第7章数字视频技术优秀课件.ppt

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1、第7章 数字视频技术第1页，本讲稿共56页第第7章章 数字视频技术数字视频技术 从技术上讲，视频只是一部电影的图像部分。摄像机和电视机从技术上讲，视频只是一部电影的图像部分。摄像机和电视机从技术上讲，视频只是一部电影的图像部分。摄像机和电视机从技术上讲，视频只是一部电影的图像部分。摄像机和电视机通常有两个连接器，即通常有两个连接器，即通常有两个连接器，即通常有两个连接器，即“视频视频视频视频”和和和和“音频音频音频音频”，因为这两个信号，因为这两个信号，因为这两个信号，因为这两个信号是分开的。然而，是分开的。然而，是分开的。然而，是分开的。然而，“数字视频数字视频数字视频数字视频”这一术语通常

2、指的是完整的作这一术语通常指的是完整的作这一术语通常指的是完整的作这一术语通常指的是完整的作品（也称为电影），既包含图像也包含声音。在这种意义下，品（也称为电影），既包含图像也包含声音。在这种意义下，品（也称为电影），既包含图像也包含声音。在这种意义下，品（也称为电影），既包含图像也包含声音。在这种意义下，一部两个小时的电影大片和一段因特网下载的一部两个小时的电影大片和一段因特网下载的一部两个小时的电影大片和一段因特网下载的一部两个小时的电影大片和一段因特网下载的3030秒新闻剪辑都秒新闻剪辑都秒新闻剪辑都秒新闻剪辑都是一部电影。当提到非常短的电影时，也称其为是一部电影。当提到非常短的电影时，

3、也称其为是一部电影。当提到非常短的电影时，也称其为是一部电影。当提到非常短的电影时，也称其为“视频剪辑视频剪辑视频剪辑视频剪辑”。第2页，本讲稿共56页第第7章章 数字视频技术数字视频技术 许多网页都有可点击下载供欣赏的视频剪辑栏目。随着有线电许多网页都有可点击下载供欣赏的视频剪辑栏目。随着有线电许多网页都有可点击下载供欣赏的视频剪辑栏目。随着有线电许多网页都有可点击下载供欣赏的视频剪辑栏目。随着有线电视与视与视与视与ADSLADSL（非对称数字用户环线）的普及，更快的发布技术会（非对称数字用户环线）的普及，更快的发布技术会（非对称数字用户环线）的普及，更快的发布技术会（非对称数字用户环线）的

4、普及，更快的发布技术会占据市场。另一个必须支持多媒体的领域是视频本身的制作。目占据市场。另一个必须支持多媒体的领域是视频本身的制作。目占据市场。另一个必须支持多媒体的领域是视频本身的制作。目占据市场。另一个必须支持多媒体的领域是视频本身的制作。目前有许多多媒体编辑系统，需要在支持多媒体的操作系统上运行前有许多多媒体编辑系统，需要在支持多媒体的操作系统上运行前有许多多媒体编辑系统，需要在支持多媒体的操作系统上运行前有许多多媒体编辑系统，需要在支持多媒体的操作系统上运行以获得最好的性能。以获得最好的性能。以获得最好的性能。以获得最好的性能。第3页，本讲稿共56页7.1 动态图像及其特征动态图像及其

5、特征 人的视觉与人眼的主观亮度感觉和光的作用时间有关。光像一旦在视网人的视觉与人眼的主观亮度感觉和光的作用时间有关。光像一旦在视网人的视觉与人眼的主观亮度感觉和光的作用时间有关。光像一旦在视网人的视觉与人眼的主观亮度感觉和光的作用时间有关。光像一旦在视网膜上形成，在它消失后，视觉会对这个光像的感觉维持一个有限的时间膜上形成，在它消失后，视觉会对这个光像的感觉维持一个有限的时间膜上形成，在它消失后，视觉会对这个光像的感觉维持一个有限的时间膜上形成，在它消失后，视觉会对这个光像的感觉维持一个有限的时间（约（约（约（约1/201/101/201/10秒），叫做视觉暂留特性。任何动态图像都是由多秒），

6、叫做视觉暂留特性。任何动态图像都是由多秒），叫做视觉暂留特性。任何动态图像都是由多秒），叫做视觉暂留特性。任何动态图像都是由多幅连续的画面序列构成的，沿着时间轴每一幅画面保持一定时间，幅连续的画面序列构成的，沿着时间轴每一幅画面保持一定时间，幅连续的画面序列构成的，沿着时间轴每一幅画面保持一定时间，幅连续的画面序列构成的，沿着时间轴每一幅画面保持一定时间，在人眼感觉不到的情况下顺序地更换另一幅画面，连续不断（每在人眼感觉不到的情况下顺序地更换另一幅画面，连续不断（每在人眼感觉不到的情况下顺序地更换另一幅画面，连续不断（每在人眼感觉不到的情况下顺序地更换另一幅画面，连续不断（每秒秒秒秒25302

