【数字信号处理在视频领域的应用】
【】
【111044A 】 【111044124】
【2014.4.15】
摘要:
本文主要介绍了数字信号处理在视频领域的应用,包括相关背景、发展历程及其未来发展趋势。包含数字信号处理视频的标准及应用,重点突出数字信号处理在视频处理中的具体技术及其的实现。
目录
数字信号处理在视频领域的应用 . .................................................................................................. 3
一、 数字信号处理在视频领域的背景 . .................................................................................. 3
(一) 、数字信号处理简介 . ...................................................................................................... 3
(二) 、数字信号处理在视频领域的状况 . .............................................................................. 3
二、数字信号处理的视频处理标准和具体技术及其的实现 ....................................................... 4
(一)、视频标准 . ...................................................................................................................... 4
(二) 、数字信号处理视频的具体技术及其实现 . .................................................................. 4
(1) DSP芯片的特点和优势 . ...................................................................................... 4
(2)视频的简析 . ............................................................................................................ 5
(3)具体技术及其实现 . ................................................................................................ 5
三、数字信号处理在视频领域的展望 . .......................................................................................... 7
(一)、视频应用处理技术的未来发展 . ................................................................................ 7
(1)视频信源压缩编码标准和多媒体信息系统 ......................................................... 7
(2)宽带网络技术的发展 . ............................................................................................ 8
(二)、数字信号处理技术在数字电视中的应用 ................................................................. 8
四、数字信号处理在视频领域的小结 . .......................................................................................... 8
参考文献:1. 孙景琪,毛征. 视频技术与应用. 北京工业大学出版社,2004 ................... 9
数字信号处理在视频领域的应用
一、 数字信号处理在视频领域的背景
(一) 、数字信号处理简介
