多媒体技术应用4视频处理技术(陈永强)说课讲解.ppt
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1、多媒体技术应用4视频处理技术(陈永强)第四章第四章 视频处理技术视频处理技术n4 4.1.1视频概述视频概述 4 4.1.1.1.1视频的视觉原理视频的视觉原理 4 4.1.2.1.2模拟视频模拟视频 4 4.1.1.3 3数字视频数字视频n4 4.2.2 常用视频压缩标准常用视频压缩标准 4 4.2.1.2.1视频压缩原理视频压缩原理 4 4.2.2MPEG.2.2MPEG 4 4.2.3H.26X.2.3H.26Xn4 4.3.3常用视频处理软件常用视频处理软件 4 4.3.1.3.1 Windows Movie MakerWindows Movie Maker 4 4.3.2.3.2 A
2、dobe PremiereAdobe Premiere4.1.1视频的视觉原理视频的视觉原理视频视频视频视频就其本质而言,就是其内容随时间变化的一组就其本质而言,就是其内容随时间变化的一组就其本质而言,就是其内容随时间变化的一组就其本质而言,就是其内容随时间变化的一组动态图像(每秒动态图像(每秒动态图像(每秒动态图像(每秒25252525或或或或30303030帧),所以视频又被称为帧),所以视频又被称为帧),所以视频又被称为帧),所以视频又被称为运动图像运动图像运动图像运动图像或或或或活动图像活动图像活动图像活动图像。视频信号具有内容随时间而变化和有与画面动作同视频信号具有内容随时间而变化和
3、有与画面动作同视频信号具有内容随时间而变化和有与画面动作同视频信号具有内容随时间而变化和有与画面动作同步的声音(伴音)两大步的声音(伴音)两大步的声音(伴音)两大步的声音(伴音)两大本质特征本质特征本质特征本质特征。所谓所谓所谓所谓视觉暂留视觉暂留视觉暂留视觉暂留,是指人体的视觉器官在看到的物象,是指人体的视觉器官在看到的物象,是指人体的视觉器官在看到的物象,是指人体的视觉器官在看到的物象消失后,仍可暂时保留视觉的印象。消失后,仍可暂时保留视觉的印象。消失后,仍可暂时保留视觉的印象。消失后,仍可暂时保留视觉的印象。视觉印象在人的眼中大约可保持视觉印象在人的眼中大约可保持视觉印象在人的眼中大约可
4、保持视觉印象在人的眼中大约可保持0.1s0.1s0.1s0.1s。如果两个视觉。如果两个视觉。如果两个视觉。如果两个视觉印象之间的时间间隔不超过印象之间的时间间隔不超过印象之间的时间间隔不超过印象之间的时间间隔不超过0.1s0.1s0.1s0.1s,那么前一个视觉,那么前一个视觉,那么前一个视觉,那么前一个视觉印象尚未消失,而后一个视觉印象已经产生,并印象尚未消失,而后一个视觉印象已经产生,并印象尚未消失,而后一个视觉印象已经产生,并印象尚未消失,而后一个视觉印象已经产生,并与前一个视觉印象融合在一起,就形成视觉暂留与前一个视觉印象融合在一起,就形成视觉暂留与前一个视觉印象融合在一起,就形成视
5、觉暂留与前一个视觉印象融合在一起,就形成视觉暂留现象。现象。现象。现象。动画和电影利用的正是人眼的这一视觉暂留特性。动画和电影利用的正是人眼的这一视觉暂留特性。动画和电影利用的正是人眼的这一视觉暂留特性。动画和电影利用的正是人眼的这一视觉暂留特性。4.1.2模拟视频模拟视频电视系统的发展前景是电视系统的发展前景是电视系统的发展前景是电视系统的发展前景是数字彩色电视数字彩色电视数字彩色电视数字彩色电视,数字视频的,数字视频的,数字视频的,数字视频的基础是模拟视频,而彩色电视又是在黑白电视的基础是模拟视频,而彩色电视又是在黑白电视的基础是模拟视频,而彩色电视又是在黑白电视的基础是模拟视频,而彩色电
6、视又是在黑白电视的基础上发展起来的。基础上发展起来的。基础上发展起来的。基础上发展起来的。4.1.2模拟视频模拟视频1.1.1.1.电视的基本原理电视的基本原理电视的基本原理电视的基本原理2.2.2.2.电视制式电视制式电视制式电视制式4.1.2模拟视频模拟视频1.1.1.1.电视的基本原理电视的基本原理电视的基本原理电视的基本原理电视的基本工作原理为顺序扫描和传输图像信号,然电视的基本工作原理为顺序扫描和传输图像信号,然电视的基本工作原理为顺序扫描和传输图像信号,然电视的基本工作原理为顺序扫描和传输图像信号,然后在接收端同步再现。主要有后在接收端同步再现。主要有后在接收端同步再现。主要有后在
