数字视频基础知识

数字电视基础知识数字电视，也称作数字化电视，是一种利用数字技术传输并接收图像及声音信号的电视系统。

它通过将图像和声音信号转换为数字信号，然后使用数字信号传输的方式，实现高清晰度、高音质和更多功能的电视观看体验。

数字电视的基础知识包括以下几个方面：1. 数字电视信号传输方式：数字电视信号主要通过有线电视、卫星电视和数字地面电视等方式进行传输。

有线电视通过有线传输网络将数字电视信号传送到用户家庭电视机；卫星电视通过卫星上行和下行方式实现信号传输；数字地面电视通过地面传输网络将数字信号传送到用户电视机。

2. 数字电视信号编码：数字电视信号主要通过压缩技术进行编码。

常见的数字电视信号编码标准有MPEG-2、H.264（MPEG-4 AVC）和H.265（HEVC）等。

这些编码方式可以将原始的图像和声音信号进行压缩，减小信号数据的大小，提高传输效率。

3. 数字电视信号解码：数字电视信号在接收端需进行解码才能还原为图像和声音信号。

接收端的电视机或机顶盒等设备负责解码信号，并通过电视屏幕和音频设备播放解码后的信号。

解码后的信号质量决定了观看体验的清晰度和音质。

4. 数字电视的高清晰度和多媒体功能：与传统模拟电视相比，数字电视拥有更高的画质和音质。

高清晰度（HD）电视能够提供更细腻、清晰的图像细节，使观众能够享受到更真实的观看体验。

此外，数字电视还具有多媒体功能，例如可进行电子节目指南、录制和回放节目、网络连接等。

5. 数字电视的互动功能：数字电视通过网络和交互设备，使用户能够与电视节目进行互动。

例如，用户可以通过遥控器或语音指令进行点播、上网、游戏、购物等操作。

数字电视的互动功能丰富了观众的电视观看体验，增加了其参与度。

总的来说，数字电视基础知识涉及数字信号传输、编解码方式、高清晰度和多媒体功能、互动功能等方面。

数字电视的发展不仅为观众提供更高质量的电视观看体验，还为广电产业和相关技术领域提供了新的商机和发展空间。

第三章数字视频基础知识3.1 视频的基础知识在人类接受的信息中，有70%来自视觉，其中视频是最直观、最具体、信息量最丰富的。

我们在日常生活中看到的电视、电影、VCD、DVD以及用摄像机、手机等拍摄的活动图像等都属于视频的范畴。

摄影机是指用胶片拍摄电影的机器，摄像机是用磁带、光盘、硬盘等作为界质记录活动影像的机器，广泛用于电视节目制作、家庭及其他各个方面。

摄影机使用胶片和机械装置记录活动影像，所采用的是光学和化学记录方式，摄象机是采用电子记录方式。

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。

⏹一帧就是一幅静态画面，快速连续地显示帧，便能形运动的图像，每秒钟显示帧数越多，即帧频越高，所显示的动作就会越流畅。

『视觉暂留现象』⏹人眼在观察景物时，光信号传人大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留现象”。

☐具体应用是电影的拍摄和放映。

☐根据实验人们发现要想看到连续不闪烁的画面，帧与帧之间的时间间隔最少要达到是二十四分之一秒。

⏹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。

2.视频的分类⏹按照处理方式的不同，视频分为模拟视频和数字视频。

⏹模拟视频（Analog Video）☐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。

01绪论、视频素材(一) 基础知识(2课时)[教学目标]1、复习整理上学期学过的内容，浏览本学期学习的内容；2、了解数字视频的基础知识；了解数字视频素材的获取方法；3、学会数字视频素材的播放方法。

[教学重点与难点]1、数字视频的基础知识；2、视频文件的获取；3、数字视频的播放。

[教学手段]多媒体演示教学、研讨法和上机探索练习[教学过程]绪论：温故而知新第一部分：数字视频基础知识第二部分：数字视频文件的获取第三部分：数字视频文件的播放上机作业：1、什么是数字视频？数字视频文件主要有哪些格式？2、尝试通过网络搜寻自己需要的视频，观看并尝试下载到自己的电脑中；3、使用常用的数字视频播放软件播放数字视频，并学会对播放效果进行一些调节。

温故才能更好的知新。

学期开始第一次课，是承上启下的课，应该对前面学过的内容作一回顾，并对新学期的学习内容有一个大概的了解，这样才能“知彼知已，百战不殆！”一、重要概念回顾：1、多媒体（Multimedia）：泛指多种媒体的联合使用，现指一种把文字、图形、图象、视频图象、动画以及声音等运载信息的媒体结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，将多媒体各个要素进行有机组合，并完成一系列随机性交互式操作的信息技术。

