《视频图像技术原理与案例》第4章 视频显示
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视频处理技术教材
面向数字存储的运动图像及其伴音编码 ≤1.5Mbit/s 运动图像及其伴音信息的通用编码 音视频对象的通用编码 P×64Kbit/s音视频业务编解码 低比特率通信视频编码 先进视频编码 1.5-100Mbit/s 8Kbit/s-35Mbit/s P×64Kbit/s(P:1-30) 8Kbit/s-1.5Mbit/s 8Kbit/s-100Mbit/s
4.2.2 视频压缩编码标准化组织 1. ISO MPEG 运动图像专家组(MPEG)是国际标准化 织织(ISO)和国际电工委员会(IEC)的一个 工作组， MPEG致力于制定运动图像(视频)及音 频的压缩、处理和播放标准。 MPEG由许多专题子小组组成。
2. ITU-T VCEG 视频编码专家组(VCEG)是国际电信 联盟标准化部门的一个工作组（下设16 个子小组）。 第16子小组致力于制定多媒体、系统 和终端的国际标准。 VCEG制定了一系列与电信网络和计 算机网络有关的视频通信标准H.26X。
3.MPG文件格式 MPG文件是最新的数字视频标准文件，也 称为系统文件或隔行数据流，是采用MPEG方 法进行压缩的全运动视频图像。
4.DAT文件格式 DAT文件是VCD专用的视频文件格式，也 是基于MPEG压缩/解压缩技术的视频文件格 式。
4.1.3 模拟视频与数字视频
1.模拟视频 普通广播电视信号是一种典型的模拟视频 信号。 电视摄像机通过电子扫描将时间、空间函 数所描述的景物进行光电转换后，得到单一 的时间函数的电信号，其电平的高低对应于 景物亮度的大小，即用一个电信号来表征景 物。
H.261是ITU-T(视频编码专家组)针对视频电 话、视频会议等要求实时编解码和低时延应 用提出的第一个视频编解码标准，于1990年 12月发布。
《视频图像技术原理与案例》第8章 视频图像数据预处理——数据增强与标注
2020/12/12
8
8.4.1 常用图像预处理方法
随机比例缩放
图8-2 随机比例缩放
imgResize = transforms.Resize((300, 600)(imgOriginal) # 进行比例缩放 print(f'{imgOriginal.size}---->{imgResize.size}') # 输出图像缩放前后的大小 imgResize.show()
2020/12/12
9
8.4.1 常用图像预处理方法
随机位置裁剪
图8-3（a） 随机位置裁剪
图8-3（b） 中心位置裁剪
imgRandomCrop = transforms.RandomCrop(400)(imgOriginal) # 裁剪出200*200的区域 imgCenterCrop = transforms.CenterCrop(400)(imgOriginal)
2020/12/12
（参考实验文档）
19
8.5.1编写代码实现对图像的批量处理
（1）在GitHub上下载工具（https:///zssjh/KITTI-yolov2-tiny）； （2）对图片进行预处理； （3）导出预处理后的图片。
2020/12/12
20
8.5.2 使用VGG Image Annotator (VIA)对图像进行标注
第8章 视频图像数据的预处理 ——数据增强与标注
目录
8.1 学习目的
8.2 实践内容
8.3 准备材料 8.4 预备知识 8.5 实施步骤
2020/12/12
2
8.1 学习目的
（1）了解常用图像预处理方法； （2）掌握常用的图像标注工具。
显示技术简介演示
虚拟现实与增强现实技术可以 应用于各种领域，如游戏娱乐 、教育培训、工业设计等，为 用户提供更加丰富、真实的体 验。
随着虚拟现实与增强现实技术 的不断发展，未来有望实现更 加智能、便捷的虚拟现实与增 强现实产品。
05
显示技术的应用案例与市场前 景
显示技术在消费电子领域的应用案例
01
02
03
智能手机
显示技术广泛应用于智能 手机中，如AMOLED、 LCD等，为用户提供清晰 、鲜艳的显示效果。
电视
4K、8K等高分辨率显示技 术使得电视画面更加细腻 、逼真，提升观看体验。
平板电脑
平板电脑采用触控屏幕， 显示技术使其具有高清晰 度、高响应速度和良好的 视觉效果。
显示技术在医疗、教育领域的应用案例
医疗设备
显示技术发展趋势
高清晰度
随着消费者对视觉体验的要 求不断提高，高清晰度的显 示技术将成为未来的发展趋 势。
柔性显示
柔性显示技术可以将屏幕弯 曲、折叠，使设备更加便携 、灵活。
透明显示
透明显示技术可以使屏幕在 显示图像的同时保持透明， 为设备带来全新的视觉体验 。
多功能集成
