视频素材多为模拟信号，将模拟信号转化变为计算机能识别的数字信号，多采用视频采集卡来完成。PC机用来处理视频的硬件设备的功能包括：视频捕获、视频压缩、视频重放等。由于未经压缩的视频信号占用的存储空间非常大，所以视频压缩是关键的一个环节。为采集到良好的视频图像可适当降低捕获帧数并选择合适的视频压缩方式以节省存储空间。下面我们就简单的谈谈视频压缩。

　　视频图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩,可以减轻图像存储和传输的负担,使图像在网络上实现快速传输和实时处理。由于图像的数据量极大，必须对其数据总量大大压缩，才能够更好的存储传输。近几年来，随着超大规模集成电路的不断发展，多媒体技术逐渐深入到人们的生活中，并引起越来越多的关注。多媒体的各项应用都离不开高效的图像压缩算法。

　　在消费市场上，在视频领域，也正在进行从模拟到数字的转换，从VCD、DVD到HDTV。视频数字化后，由于其数据量很大，不适合存储和实时传输，所以要对其进行压缩编码。在电视实用技术上，可通过以下途径来压缩图像数据的总量。不仅可将图像编码，还可以在编码变换过程发现图像细节的位置，以便删去或略去对视觉不敏感的部分，而更加突出视觉的敏感部分，通过选择主要数据来传输、重视图像。

　　数据压缩编码与解压解码技术是目前广泛应用的数字通信系统中的关键技术之一。为了使图像压缩编码有一个国际标准，ITU和ISO从80年代末期开始了图像压缩的标准化工作，并相继制定了H.261,H.263,MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,JPEG等若干标准，基本上适应了中高码率信道上图像存储、传输的要求。这一系列国际标准的推出极大地促进了视频压缩编码实时实现技术的研究和发展，最终使数字视频技术进入了实用阶段。

　　数字图像处理主要内容包括傅里叶变换技术、图像分割、增强、边缘提取、形状描述、图形图像识别、彩色图像处理、图像神经网络处理等各种理论和技术。图像数据压缩主要内容包括无损图像数据压缩编码技术(Huffman编码、游程编码、算术编码、字典模式的编码等)、预测编码、变换编码、分形编码、小波变换、神经网络图像处理等技术；数据压缩编码与解码技术包括语音压缩编码、图像压缩编码与解码技术、多媒体数据压缩域处理技术以及差错控制编码与解码技术等。

　　采用亮度(Y)、色度(C)取样方式

　　所谓数据压缩是通过改变信息的表示方式，在有限的信息空间中表示尽可能多的信息。在信息设备容量有限的前提下，通过数据压缩。能够提供更多的信息，更好地满足人们对信息的需求。VCD机需要设置RF输出端口，其输出信号可直接送到电视机的天线输入端口。图像解压缩电路简称为解压电路、解码电路。VCD视盘机内，经过数字信号解调电路(CD-DSP)处理后，输出压缩编码视频数据流，需要经过视频解压缩电路进行数据解压缩，恢复为未压缩的视频信号。

　　实用彩色电视技术没有传输、处理红、蓝、绿三基色信号，而传输、处理亮度信号Y和色度信号C。这种处理方法有利于实现彩色电视和黑白电视的兼容，也利于限制彩色电视信号的频带宽度。在数字图像处理技术中，仍然采用传输、处理亮度信号Y和色度信号C的方法。由于人眼晴对亮度信息敏感，对彩色信息不够敏感，因而对Y信号以较高清晰度传送，对C信号以较低清晰度传送。实际作法是这样的：对每个亮度Y像素都进行传送;而将色度C分解为U、V两个色差信号(或写为Cb、Cr、B-Y、R-Y)，分别进行传送;对亮度Y实行逐点取样，而对色度C则取样较少。即对应于4个亮度取样点，仅对色度信号取样1个点，即对U、V像素的取样较低，各取1个取样点，这种取样格式称为YUV411格式。

　　采用YUV411取样格式后，它的数据总量将比三基色取样量格式时减少一半。若采用三种基色取样方式时，各基色应与亮度信号取样方式一样，即对每个红、绿、蓝色采取逐点取样的方法。采用Y、C传输方式时，取样次数减少一半，传输数码也减少一半。人眼睛对色度的敏感程度较低，利用人眼睛这一生理视觉特性，人们在主观感觉上并没有感到图像清晰度下降。显然，这是压缩图像数据码率的一个得力措施。

　　将整幅图像分割为小区域进行分割处理

　　对图像进行数据处理时，对每帧图像进行分割处理。首先图像横向切成若干条，每一条称为一片，将每一片再纵向切成若干块，称宏块，宏块是图像压缩的基本单位。每个宏块的彩色图像可用1个亮度信号Y和两个色差信号Cb、Cr(即U、V)来表示，或者说，每个宏块分为三层，一层亮度Y，两层色度(各为Cb、Cr)，统称为一个宏块。

　　对于数字图像来说，每一个像素作为一个取样点，有一个对应的取样数值。可以看出，图像分割越细，像素数越多，取样点越多，图像清晰度越高;反之，像素数越少，图像清晰度越低。实际上，对图像压缩处理，就是对图像区块的数据、像素的数据进行压缩处理。

