第6章 動(dòng)畫、視頻技術(shù).原理

第6章動(dòng)畫、視頻數(shù)據(jù)技術(shù)本章在分析了動(dòng)畫、視頻原理的基礎(chǔ)上，介紹了模擬視頻和數(shù)字視頻的基本概念、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，最后結(jié)合幾個(gè)流行的軟件介紹計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、視頻創(chuàng)作和編輯的基本方法。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和視頻源自于靜態(tài)的圖類，將靜態(tài)的圖轉(zhuǎn)變動(dòng)態(tài)畫的關(guān)鍵是畫的量變和形變。只要將一系列形態(tài)差異的畫，在人眼中按序經(jīng)過(guò)時(shí)，人腦中就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的感覺(jué)。所以動(dòng)畫和視頻的創(chuàng)建也必須要考慮符合人類的視覺(jué)基本特征和視覺(jué)心理特性。純動(dòng)畫和視頻作品一般還需要考慮其他媒體元素的加盟，由此帶來(lái)的問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)多媒體之間的巧妙配合和超大數(shù)據(jù)量的存取。而如何顯示動(dòng)畫數(shù)據(jù)，則取決于顯示技術(shù)，目前的顯示方式主要是模擬視頻和數(shù)字視頻。6.1動(dòng)畫基礎(chǔ)什么是動(dòng)畫？動(dòng)畫大師諾曼.麥克拉倫（NormanMclaren）解釋說(shuō)，動(dòng)畫不是“會(huì)動(dòng)的畫”的藝術(shù)，而是“畫出來(lái)的運(yùn)動(dòng)”的藝術(shù)。6.1.1動(dòng)畫原理動(dòng)畫是由一系列靜態(tài)畫面，快速按序顯示而成。人眼看到的任何物體，即使它馬上消失了，它仍然在人的視覺(jué)中會(huì)停留約1/24秒鐘，這就是人眼所產(chǎn)生的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，如果當(dāng)一幅畫還沒(méi)有完全在視覺(jué)中消失前就立即播放出下一幅畫，兩幅畫就自然聯(lián)系起來(lái)，就會(huì)給人一種流暢的視覺(jué)變化效果，人腦中產(chǎn)生的便是物體在動(dòng)態(tài)。因此，電影標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了每秒24幀畫面的播放速度，其原因也就顯而易見(jiàn)了。

就動(dòng)畫的畫面來(lái)講，所表現(xiàn)的動(dòng)作并非真實(shí)的，而是憑想象設(shè)計(jì)出來(lái)的。從動(dòng)畫的制作來(lái)講，動(dòng)畫畫面是逐幅繪制的，動(dòng)畫影像也是用電影膠片或像帶以逐幅記錄的方式制作的。在動(dòng)畫的制作過(guò)程中，重要的是不僅要設(shè)計(jì)好每張畫面，同時(shí)要考慮物體運(yùn)動(dòng)的各種因素，包括物體運(yùn)動(dòng)的軌跡、方向，以及所需的時(shí)間。為了顯示物體連續(xù)變化的效果，要求上一幅畫面和下一幅畫面之間的形態(tài)變化不能太大。傳統(tǒng)的模擬動(dòng)畫的制作需要一個(gè)完整的制作班子，包括原作、腳本、總監(jiān)督、作畫監(jiān)督、美術(shù)監(jiān)督、攝影監(jiān)督、音響監(jiān)督、演出、人物設(shè)定、機(jī)械設(shè)定、設(shè)計(jì)稿、原畫、作監(jiān)、背景、動(dòng)畫、動(dòng)檢、色指定、描上、總校、拍攝、編集和配音。而數(shù)字動(dòng)畫的制作在時(shí)間和質(zhì)量上都是令人稱道的。通過(guò)計(jì)算機(jī)的各種多媒體軟件可方便且快速地完成角色的創(chuàng)建，然后利用動(dòng)畫編輯軟件實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫腳本的制作。

6.1.2動(dòng)畫類型動(dòng)畫有許多種類，可從不同的角度將其分類。按動(dòng)畫制作技術(shù)和手段可分為手工繪制和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。按照計(jì)算機(jī)動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)的方式可分為幀動(dòng)畫和造型動(dòng)畫。按動(dòng)作的表現(xiàn)形式可分為“完善動(dòng)畫”和簡(jiǎn)化的“局限動(dòng)畫”。按空間視覺(jué)效果可分為二維動(dòng)畫和三維動(dòng)畫。按播放進(jìn)行方式可分為順序動(dòng)畫和交互動(dòng)畫。本節(jié)主要討論計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法和空間視覺(jué)效果。

幀動(dòng)畫和造型動(dòng)畫幀動(dòng)畫（Frame）由圖形或畫像序列構(gòu)成，序列中的每幅靜態(tài)圖像稱為一個(gè)“幀”。幀動(dòng)畫可以分為逐幀動(dòng)畫和補(bǔ)間動(dòng)畫。在逐幀動(dòng)畫中，每一個(gè)幀上都有可編輯的角色對(duì)象，設(shè)計(jì)者可以分別進(jìn)行修改。而在補(bǔ)間動(dòng)畫中，只需要設(shè)計(jì)者在一個(gè)表演時(shí)間段的兩端分別給出兩個(gè)角色對(duì)象，表示運(yùn)動(dòng)物體的初始和終結(jié)狀態(tài)畫面，動(dòng)畫制作軟件就可通過(guò)一定的算法計(jì)算并生成自然、平滑的中間幀，從而產(chǎn)生細(xì)膩的動(dòng)畫效果。造型動(dòng)畫（Object）也被稱為對(duì)象動(dòng)畫。造型就是利用三維軟件創(chuàng)造三維形體。建立復(fù)雜的形體有三種造型技術(shù)：

1組合技術(shù)：先要繪出基本的幾何形體，再將它們變成需要的形狀，然后通過(guò)不同的方法將它們組合在一起。2拓展技術(shù)：先創(chuàng)造出二維輪廓，再將其拓展到三維空間。3放樣技術(shù)：先創(chuàng)造出一系列二維輪廓，用來(lái)定義形體的骨架，再將幾何表面附于其上，從而建立立體圖形。制作造型動(dòng)畫時(shí)，首先要分別對(duì)動(dòng)畫中的每個(gè)對(duì)象進(jìn)行特征設(shè)計(jì)，然后再由這些具有個(gè)性化的對(duì)象組成完整的動(dòng)畫畫面。經(jīng)過(guò)特征設(shè)計(jì)的對(duì)象，必須按照一定的要求經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換后才能形成連續(xù)的動(dòng)畫。在電影特技中，為了得到比較真實(shí)的感覺(jué)，虛擬角色的造型可以通過(guò)基于物理的動(dòng)畫，例如真實(shí)演員可以身帶與計(jì)算機(jī)相連的傳感設(shè)備（如傳感衣、傳感手套等）去完成一系列動(dòng)作，這些動(dòng)作通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件接收后就可作為虛擬角色的動(dòng)作造型。因此，完成動(dòng)畫至少繪圖、造型、動(dòng)畫三個(gè)步步驟，動(dòng)畫就是使各種造型運(yùn)動(dòng)起來(lái)，制作人員所要做的是定義關(guān)鍵幀或?qū)ο笤煨停瑒?dòng)畫的中間態(tài)交給計(jì)算機(jī)去計(jì)算完成。二維動(dòng)畫和三維動(dòng)畫二維動(dòng)畫2D的圖像設(shè)計(jì)只局限于平面，缺乏立體感，對(duì)諸如光、影、景深、景淺要求不高，所以制作也比較簡(jiǎn)單。

