宜宾学院计科系 姚丕荣.ppt

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1、数字化视频格式及转换姚丕荣9/18/20211宜宾学院计科系姚丕荣信号制式NTSCPALSECAM帧频/Hz302525水平扫描线/行625625625场频/Hz6050--10050--100地区美国及环太平洋英联邦西欧及中国东欧及法属国一、电视信号及其标准9/18/20212宜宾学院计科系姚丕荣二、电视信号视频：Video图像信号，包括：色度、亮度；行、场同步脉冲和消隐脉冲信号。频率为0—6兆赫。音频：Audio电视伴音信号，频率比视频低得多。为15—20千赫。射频：RF发射和传输过程中全电视信号；即

2、视频+音频。每个信号频道占用8MHz，总68个频道。9/18/20213宜宾学院计科系姚丕荣9/18/20214宜宾学院计科系姚丕荣三、YUV与RGB彩色模型1、YUV模型：Y：亮度，构成黑白灰度。U和V是构成彩色的两个分量，用于表示色差。2、RGB模型：组成光三基色（RGB）的成份。是电视机和显示器使用的三种阴极射线管（CRT）（或LED）轰击荧光屏的量。9/18/20215宜宾学院计科系姚丕荣三、视频信号的数字化过程模拟视频的数字化包括不少技术问题，如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式

3、，而计算机工作在RGB空间；电视机是隔行扫描，计算机显示器大多逐行扫描。电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。9/18/20216宜宾学院计科系姚丕荣因此，模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一。模拟视频一般采用分量数字化方式，先把复合视频信号中的亮度和色度分离，得到YUV或YIQ分量，然后用三个模／数转换器对三个分量分别进行数字化，最后再转换成RGB空间。9/18/20217宜宾学院计科系姚丕荣1、数字视频的采样格式根据电视信号的特征，亮度信号的带宽是色度信号带

4、宽的两倍。因此其数字化时可采用幅色采样法，即对信号的色差分量的采样率低于对亮度分量的采样率。用Y:U:V来表示YUV三分量的采样比例，则数字视频的采样格式分别有4:1:1、4:2:2和4:4:4三种。9/18/20218宜宾学院计科系姚丕荣电视图像既是空间的函数，也是时间的函数，而且又是隔行扫描式，所以其采样方式比扫描仪扫描图像的方式要复杂得多。分量采样时采到的是隔行样本点，要把隔行样本组合成逐行样本，然后进行样本点的量化，YUV到RGB色彩空间的转换等等，最后才能得到数字视频数据。9/18/20219宜

5、宾学院计科系姚丕荣2、数字视频标准为了在PAL、NTSC和SECAM电视制式之间确定共同的数字化参数，国家无线电咨询委员会（CCIR）制定了广播级质量的数字电视编码标准，称为CCIR601标准。在该标准中，对采样频率、采样结构、色彩空间转换等都作了严格的规定，主要有：（1）、采样频率为fs＝13.5MHz9/18/202110宜宾学院计科系姚丕荣（2）、分辨率与帧率电视制式分辨率帧 率NTSC640×48030PAL768×57625SECAM768×57625（3）、根据fs的采样率，在不同的采样格式下

6、计算出数字视频的数据量采样格式（Y:U:V）数据量4:2:227Mbyte/s4:4:440Mbyte/s9/18/202111宜宾学院计科系姚丕荣这种未压缩的数字视频（*.avi）数据量对于目前的计算机和网络存储或传输都是不现实的，因此在多媒体中应用数字视频的关键问题是数字视频的压缩技术。9/18/202112宜宾学院计科系姚丕荣（4）视频卡（硬件）A：采集卡：专业视频采集卡：可通过模拟信号接口（AV端子、S端子、RF接口）将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的YUV视频信号等先按CCIR601

7、标准进行A/D采样，再进行格式编码（硬压缩），得到视频音频的混合数据输入电脑，存储在电脑中，成为可编辑处理的视频数据文件。9/18/202113宜宾学院计科系姚丕荣也可通过1394数字接口将数码摄像机等输出的数字信号进行格式编码（硬压缩），得到视频音频的混合数据输入电脑，存储在电脑中，成为可编辑处理的视频数据文件。非专业视频采集卡：多为单一的电视卡或1394卡，原理与专业卡相同。9/18/202114宜宾学院计科系姚丕荣B：显示卡：显示卡（videocard）是系统必备的装置，它负责将CPU送来的影像资料

8、（data）处理成RGB色彩模式通过VGA接口（RGB接口）传给显示器（monitor）再送到显示屏（screen）上形成影像。或处理成YUV色彩模式通过S端子或AV端子传给电视机。9/18/202115宜宾学院计科系姚丕荣3、数字视频的格式（1）AVI是AudioVideoInterleave的缩写，由微软在WIN3.1时代就发表的视频格式兼容好、调用方便、图象质量好，缺点是人人所共知的：文件太大。AVI格式多用于视频源文件