未来的显示技术将更加注重 多功能集成，如将摄像头、 传感器等集成到显示屏中， 实现更多应用场景。
液晶显示时代
新兴显示技术
液晶显示技术的出现，使得显示器变得更 加轻薄、节能，广泛应用于手机、平板电 脑等领域。
近年来，随着科技的不断发展，新型显示 技术如柔性显示、透明显示等不断涌现， 为人们的生活带来更多便利和乐趣。
显示技术的应用领域
电视行业
电视作为家庭娱乐中心，其显 示技术不断更新换代，提高画 质和用户体验。
显示技术分类
第04章 数据视频
– 适合于网络应用 – 再现性好 – 便于计算机编辑处理
4.2视频的数字化过程
20 世 纪 80 年 代 初 ， 国 际 无 线 电 咨 询 委 员 会 CCIR （International Radio Consultative Committee）就制定了彩 色电视图像数字化标准，称为CCIR 601标准，现改为ITU-R BT.601标准。该标准规定了彩色电视图像转换成数字图像时使 用的采样频率，RGB和YCbCr两个彩色空间之间的转换关系等。 4.2.1视频信号的采样 1．彩色空间之间的转换 Y=0.299R+0.587G+0.114B Cb=-0.1687R-0.3313G+0.5B+128 Cr=0.5R-0.4187G-0.0813B＋128
4.4.2视频编辑软件的基本功能
视频编辑领域出现了明显的分化：最基本的视频编辑工具能让你组合 视频片断并添加简单的转场过渡；中级产品提供了对视频特效和字幕 的控制；高端产品则带有更专业的特效、音频和编辑工具。 视频编辑软件的基本功能： 基本特效和转场 覆叠 时间线 音频 素材库 高级特效 预览窗口 故事板（Storyboard）
0 0 . 3 95 2 . 032
1 . 1 4 0 Y 0 . 581 U V 0
4.1视频基本概念
3.彩色电视的制式 • 目前世界上常用的电视制式有中国、欧洲使用的PAL制，美国、 日本使用的NTSC制及法国、俄罗斯等国所使用的SECAM制。
4.2视频的数字化过程
• ITU-R BT.601推荐使用4∶2∶2的彩色电视图像采样格式。 • 为了既可用625行（PAL，SECAM）的电视图像又可用525行 （NTSC）的电视图像，CCITT规定了称为公用中分辨率格式 CIF（Common Intermediate Format），1/4公用中分辨率格 式（Quarter-CIF，QCIF）和（Sub-Quarter Common Intermediate Format，SQCIF）格式。
4.2视频的数字化过程
20 世 纪 80 年 代 初 ， 国 际 无 线 电 咨 询 委 员 会 CCIR （International Radio Consultative Committee）就制定了彩 色电视图像数字化标准，称为CCIR 601标准，现改为ITU-R BT.601标准。该标准规定了彩色电视图像转换成数字图像时使 用的采样频率，RGB和YCbCr两个彩色空间之间的转换关系等。 4.2.1视频信号的采样 1．彩色空间之间的转换 Y=0.299R+0.587G+0.114B Cb=-0.1687R-0.3313G+0.5B+128 Cr=0.5R-0.4187G-0.0813B＋128
4.4.2视频编辑软件的基本功能
视频编辑领域出现了明显的分化：最基本的视频编辑工具能让你组合 视频片断并添加简单的转场过渡；中级产品提供了对视频特效和字幕 的控制；高端产品则带有更专业的特效、音频和编辑工具。 视频编辑软件的基本功能： 基本特效和转场 覆叠 时间线 音频 素材库 高级特效 预览窗口 故事板（Storyboard）
0 0 . 3 95 2 . 032
1 . 1 4 0 Y 0 . 581 U V 0
4.1视频基本概念
3.彩色电视的制式 • 目前世界上常用的电视制式有中国、欧洲使用的PAL制，美国、 日本使用的NTSC制及法国、俄罗斯等国所使用的SECAM制。
4.2视频的数字化过程
• ITU-R BT.601推荐使用4∶2∶2的彩色电视图像采样格式。 • 为了既可用625行（PAL，SECAM）的电视图像又可用525行 （NTSC）的电视图像，CCITT规定了称为公用中分辨率格式 CIF（Common Intermediate Format），1/4公用中分辨率格 式（Quarter-CIF，QCIF）和（Sub-Quarter Common Intermediate Format，SQCIF）格式。
第四章 数字视频及编辑许昌网站建设
数字媒体技术导论华中师范大学清华大学出版社第四章数字视频及编辑4.1电影与电视4.2电视图像数字化4.3数字视频的获取4.4 数字视频编辑技术4.5 数字视频后期特效处理技术4.6 数字视频技术的应用第四章数字视频及编辑本章学习目标：（1）了解电影的放映原理。