三維動(dòng)畫3D的圖像設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)空間概念，配上真實(shí)色彩和3D虛擬環(huán)境，動(dòng)畫效果將顯得相當(dāng)逼真。實(shí)質(zhì)上，3D動(dòng)畫是基于計(jì)算機(jī)特殊的3D動(dòng)畫軟件給出的一個(gè)虛擬的三維空間，通過(guò)創(chuàng)建物體的模型，把模型放在這個(gè)虛擬的三維空間，配上燈光效果，然后賦予對(duì)象以動(dòng)態(tài)效果和質(zhì)感效果。從某種角度來(lái)說(shuō)，三維動(dòng)畫的創(chuàng)作有點(diǎn)類似于實(shí)際工作中的雕刻，攝影，布景設(shè)計(jì)及舞臺(tái)燈光等綜合使用，所以在虛擬的三維環(huán)境中的工作重點(diǎn)也就是要控制各種組合、光線和三維對(duì)象。動(dòng)畫制作軟件有許多，比較流行的有如Flash、Director、Animator、3DStudioMAX、LightWave3D、Alias/WaveFront、AnimatorStudio、SoftImage3D、StrataStudioPro。Flash支持動(dòng)畫、聲音以及交互功能，多媒體編輯能力很強(qiáng)，并能直接生成網(wǎng)頁(yè)代碼，是制作網(wǎng)絡(luò)交互動(dòng)畫最好的工具。利用Flash也可制作三維動(dòng)畫，但由于Flash本身沒(méi)有三維建模功能，可以先利用AdobeDimensions創(chuàng)建三維動(dòng)畫，再導(dǎo)入到Flash中進(jìn)行合成，可生存效果較好的三維效果。Director是功能較強(qiáng)的二維動(dòng)畫制作軟件，并可以創(chuàng)建交互功能的動(dòng)畫，利用一些技巧可以產(chǎn)生三維視覺(jué)效果，也可以通過(guò)導(dǎo)入三維電影或三維圖片組來(lái)產(chǎn)生真正的三維動(dòng)畫。使用Director的Xtra功能，可以在Director中嵌入一些制作三維的外部程序，如使用QD3DXtra系統(tǒng)擴(kuò)展，可以在Director演員表中加入全交互的三維對(duì)象。3DStudioMAX完成的物體質(zhì)感非常強(qiáng)烈，光線反射、折射、陰影、鏡像、色彩都非常清楚。并被廣泛運(yùn)用于三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)、影視廣告設(shè)計(jì)、室內(nèi)外裝飾設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。6.2視頻基礎(chǔ)6.2.1動(dòng)態(tài)視頻的顏色空間在視頻播放設(shè)備、投影機(jī)、電視機(jī)和其他顯示設(shè)備中，通常有復(fù)合視頻、S-Video和分量視頻3種接口，它們都與動(dòng)態(tài)視頻的顏色空間有關(guān)。常用的色彩系統(tǒng)有RGB、YIQ、YUV。許多顯示設(shè)備中都使用了紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三原色圖像，利用RGB三原色的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)記錄和表述圖像信息。計(jì)算機(jī)與顯示設(shè)備連接也使用RGB接口，其中通過(guò)RGB三根信號(hào)線分別傳輸圖像信號(hào)。YUV顏色空間是歐洲電視系統(tǒng)（PAL制式）所采用的顏色編碼方法。與RGB視頻信號(hào)傳輸相比，YUV編碼只占用極少的帶寬（RGB要求三個(gè)獨(dú)立的視頻信號(hào)同時(shí)傳輸），可以優(yōu)化彩色視頻信號(hào)的傳輸。由于亮度信號(hào)是單獨(dú)傳輸?shù)?，所以可兼容黑白電視?/p>

YUV中的“Y”代表明亮度（Luminance或Luma），代表顏色的相對(duì)明暗程度，“亮度”是由輸入RGB信號(hào)疊加而成的?！癠”和“V”表示的是C色度（Chrominance或Chroma），分別定義了顏色的色調(diào)和飽和度。也就是說(shuō)C色度通過(guò)相應(yīng)電視制式的解碼方式解調(diào)出Cr和Cb兩路信號(hào)。色調(diào)Cr反映了RGB輸入信號(hào)紅色部分與RGB信號(hào)亮度值之間的差異，飽和度Cb指顏色的純度，它反映的是RGB輸入信號(hào)藍(lán)色部分與RGB信號(hào)亮度值之間的差異，這色差信號(hào)就是分量信號(hào)（Y、R-Y、B-Y）。在北美的NTSC電視系統(tǒng)中，采用的是YIQ色彩系統(tǒng)，Y是亮度，即圖像的灰度值，I和Q則是指色調(diào)。

分量視頻是指按色彩分量如Y、Cb、Cr分別輸出。復(fù)合信號(hào)是將亮度信號(hào)、彩色信號(hào)和同步信號(hào)合成的信號(hào)。S-Video視頻接口取消了信號(hào)疊加，將RGB三原色和亮度進(jìn)行分離處理。S-Video是一種兩分量的視頻信號(hào)，它將兩個(gè)色差信號(hào)U、V合并的彩色信號(hào)C，并以Y/C格式進(jìn)行記錄。這種信號(hào)不僅其亮度和色度都具有較寬的帶寬，而且由于亮度和色度分開(kāi)傳輸，可以減少其互相干擾，水平分解率可達(dá)420線，它的特點(diǎn)是信號(hào)質(zhì)量較高。6.2.2彩色空間變換由于許多廣播標(biāo)準(zhǔn)，如歐洲的PAL和北美的NTSC電視系統(tǒng)，都采用亮度和色差視頻信號(hào)。因此需要一種機(jī)制進(jìn)行不同色彩格式間的轉(zhuǎn)換，這也稱為色彩空間變換。為了將彩色圖像按亮度和顏色分別處理，就要把RGB空間表示的彩色圖像變換到其他彩色空間。目前采用的彩色空間變換有三種：YIQ