数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。随着电子技术和集成电路的飞速发展以及数字信号处理理论和技术的成熟和完善,数字信号处理得到了相应的发展,并广泛应用语音、图像处理、视频处理等领域中。
(二) 、数字信号处理在视频领域的状况
随着计算机的高速发展,处理器的处理速度的提高和存储器存储容量的增大,图像处理系统的发展十分迅速。视频图像是活动图像或运动图像,实际上是由许多单一的画面组成的,每幅画面称为一帧,由于人眼的视觉特性,每秒24帧的画面就形成了具有活动影像感觉的视频图像。就视频图像处理而言,首先要获取视频图像信息,即把图像转换成适合输入计算机或数字设备的数字信号。数字图像具有两个突出的特点,一是数据量大,二是对处理速度要求高。随着超大规模集成电路的高速发展,数字信号处理器(DSP)的发展为高速、实时的信号处理系统提供了可能。
在传统方案中,对于视频输入、输出模块,采用分立元件,其电路非常复杂,而且可靠性差,不易调试。现今,许多著名的半导体生产厂家将这些复杂的视频A /D 和D /AY 障换电路集成在一块芯片内,生产出视频输入、输出处理芯片,为图像处理提供了极大的方便。并且,为了高效、低成本地实现各类处理算法,许多适合用于视频处理的DSP 芯片也应运而生,芯片的处理功能也越来越强大,集成度越来越高。
二、数字信号处理的视频处理标准和具体技术及其的实现
(一)、视频标准
H.261:ITU-T 推荐的视频编码以P ×64Kb/s输出。(P 在1到32之间)。这个标准定义了动画质量的两个标准:CIF (也作FCIF ):352线×288像素QCIF (也作4×FCIF ):704线×576象素。
H.263:这是ITU-T 按照H.320为视频编码推荐的标准。H.263启先是为H.323/H.324设计的,它的编码质量高于H.261,特别适用于线路较差的情况。
(二) 、数字信号处理视频的具体技术及其实现
(1) DSP芯片的特点和优势
DSP 芯片,即数字信号处理器,是一种应用在实时数字信号处理中的微处理器,它可以实时快速地实现各种数字信号处理算法。DSP 的特点主要包括快速的运算速度;具有低开销甚至无开销的循环及跳转的硬件支持;快速的中断处理和硬件I ,O 支持;具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;可以执行多个操作;支持流水线操作,使取值、译码和执行等操作可以重叠执行。数字图像处理在很大程度上是整个数字视频技术的关键。利用DSP 器件,数字图像处理可达到很高的质量。DSP 在视频数据处理中的优势主要体现在:
(1)高性价比。作为一种产品,成本的问题是制约产品是否可市场化的关键,而目前DSP 的价格越来越低,功能也越来越能满足大众消费的需要。
(2) 极高的运算速度。以美国德州仪器公司的CXf)00系列为代表的高性能DSP 足以胜任绝大多数多媒体技术的要求,为实时性提供了保证。
(3)合理的数据管理。多媒体信息往往拥有大量的数据,在对多媒体数据进行处理时,要求处理芯片能实时吞吐信息。而DSP 芯片具有数据空间和存储空间分离,数据运算和数据的存储同时进行,以及快速访问的片内存储器等特点,是能完成多媒体处理的保证。
(4)简单的外围电路和可编程性。DSP 的集成度越来越高,片内集成了和其他设备
通信的多种外设,支持多种数据通信方式,因此硬件设计和调试的主要工作是对DSP 各类外设进行正确的配置,使其可以进行正确的通信。此外DSP 的可编程性适合于系统开发阶段的调试和升级。
(2)视频的简析
视频,就是指能够连续运动、随着时间而变化的图像,是一种可视化的信息。所有视频信息都是供人的眼睛观看的,而人眼能够接收的视频信息是模拟的,这也是自然界中视频信息存在的方式。现实生活中,绝大部分的视频信息是以模拟的形式出现和存储的,比如我们看到的电视图像以及胶片上存储的电影都是模拟的形式。但是模拟电视信号会因在传输过程中产生的积累噪声而使图象质量受到损伤,并且还存在其他缺陷。随着大规模集成电路、大容量半导体存储器以及计算机技术的发展,数字信号比模拟信号具有强得多得抗干扰行以及抗非线性失真的能力,即使经过长距离的传输和反复记录,仍然可以几乎无失真的还原出原来的图像。数字视频信号可以整帧的存储在半导体存储器中,能够在包括空间轴和时间轴的三维空间进行运算,进行各种复杂的处理,使数字技术越来越多的被应用在了模拟视频信号处理上。
数字视频信号是由模拟视频信号经过采样和量化后得到的,相比模拟信号,数字视频信号具有更强的抗干扰能力、更易实现信号的存储等优点。在对彩色电视信号进行数字化处理和传输时,一种常用的方式是分别对其3个分量(一个亮度信号和两个色差信号) 进行数字化和编码,这就是分量编码。分量编码的图像质量高。
