数字视频处理
第5课 视频编码 课件(共13张PPT) 三下信息科技浙教版(2023)
三、数字视频的应用
随着互联网、大数据技术的发展，数字视频利用先进的处理技术 ，在提升视频播放质量的同时，实现了更多的创新应用。例如，视 频会议满足多人实时沟通交流；赛场高清直播实时捕捉并转播运动 员的精彩画面；虚拟现实(VR)全景技术模拟还原现实中的场景，使 观众获得沉浸式的交互体验；人工智能(AI)视频分析技术能够辨识 追踪视频画面，实时监控分析。
试一试
视频编码后也会产生不同类型的文件格式，常见的视频文件类 型有AVI、WMV、MP4、MOV等。试着将一种格式的视频利用格式 转换软件转化成其他视频格式，比较不同格式视频的差异。
选中文件，单击鼠标 右键，选择“属性”,查 看视频详细信息。
二、视频数字化
当连续的图像以一定的速度播放时，就会形成比较流畅的视频 画面。在视频中，称一幅静止的画面为帧。当计算机要处理视频时 ，通过数字采集设备如摄像机对画面进行采集，当每秒采集的帧画 面越多，产生的视频就会越流畅，然后对采集到的视频画面进行编 码转换，根据量化的结果进行编码转换，最终完成视频数字化。
第5课 视频编码
学习内容
1.视频编码实现过程。 2.数字视频的应用。
讨论
视频是可以用于记录比赛、进行远程交流的一种方式， 动态的画面是如何变成视频被计算机处理的呢?
建构
视频编码是视频处理中的一个核心技术，视频的数据量 一般都比较大，经过数字化编码后便于存储和传输。
一、认识数字视频
数字视频技术能将动态的图像、声音等进行编码、压缩、储存 ，得到不同格式的数字视频，最大程度保证了图像与声音的完整性 。
练习
定格动画是通过逐帧地拍拍摄一段简单的定格动画视频，并与同伴分享交流。
谢谢聆听！
INTERNET OF THINGS
数字媒体技术重点内容解析考研数字媒体技术必备
数字媒体技术重点内容解析考研数字媒体技术必备数字媒体技术在如今信息爆炸的时代扮演着重要的角色。
随着科技的进步，数字媒体技术在各个领域都有着广泛的应用。
本文将对数字媒体技术的重点内容进行解析，以帮助考研数字媒体技术的学生更好地理解和掌握这一学科。
一、数字图像处理数字图像处理是数字媒体技术的核心内容之一。
它涉及到对图像进行获取、处理、编码和传输等各个方面的技术。
在考研中，数字图像处理是一个重要的考点。
考生需要掌握图像的采集与成像原理、数字图像的基本处理方法以及图像压缩与编码等内容。
图像的采集与成像原理是数字图像处理中的基础知识。
学生需要了解数字相机、智能手机等设备的工作原理，以及光学成像的基本原理。
此外，数字图像的基本处理方法如平滑、锐化、边缘检测等也是考核的重点内容。
图像压缩与编码是数字图像处理中的另一个重要方面。
学生需要熟悉常见的图像压缩算法，如JPEG、JPEG2000等，并掌握它们的原理和应用。
二、数字音频处理数字音频处理是数字媒体技术领域的另一个关键内容。
数字音频处理涉及到音频的获取、存储、处理和传输等方面的技术。
对于考研数字媒体技术的学生来说，掌握数字音频处理的基本原理和方法是必不可少的。
在数字音频处理中，音频采样和量化是重要的基础知识。
学生需要了解音频信号的采样率、量化位数等概念，并能够进行相关的计算。
此外，音频信号的存储和传输也是需要关注的内容。
学生需要了解音频信号的压缩和解压缩方法，如MP3、AAC等，并了解它们的原理和应用。
三、数字视频处理数字视频处理是数字媒体技术领域的又一重要内容。
数字视频处理涉及到视频的获取、存储、处理和传输等方面的技术。
对于考研数字媒体技术的学生来说，掌握数字视频处理的基本原理和方法同样是必不可少的。
在数字视频处理中，视频采样和量化与音频类似，是学生需要掌握的基础知识。