、YUV和YCrCb。每種變換使用的參數(shù)是為了適應(yīng)某種類型的顯示設(shè)備。例如，YIQ用于NTSC彩色電視制式，YUV用于PAL制和SECAM彩色電視制式，而YCrCb用于連接在計(jì)算機(jī)上的顯示器。在YUV模型中，Y表示亮度，U、V是構(gòu)成彩色的兩個(gè)分量。考慮人的視覺(jué)系統(tǒng)和陰極射線管的非線性特性，YUV和RGB的對(duì)應(yīng)關(guān)系近似換算式如下：

Y=0.299R+0.587G+0.114BU=-0.147R-0.289G+0.436BV=0.615R-0.515G-0.100BYIQ與RGB彩色空間變換所對(duì)應(yīng)關(guān)系表示如下：Y=0.299R+0.587G+0.114BI=0.596R-0.275G-0.321BQ=0.212R-0.523G+0.311B用YUV或YIQ模型來(lái)表示彩色圖像的優(yōu)點(diǎn)是亮度信號(hào)Y和色差信號(hào)UV(或IQ)是相互獨(dú)立的，可對(duì)Y、U和V三種圖像信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行編輯和編碼。所以彩色模擬視頻采用的是加色（三色疊加）信號(hào)，首先要把彩色圖像分解為R、G、B三原色。圖像的傳輸信號(hào)可以是單色信號(hào)和復(fù)合信號(hào)。單色信號(hào)傳輸即分別傳輸R、G、B三原色信號(hào)，同時(shí)加上視頻同步信號(hào)，在接收端合成顯示信號(hào)。在采用8位顏色的數(shù)字電視系統(tǒng)中，亮度定義為16至235，色度Cb和Cr信號(hào)的取值范圍為16至240，其中128與0相等。YCrCb和RGB色彩空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：R'=1.164(Y-16)+1.596(Cr-128)G'=1.164(Y-16)-0.813(Cr-128)-0.392(Cb-128)B'=1.164(Y-16)+1.596(Cr-128)其中R'G'B'是伽馬（Gamma）校正RGB數(shù)值。由于CRT顯示器在信號(hào)幅度和輸出強(qiáng)度間是非線性關(guān)系，通過(guò)伽馬校正信號(hào)可使它們之間的關(guān)系轉(zhuǎn)為線性化。6.2.3視頻顯示和格式電視機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器的陰極射線管（CRT），使用3個(gè)電子槍分別產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)三種波長(zhǎng)的光，在彩色顯像管上又使用了紅、綠、藍(lán)這三種磷光材料發(fā)光合成彩色，這樣就需要把用YUV或YIQ表示的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成用RGB表示的圖像信號(hào)才能顯示。模擬視頻信號(hào)通過(guò)光柵掃描的方法顯示在屏幕上。通過(guò)一定的掃描行數(shù)和速度，在屏幕上從上到下進(jìn)行掃描，從而產(chǎn)生圖像的集合信號(hào)。動(dòng)態(tài)的視頻圖像就是連續(xù)顯示的不同掃描圖像。獲取模擬視頻圖像的設(shè)備可以是模擬或數(shù)字的顯示設(shè)備。所不同的是，使用數(shù)字顯示設(shè)備時(shí)，必須要經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換。模擬視頻的常用格式有專用格式的BetacamSP，家用格式的VHS、8mm和Hi8等。BetacamSP：專業(yè)格式比其他格式的分辨率更高，而噪聲最少，但價(jià)格高。VHS：使用12mm帶寬的錄影帶。水平解像度為280-300線。因?yàn)槭?2mm帶寬的錄影帶，也有人稱之為V12。8mm：也稱為V8。因?yàn)樗褂玫匿浻皫?mm的帶寬所致，全名為Video8簡(jiǎn)稱V8。水平解像度為270線。Hi8：Hi8與V8同為使用8mm帶寬的錄影帶，但是水平解像度為400線。6.2.4模擬視頻標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻的標(biāo)準(zhǔn)也稱為電視制式，目前流行的模擬彩色電視有三大制式，即PAL制、NTSC制和SECAM制。美、日、加拿大等國(guó)采用是NTSC制。德、英、西歐等國(guó)采用是PAL制，我國(guó)也采用PAL制。法、俄等國(guó)采用的是SECAM制。由于電視頻道的帶寬是有限的，因此，模擬電視調(diào)諧器接收模擬電視信號(hào)時(shí)，無(wú)論是哪一種制式，都要使兩個(gè)色差信號(hào)調(diào)制到某個(gè)副載波頻率上，采用頻譜搬移的方法將許多不同頻率的高頻電視信號(hào)變換成一個(gè)固定的中頻輸出，然后與Y信號(hào)共頻帶傳送。

NTSC視頻NTSC（美國(guó)國(guó)家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，NationalTelevisionStandardsCommittee）是1952年定義的彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，稱為正交平衡調(diào)幅制式。NTSC采用的是YIQ彩色空間，鑒于人眼難于分辨藍(lán)、品紅間的顏色細(xì)節(jié)和容易分辨紅、黃間的顏色細(xì)節(jié)這個(gè)特點(diǎn)，采用藍(lán)、品紅間色差信號(hào)Q和紅、黃間的色差信號(hào)I去代替藍(lán)、紅兩個(gè)色差信號(hào)。

