即时通讯音视频开发（二）：视频编解码之数字视频介绍

前言

即时通讯应用中的实时音视频技术，几乎是IM开发中的最后一道高墙。原因在于：实时音视频技术 = 音视频处理技术 + 网络传输技术的横向技术应用集合体，而公共互联网不是为了实时通信设计的。

系列文章

本文是系列文章中的第2篇，本系列文章的大纲如下：

《即时通讯音视频开发（一）：视频编解码之理论概述》
《即时通讯音视频开发（三）：视频编解码之编码基础》

1. 什么是图像？什么是视频？

图像：
是人对视觉感知的物质再现。三维自然场景的对象包括：深度，纹理和亮度信息。二维图像：纹理和亮度信息。

视频：
连续的图像。视频由多幅图像构成，包含对象的运动信息，又称为运动图像。

2. 何为数字视频？

数字视频可以理解为自然场景空间和时间的数字采样表示。

空间采样的主要技术指标为：解析度（Resolution）

时间采样的主要技术指标为：帧率（帧/秒）

3. 数字视频系统的构成和运行原理

采集：照相机，摄像机。
处理：编解码器，传输设备
显示：显示器。

5. 人类视觉系统HVS

HVS的构成：

眼睛
神经
大脑、

HVS特点：

对高频信息不敏感
对高对比度更敏感
对亮度信息比色度信息更敏感
对运动的信息更敏感

6. 针对HVS的特点，数字视频系统的设计应该考虑哪些因素？

丢弃高频信息，只编码低频信息
提高边缘信息的主观质量
降低色度的解析度
对感兴趣区域（Region of Interesting，ROI）进行特殊处理

7. 什么是RGB色彩空间？

三原色分别是红（R），绿（G），蓝（B）。任何颜色都可以通过按一定比例混合三原色产生。

RGB色度空间：

由RGB三原色组成
广泛用于BMP，TIFF，PPM等
每个色度成分通常用8bit表示[0,255]

8. 什么是YUV色彩空间？

YUV色彩空间是指，Y：亮度分量，UV：两个色度分量。YUV能更好的反映HVS特点。

9. RGB如何转化到YUV空间？

亮度分量Y与三原色有如下关系：

经过大量实验后ITU-R给出了：

主流的编解码标准的压缩对象都是YUV图像。

10. 何为YUV图像分量采样？

YUV图像可以根据HVS的特点，对色度进行分量采样，可以降低视频数据量。

根据亮度和色度分量的采样比率，YUV图像通常有以下几种分量方式：

11. 通用的YUV图像格式有哪些？

根据YUV图像的亮度、分辨率定义了如下图像格式：

12. 如何理解帧和场图像？

一帧图像包括两场——顶场，底场：

13. 逐行与隔行图像

逐行图像是指：一帧图像的两场在同一时间得到，ttop=tbot。
隔行图像是指：一帧图像的两场在不同时间得到， ttop≠tbot。

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本文转载自52im,作者：JackJiang