第五章 數字视频基本概念.pptVIP

第五章 数字视频基本概念 内容 模拟视频 数字视频 计算机合成视频(计算机动画) 一、模拟视频 什么是视频? 视频(video)：随时间变化其内容的一组图象(24,25, 30帧/秒)，又叫运动图象或活动图象(motion picture)。 常见视频信号：电视，电影，动画等. 视频信号的特点： 内容随时间而变化, 伴随有与画面动作同步的声音(伴音), 人类接受的信息70%来自视觉, 其中活动图象是信息量最丰富、直观、生动、具体的一种承载信息的媒体。 视频信息的处理是多媒体技术的核心。 电 视 3种彩色电视制式: NTSC制(正交平衡调幅制), 美国、加拿大，台湾、日本、韩国、菲律宾等采用 PAL制(逐行倒相正交平衡调幅制), 德国、英国，中国、朝鲜等采用 SECAM制(顺序传送彩色与存储制), 法国、苏联及东欧国家采用. 电视图象摄取、传输和重现的过程 拍摄图像和播放图像都采用“光栅扫描”(raster scan)的原理。 摄象机摄取景物时，把自然景物的颜色分解为R,G,B 三个分量 在彩电信号传输中，用Y,C1, C2分别表示亮度信号和两个色差信号，C1,C2的含义与彩电的制式有关。 电视接收机把Y,C1, C2信号重新转换为R,G,B进行显示. 视频信号 t White(0.714V) Black(0.055V) Blank(0. V) Sync(-0.286V) 光栅扫描(raster scan) 隔行扫描(interlaced,电视图象采用) 逐行扫描(progressive,计算机显示图象时采用) 625 视频信号的空间特性 575 (PAL) 485 525 (NTSC) vertical resolution aspect ratio ( 4:3 or 16:9 ) 视频信号的时间特性 动作连贯性感觉的要求：帧频=15f/s； 无闪烁感觉的要求：画面刷新速率必须=每秒50次。 PAL制式： 帧频为25 帧/s, 场频50场/s； NTSC制式：帧频是30 帧/s, 场频是60场/s 电视扫描信号的行频： PAL：625 x 25 = 15.625 kHz ，周期为64μs ; NTSC：525 x 30 = 15.75 kHz，周期为63.5μs 视频信号的时间特性 模拟信号传输电视节目时的带宽： PAL制式是8.0MHz（亮度信号为5.5 MHz，2个色度信号均为1.8 MHz）， NTSC制式是6.0MHz（亮度信号为4.2 MHz，2个色度信号均为1.0 MHz）。 全屏光点总数: 575*(4/3)*575=440 kb (P) 484*(4/3)*484=310 kb (N) 视频信号最高频率: 440 k * 25/2 = 5.5MHz(P) 310 k * 30/2 = 4.65MHz(N) 电视信号的彩色空间 在彩色电视中，用Y、C1, C2彩色表示法分别表示亮度信号（Luminance或Luma）和两个色度信号（Chrominance或Chroma）。 C1，C2的含义与具体的电视制式有关: 电视信号的彩色空间 YUV空间 (PAL) 亮度分量 Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B 色度分量 U=(B-Y)*0.493 色度分量 V=(R-Y)*0.877 YIQ空间 (NTSC) 亮度分量 Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B 色度分量 I=0.6*R-0.28*G-0.32*B 色度分量 Q=0.21*R-0.52*G+0.31*B (优点：与黑白电视兼容；有利于压缩信号带宽) 电视信号的彩色空间 YCbCr是国际通用的CCIR601数字电视信号中使用的彩色空间，它由YUV彩色空间经过缩放和平移得到。 Y值的额定范围在16-235之间， Cr和Cb在16-240之间，具体的转换公式如下： Y = (77/256)*R+(150/256)*G+(29/256)*B Cr=(131/256)*R-(110/256)*G-21/256)*B+128 Cb=-(44/256)*R-(87/256)*G+(131/256)*B+128 视频信号种类 （1）复合电视信号 复合电视信号(composite video signal)：由亮度、色度信号及同步信号复合而成的单一信号，也称为全电视信号. 复合电视信号 适合于进行远距传输，其质量称为VHS（家用级)。 0.0 1.25 4.83 5.75 6.0 NTSC复合电视信号的调制 为便