7、530帧）使得本来并不连续的画面给人以真实连续的感觉。电影、帧）使得本来并不连续的画面给人以真实连续的感觉。电影、帧）使得本来并不连续的画面给人以真实连续的感觉。电影、帧）使得本来并不连续的画面给人以真实连续的感觉。电影、电视和计算机都是利用这个原理实现电视和计算机都是利用这个原理实现电视和计算机都是利用这个原理实现电视和计算机都是利用这个原理实现“动动动动”的视觉感受的。的视觉感受的。的视觉感受的。的视觉感受的。第4页，本讲稿共56页7.1 动态图像及其特征动态图像及其特征 动态图像的主要特性是：动态图像的主要特性是：动态图像的主要特性是：动态图像的主要特性是：1 1）动态图像具有时间连续性

8、，适合于表示事件的）动态图像具有时间连续性，适合于表示事件的）动态图像具有时间连续性，适合于表示事件的）动态图像具有时间连续性，适合于表示事件的“过程过程过程过程”，且具有更加丰，且具有更加丰，且具有更加丰，且具有更加丰富的信息内涵和更强、更生动、更自然的表现力。由于画面是一帧帧地显示的，富的信息内涵和更强、更生动、更自然的表现力。由于画面是一帧帧地显示的，富的信息内涵和更强、更生动、更自然的表现力。由于画面是一帧帧地显示的，富的信息内涵和更强、更生动、更自然的表现力。由于画面是一帧帧地显示的，属于离散时基媒体类型。属于离散时基媒体类型。属于离散时基媒体类型。属于离散时基媒体类型。2 2）动态

9、图像必须在规定的时间内更换画面，因此要求更强的实时性。）动态图像必须在规定的时间内更换画面，因此要求更强的实时性。）动态图像必须在规定的时间内更换画面，因此要求更强的实时性。）动态图像必须在规定的时间内更换画面，因此要求更强的实时性。3 3）动态图像的数据量更大，故必须采用合适的压缩方法。）动态图像的数据量更大，故必须采用合适的压缩方法。）动态图像的数据量更大，故必须采用合适的压缩方法。）动态图像的数据量更大，故必须采用合适的压缩方法。4 4）动态图像的帧与帧之间具有很强的相关性，这既是形成动态图像连续动作的基）动态图像的帧与帧之间具有很强的相关性，这既是形成动态图像连续动作的基）动态图像的帧

10、与帧之间具有很强的相关性，这既是形成动态图像连续动作的基）动态图像的帧与帧之间具有很强的相关性，这既是形成动态图像连续动作的基础，也是进行压缩或其他处理的基本条件，同时也使得动态图像对错误的敏感性较低。础，也是进行压缩或其他处理的基本条件，同时也使得动态图像对错误的敏感性较低。础，也是进行压缩或其他处理的基本条件，同时也使得动态图像对错误的敏感性较低。础，也是进行压缩或其他处理的基本条件，同时也使得动态图像对错误的敏感性较低。第5页，本讲稿共56页7.1.1 动态图动态图像的主要技像的主要技术术参数参数 动态图像的主要技术参数包括：动态图像的主要技术参数包括：动态图像的主要技术参数包括：动态图

11、像的主要技术参数包括：1 1）帧速：动态图像利用快速更换帧的内容来产生）帧速：动态图像利用快速更换帧的内容来产生）帧速：动态图像利用快速更换帧的内容来产生）帧速：动态图像利用快速更换帧的内容来产生“动动动动”的视觉感受，的视觉感受，的视觉感受，的视觉感受，理想的情况为每秒理想的情况为每秒理想的情况为每秒理想的情况为每秒24302430帧。但有时为了减小数据量，也可减慢帧速，如减至每帧。但有时为了减小数据量，也可减慢帧速，如减至每帧。但有时为了减小数据量，也可减慢帧速，如减至每帧。但有时为了减小数据量，也可减慢帧速，如减至每秒秒秒秒1616帧，这时也能被人的视觉所接受，但效果略差。帧，这时也能被

12、人的视觉所接受，但效果略差。帧，这时也能被人的视觉所接受，但效果略差。帧，这时也能被人的视觉所接受，但效果略差。2 2）图像质量：图像质量除了与原始数据质量有关外，还与数据压缩倍数有关。当）图像质量：图像质量除了与原始数据质量有关外，还与数据压缩倍数有关。当）图像质量：图像质量除了与原始数据质量有关外，还与数据压缩倍数有关。当）图像质量：图像质量除了与原始数据质量有关外，还与数据压缩倍数有关。当压缩超过一定倍数后，将会明显看出质量的下降。压缩超过一定倍数后，将会明显看出质量的下降。压缩超过一定倍数后，将会明显看出质量的下降。压缩超过一定倍数后，将会明显看出质量的下降。3 3）数据量：在不压缩的