（2）掌握几种主要的电视制式，并能分析它们之间的不同。
（3）掌握主要的数字视频获取设备基本操作和获取数字视频文件的方法。
（4）了解一种视频编辑软件的核心概念及基本操作。
（5）了解数字视频的基本编辑和特效处理技术，并熟悉一种后期特效处理软件。
第四章数字视频及编辑4.1电影与电视4.1.1电影原理及历史4.1.2电视工作原理4.1.3电视制式简介4.1.4视频信号类型4.1电影与电视4.1电影与电视在当前的媒体形式中，最受人追捧的、最能长时间吸引眼球的莫过于视频。
无论是在电视机上看到的电视节目，还是在电影屏幕上看到的电影大片，以及在计算机上看到的动态图像，都属于视频范畴。
4.1.1电影原理及历史电影从诞生到现在，已经走过了一百年的历程。
现代社会的飞跃式发展，使得电影的变化非常迅速。
最早拍摄的电影如法国的《工厂的大门》、美国的《梅.欧文和约翰·顿斯的接吻》、德国的《柏林风光》，以及稍后的叙事片，如梅里爱的《月球旅行记》、鲍特的《火车大劫案》等，与当代电影相比,如《星球大战》、《大白鲨》、《终结者》、《侏罗纪公园》、《辛德勒名单》等，技术和手段等都不可同日而语。
后者拍摄的技术、技巧和方法，以及所蕴含的文化氛围和内涵，都大大超过了前者。
电影以一种神奇的方式紧密地联系着人们的生活。
4.1.1.1电影的放映原理和拍摄电影是人类史上的重要发明，它借助了照相化学、光学、机械学、电子学等多门学科的知识和原理。
如果大家见过电影胶片的话，那么应该知道，电影胶片上的影像都是一格格的静止图像，而为什么人们能够在电影屏幕上看到连续、活动的图像呢？这其实就涉及到了电影的放映原理。
《视频图像技术原理与案例》第7章 机器视觉
一般来说，要检测到目标，至少需要1个像素；如果可定位，则需要单 一尺度不少于2个像素；可识别则需要单一尺度不少于5个像素。因此根 据待目标尺度和应用成像精度需求，可以确定相机像素数。
（2）传输速度：标准型还是高速型，即相机触发模式和速度。
（3）相机尺寸：安装空间有限时，选择小型相机。
（4）感光芯片类型：面阵还是线阵；黑白还是彩色；CCD还是CMOS。
镜头接口和转接环：
镜头接口可分为C型镜头、CS型镜头、U型镜头和特殊镜头 （均是螺纹接口），其主要功能是增加镜头与图像传感器之间度 距离，是为了帮助镜头可以呈现最清晰的图像而设计的。
转接环是不同口径镜头接口和相机接口之间交接的一种转接 器，当镜头接口与相机接口不匹配时还需要用到转接环，镜头接 口的分类和转接环的适用参数和位置如右图和下表所示。
相对孔径与光圈：
镜头的相对孔径是指该镜头的入射光瞳直径与焦距f 之比。镜头中间的孔径光栏俗称光圈。光圈通过光圈叶 片组成一道可以通过光纤的光孔，通过调节光圈来改变 光孔的大小。因此镜头的相对孔径受光圈调节的影响， 当光圈调节光孔到最大位置时称为该镜头的最大相对孔 径，如右图所示。
光圈与景深：
光圈越大景深越小，光圈越小景深越大，如下图所示。
畸变现象：
镜头畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称，也就是因为透视 原因造成的失真。这种失真对于照片的成像质量是非常不利的，但因为这 是透镜的固有特性（凸透镜汇聚光线、凹透镜发散光线），所以无法消除 ，只能改善。
畸变表征镜头成像过程中对物体形状的失真程度，常见有桶形畸变和 枕形畸变。畸变大小与视场角有关，与镜头光圈无关，其有助于实现大的 视场角但因失真高而对检测不利。
5 Gbps
3~5m
第一代规范采集卡和相机的接口协议 CameraLink相机 分为3种配置：Base, Medium，Full相
（2）传输速度：标准型还是高速型，即相机触发模式和速度。
（3）相机尺寸：安装空间有限时，选择小型相机。
（4）感光芯片类型：面阵还是线阵；黑白还是彩色；CCD还是CMOS。
镜头接口和转接环：
镜头接口可分为C型镜头、CS型镜头、U型镜头和特殊镜头 （均是螺纹接口），其主要功能是增加镜头与图像传感器之间度 距离，是为了帮助镜头可以呈现最清晰的图像而设计的。
转接环是不同口径镜头接口和相机接口之间交接的一种转接 器，当镜头接口与相机接口不匹配时还需要用到转接环，镜头接 口的分类和转接环的适用参数和位置如右图和下表所示。
相对孔径与光圈：
镜头的相对孔径是指该镜头的入射光瞳直径与焦距f 之比。镜头中间的孔径光栏俗称光圈。光圈通过光圈叶 片组成一道可以通过光纤的光孔，通过调节光圈来改变 光孔的大小。因此镜头的相对孔径受光圈调节的影响， 当光圈调节光孔到最大位置时称为该镜头的最大相对孔 径，如右图所示。
光圈与景深：
光圈越大景深越小，光圈越小景深越大，如下图所示。
畸变现象：
镜头畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称，也就是因为透视 原因造成的失真。这种失真对于照片的成像质量是非常不利的，但因为这 是透镜的固有特性（凸透镜汇聚光线、凹透镜发散光线），所以无法消除 ，只能改善。
