03-01-数字视频技术基础.ppt

§1.1.3 数字视频 视频数字化 将视频信号经过视频采集卡转换成数字视频文件存储在数字载体中。 下面以计算机广泛采用的数字化技术，即flashA/D变换器来具体看一下数字化工作情况： 将图像分成栅状，每个小格子代表像素，且位置确定。Flash变换器对每个像素取样，量化、编码后，将这些数据存储到存储器中。 计算机技术中，一个字节可以表示0~255范围内的值，但作为视频信号幅度，只能在0~100 IRE单位之间。 注：IRE是视频测量中的单位，广播级视频电平规定了任何视频信号在播放时的亮度电平都不能超过100 IRE。 §1.2 视频分辨率 视频质量通常用线分辨率来度量； 本质上是表示在显示器上可以显示多少不同的黑白垂直线； §1.2.1 标准清晰度 标准清晰度视频通常定义为480或576的隔行有效扫描线的视频，分别称为“480i”和“576i”； 固定像素（非CRT）、具有4：3宽高比的消费类显示器通过转换后，对应于720×480i或720×576i的有效分辨率； 对于16：9的宽高比，转换后的有效分辨率对应于960×480i或960×576i。 §1.2.2 增强清晰度 增强清晰度视频通常定义为480或576的逐行有效扫描线的视频，分别称为“480p”和“576p”； 固定像素（非CRT）、具有4：3宽高比的消费类显示器通过转换后，对应于720×480p或720×576p的有效分辨率； 对于16：9的宽高比，转换后的有效分辨率对应于960×480p或960×576p。 §1.2.3 高清晰度 高清晰度视频通常定义为具有720逐行（720p）或1080隔行（1080i）有效扫描线的视频； 固定像素（非CRT）、具有16：9宽高比的消费类显示器通过转换后的有效分辨率对应于1280×720p或1280× 1080i； §1. 3 视频质量评估与方法 数字视频的质量直接反映了用户使用视频通信业务时的主观感受，因而要求采用合理的标准对视频质量进行快速、准确的评价； 图像质量评价标准 视频传输质量评估 §1. 3.1 图像质量评价标准 主观评价——观察者打分统计计算平均值作为评价结果（平均评价分值，MOS）； 双刺激连续质量分级法——交替播放待评估序列和基准序列进行直接质量比较，观察者打分，平均值作为评价结果（最大程度降低图像场景情节对评测影响）； 单刺激连续质量评价方法——只播放待评价序列，观察者观看同时根据评分表打分。 §1. 3.1 图像质量评价标准 缺陷： 观察者需经过培训，人力物力投入大，为时较长； 图像内容与情节千变万化，观察者个体差异大，人的视觉反应到主观感觉上有其心理因素，容易发生主观上的偏差； 主观评价无法进行实时监测； 仅仅只有平均分，如果评测分数低，无法准确判断问题的根源。 §1. 3.1 图像质量评价标准 客观测量——相对评估和绝对评估 相对评估：将压缩或经传输的视频与原始视频比较以获得相对评估指标值，由此评估图像质量；一般用于视频制作时的质量评估，准确性高； 均方根误差（MSE） 峰值信噪比（PSNR） 绝对评估：直接对压缩或经传输的视频进行评估获得指标值，由此评估图像质量；一般在线观看测试，准确性稍低。 §1. 3.2 视频传输质量评估 在视频通信业务的实际应用中，无法完全保证端到端的视频传送质量，在通信和互联网应用中信源端和接收端对图像质量主要影响因素： 可用带宽：衡量用户从网络取得互联网视频应用数据的能力； 延时：延迟超出缓存能力时，会发生丢包，影响图像质量； 丢包：导致图像质量劣化的最根本原因； 码率波动：播放视频时接收端要求稳定码流，码率波动过大会导致解码器主动丢包以保证前后视频质量一致，引起质量下降。 §1. 3.2 视频传输质量评估 衡量多媒体通信业务的视频质量时，经常用以下标准评估接收视频主观视觉效果： 图像跳跃：由于网络拥塞造成丢包使图像帧间运动不平滑，有类似快进现象； 块效应：由于传输误码造成的，是所有基于DCT技术压缩都可能出现的现象； 模糊度：由于编码器为了适应固定码率而产生的，图像高频细节部分丢失造成图像边缘模糊； 噪声：由于采集和存储图像过程中，高频细节劣化产生的附加像素点。 §1. 4 数字视频的前沿技术问题 “图像压缩编码”和“数字视频的智能性” 正在制定和完善一个融合的H.264标准（具有更高的压缩比、更好的IP和无线网络信道适应性）； 数字视频智能性是指如何主动地将智能特性移到摄像机的前端，让摄像机本身可以确定如何采集影像，如何基于图像内容标记“它们”，事后如何检索；如何使摄像机不仅能够记录事件，还能评估事件的重要性与相关性。 色彩的三要素：色相、饱和度、亮度 * L o g o 数字视频