13、情况下，动态图像每秒的数据量等于帧速乘以每幅图）数据量：在不压缩的情况下，动态图像每秒的数据量等于帧速乘以每幅图）数据量：在不压缩的情况下，动态图像每秒的数据量等于帧速乘以每幅图）数据量：在不压缩的情况下，动态图像每秒的数据量等于帧速乘以每幅图像的数据量。即使可以使用压缩技术，其数据量仍相当可观。除了采取压缩算法外，像的数据量。即使可以使用压缩技术，其数据量仍相当可观。除了采取压缩算法外，像的数据量。即使可以使用压缩技术，其数据量仍相当可观。除了采取压缩算法外，像的数据量。即使可以使用压缩技术，其数据量仍相当可观。除了采取压缩算法外，还可通过减低帧速和缩小画面尺寸等方法来减小数据量。还可通过减

14、低帧速和缩小画面尺寸等方法来减小数据量。还可通过减低帧速和缩小画面尺寸等方法来减小数据量。还可通过减低帧速和缩小画面尺寸等方法来减小数据量。第6页，本讲稿共56页7.1.2 动动画的分画的分类类与与实现实现 动画是由一系列静止的帧画面按一定的顺序排列而成的，以一定的速度动画是由一系列静止的帧画面按一定的顺序排列而成的，以一定的速度动画是由一系列静止的帧画面按一定的顺序排列而成的，以一定的速度动画是由一系列静止的帧画面按一定的顺序排列而成的，以一定的速度连续播放，每一帧与相邻的帧略有不同，由于视觉的暂留现象而造成了连续播放，每一帧与相邻的帧略有不同，由于视觉的暂留现象而造成了连续播放，每一帧与相

15、邻的帧略有不同，由于视觉的暂留现象而造成了连续播放，每一帧与相邻的帧略有不同，由于视觉的暂留现象而造成了连续的动态效果。连续的动态效果。连续的动态效果。连续的动态效果。第7页，本讲稿共56页7.1.2 动动画的分画的分类类与与实现实现 按画面形成的规则和形式，动画可以分为过程动画、运动动画按画面形成的规则和形式，动画可以分为过程动画、运动动画按画面形成的规则和形式，动画可以分为过程动画、运动动画按画面形成的规则和形式，动画可以分为过程动画、运动动画和变形动画。和变形动画。和变形动画。和变形动画。过程动画。是指根据指令进行运动的动画，这些指令也称为脚本过程动画。是指根据指令进行运动的动画，这些指

16、令也称为脚本过程动画。是指根据指令进行运动的动画，这些指令也称为脚本过程动画。是指根据指令进行运动的动画，这些指令也称为脚本（scriptscript）。过程动画中运动的主体称为角色（）。过程动画中运动的主体称为角色（）。过程动画中运动的主体称为角色（）。过程动画中运动的主体称为角色（ActorActor），角色按照指定的路径），角色按照指定的路径），角色按照指定的路径），角色按照指定的路径进行运动。过程动画最适合于描述一个实体构造和建筑过程，如演示或模拟复杂几进行运动。过程动画最适合于描述一个实体构造和建筑过程，如演示或模拟复杂几进行运动。过程动画最适合于描述一个实体构造和建筑过程，如演示或

17、模拟复杂几进行运动。过程动画最适合于描述一个实体构造和建筑过程，如演示或模拟复杂几何形体是怎样由简单形体拼接而成的等。何形体是怎样由简单形体拼接而成的等。何形体是怎样由简单形体拼接而成的等。何形体是怎样由简单形体拼接而成的等。运动动画。物体的运动一般由其物理规律来描述，能够真实地再现如运动动画。物体的运动一般由其物理规律来描述，能够真实地再现如运动动画。物体的运动一般由其物理规律来描述，能够真实地再现如运动动画。物体的运动一般由其物理规律来描述，能够真实地再现如物体碰撞、抛射体的运动轨迹等，以及实验室或自然界所发生的、可以根物体碰撞、抛射体的运动轨迹等，以及实验室或自然界所发生的、可以根物体碰

18、撞、抛射体的运动轨迹等，以及实验室或自然界所发生的、可以根物体碰撞、抛射体的运动轨迹等，以及实验室或自然界所发生的、可以根据数学公式进行描述和处理的其他现象。据数学公式进行描述和处理的其他现象。据数学公式进行描述和处理的其他现象。据数学公式进行描述和处理的其他现象。变形动画。这是很流行的一种动画形式，通过连续的彩色插值和路径变换，将一幅变形动画。这是很流行的一种动画形式，通过连续的彩色插值和路径变换，将一幅变形动画。这是很流行的一种动画形式，通过连续的彩色插值和路径变换，将一幅变形动画。这是很流行的一种动画形式，通过连续的彩色插值和路径变换，将一幅画面渐变为另一幅画面。画面渐变为另一幅画面。画

