多媒体视频信息处理课件.ppt

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1、第5章多媒体视频信息处理视觉是人类感知外部世界最重要的途径，而计算机视频技术是把我们带到近于真实世界的最强有力的工具。在多媒体技术中，视频信息的获取及处理占有举足轻重的地位，视频处理技术是多媒体应用的一个核心技术。15.1视频基础知识人们接受的信息70%来自视觉,其中活动图像是信息量最丰富、直观、生动的承载信息的媒体。5.1.1视频的定义视频(Video)就其本质而言，是内容随时间变化的一组动态图像(25或30帧/秒)，所以视频又叫作运动图像或活动图像。从数学角度讲，视频称为时变图像。时变图像是一种

2、时-空(颜色)密度模式(spatial-temporalintensitypattern)，可表示为s(x,y,t)，其中(x,y)是空间变量，t是时间变量。2视频信号具有以下特点：内容随时间而变化有与画面动作同步的声音(伴音)图像与视频是两个既有联系又有区别的概念：静止的图片称为图像(Image)，运动的图像称为视频(Video)。图像与视频两者的信源方式不同，图像的输入靠扫描仪、数字照相机等设备；视频的输入是电视接收机、摄象机、录象机、影碟机以及可以输出连续图像信号的设备。35.1.2视频的分类按

3、照处理方式的不同，视频分为模拟视频和数字视频。模拟视频（AnalogVideo）模拟视频是用于传输图像和声音的随时间连续变化的电信号。早期视频的记录、存储和传输都采用模拟方式，如在电视上所见到的视频图像是以一种模拟电信号的形式来记录的，并依靠模拟调幅的手段在空间传播，再用盒式磁带录像机将其作为模拟信号存放在磁带上。4模拟视频的特点：以模拟电信号的形式来记录依靠模拟调幅的手段在空间传播使用磁带录象机将视频作为模拟信号存放在磁带上传统视频信号以模拟方式进行存储和传送(如图5.1),然而模拟视频不适合网络传

4、输，在传输效率方面先天不足，而且图像随时间和频道的衰减较大，不便于分类、检索和编辑。5）图5.1传统的模拟信号处理设备6数字视频（DigitalVideo-DV）要使计算机能对视频进行处理，必须把视频源即来自于电视机、模拟摄像机、录像机、影碟机等设备的模拟视频信号转换成计算机要求的数字视频形式，这个过程称为视频的数字化过程。数字视频可大大降低视频的传输和存储费用、增加交互性、带来精确稳定的图像。如今，数字视频的应用已非常广泛。包括直接广播卫星(DBS)、有线电视(如图5.2)、数字电视在内的各种通信应

5、用均需要采用数字视频。一些消费产品，如VCD和DVD，数字式便携摄像机，都是以MPEG视频压缩为基础的。7图5.2直接广播卫星(DBS)85.1.3数字化视频的优点视频信号数字化后的主要优点：适合于网络应用在网络环境中，视频信息可方便地实现资源共享。视频数字信号便于长距离传输。再现性好模拟信号由于是连续变化的，所以不管复制时精确度多高，失真不可避免，经多次复制后，误差就很大。数字视频可不失真地进行无限次拷贝，其抗干扰能力是模拟图像无法比拟的。它不会因存储、传输和复制而产生图像质量的退化，能准确再现图像

6、。9便于计算机编辑处理模拟信号只能简单调整亮度、对比度和颜色等，限制了处理手段和应用范围。而数字视频信号可以传送到计算机内进行存储、处理，很容易进行创造性地编辑与合成，并进行交互。数字视频的不足数字视频的缺陷是处理速度慢，数据存储空间大，数字图像处理成本高。通过对数字视频的压缩，可以节省大量存储空间，光盘技术的应用也使得大量视频信息的存储成为可能。105.1.4视频的应用领域广播电视地面、卫星电视广播有线电视（CATV:CommunityAntennaTV）数字视频广播(DigitalVideoBro

7、adcast）交互式电视（ITV:InteractiveTV）高清晰度电视（HDTV）通信可视电话（Videophone）视频会议（Videoconferencing）视频点播（VOD:VideoOnDemand）视频数据库11个人娱乐录象节目VCD（VideoCompactDisk）DVD（DigitalVersatileDisk）电视购物家庭摄象视频游戏125.2电视信号及其标准5.2.1彩色电视信号制式电视信号是视频处理的重要信息源。电视信号的标准也称为电视的制式。目前各国的电视制式不尽相同，

8、主要区别在于不同的刷新速度、颜色编码系统和传送频率等。目前世界上常用的电视制式有中国、西欧一些国家使用的PAL制，美国、日本使用的NTSC制及法国、俄罗斯等一些东欧国家所使用的SECAM制。13NTSC制NTSC(NationalTelevisionStandardCommittee)是美国国家电视系统委员会在1953年制定的一种兼容的彩色电视制式，在美国、日本和其他国家广为使用。它定义了彩色电视机对于所接受的电视信号的解码方式、色彩的处理方式、屏幕的扫