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视频信息的基本结构

时间:2015-01-30 12:38  来源:网站优化  作者:www.websitemgt.com  点击:
视频信息的基本结构 视频数据是一个连续的图像序列,为了对其进行有效的组织和管理,并方便检索匹配,首先需要对视频的基本结构有所认识和了解。若将视频信息进行分解,其图像序列一般是由
视频信息的基本结构
 
视频信息的基本结构
 
视频数据是一个连续的图像序列,为了对其进行有效的组织和管理,并方便检索匹配,首先需要对视频的基本结构有所认识和了解。若将视频信息进行分解,其图像序列一般是由帧、镜头及场景等描述单元组成的。
1)帧
帧是视频序列的最小逻辑单位,是单幅的静态图像。多帧图像如果在时间上连续播放就可以杜构成动态视频。
2)镜头
镜头是由一系列帧图像组成的小段视频,一个摄像机的连续拍摄动作可以形成一个镜,它通常描绘一个事件(或场面)的一部分。一般认为,视频的基本物理单元是镜头。在一镜头的多个连续帧图像中,其中有一些是关键帧,它们是最能代表镜头内容的特殊帧。关钥建帧可以是一个,也可以是多个帧的集合。对镜头的分析主要是对关键帧的分析,应尽量选取最有意义的帧作为关键帧。
3)场景
场景是由一系列有相似性质的镜头所组成的。在同一个拍摄环境下,每个镜头的拍摄角度和拍摄方法不同,这些镜头以及其中所包含的一系列对象便共同构成一个有意义的故单元。当然,有可能某个场景只使用了一个镜头描述。
视频数据中的帧、镜头、场景等描述单元,分别类似于人们熟悉的文本信息中的词、句子段落等成分。
数字化视频信息以文件形式存放在计算机中,常见的文件格式有:
(l) AVI格式。英文全称为Audio Video Interleaved,即音频视频交错格式。它于9 92年被Microsoft公司推出。AVI格式是一种数字音频与视频文件格式,允许视频和音交错在一起同步播放,这种视频格式的优点是图像质量好,可以跨多个平台使用。其缺点AVI文件体积过于庞大,没有限定压缩标准,因此造成了不同的AVI格式之间往往互不兼容。
(2) MPEG格式。英文全称为Moving Picture Expert Group,即运动图像专家组格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准,它采用了有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息,说的更加明白一点就是MPEG的压缩方法依据是相邻两幅画面绝大多数是相同的,把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除,从而达到压缩的目的(其最大压缩比可到200:I)。  目前MPEG格式有3个压缩标准,分别是MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4,外,MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。
·MPEG-1:制定于1992年,它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是人们通常所见到的VCD制作格。使用MPEG-I的压缩算法,可以把一部1 20分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。这种视频格式的文件扩展名包括mpg、mlv、mpe、rnpeg及VCD光盘中的dat文件等。
·MPEG-2:制定于1 994年,设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面,同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。使用MPEG-2压缩算法,可以把一部1 20分钟长的电影压缩到4GB~8GB的大小。这种视频格式的文件扩展名包括mpg、mpe、mpeg、m2v及DVD光盘上的vob文件等。
·MPEG-4:制定于1 998年,MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计,它可利用很窄的带宽,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。目前MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。另外,这种文件格式还包含了以前MPEG压缩标准所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。种视频格式的文件扩展名包括asf、mov和DivX AVI等。
(3)RM;格式。Real Networks公司所制定的音频视频压缩规范称为Real Media,用户以使用ReaIPlayer或RealOne Player对符合ReaIMedia技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播并且ReaIMedia可以根据不同的网络传输速率制定出不同的压缩比率,从而现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使RealPlayer或RealOne Player播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。外,RM作为目前主流网络视频格式,它还可以通过其Real Server服务器将其他格式的视频转换成RM视频并由Real Server服务器负责对外发布和播放。RM和ASF格式可兑各有千秋,通常RM视频更柔和一些,而ASF视频则相对清晰一些。
(4) RMVB格式。这是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式,它的先进之于RMVB视频格式打破了原先RM格式那种平均压缩采样的方式,在保证平均压缩L基础上合理利用比特率资源,就是说静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率样可以留出更多的带宽空间,而这些带宽会在出现快速运动的画面场景时被利用。这证了静止画面质量的前提下,大幅地提高了运动图像的画面质量,从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的平衡。另外,相对于DVDrip格式,RMVB视频也是有着较明显优势,一部大小为700MB左右的DVD影片,如果将其转录成同样视听品质的RMVB式,其大小最多也就400MB左右。不仅如此,这种视频格式还具有内置字幕和无须外挂插<支持等独特优点。要想播放这种视频格式,可以使用RealOne Player 2.O或RealPlayer 8.O加RealVide0 9.O以上版本的解码器形式进行播放。
(5) DivX格式。这是由MPEG-4衍生出的另一种频编码(压缩)标准,也即通常所说的DVDrip格式。它采用了MPEG4的压缩算法同时又综合了PEG-4与MP3各方面的术,也就是说使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量缩,同时用MP3AC3对音频进行压缩,然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视    第格式。这种编码对机器的要求也不高,其画质直逼DVD并且体积只有DVD的数分一
(6) MOV格式。美国Apple公司开发的一种视频格式,默认的播放器是苹果的uickTimePlayer。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点,但是其最大的特点还是跨平台性,即不仅能支持MacOS,同样也能支持Windows系列。



 
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