6.4.1 基本知识

6.4.1 基本知识

若干有联系的图像数据按一定的频率连续播放,便形成了动态的视频图像,一般称为视频(Video)。动态视频信息是由多幅图像画面序列构成的,每幅画面称为一帧(Frame)。播放时每幅画面保持一个极短的时间,利用人眼的视觉残留效应快速更换另一幅画面,连续不断,就产生了连续运动的感觉。电影、电视的动态效果也是利用这一原理实现的。例如,我国的电视制式是每秒钟播放25帧画面。如果把音频信号加进去,就可以实现视频、音频信号的同时播放。

视频图像信号的录入、传输和播放等许多方面继承于电视技术。当计算机对视频信号进行数字化时,就必须要在规定的时间内(如1/25秒或1/30秒)完成量化、压缩和存储等多项工作。

前面已经提到图像信号的特点中最重要的是数据量大,而动态图像信号就更加突出。例如,像比较简单的每帧352×240像素点,每个像素点16比特的图像,就有1.3 Mb,因而每秒30帧,就构成高达40 Mb/s的数据量。因此,对动态图像,就当前技术来说,必须采取必要的数据压缩手段;否则,无论是对动态图像数据的存储还是传送,都是不现实的。现有实用的视频文件格式都是压缩格式。

MPEG是(Motion Picture Experts Group,运动图像专家组)的缩写,是专门用来处理运动图像的标准。目前,MPEG在计算机和民用电视领域中获得了广泛使用。MPEG压缩算法的核心是处理帧间冗余,以大幅度地压缩数据。

MPEG-1的压缩比高达200∶1,但重建图像的质量充其量与VHS(家用录像机)相当。目前,国内市场上流行的VCD光盘就是MPEG-1的一个代表产品。由于VCD的画面和声音质量都较差,许多专家认为它最终必将被DVD(MPEG-2)淘汰。

MPEG-2压缩是使图像能恢复到广播级质量的编码方法,它的典型产品是高清晰视频光盘DVD、高清晰数字电视HDTV等。目前发展十分迅速,已成为该领域的主流趋势。