5.4数字视频及应用.ppt

1、5.4 数字视频及应用,5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5,数字视频基础 数字视频的压缩编码 数字视频的编辑 合成视频计算机动画 数字视频的应用,5.4.1 数字视频基础,彩色电视信号的发送与接收 彩色电视信号的发送与接收：,PAL制彩色电视信号的 颜色不使用RGB表示， 而是使用亮度信号Y和两 个色度信号U、V来表示,为进行远距离传 输必须进行调制,R G B,RGB YUV,复合,调制,摄 像 机,话 筒,发射 天线,YUV RGB,分路,解调,接收 天线,R G B,将Y、U、V信号 转换成为R、G、 B 信号，然后再 进行显示,使用Y、U，V彩色空间的原因： 与

2、黑白电视保持兼容 利用人的视觉特性来节省电视信号的带宽和发射功率,数字视频信号的获取 视频信号的数字化过程: 与图像、声音的数字化过程相仿，但更复杂一些,(8-10 bits),滤波,取样,量化,编码,信号 V,Y 数字 U 视频,V 信息,模拟 Y 视频 U, 数字视频的获取设备： 视频采集卡（简称视频卡） 数字摄像头，通过光学镜头和CCD器件采集动态图像，转换成数字信号 并输入PC机 脱机获取设备：数码摄像机,数字摄像头,最高分辨率为640480，一般都是 352288，,速度一般在30fps（每秒30帧）以 下，,镜头的视角可达到45-60度,支持USB接口 或IEEE1394（火线）

3、接口。,数码摄像机,提供480线以上的分辨率，清晰 度高,自动对焦，自动曝光,使用MPEG-2进行压缩编码，然 后记录在硬盘上 具有录音功能,数据量很大，采用USB接口或 IEEE1394接口,5.4.2 数字视频的压缩编码,数字视频的压缩编码,视频数据压缩的可能性：,- 数字视频的数据量大得惊人，1分钟的数字电视图像未压缩时其,数据量约为1G字节，对存储、传输和处理都有很大的困难,视频数据压缩的可能性：,- 视频信息的每个画面内部有很多信息冗余 - 相邻画面的内容有高度的连贯性,- 人眼的视觉灵敏度有限，允许画面有一定失真 结论：,- 数字视频的数据量可压缩几十倍甚至几百倍,数字视频压缩编码

4、的国际标准,应用于视频通信，如可视电话、,学、,数字视频的常用文件格式,.mpeg（.mpg，.dat）使用MPEG编码的电影文件 .mp2MPEG-2 编码的电影文件 .mp4MPEG-4 编码的电影文件,.avi （.navi）微软公司的视频剪辑文件 .wmv微软公司的流式视频文件 .asf微软公司的流式视频文件,.rm(RealAudio)RealNetworks的流式视频文件 .mov (.qt)苹果公司的流式视频文件,DivX格式MPEG-4 v3 改进后的一种格式，在MP4播放器上使用,附：什么是MP4？,MP4播放器是一种能够播放视频的便携式设备， 也叫做PVP（个人视频播放器）

5、或PMP（便携式 媒体播放器） 功能：,- 看录像（电影） - 播放音乐,- 浏览文本和图片 - 甚至还可以上网 技术特点：,- 自带25英寸的LCD屏 - 存储容量达几十GB,5.4.3 数字视频的编辑,例：简单的视频编辑软件,Windows Movie Maker,由微软公司开发，在Windows XP平台上运行 功能：,- 通过摄像机、数字摄像头或其他视频源将音频和视频捕获到计算机中,- 打开已有的音频、视频或静止图片，对音频与视频内容进行编辑（包括添加片头、,使用视频过渡或特技效果等）,- 将制作的视频保存到硬盘中，或刻录在CD或DVD光盘上，供“媒体播放器”进行,播放,5.4.4 合

