
第1章--数字视频技术概论ppt课件.ppt
71页单击此处编辑母版标题样式数字视频技术戴辉卢益民主编我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第一章第一章 数字视频技术概论数字视频技术概论1.11.1视频技术视频技术 1.1.11.1.1什么是视频什么是视频 一、什么是视频:视频人眼视觉器官所感知(一、什么是视频:视频人眼视觉器官所感知(重现)自然景物(物体)的信息常以图像形式重现)自然景物(物体)的信息常以图像形式来表示视频一词译自英文来表示视频一词译自英文Video ,Video ,我们看到的我们看到的电影和电视都属于视频范畴电影和电视都属于视频范畴 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、二、 分类分类11、按亮度等级分类、按亮度等级分类 二值图像(只有黑白两种亮度)二值图像(只有黑白两种亮度)灰度图像灰度图像22、按色调分、按色调分黑白图像黑白图像彩色图像彩色图像我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3 3、按内容变化性质、按内容变化性质静止图像静止图像活动图像活动图像视频为活动图像。
又称序列图像,由一幅幅静止图像组成视频为活动图像又称序列图像,由一幅幅静止图像组成,每幅图像称为一帧帧是构成视频信息的最小和最基本单,每幅图像称为一帧帧是构成视频信息的最小和最基本单元根据视觉惰性,每秒钟元根据视觉惰性,每秒钟2424帧连续静止图像形成活动视频帧连续静止图像形成活动视频感觉44、按占空间维数、按占空间维数(1 1)平面图像(二维图像)平面图像(二维图像)(2 2)立体图像(三维图像)立体图像(三维图像)(3 3)多维图像)多维图像我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.1.21.1.2为什么需要视频信息为什么需要视频信息一、视频信息特点一、视频信息特点 1 1、为人类接受的主要信息人类接受信息约、为人类接受的主要信息人类接受信息约有有70%70%来自视觉来自视觉 2 2、视频信息具有一系列的优点:确切、直观、视频信息具有一系列的优点:确切、直观、 具体生动、真实和效率高、应用广等具体生动、真实和效率高、应用广等 3 3、视频信息信息量大通过视觉获得的视频信、视频信息信息量大。
通过视觉获得的视频信息往往比听觉所获得的音频信息具有更大的信息往往比听觉所获得的音频信息具有更大的信 息量我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、数字视频的优点二、数字视频的优点具有数字技术的一切优点具有数字技术的一切优点 1 1、多次中继不引起噪声积累多次中继不引起噪声积累 2 2、可采用纠错编码,提高抗干扰能力可采用纠错编码,提高抗干扰能力 3 3、易于实现保密通信易于实现保密通信 4 4、易于计算机技术相结合(处理、网络、交互)、易于计算机技术相结合(处理、网络、交互) 5 5、可采用超大规模电路(、可采用超大规模电路(VLSLVLSL)实现各种处理实现各种处理 6 6、有利于压缩编码有利于压缩编码 7 7、扩大应用范围扩大应用范围我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三、应用范围广三、应用范围广 1 1、 视频技术在广播电视中的应用视频技术在广播电视中的应用 数字视频地面广播;数字视频地面广播; 数字视频卫星广播;数字视频卫星广播; 数字视频有线电视;数字视频有线电视; 交互式电视;交互式电视; 常规电视和高清晰度电视常规电视和高清晰度电视 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 2 2、视频技术在通信领域中的应用、视频技术在通信领域中的应用 电视电视 会议电视会议电视 多媒体通信多媒体通信 视频点播视频点播 交互式电视交互式电视我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3 3、 视频技术在娱乐领域中的应用视频技术在娱乐领域中的应用 电视机及其相关产品长久不衰的原因在于它是大电视机及其相关产品长久不衰的原因在于它是大众娱乐消费产品,电视是目前人类最重要的信息传众娱乐消费产品,电视是目前人类最重要的信息传播媒体,它对人类生活的影响之大,简直难以用语播媒体,它对人类生活的影响之大,简直难以用语言表达,它已成为人们生活的重要组成部分。
言表达,它已成为人们生活的重要组成部分我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物视频技术赖以生存和迅速发展的基础在于娱乐领域,视频技术赖以生存和迅速发展的基础在于娱乐领域,其主要应用包括:其主要应用包括: 常规电视和高清晰度电视;常规电视和高清晰度电视; 记录、存储和显示设备,例如摄象机、录像记录、存储和显示设备,例如摄象机、录像机、光盘和大屏幕显示器等;机、光盘和大屏幕显示器等; VCDVCD和和DVDDVD; 交互式电视;交互式电视; 视频点播;视频点播; 视频游戏视频游戏我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物4 4、 视频技术在计算机领域中的应用视频技术在计算机领域中的应用 多媒体计算机;多媒体计算机; CD-ROMCD-ROM和和VCDVCD; 视频数据库;视频数据库; 多媒体通信;多媒体通信; 交互式电视;交互式电视; 三维图形图像;三维图形图像; 动画设计与制作;动画设计与制作; 视频制作;视频制作; 虚拟现实(虚拟现实(VRVR)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物5 5、 视频技术在其他领域中的应用:视频技术在其他领域中的应用: 监视控制;监视控制; 天气预报;天气预报; 卫星遥感;卫星遥感; 军事;军事; 电子图书馆;电子图书馆; 电子新闻。