19、面渐变为另一幅画面。画面渐变为另一幅画面。第8页，本讲稿共56页7.1.2 动动画的分画的分类类与与实现实现 动画实现技术概括起来有以下几种：动画实现技术概括起来有以下几种：动画实现技术概括起来有以下几种：动画实现技术概括起来有以下几种：1 1）帧动画，也称全屏动画或页动画。事先建立并存储许多全屏画面，播放）帧动画，也称全屏动画或页动画。事先建立并存储许多全屏画面，播放）帧动画，也称全屏动画或页动画。事先建立并存储许多全屏画面，播放）帧动画，也称全屏动画或页动画。事先建立并存储许多全屏画面，播放时将这些帧画面按适当的顺序和速度拷贝到屏幕上，以产生动画效果。这是产时将这些帧画面按适当的顺序和速度

20、拷贝到屏幕上，以产生动画效果。这是产时将这些帧画面按适当的顺序和速度拷贝到屏幕上，以产生动画效果。这是产时将这些帧画面按适当的顺序和速度拷贝到屏幕上，以产生动画效果。这是产生各种动画的基本方法。生各种动画的基本方法。生各种动画的基本方法。生各种动画的基本方法。2 2）位块动画，也称为块图形动画。它仅对屏幕的一小块进行操作，特）位块动画，也称为块图形动画。它仅对屏幕的一小块进行操作，特）位块动画，也称为块图形动画。它仅对屏幕的一小块进行操作，特）位块动画，也称为块图形动画。它仅对屏幕的一小块进行操作，特点是速度快。点是速度快。点是速度快。点是速度快。3 3）实时动画。帧动画和位块动画都是在播放前

21、将动画中的画面绘制并存）实时动画。帧动画和位块动画都是在播放前将动画中的画面绘制并存）实时动画。帧动画和位块动画都是在播放前将动画中的画面绘制并存）实时动画。帧动画和位块动画都是在播放前将动画中的画面绘制并存储；而在实时动画中，计算机的储；而在实时动画中，计算机的储；而在实时动画中，计算机的储；而在实时动画中，计算机的CPUCPU交替进行画面的建立和显示，它需要两个交替进行画面的建立和显示，它需要两个交替进行画面的建立和显示，它需要两个交替进行画面的建立和显示，它需要两个画面页缓冲区，当画面页缓冲区，当画面页缓冲区，当画面页缓冲区，当CPUCPU在屏幕上显示一个画面缓冲区内容的同时，在另一个画

22、在屏幕上显示一个画面缓冲区内容的同时，在另一个画在屏幕上显示一个画面缓冲区内容的同时，在另一个画在屏幕上显示一个画面缓冲区内容的同时，在另一个画面缓冲区户绘制下一幅画面。面缓冲区户绘制下一幅画面。面缓冲区户绘制下一幅画面。面缓冲区户绘制下一幅画面。4 4）调色板动画，也称色彩循环动画。该方法的特点是静态的，即屏幕）调色板动画，也称色彩循环动画。该方法的特点是静态的，即屏幕）调色板动画，也称色彩循环动画。该方法的特点是静态的，即屏幕）调色板动画，也称色彩循环动画。该方法的特点是静态的，即屏幕上显示的画面不变，而是通过不断改变调色板的颜色值，使屏幕上画面的上显示的画面不变，而是通过不断改变调色板的

23、颜色值，使屏幕上画面的上显示的画面不变，而是通过不断改变调色板的颜色值，使屏幕上画面的上显示的画面不变，而是通过不断改变调色板的颜色值，使屏幕上画面的颜色不断地变化，从而产生动画的效果。颜色不断地变化，从而产生动画的效果。颜色不断地变化，从而产生动画的效果。颜色不断地变化，从而产生动画的效果。第9页，本讲稿共56页7.1.3 动态动态影像影像视频视频 影像视频，简称视频（影像视频，简称视频（影像视频，简称视频（影像视频，简称视频（videovideo），与动画一样，也是由连续画面组成），与动画一样，也是由连续画面组成），与动画一样，也是由连续画面组成），与动画一样，也是由连续画面组成的，只不过

24、画面是自然景物的图像。视频的许多概念来自于电视，因此的，只不过画面是自然景物的图像。视频的许多概念来自于电视，因此的，只不过画面是自然景物的图像。视频的许多概念来自于电视，因此的，只不过画面是自然景物的图像。视频的许多概念来自于电视，因此其处理过程也受到电视技术的各种影响。在电视系统中，摄像机的功能其处理过程也受到电视技术的各种影响。在电视系统中，摄像机的功能其处理过程也受到电视技术的各种影响。在电视系统中，摄像机的功能其处理过程也受到电视技术的各种影响。在电视系统中，摄像机的功能是把镜头前的图像转化为电子信号，而电视机的功能则是把电子信号转是把镜头前的图像转化为电子信号，而电视机的功能则是把

