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数字视频压缩知识介绍

作者:九视视频网 来源:www.xiangb.com 发表时间: 2010-6-22

在视频中有模拟信号和数字信号,不同的视频采集卡可以采集不同的视频信号,如DVI采集卡可以采集纯数字信号,VGA采集卡可以采集模拟信号,HDMI采集卡可以采集数字HDMI信号等。由于采集过来的视频信号体积都非常大,所以都需要进行视频的压缩...

  在视频中有模拟信号和数字信号,不同的视频采集卡可以采集不同的视频信号,如DVI采集卡可以采集纯数字信号,VGA采集卡可以采集模拟信号,HDMI采集卡可以采集数字HDMI信号等。由于采集过来的视频信号体积都非常大,所以都需要进行视频的压缩。下面我们介绍的是数字视频压缩的一些基础知识,希望大家了解后能在视频技术中有所帮助。

  数字视频信号相对于模拟视频信号有更带多的优势,但数字信号也存在着数据速率太高的问题。视频采集卡采集来的数字信号都非常大,如此大的信息量如果直接进行传输或存储均会遇到很大的困难。对于传输来说一方面是容许的频带有限,另一方面传输设备的造价几乎是与带宽成正比的;对于存储来说,录像磁介质的限制也难于适应如此宽频带的要求。因此,必须采用压缩编码技术以减少码率。

  所以数字化视频信号必须经过压缩才能进行传输和存储:第一,图像信号上存在大量的冗余度并且这种冗余度在编解码后可以无失真地恢复。第二、可以利用人的视觉特性,在图像变化不被觉察的条件下以一定的客观失真换取数据压缩。

  我们再往深入点进行介绍,视频信号的冗余度主要体现在结构冗余度和统计冗余度两方面。结构冗余度主要表现为很强的空间(帧内)和时间(帧间)相关性。一般情况下,每一帧图像的大部分区域的信号变化缓慢,尤其是背景部分几乎不变,因此,图像信号在相邻像素间、相邻行间存在很强的相关性,这被称为帧内相关性(因为这些像素均在同一帧图像之中)。此外,我们知道图像信号是由一帧一帧的图像构成的,在我国使用的 PAL电视制式中,每秒钟要传送25帧图像,因此只要图像中的物体运动不是特别剧烈(比如新闻节目),那么在时间上相邻的图像帧的内容绝大部分是很接近的,也就是说存在很强的时间相关性,被称为帧间相关性。既然数字图像信号在时间和空间上存在很强的相关性,所以可以利用相关的压缩编码算法去除这些冗余信息,从而降低信息传送的速率。

  与此同时,由于人眼对图像的细节分辨率、运动分辨率和对比度分辨率的感觉都有一定的界限,因此只要在图像处理时引入的失真不是很大,人的眼睛是不易察觉的,仍会认为图像是完好的或足够好的。因此可以在满足对图像质量一定要求的前提下,减少表示信号的精度,实现数据压缩。在这种条件下由于允许图像有一定的失真,所以压缩的效率会很高。

  所以在视频压缩过程中有两种方式,一种是有损压缩,另外一种是无损压缩,通常情况下无损压缩的效率不是很高,而有损压缩的压缩效率通常会很高。这里所说的压缩编码是有损的,也就是在不影响观看的前提下,允许图像有一定的失真,利用图像信源的特点,采用适当的编码方法去除图像信源相关性引起的冗余度,以尽可能少的码元来传送尽可能多的信息。现在,图像压缩编码已经成为数字电视、高清晰度电视、数字图像通信、多媒体通信中的一项关键技术。如九视T200AE VGA采集卡其随卡附带有一款多功能的视频录播软件,可以对采集过来的视频进行高质量的压缩,不仅可以保存为以MPEG-4标准的压缩格式,还能保存为H.264标准的格式。了解更多高清视频压缩采集卡,您可以登录:http://www.xiangb.com/vgacjk.htm,或者来电进行咨询:4000618657。




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