(3)具体技术及其实现
我们在前端通过摄像头采集到的视频信号一般都是模拟视频信号,所以在视频处理系统中,首先要在这部分将视频信号从模拟信号转换成数字信号,采集到的视频信号只有经过模数转换才能输入到DSP 芯片中进行信号处理。同样,要将经DSP 处理后的视频信号在显示屏显示,供人眼观看,就必须在输出部分将其从数字信号转换成模拟信号。传统的数字信号处理过程是由“ADC+DSP+DAC”这种模式构成的,其中并未具体的明确指出存储器的如何使用以及ADC 、DSP 和DAC 之
间的数字逻辑电路关系如何,而这两点正是实现高效实时系统的关键所在。视频图象信号经由视频解码器转化后输出数字信号,其数据是连续不断的,如果直接将视频解码芯片连接到DSP 上,DSP 始终需要对输入进来的数据进行存储操作,同时DSP 的数据和地址总线也始终被占用,DSP 没有时间对数据进行处理,也不能和其他设备通过总线进行通信。为了解决这个问题,必须设计一种有效的缓冲机制,以提高系统的性能。
可用两片高速、大容量、相对成本较低的SRAM 交替缓冲来自视频解码器的数据流。在其中一片SRAM 将一帧图像的数据全部存储下来以后,DSP 利用很短的时间直接将此SRAM 中的一帧图像数据读入片内根据需要进行处理,同时视频解码器向另外一片SRAM 写入数据,这样做既可以达到帧缓存的目的,保证不丢失像素数据,DSP 可以连续采集每一帧像素数据,也能为DSP 留出更多空余时间,为后面进行图像处理提供可能。两片SRAM 的地址和数据总线通过CPLD 在视频解码器和DSP 之间实现复用。
CPLD 是复杂的可编程逻辑器件,其集成规模非常大,可利用先进的EDA 具进行电子系统设计和产品开发,并且由于开发工具的通用性、设计语言的标准化以及设计过程几乎与所用器件的硬件结构没有关系,所以设计成功的各类逻辑功能模块软件有很好的兼容性和可移植性,从而使得产品设计效率大幅度提高,可以在很短时间内完成十分复杂的系统设计。在其集成环境下可完成所有程序的编写、调试和仿真。
DSP 图象处理模块:可用TMS320DM6446芯片处理,其主要任务是在收到中断信号后,从SRAM 存储器中读取一帧图像,然后应用图像处理算法对整幅图像进行处理。TMS320DM6446的数据总线宽度为32比特,为了充分发挥其寻址能力,可以将四片8比特宽度或者两片16比特宽度的SDRAM 按照一定的方式与DSP 连接,组成相当于一片32比特宽度的存储器。
视频信号处理模块:在使用VGA 输出时,DSP 必须将输入的视频数字信号由ⅥⅣ格式转换为RGB 格式。在程序代码中,每当一帧图像采集完成后,先完成一次视频缓存切换,将刚才采集的图像数据缓存切换到相应地址。DSP 将从视频缓存地址中读取ⅥⅣ图像数据到外部存储器SDRAM 中。然后做RGB 转换,再写回原地址这片视频缓存以便下次切换时送到显示器显示。
数字视频的特点:1、是由“0”和“1”编码的传输和记录的比特流。2、像素数决定图像的清晰度。3、数据量非常大。数字视频的信号转换:1、A/D转换,先取样,再量化,最后编码。数字化的过程中,数字量化级数越高,图像质量越高,但二进制编码越多,所占存储空间越大,传输所输带宽越宽。2、D/A转换3数据压缩编码。
对于图像压缩编码可用基于小波变换的分形编码压缩方法。基于小波变换的分形压缩的基本思想是, 由于小波变换把图像分解为不同空间频带上的子图像, 而且不同层的对应的子图像结构之间存在着很大的相似性; 而分形压缩算法主要是利用图像空间结构信息进行压缩。这样, 就可以在小波变换后的高层子图像内进行基本分形压缩, 并根据分形的特点, 利用不同层子图像之间的相似性, 以求获得更高的压缩比, 同时在小波变换后的高层子图像内进行压缩, 图像分割后的分类R 块域和其相应的重叠D 块域内的图像块数目大大减少, 所以匹配的寻找时间也就相应大幅度减少, 达到缩短编码压缩时间的目的。基于小波变换的分形图像压缩编码算法, 在保证重构图像质量的前提下, 不仅使得编码时间得以大幅缩减, 压缩比也得到了很大的提高。
三、数字信号处理在视频领域的展望
(一)、视频应用处理技术的未来发展
(1)视频信源压缩编码标准和多媒体信息系统
通信协议
1、视频信源压缩编码标准
在多媒体应用中,视频数据量方面可压缩的信息量最多,而压缩处理后的视频质量的高低是决定多媒体服务质量好坏的主要因素,因此视频技术是多媒体应用的核心技术。
2、多媒体信息系统通信协议
目前使用最为广泛且发展前景最好的多媒体业务主要是会议电视、远程教学、远程医疗、可视电话等业务,而实现这一系列业务的核心就是多媒体会议体