此外，视频压缩和解压缩技术也是重要的考点。
学生需要了解常见的视频压缩算法，如MPEG、H.264等，并了解它们的原理和应用。
数字视频设计与制作技术
包括光线运用、色彩搭配、景别选择、运动镜头等技巧，能够为数字视频制作提供高质量的素材。
数字摄影与摄像技术
如Adobe Photoshop、GIMP等图像处理软件，能够对数字视频进行各种特效处理。
软件运用
如色彩校正、特效添加、文字设计、图形绘制等技巧，能够提升数字视频的视觉效果。
处理技巧
数字图像处理技术
xx年xx月xx日
数字视频设计与制作技术
CATALOGUE
目录
数字视频技术概述数字视频设计基础数字视频制作技术数字视频编辑软件与应用数字视频设计与制作技术面临的挑战与发展方向数字视频设计与制作技术的应用案例
数字视频技术录音设备等数字设备进行拍摄、编辑和处理的视频，也称为数字化视频或数字影像。
案例二：电视广告制作
策划与创意
通过研究消费者心理和行为，制定广告的内容和形式，运用生动的图像、音效和演员表演等手段，将产品或服务的特点和优势呈现出来。
制作流程
从剧本构思、拍摄准备、正式拍摄、后期制作到审核等环节，都需要专业的策划和制作团队来完成。
自媒体视频制作主要是为了在社交媒体上分享个人或团队的生活、经验和观点，吸引粉丝并扩大自身影响力。
人工智能与虚拟现实
人工智能和虚拟现实技术将为数字视频设计与制作带来更多创新，如自动化剪辑、特效制作、场景重构等，提升视频制作效率和用户体验。
超高清与高帧率
随着显示技术的不断发展，超高清和高帧率成为数字视频的发展趋势，能够提供更加细腻、流畅和逼真的视觉体验。
01
02
03
远程教育与培训
数字视频技术为远程教育和培训提供了便利，能够提高教育质量和资源利用效率。
三维技术
使用三维建模、骨骼绑定、动画设计等技术，制作出更为逼真和灵活的数字角色和场景动画。
项目5-3办公中的视频处理技术(精)
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
3. 视频处理综合实例
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
二、 视频的获取与格式转换
1. 视频的获取 （3） 从视频 设备中捕获
（ 1） 从 Internet上下载 视频
（2） 从VCD、DVD中 截取视频素材
目录
任务三 办公中的视频处理技术
2. 视频格式的转换
通过网络下载、光盘截取或直接捕获的视频，在使用过程中会 出现视频过大或者格式引用不支持的情形，这时就需要对视频进行 压缩或格式转换。目前，有许多可以进行视频格式转换的软件，如 格式工厂、狸窝、Converter等。
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
目录
任务三 办公中的视频处理技术
项目五 办公中的图像、 音频与视频处理
目录
学习目标
了解图像、音频和视频的基础知识 能获取图像素材 能熟练处理图像素材 能对音频文件进行处理 能获取视频文件，并能对视频文件进行格式转换 能处理视频文件
3-5 视频信息的处理技术
2、视频捕捉卡
多数是在卡上对模拟视频信号采集、量化成数字信号，并对数字 信号进行压缩(硬件压缩功能)，然后再通过PCI接口传到主机上。 一般视频捕捉卡采用帧内压缩算法，并存储为AVI文件；高档的视 频捕捉卡还可以直接将采集到的数字视频信号实时压缩成 MPEG-1 格式的文件。
实现实时采集模拟视频信号的关键-每帧所需的处理时间
目的：识别并去除冗余信息，减少存储量、减少无用信息传送 分类：时间冗余编码、空间冗余编码、视觉冗余编码
2、空间冗余编码
属于帧内压缩，仅考虑本帧内的数据