25、电子信号转是把镜头前的图像转化为电子信号，而电视机的功能则是把电子信号转是把镜头前的图像转化为电子信号，而电视机的功能则是把电子信号转换为活动的图像。由于电子信号是一维的，而图像是二维的，这样就需换为活动的图像。由于电子信号是一维的，而图像是二维的，这样就需换为活动的图像。由于电子信号是一维的，而图像是二维的，这样就需换为活动的图像。由于电子信号是一维的，而图像是二维的，这样就需要使用光栅扫描的方法完成一维电子信号到二维图像间的转换。电子束要使用光栅扫描的方法完成一维电子信号到二维图像间的转换。电子束要使用光栅扫描的方法完成一维电子信号到二维图像间的转换。电子束要使用光栅扫描的方法完成一维电子

26、信号到二维图像间的转换。电子束从屏幕左上角到右下角一行行扫描完一整屏，就形成一帧完整的图像。从屏幕左上角到右下角一行行扫描完一整屏，就形成一帧完整的图像。从屏幕左上角到右下角一行行扫描完一整屏，就形成一帧完整的图像。从屏幕左上角到右下角一行行扫描完一整屏，就形成一帧完整的图像。每秒扫描的帧数称为帧频。典型的帧频为每秒每秒扫描的帧数称为帧频。典型的帧频为每秒每秒扫描的帧数称为帧频。典型的帧频为每秒每秒扫描的帧数称为帧频。典型的帧频为每秒24302430帧，这样的视频帧，这样的视频帧，这样的视频帧，这样的视频图像看起来才有平滑和连续的运动感觉。图像看起来才有平滑和连续的运动感觉。图像看起来才有平滑

27、和连续的运动感觉。图像看起来才有平滑和连续的运动感觉。第10页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 视频图像的数字化与音频数据的数字化原理极其相似，所不同的是，它视频图像的数字化与音频数据的数字化原理极其相似，所不同的是，它视频图像的数字化与音频数据的数字化原理极其相似，所不同的是，它视频图像的数字化与音频数据的数字化原理极其相似，所不同的是，它是把连续的视频信号通过模数转换器转换成数字信号，供计算机处理，是把连续的视频信号通过模数转换器转换成数字信号，供计算机处理，是把连续的视频信号通过模数转换器转换成数字信号，供计算机处理，是把连续的视频信号通过模数转换器转换成数字

28、信号，供计算机处理，然后又可以通过显示器内数模转换器变成模拟的视频信号，由显示器输然后又可以通过显示器内数模转换器变成模拟的视频信号，由显示器输然后又可以通过显示器内数模转换器变成模拟的视频信号，由显示器输然后又可以通过显示器内数模转换器变成模拟的视频信号，由显示器输出显示。出显示。出显示。出显示。另一点与音频数字化不同的是，彩色视频信号的数字化需要对三另一点与音频数字化不同的是，彩色视频信号的数字化需要对三另一点与音频数字化不同的是，彩色视频信号的数字化需要对三另一点与音频数字化不同的是，彩色视频信号的数字化需要对三种基色（例如红、绿、蓝）进行量化，变成三种颜色的灰度数值，种基色（例如红、绿

29、、蓝）进行量化，变成三种颜色的灰度数值，种基色（例如红、绿、蓝）进行量化，变成三种颜色的灰度数值，种基色（例如红、绿、蓝）进行量化，变成三种颜色的灰度数值，这要比音频信息数字化复杂很多。这要比音频信息数字化复杂很多。这要比音频信息数字化复杂很多。这要比音频信息数字化复杂很多。第11页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 模拟视频基于模拟技术以及图像的广播与显示所确定的国际标准。模拟视频基于模拟技术以及图像的广播与显示所确定的国际标准。模拟视频基于模拟技术以及图像的广播与显示所确定的国际标准。模拟视频基于模拟技术以及图像的广播与显示所确定的国际标准。模拟视频图像具有成本低

30、和还原度好等优点，因此在电视上看到模拟视频图像具有成本低和还原度好等优点，因此在电视上看到模拟视频图像具有成本低和还原度好等优点，因此在电视上看到模拟视频图像具有成本低和还原度好等优点，因此在电视上看到风景录像，往往具有身临其境的感觉。但它的最大缺点是不论被风景录像，往往具有身临其境的感觉。但它的最大缺点是不论被风景录像，往往具有身临其境的感觉。但它的最大缺点是不论被风景录像，往往具有身临其境的感觉。但它的最大缺点是不论被记录的图像多么清晰，经过长时间的存放之后，视频质量将大大记录的图像多么清晰，经过长时间的存放之后，视频质量将大大记录的图像多么清晰，经过长时间的存放之后，视频质量将大大记录的

31、图像多么清晰，经过长时间的存放之后，视频质量将大大降低；或者经过多次复制之后，图像的失真就会很明显。而数字降低；或者经过多次复制之后，图像的失真就会很明显。而数字降低；或者经过多次复制之后，图像的失真就会很明显。而数字降低；或者经过多次复制之后，图像的失真就会很明显。而数字视频可以弥补这些缺陷，它不仅可以无失真地进行无限次复制，视频可以弥补这些缺陷，它不仅可以无失真地进行无限次复制，视频可以弥补这些缺陷，它不仅可以无失真地进行无限次复制，视频可以弥补这些缺陷，它不仅可以无失真地进行无限次复制，而且还可以对视频进行创造性的编辑，如特技效果等。而且还可以对视频进行创造性的编辑，如特技效果等。而且还