NTSC制首先是將Q和I這兩個(gè)色差信號(hào)（其頻率為3.58MHz、相位分別為0°及90°的副載波信號(hào)）進(jìn)行正交平衡調(diào)幅，然后將亮度信號(hào)Y和調(diào)制后的色度信號(hào)混合，再加上復(fù)合同步、復(fù)合消隱及色同步等輔助信號(hào)，結(jié)果產(chǎn)生彩色復(fù)合全電視信號(hào)CVBS去調(diào)制發(fā)射機(jī)，在接收端可利用同步檢波的方法恢復(fù)這兩個(gè)色差信號(hào)。NTSC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定視頻源每秒鐘需要發(fā)送30幅完整的圖像，每個(gè)幀的總行數(shù)只有525。為了避免出現(xiàn)嚴(yán)重的閃爍現(xiàn)象，采用隔行掃描法。將每一幀均分為兩個(gè)場(chǎng)，每場(chǎng)的掃描行數(shù)為262.5行。一部分全是奇數(shù)行，另一部分則全是偶數(shù)行。顯示的時(shí)候，先掃描奇數(shù)行，再掃描偶數(shù)行，就可以有效地改善圖像顯示的穩(wěn)定性。所以其幀頻為30Hz，場(chǎng)掃描頻率是60Hz。PAL視頻PAL（逐行倒相，PhaseAlternateLine）是1962年德國(guó)制定的彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，也稱為逐行倒相正交平衡調(diào)幅制。PAL制式采用YUV顏色模型，它首先是將U和V這兩個(gè)色差信號(hào)（其頻率為4.43MHz、相位分別為0°及±90°的副載波信號(hào)）進(jìn)行正交平衡調(diào)幅，如色差信號(hào)V對(duì)副載波進(jìn)行平衡調(diào)幅時(shí)，一行為90°，另一行為-90°。PAL制改善了NTSC制對(duì)于相位的敏感性，從而減小了由于相位變化所引起的色調(diào)失真。根據(jù)不同的參數(shù)細(xì)節(jié)，PAL制式還可分為G、I、D等制式，我國(guó)使用PAL-D制式，該彩色電視制式規(guī)定視頻源每秒鐘需要發(fā)送25幅完整的圖像，每個(gè)幀的總行數(shù)為625，也采用隔行掃描法，每一場(chǎng)的掃描行數(shù)為312.5行。所以其幀頻為25Hz，場(chǎng)掃描頻率是50Hz。SECAM視頻SECAM（順序傳送彩色與存儲(chǔ)SEquentialCouleurAvecMemoire）是法國(guó)采用的一種電視制式。1956年由法國(guó)工程師亨利.弗朗斯于提出，并于1967年付之實(shí)用的兼容性彩色電視制式。SECAM制式是色差信號(hào)對(duì)副載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻，而兩個(gè)色差信號(hào)R-Y和B-Y是逐行輪換傳送的方式，又稱為順序傳送與存儲(chǔ)復(fù)用調(diào)頻制。在信號(hào)傳輸過(guò)程中，亮度信號(hào)每行都傳送，而兩個(gè)色差信號(hào)則是逐行依次傳送，在接收端可利用延遲線將收到的信號(hào)延遲一行，使每一行所傳送的色差被使用兩次，用來(lái)彌補(bǔ)了每行中缺少的另一個(gè)色差信號(hào)。這種利用行錯(cuò)開(kāi)傳輸時(shí)間的辦法，可以避免同時(shí)傳輸時(shí)所產(chǎn)生的串色以及由其造成的彩色失真。SECAM制式也采用隔行掃描法，其幀頻和場(chǎng)頻與PAL-D制式相同。三種電視制式的區(qū)別在這三種制式中，NTSC制式最早研究成功，PAL制式和SECAM制式分別針對(duì)NTSC制式的缺點(diǎn)而提出的改進(jìn)制式。制式的主要區(qū)別在于其幀頻不同、分辨率不同、信號(hào)的帶寬不同、可載頻率不同或色彩空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系不同。表6-1列出了三種電視制式的主要技術(shù)指標(biāo)。

表6-1三種電視制式的主要技術(shù)指標(biāo)6.3數(shù)字視頻6.3.1數(shù)字視頻概述什么是數(shù)字視頻數(shù)字視頻（DigitalVideo-DV）是定義壓縮圖像和聲音數(shù)據(jù)記錄及回放過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字視頻的特點(diǎn)影像質(zhì)量好、音響效果好、設(shè)備價(jià)格較低、不會(huì)導(dǎo)致制作過(guò)程的質(zhì)量損失、不需要視頻捕捉卡和幀同步卡，捕捉和錄制是實(shí)時(shí)的。大部分?jǐn)?shù)碼攝像機(jī)都能通過(guò)FireWire(IEEE1394)接口與計(jì)算機(jī)相連，可以實(shí)時(shí)錄像并能進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)傳輸。模擬視像設(shè)備中的視頻信號(hào)是模擬信號(hào)，如果要將模擬視像設(shè)備中的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字視頻信號(hào)，就需要通過(guò)視頻卡的處理。模擬攝像機(jī)就是最常見(jiàn)的模擬視像設(shè)備，我們要從模擬攝像機(jī)中獲取數(shù)字視頻的話，一般是先將視頻源影像的顏色和亮度信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再記錄到儲(chǔ)存介質(zhì)。然后經(jīng)過(guò)視頻捕捉設(shè)備的采樣、量化和編碼，也就是將模擬視頻信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字的“０”或“１”的過(guò)程。計(jì)算機(jī)的作用是控制視頻采集卡的實(shí)時(shí)工作，并將采集獲取的數(shù)字視頻以一定的格式存儲(chǔ)在介質(zhì)上。

數(shù)字視頻是可以通過(guò)軟件播放器在計(jì)算機(jī)上直接進(jìn)行播放的。但如果要在攝像機(jī)、電視機(jī)上觀看數(shù)字視頻，則需要一個(gè)從D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器將二進(jìn)制信息解碼成模擬信號(hào)，才能進(jìn)行播放。

數(shù)字視頻編輯數(shù)字視頻編輯包括利用采集卡將數(shù)字化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MPEG或AVI文件，還包括可以利用有關(guān)軟件進(jìn)行線性編輯或非線性編輯。MPEG文件是經(jīng)過(guò)壓縮的，一般不適合再編輯，但也可以利用工具作如添加字幕、配音等簡(jiǎn)單的編輯。而AVI文件比較適合于再編輯，除了可以添加字幕、配音等簡(jiǎn)單編輯外，還能進(jìn)行圖像疊加和增加特技效果。在數(shù)字視頻編輯中，相對(duì)于線性編輯來(lái)說(shuō)，非線性編輯更具有特色：1

在非線性編輯軟件環(huán)境中，可以反復(fù)多次對(duì)數(shù)字視頻文件或部分進(jìn)行編輯和處理。2非線性編輯系統(tǒng)的實(shí)際編輯過(guò)程中，只編輯點(diǎn)和特技效果的記錄。任何對(duì)剪輯的剪切、復(fù)制、順序調(diào)動(dòng)都不影響畫面的質(zhì)量。3