畸变表征镜头成像过程中对物体形状的失真程度，常见有桶形畸变和 枕形畸变。畸变大小与视场角有关，与镜头光圈无关，其有助于实现大的 视场角但因失真高而对检测不利。
5 Gbps
3~5m
第一代规范采集卡和相机的接口协议 CameraLink相机 分为3种配置：Base, Medium，Full相
04章_视频信息处理解析
U=0.493（B-Y） V=0.877（R-Y）
15
电视传送用的YUV彩色空间
• 于是，RGB到YUV空间的转换公式如下：
• •
彩色空间转换实例 例1：有如下RGB彩色空间按行排列的三个颜 色点，请转换为YUV。
16
• 复合视频信号
–将色差信号在亮度信号之上进行编码,作为单个信号与 亮度信号拥有相同的带宽。 –由于亮度信号和色差信号是穿插在一起的，在信号重放 时很难恢复完全出原来的色彩。 –其信号带宽较窄，一般只有水平240线左右的分辨率。 –不包含伴音，一般与视频输入、输出端口配套的还有音 频输入、输出端口（Audio－In、Audio－Out） –复合视频接口也称为AV（Audio Video）接口
电视传送用的YUV彩色空间
在彩色电视中，采用YUV空间配色法。其中， Y为亮度信号，U、V为两个色差信号。 根据RGB计色系统原理，RGB信号可转换为亮 度信号，其转换公式如下： U、V为两个色差信号可由上式推算出来, 具体如下：
14
电视传送用的YUV彩色空间
根据上述公式，显然只有两个分量是独立 的，故在彩色电视系统中，只传送 Y 、（ RY）、（B-Y）两个分量。 由于人眼对亮度的敏感程度强于色度信号， 在 实 际 传 送 时 ， 我 们 总 是 压 缩 （ R-Y ） 、 （B-Y）两个分量。 压缩后的（R-Y ）、（B-Y ）两个分量用 U 、 V表示。
17
• 分离电视信号S-Video
–是一种两分量的视频信号，它把亮度和色度信 号分成两路独立的模拟信号，一条用于亮度信 号，另一条用于色差信号，这两个信号称为 Y/C信号 –亮度和色度都具有较宽的带宽.由于亮度和色 度分开传输，可以减少其互相干扰， –水平分解率可达420线。 –S-Video使用4针连接器， 通常称为S端子 。
第4章_图像信息处理技术
第4章_图像信息处理技术
主讲人：XXX
第4章 图像信息处理技术
第4章 图像信息处理技术
4.1 图像信号概述 4.2 图像信号数字化 4.3 数字图像压缩方法的分类 4.4 典型的熵编码方法 4.5 预测编码 4.6 变换编码 *4.7 新型图像编码技术 4.8 静态图像压缩编码标准 4.9 动态图像压缩编码标准 练习与思考题
第4章 图像信息处理技术
（1） YUV彩色空间。 通常我们用彩色摄像机来获 取图像信息， 摄像机把彩色图像信号经过分色棱镜分成 R0、 G0、 B0三个分量信号， 分别经过放大和r校正得 到RGB， 再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和色差信 号U、 V， 其中亮度信号表示了单位面积上反射光线的 强度， 而色差信号（所谓色差信号， 就是指基色信号 中的三个分量信号R、 G、 B与亮度信号之差）决定了 彩色图像信号的色调。 最后发送端将Y、 U、 V三个信 号进行编码， 用同一信道发送出去， 这就是在PAL彩 色电视制式中使用的YUV彩色空间。 YUV与RGB彩色 空间变换的对应关系如式（4.1-1）所示。
第4章 图像信息处理技术
Y 0.299 0.587 0.114R U0.1470.2890.436G （4.1-1） V 0.6150.5150.100B
YUV彩色空间的一个优点是， 它的亮度信号Y和 色差信号U、 V是相互独立的， 即Y信号分量构成的黑 白灰度图与用U、 V两个色彩分量信号构成的两幅单色 图是相互独立的。 因为YUV是独立的， 所以可以对这 些单色图分别进行编码。 此外， 利用YUV之间的独立 性解决了彩色电视机与黑白电视机的兼容问题。
第4章 图像信息处理技术
图像分类还可以按其他方式进行： 如按其亮度等级 的不同可分为二值图像和灰度图像； 按其色调的不同可 分为黑白图像和彩色图像； 按其所占空间的维数不同可 分为平面的二维图像和立体的三维图像等等。
主讲人：XXX
第4章 图像信息处理技术
第4章 图像信息处理技术
4.1 图像信号概述 4.2 图像信号数字化 4.3 数字图像压缩方法的分类 4.4 典型的熵编码方法 4.5 预测编码 4.6 变换编码 *4.7 新型图像编码技术 4.8 静态图像压缩编码标准 4.9 动态图像压缩编码标准 练习与思考题
第4章 图像信息处理技术
