《同方 第5章5.4 数字视频及应用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同方 第5章5.4 数字视频及应用课件（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5.4 数字视频及应用,5.4.1 数字视频基础 5.4.2 数字视频的压缩编码 5.4.3 数字视频的编辑 5.4.4 合成视频计算机动画 5.4.5 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,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
2、，但更复杂一些,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,视频捕获(采集)卡的功能,从多种视频源中选择一种作为视频输入; 支持不同的电视制式; 能同时处理图像信号的伴音; 可在显示器上监看输入的视频信号, 其位置及大小可调; 能将计算机生成的图像/图形/文本与视频图像迭加处理; 可随时冻结(定格)一幅画面,并按指定格式保存; 可 实时压缩与存储视频及其伴音信息; 可 实时解压缩并播放视频及其伴音信息,输出设备可选(VGA监视器、电视机、录相机等),视频卡、显卡与主机的关系,硬 盘,（视
3、频卡和显示卡）,（主机）,视频信号数字化并存入硬盘,在屏幕上监看视频信号,计算机图形文字输出,在电脑上播放视频,在电视机上播放视频,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）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，
4、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,数字视频压缩编码的国际标准,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)Rea
5、lNetworks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,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 合成视频计算机动画,什么是计算机动画？,计算机
6、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,计算机动画的制作过程,计算机动画制作包括：在计算机中建立景物的模型、描述它们的运动、生成一系列逼真的图像 三维计算机动画制作过程分以下几个阶段： （1）描述景物的形状与结构（建模
7、） （2）确定景物的颜色和材质（纹理） （3）设置灯光和确定虚拟摄像机的位置 （4）描述场景中物体的运动和摄像机的移动 （5）绘制一系列的图像 （6）输出动画结果,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 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 Studi
8、o,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 (*.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,5.4.5 数字视频的应用,VCD与DVD 可视电话与视频会议 数字电视 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
9、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4.7GB）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 Mes
10、senger，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
11、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,数字电视的传播途径,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（按响应方式）： True VOD：点播要求随时都会得到响应 Near VOD：点播要求只能在特定时刻才会得到响应,小结：为什么使用数字视频？,数字视频易于使用计算机编辑、修改和处理 数字视频有利于存储和复制，复制不会产生失真 数字视频有利于传输(节省频率资源，抗干扰能力强) 数字视频可以通过计算机网传输 用户接收的数字图像质量更好(可达演播室水平) 数字视频容易与其它媒体（声音、文字等）组合使用 数字视频便于进行管理和检索,