非線性編輯系統(tǒng)可以是硬件，也可以是軟件。特點(diǎn)是功能強(qiáng)，集成度高。數(shù)字視頻常用格式有關(guān)數(shù)字視頻（DV）的格式要從兩個(gè)方面來(lái)討論，一是具有DV格式的設(shè)備，另一方面是數(shù)字視頻壓縮技術(shù)。從具有DV格式的設(shè)備來(lái)講，相關(guān)的錄像機(jī)系列有D1、D2、D3、D5等標(biāo)準(zhǔn)格式，按其記錄方式又分?jǐn)?shù)字分量（D1、D5）和數(shù)字復(fù)合（D2、D3）。從數(shù)字視頻壓縮技術(shù)方面來(lái)講，數(shù)字錄像機(jī)的記錄格式分有非壓縮和壓縮兩大類。非壓縮記錄格式是以原有信號(hào)碼率（每秒傳遞的bit數(shù)）直接記錄輸入信號(hào)，所記錄的圖像質(zhì)量最高，原信號(hào)損失最小。壓縮記錄格式是有損的記錄格式。編碼過(guò)程中去除了一些較弱的感知信號(hào)后重新編碼記錄。由于數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量特別大，通常都采用壓縮編碼技術(shù)。6.3.2CCIR標(biāo)準(zhǔn)CCIR標(biāo)準(zhǔn)是有關(guān)于廣播電視以及有關(guān)的通信設(shè)備方面的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)以國(guó)際電信組織下屬的國(guó)際無(wú)線電協(xié)商委員會(huì)（CCIR）命名。1993年已并入國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）標(biāo)準(zhǔn)中，CCIR標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)于ITU標(biāo)準(zhǔn)中的ITU-R。該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了數(shù)字地面電視廣播的業(yè)務(wù)復(fù)用、傳送和識(shí)別方法、HDTV演播信號(hào)系統(tǒng)。CCIR標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容見(jiàn)表6-2。表6-2CCIR標(biāo)準(zhǔn)（ITU-R標(biāo)準(zhǔn)）序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)相關(guān)內(nèi)容1M.633-3406MHz頻段低極地軌道衛(wèi)星運(yùn)行的衛(wèi)星應(yīng)急位置指示無(wú)線電信標(biāo)（衛(wèi)星EPIRB）系統(tǒng)的傳輸特征2M.541-9用于海上移動(dòng)業(yè)務(wù)的數(shù)字選擇性呼叫設(shè)備的運(yùn)行程序3M.493-11海上移動(dòng)業(yè)務(wù)使用的數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)4M.1678移動(dòng)系統(tǒng)的自適應(yīng)天線5M.1677國(guó)際摩爾斯電碼6M.1174-2用于450至470MHz之間用于船上通信的設(shè)備的技術(shù)特征7BT.1680應(yīng)用于劇院環(huán)境的大屏幕數(shù)字成像分配的基帶成像格式8BT.1368-4VHF/UHF波段的陸地?cái)?shù)字聲音廣播的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)9BT.1201-1超高清晰度成像10BS.1679應(yīng)用于劇院環(huán)境的大屏幕數(shù)字成像的音頻質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)11BT.655-7調(diào)幅殘余邊帶陸地電視系統(tǒng)受無(wú)用模擬視頻信號(hào)和相關(guān)聲音信號(hào)干擾射頻保護(hù)比12BT.1675最小化廣播系統(tǒng)回路延遲干擾的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作實(shí)踐13,BT.1674廣播制作和后期制作的元數(shù)據(jù)要求14BT.1300-2數(shù)字地面電視廣播的業(yè)務(wù)復(fù)用、傳送和識(shí)別方法15,BT.1210-3主觀評(píng)定中要使用的測(cè)試材料16BT.1120-5HDTV演播信號(hào)的數(shù)字干擾17BS.1114-5,用于向工作在30-3000MHz頻率范圍內(nèi)的車載、便攜和固定接收機(jī)廣播的陸地?cái)?shù)字聲音廣播系統(tǒng)18BR.602-5用于節(jié)目?jī)?nèi)容評(píng)估的高清晰度電視記錄的交換19BR.265-9,用于電視的電影節(jié)目國(guó)際交換的操作實(shí)踐20S.580-6用作運(yùn)行于靜止衛(wèi)星地球站天線的設(shè)計(jì)目標(biāo)的輻射圖6.3.3數(shù)字電視數(shù)字電視就是采用數(shù)字技術(shù)的電視。由于數(shù)字電視具有能實(shí)現(xiàn)雙向交互業(yè)務(wù)、抗干擾能力強(qiáng)、頻率資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)。如今，在交互電視、遠(yuǎn)程教育、會(huì)議電視、電視商務(wù)、影視點(diǎn)播等應(yīng)用中，數(shù)字電視提供了優(yōu)質(zhì)的電視圖像和更多的視頻服務(wù)。數(shù)字電視的基本原理

數(shù)字電視的含義除了是指數(shù)字電視接收機(jī)外，還包含了從發(fā)送、傳輸?shù)浇邮盏娜^(guò)程。由電視臺(tái)送出的圖像及聲音信號(hào)，經(jīng)數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后，形成數(shù)字電視信號(hào)，經(jīng)過(guò)無(wú)線介質(zhì)或有線介質(zhì)傳送到數(shù)字電視接收機(jī)，然后通過(guò)數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出圖像及伴音。

與模擬電視系統(tǒng)不同的是，電視節(jié)目從攝制、編輯、播送、傳輸、接收到顯示的全過(guò)程均采用全數(shù)字化的技術(shù)處理，信號(hào)在整個(gè)過(guò)程中的損失大大減小，接收到的電視節(jié)目質(zhì)量基本與演播現(xiàn)場(chǎng)水平相同。數(shù)字電視也可以以模擬電視信號(hào)為信源，對(duì)模擬電視信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，然后可對(duì)數(shù)字化后的信號(hào)進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、處理和傳輸，還可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、監(jiān)測(cè)和控制。數(shù)字電視中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有數(shù)字電視廣播實(shí)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和傳輸過(guò)程中的多路復(fù)用技術(shù)。數(shù)字電視的主要特點(diǎn)1

圖像清晰度好，音頻質(zhì)量高，支持5.1聲道的數(shù)字環(huán)繞聲節(jié)目源。而數(shù)字信號(hào)可通過(guò)精確的再生過(guò)程重建原始信號(hào)，可避免非線性失真的影響，還可以采用糾錯(cuò)編碼技術(shù)提高電視機(jī)的抗噪聲、抗干擾能力。2

傳輸效率高。通過(guò)使用先進(jìn)的信道編碼和調(diào)制方法，一個(gè)頻帶內(nèi)可實(shí)現(xiàn)多路、多套節(jié)目的同時(shí)傳輸。3

數(shù)字電路成本低、無(wú)需調(diào)整和調(diào)諧、容易維修。4

提供全新的業(yè)務(wù)方式。數(shù)字電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)的結(jié)合，將提供更豐富的信息源、共享方式、交互方式，可擴(kuò)大用戶使用和控制信息使用的自由度。5

便于信號(hào)的存儲(chǔ)?？梢源鎯?chǔ)多幀的電視信號(hào)，而且所用的存儲(chǔ)時(shí)間與信號(hào)的特性無(wú)關(guān)。6實(shí)現(xiàn)高效的控制。與計(jì)算機(jī)配合不僅可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制和調(diào)整，很容易實(shí)現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾技術(shù)。數(shù)字電視的分類

數(shù)字電視可以按以下幾種方式分類：

（1）按信號(hào)傳輸方式分類：可以分為地面無(wú)線傳輸（地面數(shù)字電視）、衛(wèi)星傳輸（衛(wèi)星數(shù)字電視）、有線傳輸（有線數(shù)字電視）三類。（2）按產(chǎn)品類型分類：可以分為數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機(jī)頂盒、一體化數(shù)字電視接收機(jī)。