电子新闻 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.21.2视频相关技术视频相关技术一、视频信号的获取与显示一、视频信号的获取与显示解决如何从光图像获得视频电信号以及视频信号的显示问解决如何从光图像获得视频电信号以及视频信号的显示问题 二、二、 视频信号数字化视频信号数字化为用数字处理、存储、传输视频信息,首先要解决的问题为用数字处理、存储、传输视频信息,首先要解决的问题是将模拟视频信号数字化,这包括以下几个方面的内容:是将模拟视频信号数字化,这包括以下几个方面的内容:(一)、空间位置离散化(一)、空间位置离散化抽样抽样 视频信号的扫描和抽样视频信号的扫描和抽样 扫描:垂直方向离散化,抽样水平方向离散化扫描:垂直方向离散化,抽样水平方向离散化 抽样过程中会产生下述失真和噪声抽样过程中会产生下述失真和噪声我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1 1、混叠噪声、混叠噪声如果抽样频率,如果抽样频率,fsfs小于二倍最大信号频率小于二倍最大信号频率f fMM时,即时,即fs2ffs2fMM,则会产生混叠现象,从而对视频信号本身产生干扰。
则会产生混叠现象,从而对视频信号本身产生干扰通常在抽样前,对视频信号进行低通滤波通常在抽样前,对视频信号进行低通滤波2 2、孔径效应、孔径效应实际抽样脉冲并非理想冲激函数,而是具有一定宽度,从实际抽样脉冲并非理想冲激函数,而是具有一定宽度,从而会产生孔径效应,使信号中的高频成分明显衰落而会产生孔径效应,使信号中的高频成分明显衰落3 3、插入噪声、插入噪声因恢复图像信号时,无法实现理想滤波器,因此会产生噪因恢复图像信号时,无法实现理想滤波器,因此会产生噪声,这种噪声称为插入噪声声,这种噪声称为插入噪声 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物4 4、抖动噪声、抖动噪声由于时钟在发端和收端间存在相位抖动,所以在恢由于时钟在发端和收端间存在相位抖动,所以在恢复视频信号时会产生噪声,这种噪声称为抖动噪声复视频信号时会产生噪声,这种噪声称为抖动噪声 (二)、(抽样电平)度值离散化(二)、(抽样电平)度值离散化量化量化 用有限个离散值代替连续值用有限个离散值代替连续值三)、数字化(三)、数字化量化值的数字编码量化值的数字编码 使用二进制数对量化值进行编码。
使用二进制数对量化值进行编码 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三、视频信号的处理三、视频信号的处理 根据人的某种要求对视频图像信号进行处理,主要包括根据人的某种要求对视频图像信号进行处理,主要包括 1 1、消除失真和干扰,使视频信号尽可能逼真地重现景物、消除失真和干扰,使视频信号尽可能逼真地重现景物图像恢复、滤波图像恢复、滤波2 2、根据某些准则,突出视频图像中某些信息增强、直、根据某些准则,突出视频图像中某些信息增强、直方图技术方图技术 3 3、特征提取,以使对其进行描述、分类、识别等特征提取,以使对其进行描述、分类、识别等4 4、视频压缩,在保证图像一定质量要求的前提下尽可能、视频压缩,在保证图像一定质量要求的前提下尽可能减少图像的数据量减少图像的数据量 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物四、视频信号压缩四、视频信号压缩 为实现数字视频信号的有效传输、存储,解决数为实现数字视频信号的有效传输、存储,解决数字视频数据量大的问题,必须对数字视频信号进行字视频数据量大的问题,必须对数字视频信号进行压缩,是目前压缩,是目前ITIT业的热门话题,已发展成为一种技业的热门话题,已发展成为一种技术学科。
术学科 1 1、图像压缩编码理论,方法研究图像压缩编码理论,方法研究 2 2、图像视频信号和人类视觉特性研究图像视频信号和人类视觉特性研究 3 3、视频压缩编码标准视频压缩编码标准 4 4、视频压缩专用芯片的开发、视频压缩专用芯片的开发 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物五、五、 视频信号的传输视频信号的传输 为了有效而高质量的传输视频信号,需要解决以下为了有效而高质量的传输视频信号,需要解决以下几个问题:几个问题:1 1、消除信息干扰,提高传输可靠性消除信息干扰,提高传输可靠性 1 1)采用纠错编码)采用纠错编码 2 2)自适应均衡和自适应滤波)自适应均衡和自适应滤波 2 2、提高传输效率、提高传输效率 使用先进的数字调制技术,例如残留边带调制(使用先进的数字调制技术,例如残留边带调制(VSBVSB)、正交幅度调制()、正交幅度调制(QAMQAM)和格状编码调制()和格状编码调制(TCMTCM)等)等 我吓了一跳,蝎。