7、接收端同步再现。主要有逐行扫描逐行扫描逐行扫描逐行扫描和和和和隔行扫描隔行扫描隔行扫描隔行扫描两种扫描方式。两种扫描方式。两种扫描方式。两种扫描方式。逐行扫描逐行扫描逐行扫描逐行扫描有图像垂直清晰度高,空间处理效果好,有有图像垂直清晰度高,空间处理效果好,有有图像垂直清晰度高,空间处理效果好,有有图像垂直清晰度高,空间处理效果好,有利于电视转换和制式转换,以及改善视频压缩效率利于电视转换和制式转换,以及改善视频压缩效率利于电视转换和制式转换,以及改善视频压缩效率利于电视转换和制式转换,以及改善视频压缩效率等优点。等优点。等优点。等优点。相对隔行扫描而言,逐行扫描主要有码率高,行扫描相对隔行扫描
8、而言,逐行扫描主要有码率高,行扫描相对隔行扫描而言,逐行扫描主要有码率高,行扫描相对隔行扫描而言,逐行扫描主要有码率高,行扫描频率高和硬件复杂度增大等缺点。频率高和硬件复杂度增大等缺点。频率高和硬件复杂度增大等缺点。频率高和硬件复杂度增大等缺点。4.1.2模拟视频模拟视频1.1.1.1.电视的基本原理电视的基本原理电视的基本原理电视的基本原理电视系统大都采用电视系统大都采用电视系统大都采用电视系统大都采用隔行扫描隔行扫描隔行扫描隔行扫描,因为隔行扫描能节省因为隔行扫描能节省因为隔行扫描能节省因为隔行扫描能节省频带,且硬件实现简单。频带,且硬件实现简单。频带,且硬件实现简单。频带,且硬件实现简单
9、。隔行扫描的行集合为场,一帧由两个场组成。一帧隔行扫描的行集合为场,一帧由两个场组成。一帧隔行扫描的行集合为场,一帧由两个场组成。一帧隔行扫描的行集合为场,一帧由两个场组成。一帧电视信号称为一个全电视信号,由奇数场行信号、电视信号称为一个全电视信号,由奇数场行信号、电视信号称为一个全电视信号,由奇数场行信号、电视信号称为一个全电视信号,由奇数场行信号、偶数场行信号及同步信号顺序构成,见图偶数场行信号及同步信号顺序构成,见图偶数场行信号及同步信号顺序构成,见图偶数场行信号及同步信号顺序构成,见图4-24-2。4.1.2模拟视频模拟视频1.1.1.1.电视的基本原理电视的基本原理电视的基本原理电视
10、的基本原理图4-2 隔行扫描一帧信号的合成过程 4.1.2模拟视频模拟视频2.2.2.2.电视制式电视制式电视制式电视制式电视制式电视制式电视制式电视制式就是用来实现电视图像信号和伴音信号或其他信号就是用来实现电视图像信号和伴音信号或其他信号就是用来实现电视图像信号和伴音信号或其他信号就是用来实现电视图像信号和伴音信号或其他信号传输的方法,电视图像的显示格式,以及这种方法和电视传输的方法,电视图像的显示格式,以及这种方法和电视传输的方法,电视图像的显示格式,以及这种方法和电视传输的方法,电视图像的显示格式,以及这种方法和电视图像显示格式所采用的技术标准。图像显示格式所采用的技术标准。图像显示格
11、式所采用的技术标准。图像显示格式所采用的技术标准。对于对于对于对于模拟电视模拟电视模拟电视模拟电视,有黑白电视制式、彩色电视制式及伴音制式,有黑白电视制式、彩色电视制式及伴音制式,有黑白电视制式、彩色电视制式及伴音制式,有黑白电视制式、彩色电视制式及伴音制式等;等;等;等;对于对于对于对于数字电视数字电视数字电视数字电视,有图像信号、,有图像信号、,有图像信号、,有图像信号、音频音频音频音频信号压缩编码格式(信源信号压缩编码格式(信源信号压缩编码格式(信源信号压缩编码格式(信源编码)、编码)、编码)、编码)、TSTSTSTS流(流(流(流(Transport StreamTransport S
12、treamTransport StreamTransport Stream)编码格式(信道编码)编码格式(信道编码)编码格式(信道编码)编码格式(信道编码)、数字信号调制格式及图像显示格式等制式。、数字信号调制格式及图像显示格式等制式。、数字信号调制格式及图像显示格式等制式。、数字信号调制格式及图像显示格式等制式。4.1.2模拟视频模拟视频2.2.2.2.电视制式电视制式电视制式电视制式为了实现黑白和彩色信号的兼容,色度编码对副载为了实现黑白和彩色信号的兼容,色度编码对副载为了实现黑白和彩色信号的兼容,色度编码对副载为了实现黑白和彩色信号的兼容,色度编码对副载波的调制有三种不同方法,形成了三种
13、彩色电视波的调制有三种不同方法,形成了三种彩色电视波的调制有三种不同方法,形成了三种彩色电视波的调制有三种不同方法,形成了三种彩色电视制式:制式:制式:制式:NTSCNTSCNTSCNTSC制式制式制式制式、PALPALPALPAL制式制式制式制式和和和和SECAMSECAMSECAMSECAM制式。制式。制式。制式。4.1.2模拟视频模拟视频2.2.电视制式电视制式1 1 1 1)NTSCNTSCNTSCNTSC制式制式制式制式即正交平衡调幅制式,即正交平衡调幅制式,即正交平衡调幅制式,即正交平衡调幅制式,1953195319531953年由美国全国电视标准委员会年由美国全国电视标准委员会年
