视讯技术基础知识介绍——基础篇（一）

1.1 图形、图像和视频

图形（graphic）：和图像与视频不同，有一种说法是图形就是自然界的客观世界不存在的图案。对于计算机中的图形研究，有专门的计算机图形学，主要的研究对象是点、线、面等抽象事物。目前所谓的计算机显卡3D技术支持，主要就是图形技术相关的范畴。关于图形方面的开发，好象OpenGL是其中比较有名的3D图形库。

 

图像（image）：和图形相反，图像可以定位为自然界中客观存在的图案。图像处理和我们有关系的大致是图像滤波处理和图像压缩。目前用得最多的静止图像压缩算法就是jpeg了，大家应该都很熟悉。而对图像的其他处理，一般称之为对图像进行滤波，图像处理方面，photoshop软件很多人应该都很熟悉，它图像处理的功能十分强大。在视频行业，主要是关注消隔行滤波器、去除摄像头白噪声滤波器、去除块效应（deblock）滤波器等。

 

视频（video）：视频我的理解就是连续的图像，被称为视频。对视频图像的处理，核心是压缩，其他的就是采集、传输、显示和录像了。视频图像如果不压缩的话，传输和录像的成本都太高了。

 

1.2 视频的采集、压缩、传输、解码显示和存储

            视频采集最重要的设备就是摄像头了，它将自然界中的客观场景转化为模拟的电信号输出。如果是数字视频应用系统，还需要专门的设备或者器件完成图像信号的模拟到数字转换，这也是摄像头很难直接接入PC机的原因。早期的接入方式是通过PC上用户自己配的采集卡来完成，这种方式现在也有，现在有专门通过USB接口接入PC机的USB摄像头，它是在摄像头内完成了模拟到数字的转换，输出数字信号到USB接口。

            视频的压缩是视频处理的核心，按照是否实时性可以分为非实时压缩和实时压缩。实时性与否，区别其实很大，一般来说，制作DVD等影片可以算作非实时性压缩，此时，算法的选择应该是要提高压缩算法效率，而不是性能，因为，即使一天完成一部影片的压缩的话，大多数时候，问题可能也不大。而对于类似网上直播这样的应用，则属于实时性压缩应用了，此时在算法选择上，算法的性能可能是第一位的。目前看，实时性压缩的应用更广泛些。关于视频压缩部分，详细的介绍我们放在后面的章节进行介绍。

            视频的传输分为两种，一种是模拟视频的传输，也就是摄像头电信号进行远距离传输，这种主要是在传统的视频监控系统中应用，它的成本比较高，传输距离也有限制，而且随着距离的增大，会出现信号衰减和信道噪声等问题；另一种传输是和互联网技术结合起来，先把数字视频信号压缩后得到码流数据，然后通过网络传输到远端。随着互联网的高速发展，后一种应用方式越来越普遍，最早期应该算是视频会议系统，现在的应用就更多了，最新的比如手机上网观看视频等。其实，抽象看，互联网它其实就是一个信息平台，而在这个信息平台上，传输的信息相当大比例就是多媒体数据。可以想象，今后随着互联网带宽的不断提高，视频的应用将越来越广。

            对于互联网传输过来的视频信息，首先是要进行解码，然后才是显示。解码的芯片有一定的性能要求，比编码器低些，但是毕竟是视频数据处理，通用的芯片（不支持MMX等多媒体指令）可能会比较吃力。显示设备主要有电视、监视器和显示器，他们的信号接口是不一样的，电视监视器是模拟的电信号，显示器的输入应该是数字信号。另外多说一句，现在的显卡似乎普遍支持电视输出。