[精选]多媒体技术-数字视频.pptx

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1、《多媒体技术》1计算机科学与技术学院第七章数字视频视频信息的数字化视频卡MPEG标准2计算机科学与技术学院7.1模拟视频和数字视频数字视频是指以数字化方式记录的连续变化的图像信息。例如VCD电影、DVD电影模拟视频模拟视频是指在时间和幅度上(空间)都是连续的信号。比如：电视机、录像机等均采用模拟视频。数字视频3计算机科学与技术学院7.2视频数字化模拟视频采样方式的复杂性是空间的函数也是时间的函数隔行扫描方式4计算机科学与技术学院模拟视频数字化过程一般采用分量数字化方式1)先把复合视频信号中的亮度和色度分离，得到YUV或YIQ分量2)然后用三个模/数转换器对三个分量

2、分别进行数字化3)最后再转换成RGB空间。5计算机科学与技术学院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宽的两倍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。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。6计算机科学与技术学院数字视频标准CCIR601标准——广播级质量的数字电视编码标准目的：在PAL、NTSC和SECAM电

3、视制式之间确定共同的数字化参数该标准对采样频率、采样结构、色彩空间转换等都作了严格的规定。7计算机科学与技术学院2、分辨率与帧率1、采样频率为fs＝13.5MHz3、不同的采样格式下的数字视频数据量：8计算机科学与技术学院在视频信息的处理及应用过程中压缩和解压缩技术十分必要。视频压缩包括对视频信息本身的压缩以及伴随在视频信息中的音频信息的压缩。目前的标准：MPEGI、MPEGII、MPEG47.3视频文件的压缩9计算机科学与技术学院7.4视频卡及其分类基于PC机的一种多媒体视频信号处理平台可以汇集的信息源有：视频源音频源激光视盘机录像机摄像机……10计算机科学与技

4、术学院视频卡工作过程：信源数字化硬件压缩存储传输解压缩11计算机科学与技术学院作用将视频信号连续转换成计算机存储的数字视频信号，保存在计算机中或显示在屏幕上。视频采集卡12计算机科学与技术学院视频信号采集模块音频信号采集模块总线接口模块将模拟视频信号转换成数字视频信号，并送到计算机中音频信息采集过程中完成对声音的预处理和模数转换。实现对视频、音频信息采集的控制，并将采样、量化后的数字信息存储到计算机内部视频采集卡13计算机科学与技术学院图形加速卡对二维或三维图形数据进行硬件加速处理14计算机科学与技术学院视频解压卡用于视频重放，可以十分快速地将压缩保存的数字视频信

5、号解压缩并在显示器上播放出来。15计算机科学与技术学院电视卡电视转换卡将标准的电视信号(NTSC、PAL等)转换成VGA信号在计算机显示。16计算机科学与技术学院将计算机VGA信号转换成标准电视信号在电视上播放或进行录像。TV编码器17计算机科学与技术学院③即使是运动的部分，也多为简单的平移。7.5视频的压缩－－MPEG标准帧与帧之间的时间相关性：①动态图像以每秒24或25帧播放，在如此短的时间内，画面常不会有大的变化。②在画面中变化的只是运动的部分，静止的部分往往占有较大的面积。18计算机科学与技术学院动态图像压缩的基本思路用差异帧代替原来的帧，以揭示帧间的相关

6、性，这是动态图像压缩的基本出发点。帧与帧之间存在相关性，因此可以将相邻的画面相减。例如将第1帧记作A，第2帧记作B，定义Bˊ=B-A。两帧相减是将后一帧画面B中的每一个点的像素值减去前一帧画面A中相应点的像素值，其结果称为差异帧。19计算机科学与技术学院②由于差异帧的压缩是有损的。上述方式在压缩和解压缩时将发生误差的积累，积累到一定程度，会造成很大的失真。差异帧也带来了新的问题①如果只保留第1帧，其他帧采用差异帧。那么后面的每一帧都需要从前一帧计算出来，恢复时也必须一帧帧顺序进行。这样就无法从想跳到的某一点进行播放，很不方便。一旦某一帧数据出了问题，后面的帧更无法

7、恢复。20计算机科学与技术学院关于后两点，可以采取运动补偿的方法加以解决。通过计算两个画面中运动对象的运动矢量，跟踪画面中的运动部分进行预测，并通过画面移动去“迎合”后续帧的方式来产生差异帧的方法，叫做“运动补偿”。③图像整体运动也是动态图像经常采用的表现手法，若干次简单的相减，差异帧就不能很好地揭示相邻帧之间的相关性，也不可能得到高的压缩比。差异帧只能揭示活动图像中静止部分的相关性。对差异帧比对原来的帧更难压缩。21计算机科学与技术学院MPEG标准MotionPictureExpertsGroupMPEG-IMPEG-IIMPEG-IVMPEG-VIIMPEG-

8、2122计