　　彩电制式不同，分割图像的具体数据将有所变化。例如PAL制，大多数为625行扫描标准，那么每帧图像被切为18片，每片再切成22个宏块，即每帧图像分成396个宏块;而525行的NTSC制，每帧图像被切为15片，每片再切成22个宏块，即每帧图像分成330个宏块。对亮度信号来说，每个宏块又分为4个区块，每个区块含有8×8=64个像素，则每个宏块含有256个像素。但对两个色差信号来说，宏块像素数等于区块像素数，即像素数是8×8=64个，是亮度像素的1/4。尽管两色差信号的像素较少，清晰度低，但不影响人眼睛的主观感觉。在进行数字图像处理时，按照图中各个8×8方块( 共64块) 编成次序，再按照编号顺序依次处理。也就是说，以8×8像素的方块作基本操作单元，依次处理每个像素(即取样点)的取样数值。

　　采用帧间和帧内数据压缩技术。

　　实用电视每秒钟传送25-30帧画面，使画面变化具有连续感，电视活动图像是由各帧画面差别很小的一系列画面组成的。各帧画面的微小变化主要表现于画面主体部分，画面的背景差别很小。图像是由亮度、色度信息来描述的，在各相邻帧图像内，若分别比较同一相对位置的亮度、色度信号，通常其差别较小。经大量统计发现，在各个像素当中仅有10%以下的像素点的亮度差值变化超过去时2%，而色度差值变化在0.1%以下。在各帧图像中具有大量重复内容，这些重复内容的数据属于多余(冗余)信息，于是，可以通过减少时域冗余信息的方法，即运作帧间数据压缩技术，来减少图像传输的数码率。

　　经分析发现，在同一帧画面内也存在相当多的冗余信息。对图像主体部分和眼睛最敏感的部分，应当准确、详细地处理，需要对每个像素点进行精细传输;但对于图像非主体部分和眼睛不敏感的部分，则可以进行粗略地处理，即进行信息数据的压缩处理。于是，可以根据一帧图像内容的具体分布情况，对不同位置可采用不同的数据量来传送，减少传送图像的数据量，使图像数据得到压缩。这种压缩数据的方法，是在同一帧图像的不同空间部位进行数据压缩，称为空间域冗余压缩。例如，有一幅人像画面，其面部和头部的线条清晰度可以不相同，尤其是眼睛、嘴唇部位表情丰富，线条比较精细复杂，是观众最注意的部位，应当用高清晰度传送;而头顶部位和面颊侧面，轮廓变化较少，灰度层次变化较小，观众不太注意这些部位。显然，图像的主要部位，灰度层次变化较大的部位，人眼睛敏感的部位，应当以较大数据量进行精细传送;而那些图像的次要部位，灰度层次变化较小的部位，人眼睛不注意的部位，则可用较少数据量进行粗略传送，甚至于仅仅传送它们的平均亮度信息。

　　以下具体讨论数字图像的数据压缩原理。先讨论静止图像的数据压缩技术，即帧内数据压缩技术;然后讨论活动图像的数据压缩技术，即帧间数据压缩技术。

　　帧内数据压缩技术

　　首先对整幅图像进行分割处理，经分割取得最小操作单元。下面按8×8=64个像素组成的区块来计论。每一个像素值都可以按一定规律取样，例如可对亮度各个像素的亮度值取样，若每个像素按8bit量化，则每个区块的总数据量为8bit×64(像素点)，即512bit。可见，对全画面各像素量化处理后数据量十分庞大，需要进行数据压缩。通常，经过离散余弦变换，Z字型扫描，可变长度编码等处理过程，可将数据总量进行大量压缩。

　　对于静止画面来说，采用离散余弦变换，Z字形扫描、量化处理和可变长度编码等方法，可使图像数据量大大压缩。在数据解码时，先经过可变长度解码，恢复为数据的固定长度;再对系数进行反量化，恢复为原来的DCT频率系数;再经过反向离散余弦变换，恢复为图像的空间坐标数值，即原来图像的数据。

　　帧间数据压缩技术

　　对于活动图像来说，相邻帧的图像具有强烈的相关性。在保存和记录动态图像时，不需要将每一帧图像的全部信息都记录和保存下来，可以将前面第一帧图像全部数据都记录下来，把它看成是静态图像，可用静态图像数据压缩方法来处理。而后面诸帧图像，可以仅记录与前面帧图像有差异的信息。于是，在重放时，利用前面帧图像的数据和后面帧的差异数据，即可恢复出后面帧的图像。这种处理方法省去许多数据。VCD采用的帧间压缩技术标准，对图像编码顺序和各帧间隔是有具体规定的。采用帧压缩技术后，各帧之间的信息冗余量大大减少，图像码率进一步压缩，压缩比可达3-20余倍。

　　解压缩电路还要辅设视频编码器和调制器。视频编码器可将三基色信号编码为NTSC/PAL制彩色电视信号，并加入同步、消隐、色同步和彩色副载波信号等，以视频模拟全电视信号形式输出。

　　现在还有很多的运用多媒体工具软件而编辑的实用性多媒体软件系统，和技术视频传播技术的高速视频数据采集设备，视频信号传播设备。利用多媒体技术，现在的流媒体技术也逐渐显露出独特优势，特别是在视频分享，高清视频方面，结合非编系统和后期制作技术，虚拟演播(虚拟现实)等多种多媒体开发技术，数字化电视节目制作技术已近非常成熟了。

　　计算机用来处理视频的硬件设备的功能包括：视频捕获、视频压缩、视频重放等。计算机在处理数字视频时要求相应的硬件支持，九视专业生成高清音视频信号采集卡，不论显示的是视频、文字、图片、网页，都可保证清晰、连续、稳定，从而最大限度地满足用户的需求。除了满足各种直播、录播、会议视频传输、高清视频监控等的需求，并可用于婚庆，教育，企业，中小电视台等专业高质量的视频采集编辑。期待您正确的选择。咨询热线：4000618657