多媒體技術應用4視頻處理技術（陳永強)

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1、1多媒體技術應用數學與計算機學院陳永強chenyqwh@163.com2013-2014-22第四章視頻處理技術4.1視頻概述4.1.1視頻的視覺原理4.1.2模擬視頻4.1.3數字視頻4.2常用視頻壓縮標準4.2.1視頻壓縮原理4.2.2MPEG4.2.3H.26X4.3常用視頻處理軟件4.3.1WindowsMovieMaker4.3.2AdobePremiere3第四章視頻處理技術4.1視頻概述4.1.1視頻的視覺原理4.1.2模擬視頻4.1.3數字視頻4視覺是人類感知外部世界最重要的途徑之一，人類接受的所有信息中大約有70%來自視覺。視覺接受的信息可分為兩大類：靜止的和運

2、動的。相對靜止的圖形圖像，視頻所含的信息量更豐富、更直觀、更生動。在多媒體技術中，視頻信息的獲取和處理無疑占有舉足輕重的地位，視頻處理技術在目前和將來都是多媒體應用的一個核心技術。54.1.1視頻的視覺原理視頻與圖像是兩個既有聯系又有區(qū)別的概念：靜止的圖片稱為圖像，運動的圖像稱為視頻。二者的信源方式不同，圖像的輸入主要有掃描儀、數碼相機等設備，而視頻的輸入只能是電視接收機、攝像機、錄像機等可以輸入連續(xù)圖像信號的設備。64.1.1視頻的視覺原理視頻就其本質而言，就是其內容隨時間變化的一組動態(tài)圖像（每秒25或30幀），所以視頻又被稱為運動圖像或活動圖像。視頻信號具有內容隨時間而變化和

3、有與畫面動作同步的聲音（伴音）兩大本質特征。7所謂視覺暫留，是指人體的視覺器官在看到的物象消失后，仍可暫時保留視覺的印象。視覺印象在人的眼中大約可保持0.1s。如果兩個視覺印象之間的時間間隔不超過0.1s，那么前一個視覺印象尚未消失，而后一個視覺印象已經產生，并與前一個視覺印象融合在一起，就形成視覺暫留現象。動畫和電影利用的正是人眼的這一視覺暫留特性。84.1.2模擬視頻電視系統的發(fā)展前景是數字彩色電視，數字視頻的基礎是模擬視頻，而彩色電視又是在黑白電視的基礎上發(fā)展起來的。94.1.2模擬視頻1.電視的基本原理2.電視制式104.1.2模擬視頻1.電視的基本原理電視的基本工作原理

4、為順序掃描和傳輸圖像信號，然后在接收端同步再現。主要有逐行掃描和隔行掃描兩種掃描方式。逐行掃描有圖像垂直清晰度高，空間處理效果好，有利于電視轉換和制式轉換，以及改善視頻壓縮效率等優(yōu)點。相對隔行掃描而言，逐行掃描主要有碼率高，行掃描頻率高和硬件復雜度增大等缺點。114.1.2模擬視頻1.電視的基本原理電視系統大都采用隔行掃描，因為隔行掃描能節(jié)省頻帶，且硬件實現簡單。隔行掃描的行集合為場，一幀由兩個場組成。一幀電視信號稱為一個全電視信號，由奇數場行信號、偶數場行信號及同步信號順序構成，見圖4-2。124.1.2模擬視頻1.電視的基本原理圖4-2隔行掃描一幀信號的合成過程134.1.2

5、模擬視頻2.電視制式電視制式就是用來實現電視圖像信號和伴音信號或其他信號傳輸的方法，電視圖像的顯示格式，以及這種方法和電視圖像顯示格式所采用的技術標準。對于模擬電視，有黑白電視制式、彩色電視制式及伴音制式等；對于數字電視，有圖像信號、音頻信號壓縮編碼格式（信源編碼）、TS流（TransportStream）編碼格式（信道編碼）、數字信號調制格式及圖像顯示格式等制式。144.1.2模擬視頻2.電視制式為了實現黑白和彩色信號的兼容，色度編碼對副載波的調制有三種不同方法，形成了三種彩色電視制式：NTSC制式、PAL制式和SECAM制式。154.1.2模擬視頻2.電視制式1）NTSC制式

6、即正交平衡調幅制式，1953年由美國全國電視標準委員會（NationalTelevisionSystemCommittee）制定，分為NTST-M、NTSC-N等，主要使用國家包括美國、加拿大、日本、韓國、菲律賓等。164.1.2模擬視頻2.電視制式2）PAL制式即正交平衡調幅逐行倒相制式。1967年由西德創(chuàng)立，主要使用國家包括中國、德國、英國、意大利、荷蘭等。分為PAL-B、PAL-I、PAL-M、PAL-N和PAL-D等，中國的電視播放制式為PAL-D。174.1.2模擬視頻2.電視制式3）SECAM制式即順序傳送與存儲彩色電視系統。1966年由法國研制成功，分為SECAM-

7、D/K等。主要使用國家包括俄羅斯、前蘇聯和東歐國家及部分非洲國家。184.1.3數字視頻1.數字視頻的特點2.數字視頻的發(fā)展史3.數字視頻的常用格式194.1.3數字視頻1.數字視頻的特點數字視頻是模擬視頻數字化的結果。相對模擬視頻，數字視頻有如下特點：適合網絡應用再現性好便于編輯處理204.1.3數字視頻2.數字視頻的發(fā)展史自20世紀40年代計算機誕生以來，從計算機所能處理的信息類型這個角度來看，計算機大約經歷了以下三個發(fā)展階段。1）數值計算階段2）數據處理階段3）多媒體階段2