学习目标:
1.了解数字视频的概念
2.理解彩色电视节目的制式
3.掌握数字视频的参数
视频学习:
电子教材:
数字视频原理
WEB3.0的到来,数字视频改变我们的生活。我们生活的各个地方都是存在数字影像,我们行走的园区、马路、商场、地铁的监控影像,开车时行车记录仪留存的影像,学习时使用的微课、幕课视频,网络中五花八门的视频节目。数字视频已经成为我们生活的一部分。
数字视频
数字视频就是以数字形式记录的视频,和模拟视频相对的。今天无论是摄像机、照相机、手机、监控设备,都能够拍摄影像,保存在存储卡中,形成数字影像。
彩色电视制式
人们今天看到的数字影像,并不是从电脑中开始,而是起源电视,因此彩色电视制式也是数字视频的重要概念。
——NTSC制式,美国1953年,优点:接收机简单、最佳图象质量高、信号处理方便。
——PAL制式,1962年德国、中国,优点:克服N制对相位的敏感性。
——SECAM制式,法国1956年,优点:避免了串色和失真,不怕干扰,彩色效果好,但兼容性差。

电视制式区域分布图
当前在数字视频编辑中,PAL制式与NTSC制式比较常用,两者之间的区别主要表现在。

——场频:50,60,国内电压频率是50赫兹、国外电压频率是60hz
——帧频:25,30,帧就是影像动画中最小单位的单幅影像画面,相当于电影胶片上的每一格镜头。一帧就是一副静止的画面,连续的帧就形成动画,如电视图像等。帧率是1秒钟时间里传输的图片的帧数,通常用fps(Frames Per Second)表示。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数 (fps) 愈多,所显示的动作就会愈流畅,24 fps、25 fps、 30fps。
——分辨率:720*576,720*480这里的视频分辨率指的是视频屏幕分辨率,主要有640*480,720*576,720*480,1280*720,1920*1080等。视频分辨率决定视频的画面尺寸。
数字视频的参数
1.场与帧
场是以水平隔线的方式保存帧的内容,在显示时先显示第一个场的交错间隔内容,然后再显示第二个场来填充第一个场留下的缝隙。帧是视频剪辑最小单位的单幅影像画面,相当于电影胶片上的每一格镜头。一帧就是一副静止的画面,连续的帧就形成动画,在电视画面传输过程中每两场画面相当于一帧。
2.逐行扫描与隔行扫描
场与帧的产生是由于电视画面的扫描形式决定的,电视画面的扫描形式分为逐行扫描和隔行扫描。在采用隔行扫描方式进行播放的设备中,每一帧画面都会被拆分开进行显示,而拆分后得到的残缺画面就称为“场”。在采用PAL制式的电视中,由于电压频率为50Hz,显示设备每秒要播放50场画面。对于NTSC制式的电视来说,由于电压频率为60Hz,则需要每秒播放60场的画面。隔行扫描先扫描1、2、2、7……奇数行信号,后扫描2、3、4、8……偶数行信号,存在行间闪烁。
逐行扫描在拾取图像信号或重现图像时,一行紧接着一行扫描,图像细腻,无行间闪烁,图像更清晰、稳定,相比之下隔行扫描,长时间观看眼睛不易产生疲劳感。

3.帧率
帧率是指一秒钟时间里传输图片帧的数量,通常用Fps(Frames Per Second)表示。高的帧率可以得到流畅、逼真的动画。每秒钟帧数(Fps)愈多,所显示的动作就会愈流畅。常见的帧率主要有30Fps、25Fps、24Fps,其中NTSC制式采用的帧频是30Fps,PAL制式采用的帧频是25Fps,电影采用的帧率是24Fps。
4.视频分辨率
视频分辨率指的是视频屏幕分辨率,视频分辨率决定视频的画面尺寸,主要有640×480,720×576,720×480,1280×720,1920×1080,4096×2160等。以DVD为例,PAL制式使用的是720×576,NTSC制式使用的是720×480。
5.高清信号
高清信号是指达到720P以上的分辨率,720P是高清信号源的准入门槛,720P标准也被称为HD标准。720P、1080i、1080P、4K是当前主要的高清标准,720P对应的分辨率为1280×720,它被称之为高清,1080i/1080P称之为Full HD(全高清)标准(I是Interlace,隔行扫描,P是Progressive,逐行扫描),1080P的分辨率为1920×1080。
1080P也被称为蓝光或者原画,蓝光也称蓝光光碟(Blu-ray Disc),简称为BD,它是DVD之后下一时代的高画质影音储存光盘媒体(可支持Full HD影像与高音质规格)。当前,蓝光光碟已经支持4K标准,4K分辨率为4096×2160,它接近于高清分辨率的4倍,在此分辨率下,用户将可以看清画面中的每一个细节。
5.码流
码流也称为比特率,是指视频文件在单位时间内所使用的数据流量,也可称为码率,它是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越好。当前视频码流常见的设置有1M、2M、3M、5M等。
动态码率是指编解码器可根据数据量的大小自动调节带宽,遇到图像变化较快,颜色较丰富时分配的带宽大一些;图像变化较慢,颜色较不丰富时分配的带宽小一些,这样在保证图像录制质量的同时最大限度地节省网络带宽。
6.宽高比
视频宽高比是指图像的宽度和高度之间的比率。传统影视的宽高比是 4:3,宽屏幕电影的宽高比是1.85:1,高清晰度电视是16:9,全景式格式电影是 2.35:1。其中最为常见的是4:3和16:9两种规格。


