解放军文职招聘考试电视图像数字化

 电视图像数字化

　　数字电视图像有许多优点。主要表现在：可直接进行随机存储使电视图像的检索变得很方便，复制数字电视图像和在网络上传输数字电视图像都不会造成质量下降，很容易进行非线性电视编辑，抗干扰能力强，保密性好，有效地提高了电视的质量。

　　在大多数情况下，数字电视系统都希望用彩色分量来表示图像数据，如用YCbCr、YUV、YIQ或RGB彩色分量。因此，电视图像数字化常用“分量初始化”这个术语，它表示对彩色空间的每一个分量进行初始化。电视图像数字化常用的方法有以下两种：

　　先从复合彩色电视图像中分离出彩色分量，然后数字化。现在接触到的大多数电视信号源都是彩色全电视信号，如来自录像带、激光视盘、摄像机等的电视信号。对这类信号的数字化，通常的做法是首先把模拟的全彩色电视信号分离成YCbCr、YUV、YIQ或RGB彩色空间中的分量信号，然后用三个A-D转换器分别对他们进行数字化。

　　首先用一个高速A-D转换器对彩色全电视信号进行数字化，然后在数字域中进行分离，以获得所希望的YCbCr、YUV、YIQ或RGB分量数据。

　　数字视频是将传统模拟视频（包括电视及电影）片段捕获转换成计算机能处理的数字信号，较常见的VCD就是一种经压缩的数字视频。数字视频的出现从本质上改变了视频的记录方式和处理过程，为视频的处理带来了革命性的变化。数字视频的引入为电影、电视制作开辟了一番新天地。

　　从表面上看，数字视频只不过是将标准的模拟视频信号转换成计算机能够识别的位和字节，其实这个过程并不简单。但是，一旦视频是以数字形式存在的，那么它就具备了许多不同于模拟视频的特点。

　　数字视频是由一系列二进制位数字组成的编码信号，它比模拟信号更精确，而且不容易受到干扰。

　　视频信号数字化后，对数字视频的加工处理只涉及反映数字视频数据在计算机硬盘中的排列，即访问地址表。播放、剪辑数字视频只是控制着计算机硬盘的磁头读数是1还是0，与信号本身并不接触，不涉及实际的信号本身。这就意味着不管对数字信号做多少次处理和控制，画面质量几乎是不会下降的，可以多次复制而不失真。

　　可以运用多种的编辑工具（如编辑软件）对数字视频进行编辑加工，对数字视频的处理方式也是多种多样，可以制作许多特技效果。将视频融入计算机化的制作环境，也改变了以往视频处理的方式，也便于视频处理的个人化、家庭化。

　　数字信号可以被压缩，使更多的信号能够在带宽一定的频道内传输，大大增加了节目资源。并且还可以突破单向式的数字信号传输，实现交互式的信号传输。随着数字视频应用范围不断发展，它的优势也越来越明显。

　　如同图像一样，人们用属性来描述一段数字视频，常见的属性有视频分辨率、图像深度、帧率、压缩质量。

　　视频分辨率：是指视频信号本身的分辨率，只与视频信号的带宽有关。比如50Hz的黑白视频信号行正程中显示图像的时间是52μs，视频信号的带宽最大约6MHz。极限情况下，一个正弦波的波峰显示一个白点，波谷显示一个黑点，这样最多的点数可以表示为52μ×6M×2=624点。视频分辨率与像素分辨率不同。比如在视频信号的一个行上，若采样600个像素，则像素分辨率为600，若采样2000个像素，则像素分辨率为2000。如果有一个带宽6MHz的视频信号，用低通滤波器对它进行滤波，带宽下降为3MHz，那么它的视频分辨率就下降了。视频信号每经过一台硬件设备，比如视频矩阵、字符叠加器、放大器、隔离器、调制器、解调器等，带宽通常都会下降，所以视频分辨率也要下降。

　　图像深度：与静态图像一样，视频的图像深度决定其可以显示的颜色数。某些编码（压缩算法）使用固定的图像深度，在这种情况下该参数不可调整。选择较小的图像深度可以减小文件的容量，但同时也降低了图像的质量。

　　帧率：每秒的帧数（f/s），用来表示视频文件每秒钟能够显示的帧数。高的帧数可以得到更流畅、更逼真的画面。

　　压缩质量：选择了一种压缩算法后还可以调整压缩质量，这个参数常用百分比来表示，100%表示最佳压缩效果。同一种压缩算法下，压缩质量越低，文件容量越小，丢失信息也越多。