（3）按清晰度分類：可以分為普及型數(shù)字電視（PDTV）或者低清晰度數(shù)字電視（LDTV）、標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視（SDTV）和高清晰度數(shù)字電視（HDTV）。低清晰度數(shù)字電視的圖像水平清晰度大于250線，VCD的圖像格式屬于低清晰度數(shù)字電視（LDTV）水平。標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視的圖像水平清晰度大于500線，DVD的圖像格式屬于標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視（SDTV）水平。高清晰度數(shù)字電視的圖像水平清晰度大于800線。（4）按顯示屏幕幅型分類：可以分為4：3幅型比和16：9幅型比兩種類型。（5）按掃描線數(shù)（顯示格式）分類：可以分為HDTV掃描線數(shù)（大于1000線）和SDTV掃描線數(shù)（600～800線）等。數(shù)字電視廣播實(shí)現(xiàn)技術(shù)數(shù)字電視廣播中，其信號(hào)的流程包括制作（編輯）、信號(hào)處理、廣播（傳輸）和接收（顯示）幾個(gè)過(guò)程。目前，用于數(shù)字節(jié)目制作的手段主要有：數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和數(shù)字照像相機(jī)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字編輯機(jī)、數(shù)字字幕機(jī)；用于數(shù)字信號(hào)處理的手段有：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DSP）、壓縮、解壓、縮放等技術(shù)；用于傳輸?shù)氖侄斡校旱孛鎻V播傳輸、有線電視（或光纜）傳輸、衛(wèi)星廣播（DSS）及寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)（ISDN）、DVD等；用于接受顯示的手段有：陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器、等離子體顯示器、投影顯示等。下面主要了解一下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮的技術(shù)和數(shù)字電視的傳輸途徑。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮的技術(shù)演播室質(zhì)量的數(shù)字化電視信號(hào)的數(shù)據(jù)率在200Mbps，而高清晰度電視，在1920×1080顯示格式下的視頻傳輸碼率中高達(dá)995Mbps，如此高的數(shù)據(jù)率是無(wú)法在模擬電視頻道帶寬內(nèi)傳輸?shù)?，因此必須要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。數(shù)據(jù)壓縮可通過(guò)壓縮信源編解碼和信道編碼兩種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。1壓縮信源編解碼技術(shù)包括視頻和音頻壓縮編解碼技術(shù)。通過(guò)視頻編碼技術(shù)將模擬圖聲信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)源，再進(jìn)行MPEG-2壓縮編碼。MPEG-2支持標(biāo)準(zhǔn)分辨率的16：9寬屏及高清晰度電視等多種格式，其碼率范圍為3～40Mbps。2信道編碼技術(shù)信道編碼技術(shù)主要采用數(shù)字電視信道的編解碼及調(diào)制解調(diào)數(shù)字調(diào)制技術(shù)。目的是提高單位頻寬數(shù)據(jù)傳送率。主要的方法是通過(guò)糾錯(cuò)編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù)提高信號(hào)的抗干擾能力，通過(guò)調(diào)制把傳輸信號(hào)放在載波上以便發(fā)射。目前各國(guó)數(shù)字電視所采用的糾錯(cuò)、均衡等技術(shù)、帶寬、調(diào)制方式都是不同的。數(shù)字傳輸?shù)某Ｓ谜{(diào)制方式有：正交振幅調(diào)制（QAM）：調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比高，適合有線電視電纜傳輸。

鍵控移相調(diào)制（QPSK）：調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比低，適合衛(wèi)星廣播。殘留邊帶調(diào)制（VSB）：抗多徑（即重影）傳播效應(yīng)好，適合地面廣播。編碼正交頻分調(diào)制（COFDM）：抗多徑傳播效應(yīng)和同頻干擾好，適合地面廣播和同頻網(wǎng)廣播。數(shù)字電視的傳輸數(shù)字電視的傳輸途徑可分為三種：數(shù)字衛(wèi)星電視、數(shù)字有線電視和數(shù)字地面開(kāi)路電視。這三種數(shù)字電視的信源編碼都采用MPEG-2的復(fù)用數(shù)據(jù)包，但由于它們的傳輸途徑不同，在信道編碼方面分別采用了不同的調(diào)制方式。例如：歐洲D(zhuǎn)VB數(shù)字電視系統(tǒng)中，數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)（DVB-S）采用正交相移鍵控調(diào)制（OPSK）；數(shù)字有線電視系統(tǒng)（DVB-C）采用正交調(diào)幅調(diào)制（QAM）；數(shù)字地面開(kāi)路電視系統(tǒng)（DVB-T）采用更為復(fù)雜的編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制（COFDM）。數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)是HDTV的關(guān)鍵部分之一，其特點(diǎn)是具有可擴(kuò)展性、分級(jí)性、交互性。發(fā)送信息時(shí)，復(fù)用器將由編碼器送來(lái)的視/音頻等數(shù)據(jù)比特流分成組，經(jīng)處理復(fù)合成單路串行的比特流，送給信道編碼及調(diào)制。而接收信息的過(guò)程正好相反。數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在國(guó)際上的數(shù)字電視存在三種標(biāo)準(zhǔn)，第一種是美國(guó)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)，第二種是歐洲的DVB標(biāo)準(zhǔn)，第三種是日本的ISDB標(biāo)準(zhǔn)。ATSC標(biāo)準(zhǔn)ATSC（AdvancedTelevisionSystemCommittee先進(jìn)電視制式委員會(huì)）是美國(guó)高清晰度數(shù)字電視聯(lián)盟制訂的包括數(shù)字式高清晰度電視（HDTV）在內(nèi)的先進(jìn)電視系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)由四個(gè)分離的層級(jí)組成，最高為圖像層，確定圖像的形式，包括象素陣列、幅型比和幀頻。次高層是圖像壓縮層，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。第三層是系統(tǒng)復(fù)用層，特定的數(shù)據(jù)被納入不同的壓縮包中，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。最低是傳輸層，確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。DVB標(biāo)準(zhǔn)DVB（DigitalVideoBroadcasting數(shù)字視頻廣播）是包括DVB數(shù)字衛(wèi)星和有線電視傳輸系統(tǒng)在內(nèi)的電視廣播系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)具有靈活可擴(kuò)充和移動(dòng)通信的優(yōu)勢(shì)。目前已經(jīng)作為世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)被大多數(shù)國(guó)家接受，包括中國(guó)。