依据：图像中相临像素间或数个相临像素块间存在的高度相关性 缺点：帧内压缩的编码效率较低，压缩比仅2-3倍。
3、时间冗余编码
视频中图像序列的相邻图像之间存在高度相关性，相应的声音数据中也存 在着类似的相关性。
压缩的编码效率较高，但对于前后内容变化较大的画面，压缩后画面的连
续性也较差。
三.视频信息的获取及视频处理软件 1、视频信息的获取
传统摄像机 →模拟视频信号 --------A/D转换 →数字视频信号 ---------
VHS摄像机
数字摄像机 →数字视频信号 --------DV摄像机
视频捕捉卡
有400MB。 播放工具：RealOne Player 2.0、 RealPlayer 8.0、 RealVideo 9.0
以上版本。
二.数字视频压缩的基本原理
数字视频压缩实质上是将数字化的视频 信息重新编码成一种数据流，目的是在保持 原有视频质量的前提下减少需要存储或者传 送的数据量。
1、图像压缩编码
6、WMV(Windows Media Video)格式
数字媒体处理与编辑技术
数字媒体处理与编辑技术数字媒体处理与编辑技术是当今信息技术领域中的关键领域之一。
随着网络和移动设备的普及，数字媒体的应用范围越来越广泛，对于从事媒体行业的人士来说，掌握数字媒体处理与编辑技术至关重要。
本文将从数字媒体的定义、处理技术和编辑技术三个方面展开论述。
一、数字媒体的定义数字媒体是指以数字化的方式记录、存储、传输和展示信息的媒体形式。
与传统媒体相比，数字媒体具有以下特点：一是数据可以以数字形式记录和存储，不再依赖于物理载体，如胶片或磁带；二是数字媒体可以通过网络进行传输，实现远程交流和共享；三是数字媒体可以通过软件进行编辑和处理，实现个性化定制和创意表达。
二、数字媒体处理技术1. 数字图像处理技术数字图像处理技术是指对于数字图像进行各种处理和操作的技术手段。
其中包括图像的增强、修复、滤波等基础处理方法，以及图像的压缩、分割、识别等高级处理方法。
数字图像处理技术广泛应用于广告设计、摄影后期制作、医学影像分析等领域。
2. 数字音频处理技术数字音频处理技术是指对于数字音频进行各种处理和操作的技术手段。
其中包括音频的降噪、均衡、混响等基础处理方法，以及音频的合成、变调、剪辑等高级处理方法。
数字音频处理技术广泛应用于音乐制作、广播电台、语音识别等领域。
3. 数字视频处理技术数字视频处理技术是指对于数字视频进行各种处理和操作的技术手段。
其中包括视频的剪辑、合成、特效等基础处理方法，以及视频的压缩、流媒体传输、虚拟现实等高级处理方法。
数字视频处理技术广泛应用于电影制作、电视广告、游戏开发等领域。
三、数字媒体编辑技术数字媒体编辑技术是指运用专业软件对数字媒体进行排版和编辑的技术手段。
数字媒体编辑技术主要包括以下几个方面：一是文字排版和字体设计，通过调整字号、行间距、段落格式等实现文字的美观效果；二是色彩管理和色调调整，通过调整色温、饱和度、对比度等增强图像的视觉效果；三是动画和过渡效果，通过添加动画效果、转场效果等增强媒体的交互性和吸引力。
数字信号处理解析数字世界的音频与视频
数字信号处理解析数字世界的音频与视频数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是指将连续时间信号或离散时间信号转化为数字信号的过程，通过数字信号处理器（DSP 芯片）对信号进行采样、量化、编码、滤波等一系列处理操作。
在数字化时代，数字信号处理在音频与视频领域起着至关重要的作用，本文将从音频和视频两个方面进行探讨。
一、音频信号的数字化处理音频信号是指由声音震动产生的连续时间信号，数字化处理可以将其转化为数字信号，并以数字形式储存在计算机或其他数字设备中。