14、由美国全国电视标准委员会年由美国全国电视标准委员会(National Television System CommitteeNational Television System CommitteeNational Television System CommitteeNational Television System Committee)制定,分为)制定,分为)制定,分为)制定,分为NTST-MNTST-MNTST-MNTST-M、NTSC-NNTSC-NNTSC-NNTSC-N等,主要使用国家包括美国、加拿大、等,主要使用国家包括美国、加拿大、等,主要使用国家包括美国、加拿大、等,主要使用
15、国家包括美国、加拿大、日本、韩国、菲律宾等。日本、韩国、菲律宾等。日本、韩国、菲律宾等。日本、韩国、菲律宾等。4.1.2模拟视频模拟视频2.2.2.2.电视制式电视制式电视制式电视制式2 2 2 2)PALPALPALPAL制式制式制式制式即正交平衡调幅逐行倒相制式。即正交平衡调幅逐行倒相制式。即正交平衡调幅逐行倒相制式。即正交平衡调幅逐行倒相制式。1967196719671967年由西德创立,主要使年由西德创立,主要使年由西德创立,主要使年由西德创立,主要使用国家包括中国、德国、英国、意大利、荷兰等。分为用国家包括中国、德国、英国、意大利、荷兰等。分为用国家包括中国、德国、英国、意大利、荷兰
16、等。分为用国家包括中国、德国、英国、意大利、荷兰等。分为PAL-BPAL-BPAL-BPAL-B、PAL-IPAL-IPAL-IPAL-I、PAL-MPAL-MPAL-MPAL-M、PAL-NPAL-NPAL-NPAL-N和和和和PAL-DPAL-DPAL-DPAL-D等,中国的电视等,中国的电视等,中国的电视等,中国的电视播放制式为播放制式为播放制式为播放制式为PAL-DPAL-DPAL-DPAL-D。4.1.2模拟视频模拟视频2.2.2.2.电视制式电视制式电视制式电视制式3 3 3 3)SECAMSECAMSECAMSECAM制式制式制式制式即顺序传送与存储彩色电视系统。即顺序传送与存储
17、彩色电视系统。即顺序传送与存储彩色电视系统。即顺序传送与存储彩色电视系统。1966196619661966年由法国研制成功,年由法国研制成功,年由法国研制成功,年由法国研制成功,分为分为分为分为SECAM-D/KSECAM-D/KSECAM-D/KSECAM-D/K等。主要使用国家包括俄罗斯、前苏联和等。主要使用国家包括俄罗斯、前苏联和等。主要使用国家包括俄罗斯、前苏联和等。主要使用国家包括俄罗斯、前苏联和东欧国家及部分非洲国家。东欧国家及部分非洲国家。东欧国家及部分非洲国家。东欧国家及部分非洲国家。4.1.3数字视频数字视频1.1.1.1.数字视频的特点数字视频的特点数字视频的特点数字视频的
18、特点2.2.2.2.数字视频的发展史数字视频的发展史数字视频的发展史数字视频的发展史3.3.3.3.数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式4.1.3数字视频数字视频1.1.1.1.数字视频的特点数字视频的特点数字视频的特点数字视频的特点数字视频是模拟视频数字化的结果。数字视频是模拟视频数字化的结果。数字视频是模拟视频数字化的结果。数字视频是模拟视频数字化的结果。相对模拟视频,数字视频有如下特点相对模拟视频,数字视频有如下特点相对模拟视频,数字视频有如下特点相对模拟视频,数字视频有如下特点 :适合网络应用适合网络应用适合网络应用适合网络应用 再现性好再现性好再现
19、性好再现性好 便于编辑处理便于编辑处理便于编辑处理便于编辑处理4.1.3数字视频数字视频2.2.2.2.数字视频的发展史数字视频的发展史数字视频的发展史数字视频的发展史自自自自20202020世纪世纪世纪世纪40404040年代计算机诞生以来,从计算机所能处理的信息年代计算机诞生以来,从计算机所能处理的信息年代计算机诞生以来,从计算机所能处理的信息年代计算机诞生以来,从计算机所能处理的信息类型这个角度来看,计算机大约经历了以下三个发展阶段。类型这个角度来看,计算机大约经历了以下三个发展阶段。类型这个角度来看,计算机大约经历了以下三个发展阶段。类型这个角度来看,计算机大约经历了以下三个发展阶段。