（1） YUV彩色空间。 通常我们用彩色摄像机来获 取图像信息， 摄像机把彩色图像信号经过分色棱镜分成 R0、 G0、 B0三个分量信号， 分别经过放大和r校正得 到RGB， 再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和色差信 号U、 V， 其中亮度信号表示了单位面积上反射光线的 强度， 而色差信号（所谓色差信号， 就是指基色信号 中的三个分量信号R、 G、 B与亮度信号之差）决定了 彩色图像信号的色调。 最后发送端将Y、 U、 V三个信 号进行编码， 用同一信道发送出去， 这就是在PAL彩 色电视制式中使用的YUV彩色空间。 YUV与RGB彩色 空间变换的对应关系如式（4.1-1）所示。
第4章 图像信息处理技术
Y 0.299 0.587 0.114R U0.1470.2890.436G （4.1-1） V 0.6150.5150.100B
YUV彩色空间的一个优点是， 它的亮度信号Y和 色差信号U、 V是相互独立的， 即Y信号分量构成的黑 白灰度图与用U、 V两个色彩分量信号构成的两幅单色 图是相互独立的。 因为YUV是独立的， 所以可以对这 些单色图分别进行编码。 此外， 利用YUV之间的独立 性解决了彩色电视机与黑白电视机的兼容问题。
第4章 图像信息处理技术
图像分类还可以按其他方式进行： 如按其亮度等级 的不同可分为二值图像和灰度图像； 按其色调的不同可 分为黑白图像和彩色图像； 按其所占空间的维数不同可 分为平面的二维图像和立体的三维图像等等。
qt视频采集课程设计
qt视频采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解视频采集的基本概念，掌握QT环境下视频采集的相关知识。
2. 学生能了解视频采集流程中的关键步骤，如设备选择、参数设置和数据读取。
3. 学生能掌握视频采集中的常见问题及其解决方法。
技能目标：1. 学生能运用QT框架进行视频采集，并编写相应的代码实现基本功能。
2. 学生能通过实际操作，熟练使用视频采集设备和软件，具备调试和优化视频采集方案的能力。
3. 学生能运用所学知识解决实际项目中遇到的视频采集问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机视觉和多媒体技术的兴趣，提高主动学习的积极性。
2. 学生在团队协作中发挥个人优势，学会与他人共同解决问题，培养合作精神。
3. 学生通过实际操作和项目实践，增强自信心，培养面对挑战的勇气和毅力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，以项目为导向，结合实际应用场景，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础，对计算机视觉和多媒体技术有一定了解，对实际操作和项目实践有较高的兴趣。
教学要求：教师需结合实际案例进行教学，注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，培养学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，注重目标导向，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 视频采集基本原理：包括视频信号的概念、视频采集流程和关键参数。
- 教材章节：第一章 视频基础- 内容列举：视频信号类型、采样率、分辨率、帧率等。
2. QT框架介绍：介绍QT框架的基本特点，以及其在视频采集中的应用。
- 教材章节：第二章 QT框架基础- 内容列举：QT框架原理、信号与槽机制、图形视图框架。
3. 视频采集编程实践：- 教材章节：第三章 视频采集编程- 内容列举：摄像头设备选择、参数设置、图像读取与显示、视频保存。
4. 常见问题及解决方案：- 教材章节：第四章 视频采集问题处理- 内容列举：设备打开失败、参数设置错误、图像显示异常等。
第4章数字视频设计与制作技术.ppt
流程、逻辑顺序、因果关系来组接镜头。它包括以下几种 具体形式： 连续式蒙太奇：绝大多数影视节目的基本结构方式。以事 件发展的先后顺序、动作的连续性和逻辑上的因果关系为 镜头组接的依据。 平行式蒙太奇：它是两条或两条以上的情节线索的交错叙 述，把不同地点而同时发生的事件交错地表现出来。这种 叙述方法可使两处或两处以上的事件起到互相烘托、互相 补充的作用。 颠倒式蒙太奇：这是一种打乱时间顺序的结构方式，它将 自然的时空关系变成主观的时空关系，使各镜头间的逻辑 关系发生变化。可以表现为整个作品的倒叙结构，也可表 现为闪回或过去与现实的混合。
32 2020/2/7
对比式蒙太奇：镜头或场景的组接是以内容上、 情绪上、造型上的尖锐对立或强烈的对比作为连 接的依据。对比镜头的连接会产生互相衬托、互 相比较、互相强化的作用。
