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
  SQCIF	128x96
  QCIF	176x144
  CIF	352x288
  4CIF	704x576
  SD	720x576
  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，t_top=t_bot
• 隔行图像：一帧图像的两场在不同时间得到，t_top≠t_bot

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：