32、可以对视频进行创造性的编辑，如特技效果等。而且还可以对视频进行创造性的编辑，如特技效果等。第12页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 数字视频是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准。数数字视频是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准。数数字视频是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准。数数字视频是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准。数字视频技术有两层涵义，一是将模拟视频信号输入计算机进行数字视频技术有两层涵义，一是将模拟视频信号输入计算机进行数字视频技术有两层涵义，一是将模拟视频信号输入计算机进行数字视频技术有两层涵义，一是将模拟视频信号输入计算

33、机进行数字化视频编辑，最后制成数字视频产品；二是指视频图像由数字字化视频编辑，最后制成数字视频产品；二是指视频图像由数字字化视频编辑，最后制成数字视频产品；二是指视频图像由数字字化视频编辑，最后制成数字视频产品；二是指视频图像由数字摄像机拍摄下来，从信号源开始，就是无失真的数字视频，当输摄像机拍摄下来，从信号源开始，就是无失真的数字视频，当输摄像机拍摄下来，从信号源开始，就是无失真的数字视频，当输摄像机拍摄下来，从信号源开始，就是无失真的数字视频，当输入计算机时不再考虑视频质量的衰减问题，然后通过软件编辑制入计算机时不再考虑视频质量的衰减问题，然后通过软件编辑制入计算机时不再考虑视频质量的衰减

34、问题，然后通过软件编辑制入计算机时不再考虑视频质量的衰减问题，然后通过软件编辑制成产品。这种才是更为纯粹的数字视频技术。成产品。这种才是更为纯粹的数字视频技术。成产品。这种才是更为纯粹的数字视频技术。成产品。这种才是更为纯粹的数字视频技术。按回放功能划分，视频可分为三类：全屏幕实时信号源播放、全屏按回放功能划分，视频可分为三类：全屏幕实时信号源播放、全屏按回放功能划分，视频可分为三类：全屏幕实时信号源播放、全屏按回放功能划分，视频可分为三类：全屏幕实时信号源播放、全屏幕全数字化视频信号播放和局部屏幕全数字化视频信号播放。幕全数字化视频信号播放和局部屏幕全数字化视频信号播放。幕全数字化视频信号播

35、放和局部屏幕全数字化视频信号播放。幕全数字化视频信号播放和局部屏幕全数字化视频信号播放。第13页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 全屏幕视频是指显示的视频图像应该充满整个屏幕，因此这与显全屏幕视频是指显示的视频图像应该充满整个屏幕，因此这与显全屏幕视频是指显示的视频图像应该充满整个屏幕，因此这与显全屏幕视频是指显示的视频图像应该充满整个屏幕，因此这与显示分辨率有关。对于标准示分辨率有关。对于标准示分辨率有关。对于标准示分辨率有关。对于标准VGAVGA全屏幕意味着全屏幕意味着全屏幕意味着全屏幕意味着640480640480分辨率，而分辨率，而分辨率，而分辨率，而对于对

36、于对于对于Super VGASuper VGA则可能是则可能是则可能是则可能是800600800600或或或或10247681024768等分辨率，而不是指等分辨率，而不是指等分辨率，而不是指等分辨率，而不是指在屏幕的一个小窗口内显示。全运动视频是指以每秒在屏幕的一个小窗口内显示。全运动视频是指以每秒在屏幕的一个小窗口内显示。全运动视频是指以每秒在屏幕的一个小窗口内显示。全运动视频是指以每秒3030帧的速度帧的速度帧的速度帧的速度刷新画面，这样快的速度不会产生闪烁和不连贯。刷新画面，这样快的速度不会产生闪烁和不连贯。刷新画面，这样快的速度不会产生闪烁和不连贯。刷新画面，这样快的速度不会产生闪烁

37、和不连贯。全屏幕和全运动是两个完全不同的概念，比如在全屏幕和全运动是两个完全不同的概念，比如在全屏幕和全运动是两个完全不同的概念，比如在全屏幕和全运动是两个完全不同的概念，比如在PCPC机上，可机上，可机上，可机上，可以在一个小窗口内实现全运动视频，也能以全屏幕显示静止图以在一个小窗口内实现全运动视频，也能以全屏幕显示静止图以在一个小窗口内实现全运动视频，也能以全屏幕显示静止图以在一个小窗口内实现全运动视频，也能以全屏幕显示静止图像。但随着数字视频技术的发展和像。但随着数字视频技术的发展和像。但随着数字视频技术的发展和像。但随着数字视频技术的发展和PCPC机速度的不断提高，使机速度的不断提高，

