通信視頻第一章模擬視頻基礎(chǔ)(精簡版)-資料下載頁
2025-11-12 22:23本頁面
【正文】 了 MPEG4的壓縮算法，壓縮率和圖像的質(zhì)量都很不錯。 參數(shù)名稱 PAL（ 625/50） NTSC（ 525/60）編碼信號（分量信號） YUV YIQ全行亮度信號采樣點數(shù) 864 858全行色差信號采樣點數(shù) 432 429取樣結(jié)構(gòu) 正交結(jié)構(gòu)，即按行場和幀重復(fù)，其 Cr、 Cb的樣點和每行奇數(shù)位置 Y樣點同位。取樣頻率 亮度信號 色差信號 編碼方式 均采用 8bit均勻量化脈沖編碼（ PCM）全數(shù)字行有效點數(shù) 亮度信號 720色差信號 360圖像分辨率 亮度信號 720576 720480色差信號 360576 360480數(shù)碼傳輸速率 8+ （ 8 ） 2=216Mbit/s 或 27MB/s視頻信號電平與量化級間的對應(yīng)關(guān)系亮度信號 220個量化級色差信號 224個量化級ITU601標(biāo)準(zhǔn)（ 4:2:2標(biāo)準(zhǔn)，電視演播室標(biāo)準(zhǔn)）5.CCD圖像傳感器 CCD是一種新型光電轉(zhuǎn)換器件，能夠?qū)⑷肷涔庾優(yōu)殡姾砂?，具有光電轉(zhuǎn)換、信息存儲和延時功能，結(jié)構(gòu)包括光敏單元、輸入結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)等，廣泛應(yīng)用在攝像、信號處理和存儲等領(lǐng)域。CCD是由間隙很小的 MOS電容和柵極排列而成，當(dāng)柵極加上一定的柵壓時，在柵極下面形成勢阱，這個勢阱就是一個存儲單元。CCD工作原理包括：光電轉(zhuǎn)換、信號電荷積累、電荷轉(zhuǎn)移三個過程。 CCD可在三相時鐘信號控制下工作，MOS電容柵極每隔兩個連接在相同的時鐘上，當(dāng)三個時鐘電壓不同時，在相應(yīng)的柵極下就形成不同深度的勢阱，于是形成電荷的移存和輸出。四種類型的 CCD：因應(yīng)不同種類的工作需求， CCD有 線陣和面陣 之分，其中面陣又分為 interline掃描、全景 FullFrame和FrameTransfer全傳。線陣 CCD是以一維感光點構(gòu)成，通過步進(jìn)馬達(dá)掃描圖像，所以速度較使用二維 CCD的數(shù)碼相機要慢，這種 CCD大多用于平臺式掃描儀上。interline掃描 CCD的不同之處在于讀取電荷的方式，它從暫存矩陣中讀出信號，向下轉(zhuǎn)移至底部水平轉(zhuǎn)換記錄器，然后電荷再傳至放大器中，產(chǎn)生代表一幅完整圖像的電子信號。 IL的優(yōu)點是反應(yīng)速度快，但缺點是暫存區(qū)占據(jù)了感光點的面積，動態(tài)范圍較小。不過由于成本較低、速度快，數(shù)碼相機中所占比例較大。FullFrame全景 CCD是一種架構(gòu)簡單的感光設(shè)計，有鑒于 IL的缺點， FF改良可以利用這個感光區(qū)域（沒有暫存區(qū)設(shè)計），有效增大感光范圍同時也適用長時間曝光。其感光和電荷輸出過程是分開的。由此在傳送電荷信息時必須完全關(guān)閉快門，以隔離鏡頭入射的光線，防止干擾。FrameTransfer全傳 CCD的架構(gòu)介于 IL和 FF之間，它分成兩部分：上半部為感光區(qū)，下半部為暫存區(qū)。整體上說 FT類似 FF，其特點在于有大型暫存區(qū)，速度快，同時動態(tài)范圍大。兼具靜態(tài)和動畫的拍攝能力。CCD陣面結(jié)構(gòu)條狀濾色器及光譜特性條狀濾色器用于單 CCD攝像器件中。