31 2020/2/7
（2）表现蒙太奇 为了某种艺术表现需要，把不同时间、不同地点、
不同内容的画面组接在一起产生不曾有的新的含 义。它不注重事件的连贯、时间的连续，而是注 重画面的内在联系。包括以下几种具体形式： 积累式蒙太奇：若干内容相关或有内在相似性联 系的镜头并列组接在一起，造成某种效果的积累， 可以达到渲染气氛、强调情节、表达情感的目的。
11 2020/2/7
3. 摄像机的种类
（1）按其性能和用途不同，可分为广播级、 业务级和家用级。
（2）按制作方式不同，可分为演播室用 （ESP）、现场制作用（EFP）和电视新闻 采集用（ENG）。
（3）按摄像器件不同，摄像机可分为摄像 管摄像机和固体摄像机。
（4）按摄像器件的数量，可分为三片摄像 机、两片摄像机和单片摄像机。
2020/2/7
图4-5 三脚架 图4-6 外接话筒
32 2020/2/7
对比式蒙太奇：镜头或场景的组接是以内容上、 情绪上、造型上的尖锐对立或强烈的对比作为连 接的依据。对比镜头的连接会产生互相衬托、互 相比较、互相强化的作用。
31 2020/2/7
（2）表现蒙太奇 为了某种艺术表现需要，把不同时间、不同地点、
不同内容的画面组接在一起产生不曾有的新的含 义。它不注重事件的连贯、时间的连续，而是注 重画面的内在联系。包括以下几种具体形式： 积累式蒙太奇：若干内容相关或有内在相似性联 系的镜头并列组接在一起，造成某种效果的积累， 可以达到渲染气氛、强调情节、表达情感的目的。
11 2020/2/7
3. 摄像机的种类
（1）按其性能和用途不同，可分为广播级、 业务级和家用级。
（2）按制作方式不同，可分为演播室用 （ESP）、现场制作用（EFP）和电视新闻 采集用（ENG）。
（3）按摄像器件不同，摄像机可分为摄像 管摄像机和固体摄像机。
（4）按摄像器件的数量，可分为三片摄像 机、两片摄像机和单片摄像机。
2020/2/7
图4-5 三脚架 图4-6 外接话筒
《视频解密》中文版(第四版)第四章
《视频解密》中文版（第四版）第四章视频信号概述第四章视频信号概述视频信号的种类繁多─可以按扫描行数，隔行扫描还是逐行扫描，模拟视频还是数字视频分类。
本章主要描述常见视频信号的格式和它们的时序。
数字分量视频的背景数字分量视频，在用于广播传输或录制的目的时，才会从分量格式（YCbCr或R’G’B’）编码成复合的NTSC、PAL、SECAM格式。
由于576i PAL制式视频素材转换成SECAM制式非常困难，所以欧洲广播联盟（EBU）更倾向于使用数字分量视频。
不管是PAL制式或SECAM制式的国家节目源，数字视频信号的格式都是必须相同的，这样就允许编码成想要的复合视频信号格式进行广播应用。
经过运动图片协会和电视工程师协会（SMPTE）的协商，为了节目源的国际交流，使用统一的数字频标准，包括480i系统。
编码范围为了平衡信号超出范围的失真和最小量化的失真而选择适当编码范围。
虽然视频信号的暗点电平很好定义，但是由于视频信号和设备存在公差，白点电平的定义很难统一。
噪声，增益变化，通过滤波器时的瞬态响应都会导致信号超出正常范围。
YCbCr或R’G’B’格式分量信号，每个采样点采用8比特或10bit。
虽然8比特数字化编码带有较大的量化失真，但最初认为视频源本生固有的信号失真掩盖了8位量化失真。
然而如果视频源本身无失真，那么量化失真将会在那些亮度信号缓变的地方体现出来。
此外，编辑环境中的设备之间传输信号时，都会对YCbCr或R’G’B数据增加两比特数据的小数以减少四舍五入对信号的影响。
由于这些原因，所有的视频前端设备都采用10比特的YCbCr或R’G’B’数据，允许2比特的小数数据，而保持高位YCbCr 或R’G’B’数据不变。
起初规定YCbCr三个分量采用相同的编码范围。
由于白电平比黑电平的限制更敏感，Y信号在白电平附近有更大的余量，所以这个编码范围进行了修改。
8比特Y电平的正常范围为16~235，而3比特CbCr电平范围为16~240（电平128是无色的）。
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LCD结构
• 当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会发生扭曲，从而将穿越其中的光线进 行有规则的折射(液晶材料的旋光性)，再经过第二层偏光片的过滤而显示在屏幕上。
4.4.2 液晶显示器的构成和原理介绍
3. 显示模式