38、使机速度的不断提高，使机速度的不断提高，使得在得在得在得在PCPC机上编辑全屏幕全运动高质量的视频图像已成为可能。机上编辑全屏幕全运动高质量的视频图像已成为可能。机上编辑全屏幕全运动高质量的视频图像已成为可能。机上编辑全屏幕全运动高质量的视频图像已成为可能。第14页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 在多媒体数字视频中有三个因素将最终影响视频图像的质量，分在多媒体数字视频中有三个因素将最终影响视频图像的质量，分在多媒体数字视频中有三个因素将最终影响视频图像的质量，分在多媒体数字视频中有三个因素将最终影响视频图像的质量，分别是：别是：别是：别是：1 1）数据速率：是指每

39、秒钟文件占用的字节数。数据速率越高，图像质量就越好，）数据速率：是指每秒钟文件占用的字节数。数据速率越高，图像质量就越好，）数据速率：是指每秒钟文件占用的字节数。数据速率越高，图像质量就越好，）数据速率：是指每秒钟文件占用的字节数。数据速率越高，图像质量就越好，同时文件所占磁盘空间增加，并加大了系统开销。视频文件的数据速率是数字视频播放同时文件所占磁盘空间增加，并加大了系统开销。视频文件的数据速率是数字视频播放同时文件所占磁盘空间增加，并加大了系统开销。视频文件的数据速率是数字视频播放同时文件所占磁盘空间增加，并加大了系统开销。视频文件的数据速率是数字视频播放过程中的一个基本问题，要求使用者在

40、数据速率与图像质量之间进行折衷。过程中的一个基本问题，要求使用者在数据速率与图像质量之间进行折衷。过程中的一个基本问题，要求使用者在数据速率与图像质量之间进行折衷。过程中的一个基本问题，要求使用者在数据速率与图像质量之间进行折衷。2 2）压缩比：这在一定程度上也将影响到视频回放时视频图像的质量，如果采用视频）压缩比：这在一定程度上也将影响到视频回放时视频图像的质量，如果采用视频）压缩比：这在一定程度上也将影响到视频回放时视频图像的质量，如果采用视频）压缩比：这在一定程度上也将影响到视频回放时视频图像的质量，如果采用视频压缩比过大，在回放时花费在解压的时间就长，尤其是对于采用对称压缩技术的视频文

41、压缩比过大，在回放时花费在解压的时间就长，尤其是对于采用对称压缩技术的视频文压缩比过大，在回放时花费在解压的时间就长，尤其是对于采用对称压缩技术的视频文压缩比过大，在回放时花费在解压的时间就长，尤其是对于采用对称压缩技术的视频文件和采用纯软件解压的系统，这样得到的视频图像质量将受到影响。件和采用纯软件解压的系统，这样得到的视频图像质量将受到影响。件和采用纯软件解压的系统，这样得到的视频图像质量将受到影响。件和采用纯软件解压的系统，这样得到的视频图像质量将受到影响。第15页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 3 3）关键帧（）关键帧（）关键帧（）关键帧（keyframe

42、keyframe）：关键帧的确立是视频压缩过程中影响视频质量的一项重）：关键帧的确立是视频压缩过程中影响视频质量的一项重）：关键帧的确立是视频压缩过程中影响视频质量的一项重）：关键帧的确立是视频压缩过程中影响视频质量的一项重要技术指标，尤其是对于含有频繁运动的视频图像序列，如关键帧数少，会出现图像不要技术指标，尤其是对于含有频繁运动的视频图像序列，如关键帧数少，会出现图像不要技术指标，尤其是对于含有频繁运动的视频图像序列，如关键帧数少，会出现图像不要技术指标，尤其是对于含有频繁运动的视频图像序列，如关键帧数少，会出现图像不稳定的现象。稳定的现象。稳定的现象。稳定的现象。此外，此外，此外，此外，

43、计计计计算机本身的性能也将影响算机本身的性能也将影响算机本身的性能也将影响算机本身的性能也将影响视频图视频图视频图视频图像的像的像的像的质质质质量。例如，量。例如，量。例如，量。例如，CPUCPU的的的的类类类类型及速度、磁型及速度、磁型及速度、磁型及速度、磁盘盘盘盘控制器、操作系控制器、操作系控制器、操作系控制器、操作系统统统统的内存开的内存开的内存开的内存开销销销销、等待状、等待状、等待状、等待状态态态态和和和和视视视视频设频设频设频设置等因素都将影响数据速率，因而置等因素都将影响数据速率，因而置等因素都将影响数据速率，因而置等因素都将影响数据速率，因而选择选择选择选择一个性能良好的多媒一

44、个性能良好的多媒一个性能良好的多媒一个性能良好的多媒体体体体计计计计算机系算机系算机系算机系统统统统也是十分必要的。也是十分必要的。也是十分必要的。也是十分必要的。第16页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 国际上流行的电视制式标准主要有国际上流行的电视制式标准主要有国际上流行的电视制式标准主要有国际上流行的电视制式标准主要有NTSCNTSC、PALPAL和和和和SECAMSECAM等。如等。如等。如等。如美国、日本和我国台湾等地区使用美国、日本和我国台湾等地区使用美国、日本和我国台湾等地区使用美国、日本和我国台湾等地区使用NTSCNTSC制式，规定每秒制式，规定每秒

