视野视觉特性14视觉特性人眼分辨力主要因素：环境照度，景物的相对对比度，被观察物体的距离，运动状态θdD15视觉特性彩色分辨力彩色细节分辨力远低于黑白细节分辨力彩色色调分辨力彩色饱和度分辨力黄色（最不敏感）红色和蓝色（非常敏感）16色调分辨阈值与波长的关系视觉系统模型人眼：特殊的光学信息处理系统，相当复杂。视觉模型：用光学系统的概念模拟某些视觉特性视觉信息处理模型17视觉系

6、统模型黑白视觉模型低通滤波器对数运算器高通滤波器人眼光学系统亮度恒定现象侧抑制引起的马赫效应18视觉系统模型彩色视觉模型人类视觉的三基色理论视细胞对光强的非线性响应在视觉通路上的响应19提纲人类视觉系统彩色模型视频多维随机信号分析数字化质量评价视频模型20彩色模型彩色色度学模型CIE-RGB（1931）XYZ（CIE1956)工业彩色模型RGB彩色显示模型（NTSC：美国国家电视委员会）CMYK彩色模型彩色传输模型：YUV、YIQ、YCbCr视觉彩色模型HIS模型（色调、亮度、饱和度）国际照明委员会2

7、1三基色原理红绿蓝22RGB彩色模型混色方法1、时间混色法场顺序制彩色电视2、空间混色法彩色显像管3、生理混色法立体彩色电视4、全反射混色法投影电视相加混色23CMYK彩色模型印刷彩色胶片绘画CMY相减混色在CMY三基色中增加黑色（K）以使颜色更加逼真鲜艳24YUV、YIQ、YCbCr模型YUV模型：用于PAL（PhaseAlternatingLine）制式的电视系统，Y表示亮度，UV并非任何单词的缩写。YIQ模型：与YUV模型类似，用于NTSC制式的电视系统。YIQ颜色空间中的I和Q分量相当于将YU

8、V空间中的UV分量做了一个33度的旋转。YCbCr模型：是由YUV颜色空间派生的一种颜色空间，主要用于数字电视系统中。UV/CbCr信号实际上就是蓝色差信号和红色差信号，一定程度上间接地代表了蓝色和红色的强度。25YUV与RGB之间的转换26YIQ与RGB之间的转换27YCbCr与RGB之间的转换28色度取样格式(ITU-TBT.601)4:4:44:2:04:2:24:1:129提纲人类视觉系统彩色模型视频多维随机信号分析数字化质量评价视频模型30视频