第4章 数字视频处理
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数字视频处理数字视频处理概述数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再记录到储存介质(如录像带)。
播放时,视频信号被转变为帧信息,并以每秒约30帧的速度投影到显示器上,使人类的眼睛认为它是连续不间断地运动着的。
电影播放的帧率大约是每秒24帧。
如果用示波器(一种测试工具)来观看,未投影的模拟电信号看起来就像脑电波的扫描图像,由一些连续锯齿状的山峰和山谷组成为了存储视觉信息,模拟视频信号的山峰和山谷必须通过数字/模拟(D/A)转换器来转变为数字的“0”或“1”。
这个转变过程就是我们所说的视频捕捉(或采集过程)。
如果要在电视机上观看数字视频,则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号,才能进行播放。
模拟视频的数字化包括不少技术问题,如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式,而计算机工作在RGB空间;电视机是隔行扫描,计算机显示器大多逐行扫描;电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。
因此,模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一。
模拟视频一般采用分量数字化方式,先把复合视频信号中的亮度和色度分离,得到YUV或YIQ分量,然后用三个模/数转换器对三个分量分别进行数字化,最后再转换成RGB空间。
DSP是数字信号处理器的简称,在全球的数字化浪潮中,DSP以其高性能和软件可编程等特点,长期对数字媒体处理起到了积极的推动作用。
最初DSP的应用在于专业数据通信和语音处理,各种专用调制解调器、声码器、数据加密机初步获得市场。
其后DSP应用扩展到广泛的民用产品,诸如硬盘驱动器、通用调制解调器、数字答录机、无线通信终端。
九十年代中DSP在数字GSM手机应用和无线基站应用中都获得了巨大的成功。
与此同时,DSP开始全面拓展到新兴应用,并在宽带通信、数字控制、数字音频、数字视频等众多市场全球。
现在,我们就DSP在数字视频行业中的应用进行分析。
数字视频处理在视频编解码中的应用:技术、原理与应用研究第一章:引言数字视频处理是指通过使用计算机算法和技术来对视频进行各种处理的一种方法。
它在视频编解码中起着至关重要的作用。
随着数字技术的不断发展,数字视频处理的应用也越来越广泛。
本文将探讨数字视频处理在视频编解码中的技术、原理和应用研究。
第二章:数字视频处理的技术与原理2.1 视频编解码技术概述视频编解码是指将原始视频信号压缩为较小的文件以便传输或存储,并在需要时将其解压缩以还原为原始视频信号的过程。
视频编解码技术主要包括压缩算法、编解码标准和编解码器等方面。
2.2 数字视频处理的基本原理数字视频处理的基本原理是通过对视频信号进行采样、量化和编码来实现对视频的压缩和处理。
采样是指以一定的频率对视频信号进行抽样,将连续的视频信号转换为离散的数字信号;量化是指将采样后的离散信号映射为有限数量的离散值;编码是指将量化后的信号进行编码,以便于传输或存储。
2.3 数字视频处理的常用算法数字视频处理的常用算法包括运动估计算法、变换编码算法、熵编码算法等。
运动估计算法通过对视频序列的帧间关系进行分析,找出运动目标的运动矢量,从而实现对视频的压缩;变换编码算法通过将视频信号转换为频域表示,并利用频域的特性进行压缩;熵编码算法通过对视频信号的统计特性进行编码,实现进一步的压缩。
第三章:数字视频处理的应用研究3.1 视频压缩与传输数字视频处理在视频压缩与传输领域有着广泛的应用。
通过使用数字视频处理的技术和算法,可以将视频信号压缩为较小的文件,以便于传输和存储。
同时,数字视频处理还可以通过对视频信号的编码和解码,实现对视频传输过程中的错误纠正和丢包恢复。
3.2 视频分析与识别数字视频处理在视频分析与识别领域也有着重要的应用。
通过使用数字视频处理的技术和算法,可以对视频进行运动目标检测、行为识别、人脸识别等分析与识别任务。
这对于视频监控、智能交通等领域有着重要的意义。
《数字媒体技术》教案一、第一章:数字媒体技术概述1. 教学目标了解数字媒体技术的概念、发展历程和应用领域。
掌握数字媒体技术的基本原理和关键技术。
2. 教学内容a. 数字媒体技术的定义和发展历程b. 数字媒体技术的基本原理c. 数字媒体技术的关键技术d. 数字媒体技术的应用领域3. 教学方法a. 讲授法:讲解数字媒体技术的概念、发展历程和应用领域。
b. 案例分析法:分析具体的数字媒体技术应用案例,帮助学生理解数字媒体技术的基本原理和关键技术。
4. 教学评估通过课堂讨论、案例分析和课后作业等方式,评估学生对数字媒体技术概念、发展历程、基本原理、关键技术以及应用领域的掌握程度。
二、第二章:数字图像处理1. 教学目标了解数字图像处理的概念、目的和基本方法。
掌握数字图像处理的基本技术和算法。
2. 教学内容a. 数字图像处理的概念和目的b. 数字图像处理的基本方法c. 数字图像处理的基本技术和算法3. 教学方法a. 讲授法:讲解数字图像处理的概念、目的和基本方法。
b. 实践操作法:利用图像处理软件,让学生动手实践数字图像处理的基本技术和算法。
4. 教学评估通过课堂讨论、实践操作和课后作业等方式,评估学生对数字图像处理的概念、目的、基本方法、基本技术和算法的掌握程度。
三、第三章:数字音频处理1. 教学目标了解数字音频处理的概念、目的和基本方法。
掌握数字音频处理的基本技术和算法。
2. 教学内容a. 数字音频处理的概念和目的b. 数字音频处理的基本方法c. 数字音频处理的基本技术和算法3. 教学方法a. 讲授法:讲解数字音频处理的概念、目的和基本方法。
b. 实践操作法:利用音频处理软件,让学生动手实践数字音频处理的基本技术和算法。
通过课堂讨论、实践操作和课后作业等方式,评估学生对数字音频处理的概念、目的、基本方法、基本技术和算法的掌握程度。
四、第四章:数字视频处理1. 教学目标了解数字视频处理的概念、目的和基本方法。
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。