数字视频

根据电视信号的特性，亮度信号的带宽是色度信号带宽的两倍。

因此，可以采用颜色采样方法进行数字化，即信号的色差分量的采样率低于亮度分量的采样率。

Y：U：V用于表示YUV的三个分量的采样率。

数字视频的采样格式分别为4：1：1,4：2：2和4：4：4。

电视图像既是空间的函数又是时间的函数，它们是交错的，因此它们的采样方式比扫描仪扫描图像的方式复杂得多。

采用隔行采样点采集元件样本。

将隔行扫描的样本组合成渐进样本，然后量化采样点，转换YUV到RGB颜色空间，依此类推，最后获得数字视频数据。

为了确定PAL，NTSC和SECAM电视格式之间的公共数字参数，国家无线电咨询委员会（CCIR）开发了一种称为CCIR 601标准的广播质量数字电视编码标准。

在本标准中，采样频率，采样结构，色彩空间转换等受到严格规范，主要有：1。

采样频率为fs = 13.5MHz 2.分辨率和帧率3.根据fs的采样率，计算不同采样格式的数字视频数据量：未压缩的数字视频数据量对于当前的计算机和网络来说是不现实的，因此数字视频用于多媒体。

关键问题是数字视频的压缩技术。

首先，有损和无损压缩：视频压缩中有损（有损）和无损（无损）的概念基本上类似于静止图像中的概念。

无损压缩意味着压缩前后的数据完全相同。

大多数无损压缩使用RLE行程编码算法。

有损压缩意味着解压缩的数据与压缩前的数据不一致。

在压缩过程中，一些对人眼和人耳不敏感的图像或音频信息丢失，丢失的信息无法恢复。

几乎所有高压缩算法都使用有损压缩来实现低数据速率目标。

丢失的数据速率与压缩比有关。

压缩比越小，数据丢失越多，通常减压效果越差。

此外，一些有损压缩算法使用多次压缩迭代，这可能导致额外的数据丢失。

第二，帧内和帧间压缩：帧内压缩也称为空间压缩。

当压缩一帧图像时，不管相邻帧之间的冗余信息如何，仅考虑当前帧的数据，这实际上类似于静态图像压缩。

有损压缩算法通常用在帧中。

由于帧内压缩中的帧之间没有相关性，因此仍然可以以帧为单位编辑压缩视频数据。

帧内压缩通常不能实现高压缩。

帧间压缩的使用基于以下事实：许多视频或动画在两个连续帧之间具有大的相关性，或者两个帧的信息很小。

也就是说，连续视频在相邻帧之间具有冗余信息。

根据该特征，压缩相邻帧之间的冗余量可以进一步增加压缩量并降低压缩比。

帧间压缩（也称为时间压缩）通过比较时间线上不同帧之间的数据来压缩。

帧间压缩通常是无损的。

帧差分算法是一种典型的时间压缩方法。

通过比较该帧与相邻帧之间的差异，仅记录当前帧与其相邻帧之间的差异，这可以大大减少数据量。

对称和非对称编码：对称性是压缩编码的关键特征。

对称意味着压缩和解压缩占用相同的计算处理能力和时间。

对称算法适用于视频的实时压缩和传输。

例如，视频会议应用程序使用对称压缩编码算法。

在电子出版和其他多媒体应用中，视频通常被预压缩然后回放，因此可以使用非对称编码。

不对称或不对称意味着压缩需要大量的处理能力和时间，并且当解压缩时，最好实时回放，即以不同的速度压缩和解压缩。

通常，压缩视频需要更多时间来回放（解压缩）视频。

例如，压缩三分钟的视频剪辑可能需要10分钟以上，剪辑只有三分钟的实时播放时间。