系标准。
(2)宽带网络技术的发展
近年来,宽带网络技术有了很大的发展。对于视频应用来说,网络发展产生的影响主要在两个方面:一是网络,包括有线网络和无线网络。 可以提供更高的接入带宽,这为大规模开展视频服务奠定了基础;二是针对视频服务,在网络建设过程中,使商用化的多媒体应用成为现实。
1、有线网络的发展
ADSL 是目前最令人注目的宽带接入技术,是目前宽带接入的首选技术;光纤到小区结合楼内综合布线,目前很多新的电信运营商都将此方案作为进入电信领域的首选。
2、无线通信宽带化发展的主流技术
(二)、数字信号处理技术在数字电视中的应用
数字电视无疑是当前业界最热门的话题,关于新一代电视将以何种面貌出现,众说纷纭。从发展历史来看,电视作为最传统的消费类产品,自发明并投入商用至今已有几十年,虽然在技术上历经过连续不断的改进,现在电视的视频和音频质量都有很大的提高,但实质上仍然普遍使用的是模拟技术。数字化将是电视技术一次最实质的飞跃,因此,所谓新一代电视将是多种数字技术应用的产物,其中数字信号处理技术将是极其关键的核心技术。面向未来的数字电视领域,DSP 以其极高的处理能力、灵活的可编程性,以及强大的可扩展性,将会发挥越来越重要的作用。
四、数字信号处理在视频领域的小结
随着计算机的高速发展,世界已经进入了一个快速发展的信息时代。因此,掌握好信息,处理好信息至关重要,特别是视频信息的处理,因为视频是最直观、生动、丰富的视觉信息的冲击。而数字信号处理技术在视频领域上也得到了广泛应用并且得到了高度重视。数字信号处理技术在视频领域的应用也已经拓展到了
各个领域之中,并不断地快速发展。其需求也越来越丰富多样,因此,数字信号处理技术在处理视频领域上的理论和实践都要不断地创新和突破。这需要我们一起努力,去发现和创造数字视频的新世界。
参考文献:1. 孙景琪,毛征. 视频技术与应用. 北京工业大学出版社,2004
2. 吴镇扬. 数字信号处理. 北京:高等教育出版社,2004
3. 何辅云,张海燕.电视原理与数字视频技术.合肥工业大学出版社,2003
4. 代少升,黄俊,申敏,高陈强,夏绪玖.DSP 原理及其应用. 高等教育出版社,2004
5孙景琪,孙京. 数字视频技术及应用. 北京工业大学出版社,2006
【数字信号处理在视频领域的应用】
【】
【111044A 】 【111044124】
【2014.4.15】
摘要:
本文主要介绍了数字信号处理在视频领域的应用,包括相关背景、发展历程及其未来发展趋势。包含数字信号处理视频的标准及应用,重点突出数字信号处理在视频处理中的具体技术及其的实现。
目录
数字信号处理在视频领域的应用 . .................................................................................................. 3
一、 数字信号处理在视频领域的背景 . .................................................................................. 3
(一) 、数字信号处理简介 . ...................................................................................................... 3
(二) 、数字信号处理在视频领域的状况 . .............................................................................. 3
二、数字信号处理的视频处理标准和具体技术及其的实现 ....................................................... 4
(一)、视频标准 . ...................................................................................................................... 4
(二) 、数字信号处理视频的具体技术及其实现 . .................................................................. 4
(1) DSP芯片的特点和优势 . ...................................................................................... 4