2、课件（Courseware）：课件是一种辅助教学的软件。

3、CAI：计算机辅助教学（Computer Assisted Instructing）。

4、多媒体CAI课件：多媒体CAI课件是一种根据教学目标设计的，用多媒体表现特定的教学内容，并反映一定教学策略的计算机教学程序。

它是一种可以用来储存、传递和处理各种多媒体教学信息，能让学生进行交互操作，对学生作出评价的教学媒体。

设计和制作多媒体CAI课件就是根据教学内容和要求，进行教学设计，再根据设计将各种多媒体素材有机组织在一起。

组织多媒体素材的软件不同，就形成了不同形式的多媒体课件。

二、内容回顾：三、本学期教学内容：说到视频，我们马上会联想到电影、电视录像、VCD、DVD 等。

[图文]数字视频基础知识简介一、数字视频的采样格式及数字化标准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。

（一）、数字视频的采样格式根据电视信号的特征，亮度信号的带宽是色度信号带宽的两倍。

因此其数字化时可采用幅色采样法，即对信号的色差分量的采样率低于对亮度分量的采样率。

用Y：U：V来表示YUV三分量的采样比例，则数字视频的采样格式分别有4：1：1、4：2：2和4：4：4三种。

电视图像既是空间的函数，也是时间的函数，而且又是隔行扫描式，所以其采样方式比扫描仪扫描图像的方式要复杂得多。

分量采样时采到的是隔行样本点，要把隔行样本组合成逐行样本，然后进行样本点的量化，YUV到RGB色彩空间的转换等等，最后才能得到数字视频数据。

（二）、数字视频标准为了在PAL、NTSC和 SECAM电视制式之间确定共同的数字化参数，国家无线电咨询委员会（CCIR）制定了广播级质量的数字电视编码标准，称为CCIR 601标准。

在该标准中，对采样频率、采样结构、色彩空间转换等都作了严格的规定，主要有：1、采样频率为f s＝13.5MHz2、分辨率与帧率3、根据f s的采样率，在不同的采样格式下计算出数字视频的数据量：这种未压缩的数字视频数据量对于目前的计算机和网络来说无论是存储或传输都是不现实的，因此在多媒体中应用数字视频的关键问题是数字视频的压缩技术。

（三）、视频序列的SMPTE表示单位通常用时间码来识别和记录视频数据流中的每一帧，从一段视频的起始帧到终止帧，其间的每一帧都有一个唯一的时间码地址。

第5章数字视频技术目录一、数字视频基础 (1)1．帧和帧速率 (1)2、扫描方式和场 (2)3、视频时间码 (3)4、像素与分辨率 (3)5、帧宽高比与像素宽高比 (5)6、标清和高清 (6)7、电视信号 (6)⑴、电影的放映原理： (6)⑵、电视工作原理 (7)⑶、电视制式 (7)二、视频编码： (9)三、常见的视频格式： (10)四、影视节目制作的基本流程 (11)1、前期准备： (11)2、现场录制： (12)3、后期制作： (12)数字视频技术是当前主流的视觉媒体形式。

视频信息处理是多媒体制作中的一个重要内容，比如新闻的片头、教学录像、影视作品中的一些特写镜头以及令人眼花缭乱的广告片都是采用数字信息处理技术做的，是基于现实基础加工的产品。

数字视频是对模拟视频信号进行数字化后的产物，它是基于数字技术记录视频信息的。

模拟视频可以通过视频采集卡将模拟视频信号进行A/D(模／数)转换，这个转换过程就是视频捕捉(或采集过程)，将转换后的信号采用数字压缩技术存入计算机磁盘中就成为数字视频。

一、数字视频基础首先来了解数字视频技术中的一些基础知识。

1．帧和帧速率视频是由一系列静态影像组成的，每一个单幅影像画面称为一帧。

因为人类眼睛具有视觉暂留现象，所以一张张连续的图片会产生动态画面效果。

帧速率也是描述视频信号的一个重要概念，是指每秒刷新图片的帧数，也可以理解为图形处理器每秒的刷新次数，单位是帧/秒（fps）。

对于PAL制式电视系统，帧速率为25帧/秒（FPS），对于NTSC制式电视系统，帧速率为29.97帧/秒（FPS）。

帧速率越高，每秒用来播放图像序列的帧数就越多，产生的动画效果也就越流畅。

不过，帧速率越高，产生的数据量就越大，需要占用的带宽就会越多，所以电视系统都采用隔行扫描方法来显示图像。

2、扫描方式和场现今观看视频画面的渠道越来越多，如电视机、电脑显示器、手机屏幕等，大家在观看它们呈现的画面同时，是否想过每一幅（帧）画面是如何显示出来的呢？电视机，显示器都是以电子枪扫描的方式来显示图像。