• 单色显示：LCD技术是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相垂直 （相交成90度）。当液晶上加一个电压时，液晶分子便会转动，改变光透过率，从而实现多 灰阶显示。LCD通常由两个相互垂直的偏光片构成。偏光片的作用就像是栅栏一般，按照要 求阻隔光波分量。两个相互垂直的偏光片，在正常情况下应该阻断所有试图穿透的自然光线。 但是，由于两个偏光片之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个偏光片后，会被液晶分 子扭转90度，最后从第二个偏光片中穿出。
1. CRT显示器：学名为“阴极射线显像管”，是一种使用阴极射线管的显示器。主
要有五部分组成：电子枪、偏转线圈、荫罩、高压石墨电极和荧光粉涂层及玻璃 外壳。通过行场偏转线圈控制电子束从左向右、从上而下地扫描，轰击在荧光层 上，使得显像管发光成像。
4.4.1 显示器的类型
2. 液晶显示器（LCD）：构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基
4.4.4 显示器的常用接口
3. HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清多媒体接口
一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。
标准HDMI接口
迷你[mini]HDMI接口 微型[micro]HDMI接口
宽约14mm 厚约4.5mm 常见于：电视、显卡
D DVI-D双连接
图片
针数 12+5
信号类型 模拟
可否转换VGA 已废弃
最大分辨率 ——
18+5 数字/模拟
24+5 数字/模拟
18+1
数字
24+1
数字
可以 可以 不可以 不可以
1920*1200，60Hz
2560*1600，60Hz 1920*1200，120Hz
1920*1200，60Hz
2560*1600，60Hz 1920*1080，120Hz
5. 投影仪：一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同
计算机、VCD、DVD、BD、游戏机、DV等相连接播放相应的视频信号。
6. OLED显示器：OLED技术即有机电致发光显示技术。从阴、阳两极分别注入电
子和空穴，被注入的电子和空穴在有机层内传输，并在发光层内复合，从而激发发 光层分子产生单态激子，单态激子辐射衰减而发光。
4.4.3 显示器的显示技术参数
1. 亮度：灯管数目关系着液晶显示器亮度。另一个决定亮度的因素是开口率，
即光线能透过的有效区域与整个液晶屏幕面积的比例。
2. 物理分辨率：液晶显示器的物理分辨率是固定不变的。 3. 色彩度：最常见的RGB彩色模型，即选择红、绿、蓝(R、G、B)为三种基本
色，去组合任意颜色。三基色的位深度决定了可显示的颜色数量。
• 透明电极：在玻璃基板上沉积氧化铟锡(ITO)材料构成透明导电层
• 液晶材料：类似光阀，控制透射光的明暗，从而取得信息显示的效果
4.4.2 液晶显示器的构成和原理介绍
2. 工作原理
• 液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物。 • 在电场作用下，液晶分子会发生排列上的变化，
从而影响入射光束透过液晶产生强度上的变化， 这种光强度的变化，进一步通过偏光片的作用 表现为明暗的变化。 • 通过对液晶电场的控制可以实现光线的明暗变 化，从而达到信息显示的目的。
WXGA+
1280×1024/1280×960 WSXGA
1366×768 1440×900
SXGA+ UXGA QXGA WQXGA
/
1400×1050 1600×1200 2048×1536 2560×1600
/
WSXGA+ 1680×1050
FHD
1920×1080( 1080P)
WUXGA 1920×1200
板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的 信号与电压改变来控制控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。LCD是 目前使用最为广泛的一种显示器，尤其是中、小型和桌面显示系统中。
3. 等离子显示器：利用气体放电发光的显示装置，其工作原理与日光灯很相似。
等离子体放电产生紫外线，紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉的荧光屏，荧光屏发射 出可见光，从而显现图像。
例如分辨率1024×768的LCD面板上如果每个基本色的位深度达到6位，即有26=64种 表现度，那么每个独立的像素就有64×64×64=262144（=218）种色彩。
4.4.3 显示器的显示技术参数