(2)视频的简析 . ............................................................................................................ 5
(3)具体技术及其实现 . ................................................................................................ 5
三、数字信号处理在视频领域的展望 . .......................................................................................... 7
(一)、视频应用处理技术的未来发展 . ................................................................................ 7
(1)视频信源压缩编码标准和多媒体信息系统 ......................................................... 7
(2)宽带网络技术的发展 . ............................................................................................ 8
(二)、数字信号处理技术在数字电视中的应用 ................................................................. 8
四、数字信号处理在视频领域的小结 . .......................................................................................... 8
参考文献:1. 孙景琪,毛征. 视频技术与应用. 北京工业大学出版社,2004 ................... 9
数字信号处理在视频领域的应用
一、 数字信号处理在视频领域的背景
(一) 、数字信号处理简介
数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。随着电子技术和集成电路的飞速发展以及数字信号处理理论和技术的成熟和完善,数字信号处理得到了相应的发展,并广泛应用语音、图像处理、视频处理等领域中。
(二) 、数字信号处理在视频领域的状况
随着计算机的高速发展,处理器的处理速度的提高和存储器存储容量的增大,图像处理系统的发展十分迅速。视频图像是活动图像或运动图像,实际上是由许多单一的画面组成的,每幅画面称为一帧,由于人眼的视觉特性,每秒24帧的画面就形成了具有活动影像感觉的视频图像。就视频图像处理而言,首先要获取视频图像信息,即把图像转换成适合输入计算机或数字设备的数字信号。数字图像具有两个突出的特点,一是数据量大,二是对处理速度要求高。随着超大规模集成电路的高速发展,数字信号处理器(DSP)的发展为高速、实时的信号处理系统提供了可能。
在传统方案中,对于视频输入、输出模块,采用分立元件,其电路非常复杂,而且可靠性差,不易调试。现今,许多著名的半导体生产厂家将这些复杂的视频A /D 和D /AY 障换电路集成在一块芯片内,生产出视频输入、输出处理芯片,为图像处理提供了极大的方便。并且,为了高效、低成本地实现各类处理算法,许多适合用于视频处理的DSP 芯片也应运而生,芯片的处理功能也越来越强大,集成度越来越高。
二、数字信号处理的视频处理标准和具体技术及其的实现
(一)、视频标准
H.261:ITU-T 推荐的视频编码以P ×64Kb/s输出。(P 在1到32之间)。这个标准定义了动画质量的两个标准:CIF (也作FCIF ):352线×288像素QCIF (也作4×FCIF ):704线×576象素。
H.263:这是ITU-T 按照H.320为视频编码推荐的标准。H.263启先是为H.323/H.324设计的,它的编码质量高于H.261,特别适用于线路较差的情况。
(二) 、数字信号处理视频的具体技术及其实现
(1) DSP芯片的特点和优势
