看見

一、數位視訊的採樣格式及數位化標準
類比視訊的數位化包括不少技術問題，如電視信號具有不同的制式而且採用複合的YUV信號方式，而計算機工作在RGB空間；電視機是隔行掃描，電腦顯示器大多逐行掃描；電視圖像的解析度與顯示器的解析度也不盡相同等等。因此，類比視頻的數位化主要包括色彩空間的轉換、掃描線的轉換以及解析度的統一。
類比視訊一般採用分量數位化方式，先把複合視頻信號中的亮度和色度分離，得到YUV或YIQ分量，然後用三個模／數轉換器對三個分量分別進行數位化，最後再轉換成RGB空間。

（一）、數位視訊的採樣格式
根據電視信號的特徵，亮度信號的帶寬是色度信號帶寬的兩倍。因此其數位化時可採用幅色採樣法，即對信號的色差分量的採樣率低於對亮度分量的採樣率。用Y：U：V來表示YUV三分量的採樣比例，則數位視訊的採樣格式分別有4：1：1、4：2：2和4：4：4三種。電視圖像既是空間的函數，也是時間的函數，而且又是隔行掃描式，所以其採樣方式比掃描器掃描圖像的方式要複雜得多。分量採樣時採到的是隔行樣本點，要把隔行樣本組合成逐行樣本，然後進行樣本點的量化，YUV到RGB色彩空間的轉換等等，最後才能得到數位視訊資料。

（二）、數位視訊標準
為了在PAL、NTSC和 SECAM電視制式之間確定共同的數位化參數，國家無線電諮詢委員會（CCIR）制定了廣播級質量的數位電視編碼標準，稱為CCIR 601標準。在該標準中，對採樣頻率、採樣結構、色彩空間轉換等都作了嚴格的規定，主要有：
1、採樣頻率為f s＝13.5MHz
2、解析度與畫格率
3、根據f s的採樣率，在不同的採樣格式下計算出數位視頻的資料量：這種未壓縮的數位視訊資料量對於目前的電腦和網路來說無論是存儲或傳輸都是不現實的，因此在多媒體中應用數位視訊的關鍵問題是數位視訊的壓縮技術。

（三）、視訊序列的SMPTE表示單位
通常用時間碼來識別和記錄視頻資料流程中的每一畫格，從一段視訊的起始畫格到終止畫格，其間的每一畫格都有一個唯一的時間碼位址。根據動畫和電視工程師協會SMPTE（Society of Motion Picture and Television Engineers）使用的時間碼標準，其格式是：小時：分鐘：秒：畫格，或 hours：minutes：seconds：frames。 一段長度為00：02：31：15的視頻片段的播放時間為2分鐘31秒15畫格，如果以每秒30畫格的速率播放，則播放時間為2分鐘31.5秒。
根據電影、錄影和電視工業中使用的畫格率的不同，各有其對應的SMPTE標準。由於技術的原因NTSC制式實際使用的畫格率是29.97fps而不是30fps，因此在時間碼與實際播放時間之間有0.1%的誤差。為了解決這個誤差問題，設計出丟畫格（drop-frame）格式，也即在播放時每分鐘要丟2畫格（實際上是有兩畫格不顯示而不是從檔中刪除），這樣可以保證時間碼與實際播放時間的一致。與丟畫格格式對應的是不丟畫格（nondrop-frame）格式，它忽略時間碼與實際播放畫格之間的誤差。

二、視訊壓縮編碼的基本概念
視訊壓縮的目標是在盡可能保證視覺效果的前提下減少視訊資料率。視訊壓縮比一般指壓縮後的資料量與壓縮前的資料量之比。由於視訊是連續的靜態圖像，因此其壓縮編碼演算法與靜態圖像的壓縮編碼演算法有某些共同之處，但是運動的視訊還有其自一些基本概念：身的特性，因此在壓縮時還應考慮其運動特性才能達到高壓縮的目標。在視訊壓縮中常需用到以下的

（一）、有損和無損壓縮：

在視訊壓縮中有損（Lossy ）和無損（Lossless）的概念與靜態圖像中基本類似。無損壓縮也即壓縮前和解壓縮後的資料完全一致。多數的無損壓縮都採用RLE行程編碼演算法。有損壓縮意味著解壓縮後的資料與壓縮前的資料不一致。在壓縮的過程中要丟失一些人眼和人耳所不敏感的圖像或音頻資訊，而且丟失的資訊不可恢復。幾乎所有高壓縮的演算法都採用有損壓縮，這樣才能達到低資料率的目標。丟失的資料率與壓縮比有關，壓縮比越小，丟失的資料越多，解壓縮後的效果一般越差。此外，某些有損壓縮演算法採用多次重複壓縮的方式，這樣還會引起額外的資料丟失。

（二）、畫格內和畫格間壓縮：

畫格內（Intraframe）壓縮也稱為空間壓縮（Spatial compression）。當壓縮一畫格圖像時，僅考慮本畫格的資料而不考慮相鄰畫格之間的冗餘資訊，這實際上與靜態圖像壓縮類似。畫格內一般採用有損壓縮演算法，由於畫格內壓縮時各個畫格之間沒有相互關係，所以壓縮後的視頻資料仍可以以畫格為單位進行編輯。畫格內壓縮一般達不到很高的壓縮。
採用畫格間（Interframe）壓縮是基於許多視頻或動畫的連續前後兩畫格具有很大的相關性，或者說前後兩畫格資訊變化很小的特點。也即連續的視訊其相鄰畫格之間具有冗餘資訊，根據這一特性，壓縮相鄰畫格之間的冗餘量就可以進一步提高壓縮量，減小壓縮比。畫格間壓縮也稱為時間壓縮（Temporal compression），它通過比較時間軸上不同畫格之間的資料進行壓縮。畫格間壓縮一般是無損的。畫格差值（Frame differencing）演算法是一種典型的時間壓縮法，它通過比較本畫格與相鄰畫格之間的差異，僅記錄本畫格與其相鄰畫格的差值，這樣可以大大減少資料量。

（三）、對稱和不對稱編碼：

對稱性（symmetric）是壓縮編碼的一個關鍵特徵。對稱意味著壓縮和解壓縮佔用相同的計算處理能力和時間，對稱演算法適合於即時壓縮和傳送視訊，如視頻會議應用就以採用對稱的壓縮編碼演算法為好。而在電子出版和其他多媒體應用中，一般是把視訊預先壓縮處理好，爾後再播放，因此可以採用不對稱（asymmetric）編碼。不對稱或非對稱意味著壓縮時需要花費大量的處理能力和時間，而解壓縮時則能較好地即時重播，也即以不同的速度進行壓縮和解壓縮。一般地說，壓縮一段視訊的時間比重播（解壓縮）該視訊的時間要多得多。例如，壓縮一段三分鐘的視訊片斷可能需要10多分鐘的時間，而該片斷即時重播時間只有三分鐘。
目前有多種視訊壓縮編碼方法，但其中最有代表性的是MPEG數位視訊格式和AVI數位視訊格式。