音频信号的数字化处理主要通过以下几个步骤实现：1. 采样（Sampling）：利用模数转换器（ADC）对连续时间的音频信号进行采样，将其离散化为一系列采样点。
采样频率的选择要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率应大于信号最高频率的两倍。
2. 量化（Quantization）：将采样后的连续幅值转化为离散的数字幅值，通常使用均匀量化或非均匀量化方法。
量化级别的选择决定了音频信号的动态范围。
3. 编码（Encoding）：将量化后的数字幅值转化为二进制数，便于在计算机中存储和处理。
常用的编码方法包括脉冲编码调制（PCM）和压缩编码（如MP3、AAC等）。
4. 数字滤波（Digital Filtering）：对数字化后的音频信号进行滤波处理，可实现去噪、均衡、混响等效果。
数字滤波器通常采用差分方程或频域方法实现。
5. 数字音频处理（Digital Audio Processing）：在数字域对音频信号进行一系列处理，包括均衡调节、混响效果、声音特效等。
二、视频信号的数字化处理视频信号是指由图像形成的连续时间信号，数字化处理可以将其转化为数字信号，并以数字形式储存在计算机或其他数字设备中。
视频信号的数字化处理主要通过以下几个步骤实现：1. 采样（Sampling）：利用模数转换器（ADC）对连续时间的视频信号进行采样，将其离散化为一系列采样点矩阵。
BT.656数字视频流的处理及其硬件实现
BT.656数字视频流的处理及其硬件实现刘云川;龚向东【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2013(28)2【摘要】BT.656格式数字视频流是一种广泛应用的视频流.然而,显示设备(如LCD 液晶显示器、大面阵LED显示屏以及部分微投影器件)仅能直接显示RGB色彩空间的视频信号.BT.656视频流转为RGB视频流要进行解交织、隔行到逐行、色空间转换等处理.文章介绍了BT.656数字视频格式协议,着重阐述了在现场可编程门阵列平台上处理成24位RGB色空间逐行视频的实现方式.利用Verilog HDL语言进行电路描述,在单片多端口SDRAM时序控制器进行视频数据的储存,并完成后续处理,视频系统在自主研制的微投影系统上进行了验证,实现了24位真彩色852×480、30帧每秒实时处理和传输.文章实现的方案稳定可靠、便于移植、开发周期短,硬件开销小,色空间转换中避免了繁琐的浮点运算,仅占用1783个逻辑单元.【总页数】6页(P238-243)【作者】刘云川;龚向东【作者单位】深圳大学电子科学与技术学院,深圳市微纳光子信息技术重点实验室,深圳518060;深圳大学电子科学与技术学院,深圳市微纳光子信息技术重点实验室,深圳518060【正文语种】中文【中图分类】O753+.2【相关文献】1.面向格式转换的数字视频处理方法及其硬件实现 [J], 张光烈;郑南宁;吴勇;张霞2.双频数字接收器—采用数字信号处理方式及硬件实现 [J], 曹薇3.德州仪器数字媒体处理器以更高效率实现高清晰视频流 [J],4.基于AD73311和TMS320VC5402实现的通用数字信号处理硬件平台 [J], 丁翠媚;刘春晖5.基于国产关键软硬件的机载数字地图处理机设计与实现 [J], 詹思维; 林清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
虚拟立体装置的 设置
图像翘曲中平面 单应性的确定
虚拟视图的生成
五、总结与展望 本文综述了目前与自动2D-3D转换相