DSP 芯片,即数字信号处理器,是一种应用在实时数字信号处理中的微处理器,它可以实时快速地实现各种数字信号处理算法。DSP 的特点主要包括快速的运算速度;具有低开销甚至无开销的循环及跳转的硬件支持;快速的中断处理和硬件I ,O 支持;具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;可以执行多个操作;支持流水线操作,使取值、译码和执行等操作可以重叠执行。数字图像处理在很大程度上是整个数字视频技术的关键。利用DSP 器件,数字图像处理可达到很高的质量。DSP 在视频数据处理中的优势主要体现在:
(1)高性价比。作为一种产品,成本的问题是制约产品是否可市场化的关键,而目前DSP 的价格越来越低,功能也越来越能满足大众消费的需要。
(2) 极高的运算速度。以美国德州仪器公司的CXf)00系列为代表的高性能DSP 足以胜任绝大多数多媒体技术的要求,为实时性提供了保证。
(3)合理的数据管理。多媒体信息往往拥有大量的数据,在对多媒体数据进行处理时,要求处理芯片能实时吞吐信息。而DSP 芯片具有数据空间和存储空间分离,数据运算和数据的存储同时进行,以及快速访问的片内存储器等特点,是能完成多媒体处理的保证。
(4)简单的外围电路和可编程性。DSP 的集成度越来越高,片内集成了和其他设备
通信的多种外设,支持多种数据通信方式,因此硬件设计和调试的主要工作是对DSP 各类外设进行正确的配置,使其可以进行正确的通信。此外DSP 的可编程性适合于系统开发阶段的调试和升级。
(2)视频的简析
视频,就是指能够连续运动、随着时间而变化的图像,是一种可视化的信息。所有视频信息都是供人的眼睛观看的,而人眼能够接收的视频信息是模拟的,这也是自然界中视频信息存在的方式。现实生活中,绝大部分的视频信息是以模拟的形式出现和存储的,比如我们看到的电视图像以及胶片上存储的电影都是模拟的形式。但是模拟电视信号会因在传输过程中产生的积累噪声而使图象质量受到损伤,并且还存在其他缺陷。随着大规模集成电路、大容量半导体存储器以及计算机技术的发展,数字信号比模拟信号具有强得多得抗干扰行以及抗非线性失真的能力,即使经过长距离的传输和反复记录,仍然可以几乎无失真的还原出原来的图像。数字视频信号可以整帧的存储在半导体存储器中,能够在包括空间轴和时间轴的三维空间进行运算,进行各种复杂的处理,使数字技术越来越多的被应用在了模拟视频信号处理上。
数字视频信号是由模拟视频信号经过采样和量化后得到的,相比模拟信号,数字视频信号具有更强的抗干扰能力、更易实现信号的存储等优点。在对彩色电视信号进行数字化处理和传输时,一种常用的方式是分别对其3个分量(一个亮度信号和两个色差信号) 进行数字化和编码,这就是分量编码。分量编码的图像质量高。
(3)具体技术及其实现
我们在前端通过摄像头采集到的视频信号一般都是模拟视频信号,所以在视频处理系统中,首先要在这部分将视频信号从模拟信号转换成数字信号,采集到的视频信号只有经过模数转换才能输入到DSP 芯片中进行信号处理。同样,要将经DSP 处理后的视频信号在显示屏显示,供人眼观看,就必须在输出部分将其从数字信号转换成模拟信号。传统的数字信号处理过程是由“ADC+DSP+DAC”这种模式构成的,其中并未具体的明确指出存储器的如何使用以及ADC 、DSP 和DAC 之
间的数字逻辑电路关系如何,而这两点正是实现高效实时系统的关键所在。视频图象信号经由视频解码器转化后输出数字信号,其数据是连续不断的,如果直接将视频解码芯片连接到DSP 上,DSP 始终需要对输入进来的数据进行存储操作,同时DSP 的数据和地址总线也始终被占用,DSP 没有时间对数据进行处理,也不能和其他设备通过总线进行通信。为了解决这个问题,必须设计一种有效的缓冲机制,以提高系统的性能。
可用两片高速、大容量、相对成本较低的SRAM 交替缓冲来自视频解码器的数据流。在其中一片SRAM 将一帧图像的数据全部存储下来以后,DSP 利用很短的时间直接将此SRAM 中的一帧图像数据读入片内根据需要进行处理,同时视频解码器向另外一片SRAM 写入数据,这样做既可以达到帧缓存的目的,保证不丢失像素数据,DSP 可以连续采集每一帧像素数据,也能为DSP 留出更多空余时间,为后面进行图像处理提供可能。两片SRAM 的地址和数据总线通过CPLD 在视频解码器和DSP 之间实现复用。
CPLD 是复杂的可编程逻辑器件,其集成规模非常大,可利用先进的EDA 具进行电子系统设计和产品开发,并且由于开发工具的通用性、设计语言的标准化以及设计过程几乎与所用器件的硬件结构没有关系,所以设计成功的各类逻辑功能模块软件有很好的兼容性和可移植性,从而使得产品设计效率大幅度提高,可以在很短时间内完成十分复杂的系统设计。在其集成环境下可完成所有程序的编写、调试和仿真。