DVB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)字電視使用統(tǒng)一的MPEG-2壓縮方法和MPEG-2傳輸流及復(fù)用方法，其中音頻壓縮可以有立體聲MUSICAM、多聲道MUSICAM及AC-3等多種選擇。還包括提供廣播節(jié)目的細(xì)節(jié)信息、統(tǒng)一的R-S糾錯(cuò)碼、統(tǒng)一的加擾系統(tǒng)和條件接收公共接口。DVB標(biāo)準(zhǔn)也允許選用不同的接收系統(tǒng)。對(duì)于不同的傳輸媒體，可采用不同的調(diào)制方法及通道編碼糾錯(cuò)方法。目前，DVB已包括以下多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：DVB-S:用于數(shù)字電視衛(wèi)星直播。它采用QPSK（四相相移鍵控）調(diào)制，通過(guò)減小傳輸信號(hào)頻帶來(lái)提高信道頻帶利用率，可以將二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換為多進(jìn)制(即N進(jìn)制)數(shù)據(jù)來(lái)傳輸。同時(shí)使用了MPEG-2格式，接收端達(dá)到CCIR601演播室質(zhì)量的碼率為9Mbps，達(dá)到PAL質(zhì)量的碼率為5Mbps。一個(gè)54MHz轉(zhuǎn)發(fā)器傳送速率可達(dá)68Mbps，并可供多套節(jié)目復(fù)用。DVB-C：用于數(shù)字電視有線廣播。主要有16、32、64QAM（正交幅度調(diào)制）三種調(diào)制方式，采用64QAM（64bit正交幅度調(diào)制）調(diào)制時(shí)，一個(gè)PAL通道的傳送碼率為41.34Mbps，還可供多套節(jié)目復(fù)用。DVB-T：用于數(shù)字電視地面開(kāi)路。MPEG-2數(shù)字視音頻壓縮編碼仍然是開(kāi)路傳輸?shù)暮诵?。采用COFDM調(diào)制方式，8M帶寬，可分為2k和8k兩種載波模式。ISDB標(biāo)準(zhǔn)ISDB（IntegratedServicesDigitalBroadcasting綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播）是日本的DIBEG（DigitalBroadcastingExpertsGroup數(shù)字廣播專家組）制訂的數(shù)字廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。ISDB利用一種已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)用方案在一個(gè)普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類的信號(hào)，對(duì)于已經(jīng)復(fù)用的信號(hào)還可以通過(guò)各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴(kuò)展性、共通性，便于靈活地集成和發(fā)送多節(jié)目的電視和其它數(shù)據(jù)。6.3.4HDTV什么是高清晰度數(shù)字電視高清晰度電視HDTV(High

DefinisionTV)是美國(guó)首先提出的，經(jīng)過(guò)八年的技術(shù)開(kāi)發(fā)，美國(guó)聯(lián)邦委員會(huì)(FCC)于1995年正式確定HDTV地面廣播方式和產(chǎn)品的規(guī)格。1998年，美國(guó)已正式開(kāi)播數(shù)字高清晰度節(jié)目。以后在許多其他國(guó)家也逐漸開(kāi)播了數(shù)字電視節(jié)目。HDTV是數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)中最高級(jí)的一種。國(guó)際無(wú)線電咨詢委員會(huì)對(duì)HDTV系統(tǒng)的定義是:“當(dāng)觀看距離約為屏幕高度的3倍時(shí)，該系統(tǒng)能使顯像的實(shí)際效果等于或接近于由視力正常的觀眾觀看原始景物或表演時(shí)所取得的印象。”高清晰度數(shù)字電視建立在數(shù)字信號(hào)處理、大規(guī)模集成電路制造和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上。主要采用了抗干擾性能極強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)，將顯示分辨率提高到1000線以上，從而顯著地提高了圖像的清晰度。接收?qǐng)D像的寬和高之比由原來(lái)的4：3增加到16：9，并增加了家庭影院效果的5.1聲道環(huán)繞聲，同時(shí)消除了傳輸過(guò)程中可能帶來(lái)的重影和噪聲影響。HDTV的實(shí)現(xiàn)的是真正將電影院的視聽(tīng)效果帶入到了家庭當(dāng)中。高清晰度電視的技術(shù)特征VCD屬于普及型低清晰度數(shù)字電視，只相當(dāng)于目前的模擬電視，水平清晰度在300線上下。DVD屬于標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視SDTV，其圖像和伴音的質(zhì)量都高于目前的模擬電視，圖像格式有720×480p（P為逐行掃描）和720×525P等，并且其頻道利用率高。高清晰度電視具有更高的圖像分辨率和清晰度，其圖像寬高比有4:3和16:9兩種，如果是4:3的圖像格式，PAL制式為1408×1152，NTSC制式為1408×1080。如果是16:9的圖像格式，PAL制式下為1920×1125

，而NTSC制式下為1920×1080i（I為隔行掃描）和1280×720p等格式。實(shí)際的廣播的模式是由電視臺(tái)最終確定，但是接收機(jī)仍可以選擇播放模式。在數(shù)字電視系統(tǒng)中，決定電視圖像清晰度的因素有掃描格式、光傳感器的質(zhì)量、記錄系統(tǒng)和處理器件的模擬頻率寬度、數(shù)字系統(tǒng)的取樣頻率以及電視接收機(jī)的質(zhì)量水平。比如：1920×1080

隔行掃描圖像格式，每幀圖像為2073600像素，每秒傳送30幀共62208000

像素。1280×720

逐行掃描圖像格式，每幀圖像為921600

像素，每秒傳送60幀共55296000

像素，兩種掃描形式傳輸?shù)南袼叵嗖畈⒉惶蟆８粜袙呙韪袷娇梢援a(chǎn)生較高的靜態(tài)圖像清晰度,而逐行掃描格式可以產(chǎn)生較高的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)圖像清晰度。國(guó)際上高清晰度電視（HDTV）及標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV）的制式有很多種。制式的不同主要是指不同的掃描格式（525/59.94,625/50,1080/50）等、不同的寬高比要求，如（4：3或16：9）、不同的彩色表示方法（YUV或YIQ）等、不同的數(shù)字化方法、不同的取樣量化參數(shù)及不同的數(shù)字信源壓縮編碼、數(shù)字信道編碼與數(shù)字調(diào)制方法等。在HDTV視頻壓縮編解碼標(biāo)準(zhǔn)方面，各種制式采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。壓縮后的信息可以供計(jì)算機(jī)處理，也可以在現(xiàn)有和將來(lái)的電視廣播頻道中進(jìn)行分配。在音頻編碼方面，歐洲、日本采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)采納了杜比公司的AC-3方案，將MPEG-2作為備用方案。在HDTV復(fù)用傳輸標(biāo)準(zhǔn)方面，也都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。HDTV數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度是188個(gè)字節(jié)，相當(dāng)于4個(gè)ATM信元。如果利用以ATM為信息傳輸模式的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，就可用4個(gè)ATM信元來(lái)傳送一個(gè)HDTV傳送包。

那么清晰度是怎么描述的呢？決定電視的清晰度的重要參數(shù)是場(chǎng)頻率和視頻系統(tǒng)的頻帶寬度。最大垂直清晰度由垂直掃描總行數(shù)所決定。由于隔行掃描會(huì)造成局部的并行，所以實(shí)際的垂直清晰度還要把有效掃描行數(shù)乘以一個(gè)Kell