而在三片式 CCD攝像裝置中，沒有條狀濾色器。A BCCD主要參數(shù)：分辨率：空間頻率暗電流：處于非光照環(huán)境下也會產(chǎn)生固定的圖像。會限制器件的靈敏度和動態(tài)范圍。靈敏度：指在很低的照度下也能輸出較為清晰的圖像。CCD特點：壽命長：一般為 20年左右成本低：沒有機械裝配及附屬裝置機械性能好：耐震、耐撞體積?。簺]有玻璃真空管及電子槍等重合精度高： CCD與鏡頭固定牢靠、匹配精度高暫留特性好：適于拍攝運動圖像視頻壓縮的評價指標(biāo)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1評價指標(biāo)信息熵：H(u)單位是： bit/字符，且 H(u)?0壓縮比：原始圖像的總比特數(shù) N0和壓縮后的圖像總比特數(shù) Nc之比，稱為圖像的壓縮比。設(shè) L0為原始圖像的平均碼長，則無失真編碼的最大壓縮比是：客觀保真度準(zhǔn)則：指原圖像和壓縮后圖像之間的均方根誤差或均方根信噪比。設(shè)原圖像為 g(x,y),壓縮后為 f(x,y),每個像素均用 mbit表示其灰度，于是新舊圖像的均方誤差為：壓縮后圖像的均方信噪比定義為：主觀保真度準(zhǔn)則： 具有相同客觀保真度的不同圖像，在人的視覺中肯定能引起不同的觀察效果，這是因為客觀保真度準(zhǔn)則是一種統(tǒng)計平均意義下的度量準(zhǔn)則，對于圖像中的細(xì)枝末節(jié)無法反映視頻模型視頻 記錄了所觀察場景中物體運動的狀態(tài)極其變化方式。視頻 是將三維實景投影到二維像平面上形成的一個二維圖像序列，即視頻信號是具有時空特征的三維信號 。視頻模型 用于實現(xiàn)對景物的真實描述，包括照明模型、攝像機模型、物體模型和場景模型等。照明模型用于描述照明變化引起的視頻信號在時間上的變化。場景模型用于描述包括照明光源、物體和攝像機的世界，即描述運動物體與一個三維場景的攝像機是如何相互定位的。在視頻編碼中，通常假定物體與攝像機的成像平面平行運動，即使用二維場景模型。攝像機模型：攝像機模型描述真實場景中物體在成像平面上的投影，即實現(xiàn)四維空間（X,Y,Z,t）到三維空間（ x,y,t）的映射，有：f:R4→ R3（ X,Y,Z,t） → （ x,y,t）透視投影：中心投影正交投影：平行投影攝像機運動：物體運動模型 ：剛體運動和非剛體運動：根據(jù)經(jīng)典運動學(xué)，三維運動可以劃分為剛體運動和非剛體運動。 在剛體運動的情況下，在一組三維點之間的相對距離隨著實體在時間上的推進(jìn)而保持不變。亦即是說：運動實體的三維結(jié)構(gòu) (形狀 )可以用一個不變形表面 (例如；平面，分段平面，或在多項式平面 )來建模。 在非剛體運動的情況下，使用一種可變形表面模型 (也可以稱之為可變形模板 )來對三維結(jié)構(gòu)建模。笛卡兒坐標(biāo)中的剛體運動3D位移：一個剛體的 3–D位移可用一個仿射變換模型 (AffineTrans.)來表示：三維位移 (Displacement)=三維平移 (Translation)+旋轉(zhuǎn) (Rotation)（ ）t 時刻某物體的某個坐標(biāo)矢量t’時刻該物體的 新 坐標(biāo)矢量三維平移矢量R為 33的旋轉(zhuǎn)矩陣 ：則，由上式 有 ：下面對旋轉(zhuǎn)矩陣 R加以討論，它有多種形式：[Rog.76,Bal.82,Fol.83]笛卡兒坐標(biāo)中的歐拉角And假設(shè)幀到幀的旋轉(zhuǎn)極小， 即 且近似地 則上述矩陣可簡化為 ：and組合矩陣 R可表示為 :(略去高階無窮小量 )()
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