视频信息处理与传输课题研究报告(8)

我是西科大的一名学生,这是我的期末课题报告,希望能帮到西科的学弟学妹

置移动到下一个位置，直到移出CCD，经过电荷-电压变换，转换为模拟信号。 CCD图像传感器-优点:

CCD是一种固体化器件，体积小、重量轻、功耗低、抗震性和抗冲激性好、不受电磁干扰和可靠性高、寿命长。

图像畸变小、尺寸重现性好。

具有较高的空间分辨率，光谱响应范围宽。

光敏元间距的几何尺寸精度高，可获得较高的定位精度和测量精度。 具有较高的光电灵敏度和较大的动态范围。

视频采集卡-概述

视频采集卡(Video Capture card)也叫视频卡，是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，成为可编辑处理的视频数据文件。

视频采集卡的分类:

广播级视频采集卡。

专业级视频采集卡。

民用级视频采集卡。

视频采集卡-工作原理：

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数据带宽降到1-10MB/秒，这样就可以将视频信号保存在计算机中并作相应的处理。常用的算法是由ISO制订的，即JPEG和MPEG算法。JPEG是静态图像压缩标准，适用于连续色调彩色或灰度图像，它包括两部分：一是基于DPCM（空间线性预测）技术的无失真编码，一是基于DCT（离散余弦变换）和哈夫曼编码的有失真算法，前者压缩比很小，主要应用的是后一种算法。在非线性编辑中最常用的是MJPEG算法，即Motion JPEG。它是将视频信号50帧/秒（PAL制式）变为25帧/秒，然后按照25帧/秒的速度使用JPEG算法对每一帧压缩。通常压缩倍数在3.5-5倍时可以达到Betacam的图像质量。MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，它除了对单幅图像进行编码外还利用图像序列中的相关原则，将冗余去掉，这样可以大大提高视频的压缩比。前MPEG-I用于VCD节目中，MPEG-II用于

VOD、DVD节目中。

3.1 视频信息压缩的必要性与可行性

必要性：以较少的数据来表示图像，示例节约储存器空间。节省传输信道带

宽。加快处理速度。

可行性：冗余越大，可压缩的程度就越高。

①由于相邻像素之间存在关联而产生大量的空间冗余。

②由于彩色元素间存在相互关联而产生大量频谱冗余。

③由于人类视觉系统特点而引起的大量心理视觉冗余。

3.2 视频信息压缩的组成与分类

组成：

①变换器(T)：把输入的图像数据加上一对一的变换，所形成的图像数据比原始图像数据更利于压缩。

②量化器(Q)：生成一组有限个符号用来表示压缩的图像。

③编码器(C)：给量化器的每个符号指定一个码字，即二进制位流。

3.3 视频信息压缩的评价指标

衡量一种数据压缩技术的重要性能指标有压缩比、压缩速度、压缩质量和计算量。

（1）压缩比。

（2）压缩速度。

（3）压缩质量：有无失真。

无失真：熵编码

有失真，具有一定误差：保真度

客观保真度

主观保真度

（4）计算量。

香农第一定理(Shannon，信息论之父“the father of information

theory” ) ，可变长无失真信源编码定理：

无论规定的码字符如何编排，其平均的码字符表达的比特数不可能小于原符号的图像的熵值。