系數(shù)。在2：1隔行掃描方式中，Kell

系數(shù)為0.7，即垂直清晰度為電視有效行數(shù)的0.7倍。水平清晰度定義為圖像上可以分清的垂直線條數(shù)。水平清晰度與圖像傳感器的像素?cái)?shù)和視頻系統(tǒng)的頻帶寬度有直接關(guān)系。由于圖像的寬高比系數(shù)大于1，所以，圖像的水平清晰度線數(shù)應(yīng)該是圖像上實(shí)際能分清的黑白垂直條數(shù)除以寬高比系數(shù)。電視的水平清晰度的計(jì)算公式為：水平清晰度TVL/PH=有效行時(shí)間(μs)×2×頻帶寬度(MHz)÷寬高比系數(shù)按我國(guó)GB3174-82彩色電視標(biāo)準(zhǔn)，一幀電視畫面由625行掃描線組成，電視畫面的寬高之比是4∶3，由此可計(jì)算出每行應(yīng)有833個(gè)像素。實(shí)際上，每幀圖像的有效行數(shù)為575行。因此我國(guó)現(xiàn)行電視標(biāo)準(zhǔn)的垂直清晰度為575×0.7=403TVL/PH。應(yīng)該指出的是，電視的垂直清晰度是由電視制式?jīng)Q定的，與電視信號(hào)的傳輸和視頻帶寬無(wú)關(guān)。我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定行周期（行掃描時(shí)間）為64μs，有效行時(shí)間為52.2μs，標(biāo)稱視頻帶寬為6MHz，所以我國(guó)現(xiàn)行電視標(biāo)準(zhǔn)的水平清晰度為：水平清晰度(SDTV)=52(μs)×2×6(MHz)÷（4/3）=468TVL/PH。6.4動(dòng)畫、視頻文件格式動(dòng)畫、視頻是一種流式媒體，流式媒體格式文件基于寬帶技術(shù)的視頻、音頻實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)。通過(guò)流媒體服務(wù)器還可以把連續(xù)的視頻、音頻信息進(jìn)行壓縮處理，而網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過(guò)媒體播放器、流媒體下載工具邊下載邊觀看。流媒體文件中常見(jiàn)的有：AVI（Windows視頻格式）、SWF（Flash格式）、MOV（QuickTime格式）、WMV(微軟流媒體格式)、和RM（RealMedia格式）。此外，還有光盤流媒體系列格式：VOB(DVD格式)、MPG(DVD,SVCD,VCD格式)、DAT(SVCD,VCD格式)，這些將不在這里討論。使用不同壓縮編碼的文件格式必定具有不同的特性。特定格式的視頻文件必須要有相應(yīng)的播放軟件。播放軟件的功能首先是能夠識(shí)別視頻文件的格式，其次是能夠通過(guò)解壓來(lái)回放數(shù)據(jù)。因此，播放軟件只要包含某種格式的解釋和解壓功能，就能夠播放該種格式的視頻文件。如VFW（VideoforWindows）中的MediaPlayer就能播放MOV和AVI等多種格式的文件。

通過(guò)軟件或硬件可以在不同視頻文件的格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，通過(guò)視頻采集卡將視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為AVI格式之后，利用視頻編輯軟件可以對(duì)其進(jìn)行再編輯，并把編輯以后的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為AVI格式或MPEG格式。6.4.1swf標(biāo)準(zhǔn)的swf格式也就是FLASH影片文件。利用FLASH軟件可以創(chuàng)建swf格式文件，而swf格式文件的播放需要特殊的解碼器。

文件結(jié)構(gòu)swf文件是由文件頭和文件體組成，兩者都不定長(zhǎng)，文件頭定義了本swf文件的版本、是否壓縮、文件大小、場(chǎng)景大小、幀率、總幀數(shù)共6個(gè)內(nèi)容，整個(gè)文件body是由大量的tag（標(biāo)記）組成的，每一個(gè)tag都包括一個(gè)頭和一個(gè)數(shù)據(jù)體，tag的head表示tag的類型代碼和長(zhǎng)度。swf文件結(jié)構(gòu)示意如下：swf文件結(jié)構(gòu)：(文件header)(文件body)|(tag1)(tag2)(tag3)(……)|(tagheader)(tagbody)|(tag類型代碼)(tag長(zhǎng)度

)swf文件結(jié)構(gòu)中必有的tag，包括backgroundColortag（），showFrametag和endtag。文件還可能包含文本框、字體、圖形、聲音、圖層等標(biāo)記。如果在文件中有：tagDefineFont2DefineEditText

和控制tagPlaceObject2，其中的DefineFont2定義了一個(gè)字體信息。DefineEditText引用了定義的字體，并定義了顯示的文字信息。而PlaceObject引用了定義的文字信息，并控制了文字的顯示。它們之間的引用就是依靠character進(jìn)行的，其中character是標(biāo)記，ID是動(dòng)畫文件中對(duì)象的地址。

swf文件的設(shè)置swf文件是利用MacromediaFlash制作的，當(dāng)動(dòng)畫設(shè)計(jì)完成后，首先應(yīng)該將作品保存成fla格式的文件，便于今后再作修改之用。當(dāng)要在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布時(shí)，應(yīng)把它發(fā)布為SWF文件。swf文件的主要特點(diǎn)是體積小、封閉了制作過(guò)程。但是使用ImperatorFLA（flash破解工具軟件）仍然可以將SWF文件轉(zhuǎn)換成FLA文件。SWF文件發(fā)布之前，首先要在Flash中使用“文件”/“發(fā)布設(shè)置”命令，進(jìn)行必要的參數(shù)設(shè)置，

可設(shè)置的參數(shù)包括：壓縮音頻方式（禁用、adpcm、mp3、原始、語(yǔ)音等）、預(yù)處理（轉(zhuǎn)換立體聲成單聲）、比特率（8kbps~160kbps）、品質(zhì)（快速、中、最佳）。6.4.2MOV

MOV（Moviedigitalvideotechnology）是Apple公司開(kāi)發(fā)的，相應(yīng)的視頻應(yīng)用軟件為QuickTime?，F(xiàn)在有適用于Macintosh和Windows兩個(gè)版本。QuickTime能夠通過(guò)Internet提供實(shí)時(shí)的信息流、工作流和視頻回放，所以在許多瀏覽器上都加入了QuickTimeViewer插件（Plug-in）。利用瀏覽器，用戶不僅可以獲得實(shí)時(shí)的多媒體數(shù)據(jù)回放，而且能夠自行選擇不同的連接速度。此外，QuickTime還能提供虛擬現(xiàn)實(shí)效果，使得用戶可以通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤，就可對(duì)某個(gè)物體進(jìn)行全方位的觀察，或者觀察某一地點(diǎn)四周的景象。MOV格式的視頻文件可以是經(jīng)過(guò)壓縮的，也可以是非壓縮方式的。主要的壓縮算法包括Cinepak、IntelIndeoVideoR3.2

和Video編碼。其中Video格式編碼適合于采集和壓縮模擬視頻，該算法支持16位圖像深度的幀內(nèi)壓縮和幀間