6、成视频,计算机动画,什么是计算机动画？ 计算机动画使用计算机生成一系列内容连续的画面供实 时演播的一种技术，它是一种计算机合成的数字视频，而不 是用摄像机拍摄的“自然视频” 上世纪九十年代开始，计算机动画技术应用于电影特技，如 电影侏罗纪公园、 玩具总动员、泰坦尼克号 等，取得轰动效应 应用领域：,- - - - -,影视和广告领域：电影特技、动画片、电视广告制作等 教育和培训领域：辅助教学、驾驶员训练等 科技领域：科学计算可视化，复杂系统的动态模拟 军事领域：军事训练、作战模拟等 游戏,动画制作软件,著名的商品化的造型与动画制作软件:,- 加拿大Alias公司的Power animator

7、- 法国TDI公司的Explore,- 荷兰ElectroGIG公司的3DGO - 加拿大Vertigo公司的Vertigo,- 美国Wavefront公司的Advanced Visualizer - 美国SGI公司Alias和Wavefront 公司的MAYA,- 美国Autodesk公司Discreet公司的3ds max，Animator Studio,互联网动画：GIF和Flash,GIF动画(参见5.2节)：,Macromedia公司的Flash动画,- 画面大小可任意调节，用户可控制播放过程,- 既可生成自动可执行文件(*.exe)，还可生成用 Flash 播放器,播放的文件 (*

8、.SWF)；,- 既可做成单独的动画，也可以嵌入网页文件 - 采用流式传输方式，可以边下载边进行播放 - 演示,5.4.5 数字视频的应用,1 VCD与DVD,2 可视电话与视频会议 3 数字电视 4 点播电视,什么是VCD, 什么是DVD ?,VideoCD（简称VCD）：按MPEG-1标准将60分钟的音 频/视频节目记录在一张CD光盘上，图像质量为VHS (352240)，即家用录放像机的水平，可播放立体声 DVD-Video（简称为DVD）：按MPEG-2标准将音频/视 频节目记录在DVD光盘上，图像质量为广播级,(720576)，可播放5.1声道的环绕立体声，单面单层 DVD（容量为4

9、.7GB）光盘可记录120分钟以上的影视 节目,VCD与DVD的比较,可视电话和视频会议,可视电话：通话双方能互相看见的一种电话系统,- 电话机具有摄像、显示、声音等功能，内置高质量CCD镜头及MODEM,视频会议：多人同时参与的一种音/视频通信系统,- 类似于可视电话，但多人参加通话，提供的功能也更加丰富,两种实施方式：,- 在电信局的数字通信网上进行,- 在互联网上进行，例如使用下列即时通信软件：,微软的MSN Messenger，腾迅的QQ，网易的POPO，新浪的UC,等,什么是数字电视 ?,数字电视指的是:电视节目的制作（摄录、编辑）、处理、传 输、接收播放全过程的数字化，特别是将电视

10、信号进行数字 化之后以数字形式进行传输和接收； 数字电视的范围：,- 高端高清晰度电视(HDTV)，分辨率1920 x1024 - 中端常规模拟电视的数字化（DTV） - 低端包括互联网上的IPTV等,数字电视的优点,(1) 频道利用率高,可传输的数字电视节目比传输模拟电视节目增加好几倍,(2) 抗干扰能力强,同等传输条件下的抗干扰能力优于模拟电视,(3) 图像清晰度高,用户接收到的图像质量能达到演播室水平,(4) 音响效果好,具有CD级音质效果，可支持5.1环绕立体声家庭影院,(5) 可开展基于TV的交互式数据业务,包括电视购物、电视银行、电视商务、电视游戏、点播电视等业务,数 字 视 频 节,目,制 作,视频 服务器,光盘,数字电视的传播途径 地面无线(DVB-T),卫星(DVB-S) 数字CATV(DVB-C) Internet(IPTV),VCD,制作 DVD,解码器,电视机,PC机,什么是点播电视(VOD) ？ VOD（点播电视）指用户可以自己选择观看需要的电视节目，改变了电视 台播什么用户只能看什么的电视收看模式 VOD的分类（按