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视频编解码:第二章 数字视频

1. 图像与视频

  • 图像:是人对视觉感知的物质再现;
  • 三维自然场景的对象包括:深度、纹理和亮度信息;
  • 二维图像:纹理和亮度信息

  • 视频:连续的图像
  • 视频由多幅图像构成,包含对象的运动信息,又称为运动图像。

2. 数字视频

    数字视频:自然场景空间和时间的数字采样表示。

  • 空间采样:解析度(Resolution)
  • 空间采样:帧率/秒

 

3. 空间采样

  • 二维数字视频图像采样

4. 数字视频系统

  • 采集:照相机,摄像机
  • 处理:编解码器,传输设备
  • 显示:显示器

5. 人类视觉系统HVS

  • HVS:眼睛,神经,大脑
  • HVS特点:

        对高频信息不敏感

        对高对比度更敏感

        对亮度信息比色度信息更敏感

        对运动的信息更敏感

6. 数字视频系统的设计应该考虑HVS的特点:

  • 丢弃高频信息,值编码低频信息
  • 提高边缘信息的主观质量
  • 降低色度的解析度
  • 对感兴趣区域(Region of Interesting,ROI)进行特殊处理

7. RGB色彩空间

  • 三原色:红 绿 蓝
  • 任何颜色都可以通过一定必烈混合三原色产生
  • RGB色度空间

        由RGB三原色组成

        广泛用于BMP,TIFF,PPM等

        每个色度成分通常用8bit表示[0,255]

8. YUV色彩空间

    主流的编解码标准的压缩对象都是YUV图像

10. 通用的YUV图像格式

  • 根据YUV图像的亮度分辨率定义图像格式
    格式亮度分辨率
    SQCIF128x96
    QCIF176x144
    CIF352x288
    4CIF704x576
    SD720x576
    HD

    1280x720

    1920x1080

     

11. 帧和场图像

  •  一帧图像包括两场——顶场,底场

 12. 逐行与隔行图像

  • 逐行图像:一帧图像的两场在同一时间得到,ttop=tbot
  • 隔行图像:一帧图像的两场在不同时间得到,ttop≠tbot

13. 视频质量评价

  • 有损视频压缩使编解码图像不同,需要一种手段来评价解码图像的质量。
  • 质量评价:客观质量评价,主观质量评价,基于视觉的视频质量客观评价

 

    客观质量评价:

  • 优点:可量化,测量结果可重复,测量简单
  • 缺点:不完全符合人的主管感知

14. 客观评价的方法

常用的客观评价的方法:

 

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