多媒体技术与应用_视频.ppt

1第8章视频基础知识视频和图像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。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1、视频的形成原理2、黑白电视信号

奇数场偶数场一帧2、黑白电视信号3、彩色电视信号

PAL彩色电视制式中采用YUV模型来表示彩色图像
4、彩色电视的制式NTSC制PAL制SECAM制全制式多制式三种彩色电视制式的主要技术指标5、模拟视频标准1、数字视频的概念
视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号。
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，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。
因此，模拟视频的数字化主要包括色彩模型的转换、光栅扫描的转换及分辨率的统一。RGB色彩模型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。
计算机彩色视频信号发送与接收的原理如下图所示：
与音频信号数字化类似，计算机也要对输入的模拟视频信息进行采样与量化，并经编码使其变成数字化图像。数字视频的采样格式为了在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(现在的ITU-R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。根据实验，人眼对颜色的敏感程度远不如对亮度信号那么灵敏，所以色度信号的取样频率可以比亮度信号的取样频率低，以减少数字视频的数据量。ITU-R建议使用了4:2:2采样结构。相对于模拟视频有以下特点：
易于处理。
传输稳定、抗干扰能力强，不失真。
交互能力强，集成各种视频应用。
按照需要和传输能力改变图像质量和传输速率。3数字视频的格式MOV、QT格式
Apple公司在其生产的Macintosh机也推出了相应的视频格式，即Moviedigitalvideo的文件格式，其文件以MOV为后缀，相应的视频应用软件为Apple'sQuickTimeforMacintosh。
随着大量原本运行在Macintosh上的多媒体软件向PC/Windows环境的移植，导致了QuickTime视频文件的流行。
Apple公司也推出了适用于PC机的视频应用软件Apple‘sQuickTimeforWindows，因此在PC机上也可以播放MOV视频文件。
MOV格式的视频文件可以采用不压缩或压缩的方式
QuickTime还采用了一种称为QuickTimeVR的虚拟现实（VR，VirtualReality）技术，用户只需通过鼠标或键盘，就可以观察某一地点周围360度的景象，或者从空间任何角度观察某一物体。MEPG文件-MPEG/MPG/DAT格式
将MPEG算法用于压缩全运动视频图像，就可以生成全屏幕活动视频标准文件：MPG文件。MPG格式文件在1024786的分辩率下可以用每秒25帧（或30帧）的速率同步播放全运动视频图像和CD音乐伴音，并且其文件大小仅为AVI文件的六分之一。
MPEG-2压缩技术采用可变速率（VBR-VariableBitRate）技术，能够根据动态画面的复杂程度，适时改变数据传输率获得较好的编码效果，目前使用的DVD就是采用了这种技术。
MPEG的平均压缩比为50∶1，最高可达200∶1。同时图像和音响的质量也非常好。MPEG标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统(视频、音频同步)三个部分，MP3音频文件就是MPEG音频的一个典型应用，而VCD、SVCD、DVD则是全面采用MPEG技术所产生出来的新型消费类电子产品。RAM格式
很多视频数据通过Internet来进行实时传输，视频文件的体积往往比较大，而现有的网络带宽却往往比较“狭窄”，客观因素限制了视频数据的实时传输和实时播放，于是一