关的技术进展情况。这个转换的基本原理是水 平移动原始图像的像素，以产生一个新版本的 图像。为成功实现转换，我们讨论了从平面图 像中提取深度信息来生成立体图像的不同方法。 但这些方法和技术还远远没有达到成熟的水平， 仍然有许多问题和挑战亟待我们进一步的研究 和解决。
类：
使用场景的一 个完整的三维
模型
仅使用图像和 不明确的几何
信息
混合方法，使 用一些明确的
几何信息
2、常架一般由2个元素组成：
深度信息的提取
转换框架
根据估计的深度信息和预期的视图条件产 生的立体图像
提取的深度信息的目的是利用包含在一个单一的二维图像或视频中的 图案线索和运动视差，以恢复场景的深度结构。 同 时 ， 检索到的深度信息 被转换成一个适当的表现形式，从而应用于2D-3D 的 视频转换过程。稀疏的 三维场景结构和深度图是拍摄场景中两个常用的不完整几何结构的代表。
原则上，只有被自由移动的有运动视差的相机捕获到的视频序列 才与捕获的场景结构紧密相关。如果相机没有移动，那么捕获到的视 频系列就没有运动视差。
四、立体图像的生成 立体图像生成的程序随深度信息的表示方法的不同而
变化。在下面部分，我们讨论的方法主要依赖于二维深度图 与稀疏三维场景结构。
1、基于二维深度图的方法
二、自动2D-3D转换框架简介
1 、转换中的建模与绘制技术介绍
2D到3D视频的转换包括从一个单一的二维图像或一个二维图像流
（视频序列）中产生新的图像。从这个角度来讲，至少在概念上，2D到3D
视频的转换可以看作基于图像的建模和绘制技术的一个特例。根据在该过
程中被明确应用的几何信息量，基于图像的建模与绘制技术可以分为三大
三、深度信息提取 1、深度线索简介 1）分类：
深度线索
双眼深度线索 单眼深度线索
单眼线索在观看场景时用一只眼睛提供深度信息
2）深度线索分类的列表如图所示：
2、从图案线索中获取深度信息
图案深度线索是允许我们在一个二维场景中感知深度的图像中的元 素。这几个世纪以来已经被广泛应用在视觉艺术中来增强我们的深度感 知。
五、总结与展望 仍然面临的一些问题和挑战： 1、生成立体图像过程中的阻塞/恢复的问题 2、单目深度线索的深度模糊影响深度质量的问题 3、不同的深度线索整合影响自动2D-3D视频的成功转换
基于自动2D-3D视频转换的3D内 容创作方法
报告的内容模块如下： 一、引言 二、自动2D-3D转换框架介绍 三、深度信息提取 四、立体图像的生成 五、总结与展望
一、引言 随着数字媒体和显示技术的普及和
不断发展，人们对3D视频也逐渐了解， 希望能获得更多3D体验的需求也日益 增长。3D视频技术的大规模部署，在 电影、电视和移动设备等高可视性领域 继续经历着快速的增长。再加上有史以 来最成功的3D电影《阿凡达》的上映， 3D视频技术的发展和研究显然又涌起了一股新的热潮，其中2D视频转换为3D 视频将越来越广泛的应用于各领域之中，实现真正的3D全球化、平民化、大 众化。
用于提取深度信息的图案线索分为下面三类：
来自聚焦/ 离焦的深
度
图案线索
来自几何 线索中的
深度
来自颜色 和强度线 索的深度
3、从运动线索中获取深度信息
不同于前一部分所讲的图案深度线索，视频序列提供了作为附加 深度线索的运动视差这一属性。运动视差是指物体穿过视网膜的相对 运动。对于一个移动的观察者而言，近处的物体穿过视网膜时比远处 的物体移动的更快，因此，相对运动提供了一个很重要的深度线索。
利用来自深度图的信息，基于透视图的深度图（DIBR）允许生成
新的图像，就如同他们被来自不同视角中的相机所捕获一样。DIBR
系统通常包含三个步骤：
深度图的预处理
3D图像的翘曲
填补空洞区域
2、基于三维场景结构的方法 该方法的基本思想是通过稀疏的3D场景结构，来确定原始
图像和虚拟图像之间转换方式，从而实现虚拟图像的生成。 这一过程包含下面三个步骤：