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数字视频的原理是什么

发布日期:2019-08-16 08:00   来源:未知   阅读:
 

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  数字视频有不同的产生方式,存储方式和播出方式。比如通过数字摄像机直接产生数字视频信号,存储在数字带,P2卡,蓝光盘或者磁盘上,从而得到不同格式的数字视频。然后通过PC,特定的播放器等播放出来。

  数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再记录到储存介质(如录像带)。如果要在电视机上观看数字视频,则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号,才能进行播放。

  数字视频的采样格式分别有4:2:0,4:1:1、4:2:2和4:4:4多种。电视图像既是空间的函数,也是时间的函数,而且又是隔行扫描式,所以其采样方式比扫描仪扫描图像的方式要复杂得多。用Y:U:V来表示YUV三分量的采样比例。

  Quicktime和Video for Windows通过建立视频文件标准MOV和AVI使数字视频的应用前景更为广阔,使它不再是一种专用的工具,而成为每个人电脑中的必备成分。而正是数字视频发展的这一步,为电影和电视提供了一个前所未有的工具,为影视艺术带来了影响空前的变革。

  数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号(0和1),再记录到储存介质(如录像带)。

  数字视频就是以数字形式(0和1)记录的视频,和模拟视频相对的。数字视频有不同的产生方式,存储方式和播出方式。比如通过数字摄像机直接产生数字视频信号,存储在数字带,P2卡,蓝光盘或者磁盘上,从而得到不同格式的数字视频。然后通过PC,特定的播放器等播放出来。

  为了存储视觉信息,模拟视频信号的山峰和山谷必须通过模拟/数字(A/D)转换器来转变为数字的“0”或“1”。这个转变过程就是我们所说的视频捕捉(或采集过程)。如果要在电视机上观看数字视频,则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号,才能进行播放。

  模拟视频是指由连续的模拟信号组成的视频图像,以前所接触的电影、电视都是模拟信号,之所以将它们称为模拟信号,是因为它们模拟了表示声音、图像信息的物理量。

  摄像机是获取视频信号的来源,早期的摄像机以电子管作为光电转换器件,把外界的光信号转换为电信号。摄像机前的被拍摄物体的不同亮度对应于不同的亮度值,摄像机电子管中的电流会发生相应的变化。

  模拟信号就是利用这种电流的变化来表示或者模拟所拍摄的图像,记录下它们的光学特征,然后通过调制和解调,将信号传输给接收机,通过电子枪显示在荧光屏上,还原成原来的光学图像。这就是电视广播的基本原理和过程。

  模拟信号的波形模拟着信息的变化,其特点是幅度连续(连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值)。其信号波形在时间上也是连续的,因此它又是连续信号。

  而数字视频依靠的是电流的有无(即0和1)来表示所拍摄的图像,是取值离散的离散信号。

  有线数字电视广播平台系统由如下部分组成,即数字卫星接收机、编码器、复用器、数字数据广播器、QAM调制器、准视频点播服务器、条件接收和用户管理系统、节目管理系统、电话回传系统、因特网连接、有线传输网络、用户机顶盒和PC接收卡等。

  将从卫星上接收到的国内、外数字卫星节目进行QPSK解调制,输出标准的数字电视节目传输流。

  对模拟的音、视频节目按MPEG-2的标准进行数字化编码,产生标准的数字电视节目传输流。

  将多个标准的数字电视节目传输流复合为一个数字传输流,实现一个物理电视频道上传输4-8路数字电视节目。

  将多种格式的数据转换为MPEG-2格式的数据包,然后,可对多个数据流复合为一个数据流在CATV网上传输。

  QAM调制器主要是对经过信道编码和复用后的数字电视信号进行调制,使其具有很高的抗干扰能力,便于在有线电视网络中传输。

  包括标准的DVB编码工作站、多数字节目的软件复用、节目存储和多频道播出软件等。

  条件接收系统对广播的数字节目和数据进行加密,从而实现数字电视的付费功能。

  用户管理系统包括用户档案信息、用户收视信息、银行收费系统和用户结算及授权信息的管理。实现服务提供、最终用户反馈和统计记录以及用户智能寻址和收费管理等。

  接收所有来自内容和服务提供商的信息源,将不同信息源(数据库、Internet、其他应用),不同格式(文本、比特流、图像)的信息转换为符合DVB/DDB结构支持的服务或页面以及按照节目要求的页面格式进行编辑,并对这些信息进行相应的包装和分配。

  用户机顶盒(STB)是数字有线电视信号的终端接收装置,它将电缆传来的调制在高频上的信号经过同步解调,还原为基带信号,再经过发送端编码的反过程,还原成未压缩前的多个频道的数据信号送入电视机供用户观看。

  计算机用户通过PC接收卡来接收电视台前端数据广播系统发出的数据流,将其存储在计算机本地硬盘里,运行相应的应用程序,获得各类高级数据服务。

  许多STB有一个调制解调器通过电话网络形成的返回频道信息,计算机用户也是通过调制解调器和电话网络形成的返回信息。采用电话回传系统不需对现有的CATV网进行改造就能实现部分双向交互式功能。

  电视台数字数据广播系统通过专线或其它方式同因特网连接,获得大量因特网信息资源,经过分类整理再通过数字电视广播系统传输给用户,实现电视机用户对因特网信息的浏览功能。

  付费电视业务,通过预先购买的收视计费卡,只需遥控器一按,便可任意收看专项付费频道节目;精心动魄的国际大片,“点石成金”的名师指点,单是省却了到VCD音像出租店的烦恼,就足以让人觉得“物有所值”,更别说数字视频效果给人带来的超值享受了。