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(2009-08-21 20:08:32)
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杂谈

传统电视(绿)与常见的电影画面长宽比例之比较长宽比(Aspect ratio)是用来描述视频画面与画面元素的比例。传统的电视萤幕长宽比为4:3(1.33:1)。HDTV的长宽比为16:9(1.78:1)。而35mm胶卷底片的长宽比约为1.37:1。

  虽然电脑萤幕上的像素大多为正方形,但是数字视频的像素通常并非如此。例如使用于PAL及NTSC讯号的数位保存格式CCIR 601,以及其相对应的非等方宽萤幕格式。因此以720x480像素记录的NTSC规格DV影像可能因为是比较“瘦”的像素格式而在放映时成为长宽比4:3的画面,或反之由于像素格式较“胖”而变成16:9的画面。

  色彩空间与像素资料量

  U-V色盘范例,其中Y值=0.5色彩空间(Color Space)或色彩模型(Color model name)规定了视频当中色彩的描述方式。例如NTSC电视使用了YIQ模型,而PAL使用了YUV模型,SECAM使用了YDbDr模型。

  在数位视频当中,像素资料量(bits per pixel,简写为bpp)代表了每个像素当中可以显示多少种不同颜色的能力。由于带宽有限,所以设计者经常借由色度抽样之类的技术来降低bpp的需求量。(例如 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0)。

  视频品质

  视频品质(或译为“画质”,“影像质素”)可以利用客观的峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio, PSNR)来量化,或借由专家的观察来进行主观视频品质的评量。

  ●对一套视频处理系统(例如压缩算法或传输系统),典型的主观画质评量通常包含下列几个步骤:

  ●选择一组未处理的视频片段(称为SRC)作为比较基准。

  ●选择处理或传输系统的设定值(称为HRC) 。

  ●订定如何将处理过的视频呈现给评估者并且收集其评价的科学方法。

  ●邀请足够数量的评估者,通常不少于15人 。

  ●实施评量。

  ●计算每个评估者给予每组不同HRC所打的分数(通常取平均值) 。

  在ITU-T建议书 BT.500当中描述了许多种进行主观画质评量的方法。其中一种标准化的作法是DSIS(Double Stimulus Impairment Scale)。在DSIS评量中,评估者会先观看一段未处理过的视频片段,再观看处理过的视频片段。最后再针对处理过的视频片段做出评价,从“与原始影像分不出差异”到“与原始影像相比严重劣化”。

  视频压缩技术(仅适用数位讯号)

  自从数位信号系统被广泛使用以来,人们发展出许多方法来压缩视频串流。由于视频资料包含了空间的与时间的冗余性,所以使得未压缩的视频串流以传送效率的观点来说是相当糟糕的。

  总体而言,空间冗余性可以借由“只记录单帧画面的一部份与另一部份的差异性”来减低;这种技巧被称为帧内压缩(intraframe compression)。并且与图像压缩密切相关。而时间冗余性则可借由“只记录两帧不同画面间的差异性”来减低;这种技巧被称为帧间压缩(interframe compression),包括运动补偿以及其他技术。目前最常用的视频压缩技术为DVD与卫星直播电视所采用的MPEG-2,以及因特网传输常用的MPEG-4。

  位元传输率 (仅适用于数位讯号)

  位元传输率 (又译为位元速率或比特率或码率)是一种表现视频串流中所含有的资讯量的方法。其数量单位为bit/s(每秒间所传送的位元数量,又写为bps)或者Mbit/s(每秒间所传送的百万位元数量,又写为Mbps)。较高的位元传输率将可容纳更高的视频品质。例如DVD格式的视频(典型位元传输率为5Mbps)的画质高于VCD格式的视频(典型位元传输率为1Mbps)。HDTV格式拥有更高的(约20Mbps)位元传输率,也因此比DVD有更高的画质。

  可变位元速率(Variable bit rate,简写为VBR)是一种追求视频品质提升并同时降低位元传输率的手段。采用VBR编码的视频在大动态或复杂的画面时段会自动以较高的速率来记录影像,而在静止或简单的画面时段则降低速率。这样可以在保证画面品质恒定的前提下尽量减少传输率。但对于传送带宽固定,需要即时传送并且没有暂存手段的视频串流来说,固定位元速率(Constant bit rate,CBR)比VBR更为适合。视频会议系统即为一例。

  立体视频

  “立体视频”(Stereoscopic video)是针对人的左右两眼送出略微不同的视频以营造立体物的感觉。由于两组视频画面是混合在一起的,所以直接观看时会觉得模糊不清或颜色不正确,必须借由遮色片或特制眼镜才能呈现其效果。此方面的技术仍在继续进化中,预料2006年末HD DVD与Blu-ray Disc两方都会出现含有立体视频的影片。参见Stereoscopy与3-D film。

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