DSP 图象处理模块:可用TMS320DM6446芯片处理,其主要任务是在收到中断信号后,从SRAM 存储器中读取一帧图像,然后应用图像处理算法对整幅图像进行处理。TMS320DM6446的数据总线宽度为32比特,为了充分发挥其寻址能力,可以将四片8比特宽度或者两片16比特宽度的SDRAM 按照一定的方式与DSP 连接,组成相当于一片32比特宽度的存储器。
视频信号处理模块:在使用VGA 输出时,DSP 必须将输入的视频数字信号由ⅥⅣ格式转换为RGB 格式。在程序代码中,每当一帧图像采集完成后,先完成一次视频缓存切换,将刚才采集的图像数据缓存切换到相应地址。DSP 将从视频缓存地址中读取ⅥⅣ图像数据到外部存储器SDRAM 中。然后做RGB 转换,再写回原地址这片视频缓存以便下次切换时送到显示器显示。
数字视频的特点:1、是由“0”和“1”编码的传输和记录的比特流。2、像素数决定图像的清晰度。3、数据量非常大。数字视频的信号转换:1、A/D转换,先取样,再量化,最后编码。数字化的过程中,数字量化级数越高,图像质量越高,但二进制编码越多,所占存储空间越大,传输所输带宽越宽。2、D/A转换3数据压缩编码。
对于图像压缩编码可用基于小波变换的分形编码压缩方法。基于小波变换的分形压缩的基本思想是, 由于小波变换把图像分解为不同空间频带上的子图像, 而且不同层的对应的子图像结构之间存在着很大的相似性; 而分形压缩算法主要是利用图像空间结构信息进行压缩。这样, 就可以在小波变换后的高层子图像内进行基本分形压缩, 并根据分形的特点, 利用不同层子图像之间的相似性, 以求获得更高的压缩比, 同时在小波变换后的高层子图像内进行压缩, 图像分割后的分类R 块域和其相应的重叠D 块域内的图像块数目大大减少, 所以匹配的寻找时间也就相应大幅度减少, 达到缩短编码压缩时间的目的。基于小波变换的分形图像压缩编码算法, 在保证重构图像质量的前提下, 不仅使得编码时间得以大幅缩减, 压缩比也得到了很大的提高。
三、数字信号处理在视频领域的展望
(一)、视频应用处理技术的未来发展
(1)视频信源压缩编码标准和多媒体信息系统
通信协议
1、视频信源压缩编码标准
在多媒体应用中,视频数据量方面可压缩的信息量最多,而压缩处理后的视频质量的高低是决定多媒体服务质量好坏的主要因素,因此视频技术是多媒体应用的核心技术。
2、多媒体信息系统通信协议
目前使用最为广泛且发展前景最好的多媒体业务主要是会议电视、远程教学、远程医疗、可视电话等业务,而实现这一系列业务的核心就是多媒体会议体
系标准。
(2)宽带网络技术的发展
近年来,宽带网络技术有了很大的发展。对于视频应用来说,网络发展产生的影响主要在两个方面:一是网络,包括有线网络和无线网络。 可以提供更高的接入带宽,这为大规模开展视频服务奠定了基础;二是针对视频服务,在网络建设过程中,使商用化的多媒体应用成为现实。
1、有线网络的发展
ADSL 是目前最令人注目的宽带接入技术,是目前宽带接入的首选技术;光纤到小区结合楼内综合布线,目前很多新的电信运营商都将此方案作为进入电信领域的首选。
2、无线通信宽带化发展的主流技术
(二)、数字信号处理技术在数字电视中的应用
数字电视无疑是当前业界最热门的话题,关于新一代电视将以何种面貌出现,众说纷纭。从发展历史来看,电视作为最传统的消费类产品,自发明并投入商用至今已有几十年,虽然在技术上历经过连续不断的改进,现在电视的视频和音频质量都有很大的提高,但实质上仍然普遍使用的是模拟技术。数字化将是电视技术一次最实质的飞跃,因此,所谓新一代电视将是多种数字技术应用的产物,其中数字信号处理技术将是极其关键的核心技术。面向未来的数字电视领域,DSP 以其极高的处理能力、灵活的可编程性,以及强大的可扩展性,将会发挥越来越重要的作用。
四、数字信号处理在视频领域的小结
随着计算机的高速发展,世界已经进入了一个快速发展的信息时代。因此,掌握好信息,处理好信息至关重要,特别是视频信息的处理,因为视频是最直观、生动、丰富的视觉信息的冲击。而数字信号处理技术在视频领域上也得到了广泛应用并且得到了高度重视。数字信号处理技术在视频领域的应用也已经拓展到了
各个领域之中,并不断地快速发展。其需求也越来越丰富多样,因此,数字信号处理技术在处理视频领域上的理论和实践都要不断地创新和突破。这需要我们一起努力,去发现和创造数字视频的新世界。
参考文献:1. 孙景琪,毛征. 视频技术与应用. 北京工业大学出版社,2004
2. 吴镇扬. 数字信号处理. 北京:高等教育出版社,2004
3. 何辅云,张海燕.电视原理与数字视频技术.合肥工业大学出版社,2003
4. 代少升,黄俊,申敏,高陈强,夏绪玖.DSP 原理及其应用. 高等教育出版社,2004
5孙景琪,孙京. 数字视频技术及应用. 北京工业大学出版社,2006