4. 对比度：对比度是定义最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值。LCD 制造时选用的控制IC、滤光片和定向膜等配件，与面板的对比度有关。 5. 响应时间：响应时间指的是液晶显示器对于输入信号的反应速度，也就是液晶 由暗转亮或由亮转暗的反应时间。如果响应时间太长了，就有可能使液晶显示器 在显示动态图像时，有尾影拖曳的感觉。 6. 可视角度：液晶显示器的可视角度左右对称，而上下则不一定对称。 7. 可视面积：液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围一致。
4.4.1 显示器的类型
4.4.1 显示器的类型
4. LED显示器：由LED点阵组成的电子显示器，通过控制系统调控LED灯的亮暗情
况，实现动画、图片、视频的呈现。具有光亮强度高、工作耗功较小等优点，本身 又耐冲击、抗振动、寿命长（10 万小时），快速发展并广泛应用于各个领域。
LED显示器
4.4.1 显示器的类型
4.4.4 显示器的常用接口
2. DVI（Digital Visual Interface）数字视频接口
用于高速传输数字信号的技术，有DVI-A、DVI-D和DVI-I三种不同类型的接口形式。
类型
规格
DVI-A DVI-A双连接
DVI-I
DVI-I单连接 DVI-I双连接
DVI-D单连接 DVI-
标屏 QVGA VGA SVGA
分辨率 320×240 640×480 800×600
宽屏 WQVGA WVGA WSVGA
分辨率 400×240 800×480 1024×600
1280×720 /
XGA
1024×768
WXGA 1280×768 /
1280×800
XGA+ SXGA
1152×864践内容 4.3 准备材料 4.4 预备知识 4.5 实施步骤
4.1 学习目的
1 了解熟悉不同显示技术(CTR、液晶、等离子、LED、投影、OLED等)
2
了解常用的视频显示接口及特性(VGA、DVI、HDMI、YPbPr、AV、IR等)
3 熟悉显示器指标参数（亮度、视角、显示分辨率等）
角θ：视场角FOV
线段ab：视野直径填充的像素点数
PPD
线段ab 角
S
PPD 2
2
4.4.5 显示器分辨率
5. 扫描分辨率：在扫描一幅图像之前所设定的分辨率，它影响所生成的图像
文件的质量和使用性能，决定了图像将以何种方式显示或打印。
4.4.5 显示器分辨率
1. 显示分辨率
指显示器所能显示的像素有多少，用于衡量屏 幕图像的精密度。显示器分辨率通常用“水平 像素数 × 垂直像素数”的形式表示，如 800×600，1024×768，1280×1024等，也 可以用规格代号表示，如VGA、XGA和SXGA 等。 LCD显示器的最佳分辨率也叫最大分辨率，在 该分辨率下，LCD显示器才能显现最佳影像。
4.4.2 液晶显示器的构成和原理介绍
3. 显示模式
• 动态影像显示：人类视觉器官对动态影像的感知存在所谓“视觉残留”的现象。当多幅影 像产生的速度超过24帧/s，人的眼睛会感觉到连续的画面。快速活动画面高清晰显示， 一般影像的运动速度超过60帧/s。LCD的响应时间指的是显示器各像素点对输入信号反 应的速度，就是液晶由“暗转亮”或由“亮转暗”的反应时间。此值是越小越好，足够快的响 应时间才能保证画面的连贯。如果响应时间太长了，就有可能使LCD在显示动态图像时， 有尾影拖曳的感觉。LCD一般的响应时间在2～5ms。
宽约10.5mm 厚约2.5mm 宽约6mm 厚约2.3mm 常见于：显卡、相机、手 常见于：手机、平板电脑
机、平板电脑
4.4.4 显示器的常用接口
4. YPbPr 色差分量接口
用的是美国电子工业协会EIA-770.2a标准。还有一种接口被称为YCbCr接口。两者的 区别在于前者是逐行扫描色差输出，后者是隔行扫描色差输出。 而YPbPr接口不是数字接口，仍然定义为是模拟接口。
4.4.2 液晶显示器的构成和原理介绍
3. 显示模式
• 彩色显示：就彩色LCD而言，还需要具备专 门处理彩色显示的色彩过滤层，即所谓的“彩 色滤光片” 。在彩色LCD面板中，每个像素通 常都是由3个液晶单元格构成，其中每个单元 格前面都分别有红色、绿色或蓝色(R\G\B)的 三色滤光片（或者滤镜）。这样，通过不同 单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的 颜色。
4 了解显示设备操作设置
4.2 实践内容
1 观察多种显示设备的组成及显示效果，理解显示原理差异
2 手动操作显示与前端信号的链接方式及熟悉信号输入接口
通过菜单设置，更改液晶显示屏亮度、对比度、清晰度、分辨率
3
等参数，观察显示效果变化
4.3 准备材料
器材名称 LCD监视器 LED屏（含发送卡） LCD拼接屏
4.4.2 液晶显示器的构成和原理介绍
1. 液晶面板的构成