45、制式，规定每秒制式，规定每秒3030帧视频帧视频帧视频帧视频画面，水平扫描线为画面，水平扫描线为画面，水平扫描线为画面，水平扫描线为525525条，水平分辨率为条，水平分辨率为条，水平分辨率为条，水平分辨率为240400240400个像素点，采个像素点，采个像素点，采个像素点，采用隔行扫描方式，场频（又称垂直扫描频率）为用隔行扫描方式，场频（又称垂直扫描频率）为用隔行扫描方式，场频（又称垂直扫描频率）为用隔行扫描方式，场频（又称垂直扫描频率）为60Hz60Hz，行频，行频，行频，行频（又称水平扫描频率）为（又称水平扫描频率）为（又称水平扫描频率）为（又称水平扫描频率）为15634Hz15634

46、Hz；中国及欧洲大多数地区使用；中国及欧洲大多数地区使用；中国及欧洲大多数地区使用；中国及欧洲大多数地区使用PALPAL制式，规定每秒制式，规定每秒制式，规定每秒制式，规定每秒2525帧，每帧帧，每帧帧，每帧帧，每帧625625行，每行行，每行行，每行行，每行240400240400个像素点，隔个像素点，隔个像素点，隔个像素点，隔行扫描方式，场频为行扫描方式，场频为行扫描方式，场频为行扫描方式，场频为50Hz50Hz，行频为，行频为，行频为，行频为15625 Hz15625 Hz；适用于法国、苏联、；适用于法国、苏联、；适用于法国、苏联、；适用于法国、苏联、非洲地区的非洲地区的非洲地区的非洲地

47、区的SECAMSECAM制式则规定：水平扫描线为制式则规定：水平扫描线为制式则规定：水平扫描线为制式则规定：水平扫描线为625625条，水平分辨率为条，水平分辨率为条，水平分辨率为条，水平分辨率为625625个像素点，场频为个像素点，场频为个像素点，场频为个像素点，场频为50Hz50Hz，行频为，行频为，行频为，行频为15625 Hz15625 Hz。第17页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 这些制式标准定义了彩色电视机对视频信号的解码方式，不同制式对色这些制式标准定义了彩色电视机对视频信号的解码方式，不同制式对色这些制式标准定义了彩色电视机对视频信号的解码方式，不

48、同制式对色这些制式标准定义了彩色电视机对视频信号的解码方式，不同制式对色彩处理方式、屏幕扫描频率等有不同的规定，因此，如果计算机系统处彩处理方式、屏幕扫描频率等有不同的规定，因此，如果计算机系统处彩处理方式、屏幕扫描频率等有不同的规定，因此，如果计算机系统处彩处理方式、屏幕扫描频率等有不同的规定，因此，如果计算机系统处理视频信号的制式与其相连的视频设备的制式不同，则会明显降低视频理视频信号的制式与其相连的视频设备的制式不同，则会明显降低视频理视频信号的制式与其相连的视频设备的制式不同，则会明显降低视频理视频信号的制式与其相连的视频设备的制式不同，则会明显降低视频图像的效果，有的甚至根本没有图像

49、。图像的效果，有的甚至根本没有图像。图像的效果，有的甚至根本没有图像。图像的效果，有的甚至根本没有图像。第18页，本讲稿共56页7.2 模拟视频与数字视频模拟视频与数字视频 通常通常通常通常NTSCNTSC、PALPAL和和和和SECAMSECAM制式的视频信号都是模拟的，在进入制式的视频信号都是模拟的，在进入制式的视频信号都是模拟的，在进入制式的视频信号都是模拟的，在进入计算机前必须进行数字化处理，即模计算机前必须进行数字化处理，即模计算机前必须进行数字化处理，即模计算机前必须进行数字化处理，即模/数转换和彩色空间变换等。视数转换和彩色空间变换等。视数转换和彩色空间变换等。视数转换和彩色空间

50、变换等。视频数字化的过程称为捕捉（频数字化的过程称为捕捉（频数字化的过程称为捕捉（频数字化的过程称为捕捉（capturingcapturing），是指在一段时间内以一定的），是指在一段时间内以一定的），是指在一段时间内以一定的），是指在一段时间内以一定的速度对视频信号进行捕捉并加以采样后，形成数字化数据的处理过程，速度对视频信号进行捕捉并加以采样后，形成数字化数据的处理过程，速度对视频信号进行捕捉并加以采样后，形成数字化数据的处理过程，速度对视频信号进行捕捉并加以采样后，形成数字化数据的处理过程，与音频信号数字化一样，是对视频信号进行采样捕捉，其采样深度可以与音频信号数字化一样，是对视频信号进