20、1 1 1 1)数值计算阶段)数值计算阶段)数值计算阶段)数值计算阶段 2 2 2 2)数据处理阶段)数据处理阶段)数据处理阶段)数据处理阶段 3 3 3 3)多媒体阶段)多媒体阶段)多媒体阶段)多媒体阶段 4.1.3数字视频数字视频2.2.2.2.数字视频的发展史数字视频的发展史数字视频的发展史数字视频的发展史初级阶段初级阶段初级阶段初级阶段,其主要特点就是在台式计算机上增加简,其主要特点就是在台式计算机上增加简,其主要特点就是在台式计算机上增加简,其主要特点就是在台式计算机上增加简单的视频功能。单的视频功能。单的视频功能。单的视频功能。主流阶段主流阶段主流阶段主流阶段,数字视频在计算机中得
21、到广泛应用,成,数字视频在计算机中得到广泛应用,成,数字视频在计算机中得到广泛应用,成,数字视频在计算机中得到广泛应用,成为主流。为主流。为主流。为主流。高级阶段高级阶段高级阶段高级阶段,普通个人计算机进入了成熟的多媒体计,普通个人计算机进入了成熟的多媒体计,普通个人计算机进入了成熟的多媒体计,普通个人计算机进入了成熟的多媒体计算机时代。算机时代。算机时代。算机时代。4.1.3数字视频数字视频3.3.3.3.数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式视频格式可以分为适合本地播放的视频格式可以分为适合本地播放的视频格式可以分为适合本地播放的视频格式可以分为适合本地播
22、放的本地影像视频本地影像视频本地影像视频本地影像视频和适合在网和适合在网和适合在网和适合在网络中播放的络中播放的络中播放的络中播放的网络流媒体影像视频网络流媒体影像视频网络流媒体影像视频网络流媒体影像视频两大类。两大类。两大类。两大类。网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等因特网信息点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等因特网信息点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等因特网信息点播、
23、网络演示、远程教育、网络视频广告等因特网信息服务领域。服务领域。服务领域。服务领域。4.1.3数字视频数字视频3.3.3.3.数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式 AVIAVIAVIAVI英文全称为英文全称为英文全称为英文全称为Audio Video InterleavedAudio Video InterleavedAudio Video InterleavedAudio Video Interleaved,即音频,即音频,即音频,即音频/视频交视频交视频交视频交错格式。顾名思义,是将语音和影像同步组合在一起的文错格式。顾名思义,是将语音和影像同步组合在一
24、起的文错格式。顾名思义,是将语音和影像同步组合在一起的文错格式。顾名思义,是将语音和影像同步组合在一起的文件格式。件格式。件格式。件格式。RMRMRMRM(Real MediaReal MediaReal MediaReal Media)格式是格式是格式是格式是RealNetworksRealNetworksRealNetworksRealNetworks公司开发的一种公司开发的一种公司开发的一种公司开发的一种新型流式视频文件格式。新型流式视频文件格式。新型流式视频文件格式。新型流式视频文件格式。RMVBRMVBRMVBRMVB格式是一种由格式是一种由格式是一种由格式是一种由RMRMRMRM视
25、频格式升级延伸出的新视频格视频格式升级延伸出的新视频格视频格式升级延伸出的新视频格视频格式升级延伸出的新视频格式,它的先进之处在于式,它的先进之处在于式,它的先进之处在于式,它的先进之处在于RMVBRMVBRMVBRMVB视频格式打破了原先视频格式打破了原先视频格式打破了原先视频格式打破了原先RMRMRMRM格格格格式那种平均压缩采样的方式。式那种平均压缩采样的方式。式那种平均压缩采样的方式。式那种平均压缩采样的方式。4.1.3数字视频数字视频3.3.3.3.数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式数字视频的常用格式 MOVMOVMOVMOV即即即即QuickTimeQuickT
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