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数字视频压缩解码以及场、帧速率、SMPTE时间码的基础知识

数字视频压缩及解码

模拟视频信号经过量化为数字视频后,数量都很大,庞大的数据量使数据传输、存储、编辑都非常困难。因此,采取一定的压缩是非常必要的。

常见的压缩编码技术从压缩空间上可分为有损压缩和无损压缩,帧内和帧间压缩以及对称和不对称压缩。从压缩标准上可分为:M-JPEG压缩、MPEG-4压缩、H.264压缩。

解码是指对视频信号解压缩,目前普遍采用的有软件解码和专用的硬件解压缩。

数字视频

场、帧速率、SMPTE时间码的基础知识

视频是由一幅幅单个画面构成的序列,每幅画面称为一帧,帧是静止的图像,一帧就是扫描获得的一幅完整的图像模拟信号。当帧按顺序播放时,就可以在屏幕上看到运动的画面,扫描从第一行左边到右边,然后迅速另起一行继续扫描,从一行到另一行返回过程,称为水平消隐;当扫描行从屏幕左上角到屏幕右下角结束时,就可以获得一副完整的图像,而后扫描点从图像的右下角迅速返回到屏幕左上角进行下一帧扫描,从右下角返回左上角的时间间隔称为垂直扫描。通常所说的行频是指每秒扫描多少行,场频表示每秒扫描多少场,帧频表示每秒扫描多少帧。每个电视帧都是通过扫描屏幕两次而产生的,第二个扫描的线条刚好填满第一次扫描所留下的缝隙,每个扫描即称为一个场。PAL制式25帧/秒的电视画面实际上为50帧/秒,NTSC制式为30帧/秒的电视画面实际上为60帧/秒。

帧速率

帧速率也就是视频播放速度,以秒为单位:

  • NTSC制速率:每秒播放30帧图像;
  • PAL制速率:每秒播放25帧图像;
  • 电影速率:每秒播放24帧图像。
SMPTE时间码

时间码是用来显示、度量视频长度的一种表码,在计量视频素材的长度及单位图像的位置时,需要使用时间码来精确定位这些影像,取得需要的数据。在编辑视频或对视频设置关键帧动画时,其格式为“小时:分钟:秒:帧”。在视频编辑中或在三维软件中除了SMPTE时间码表示外,还有Frame:Ticks(帧:滴答数)、MM:SS:Ticks(分钟:秒钟:滴答数)两种时间码形式。通常用SMPTE时间码或Frame帧码两种形式。