前言

第1章 数字视频概述

1.1 什么是视频

1.1.1 黑白视频

1.1.2 彩色模拟视频

1.2 什么是数字视频

1.2.1 数字视频的特点

1.2.2 广义的数字视频新概念

1.3 数字视频的现状

1.3.1 数字视频的应用现状

1.3.2 数字视频的前沿技术问题

思考题

第2章 彩色数字视频基础

2.1 彩色电视原理和信号类型

2.1.1 彩色电视的原理

2.1.2 彩色电视信号的组成

2.1.3 彩色电视信号的类型

2.2 彩色电视制式与扫描特性

2.2.1 彩色电视制式

2.2.2 同步扫描特性

2.3 彩色电视图像的数字化

2.3.1 关于数字化方案

2.3.2 A/D转换与D/A转换

2.3.3 数据压缩编码

2.3.4 彩色图像子采样

2.4 彩色电视图像的数字化标准

2.4.1 色彩空间转换

2.4.2 采样频率与相应时间基准的关系

2.4.3 图像分辨率与每行有效像素

2.4.4 625扫描行系统中采样格式分析

2.4.5 ITU-R BT.601标准摘要

思考题

第3章 广义数字视频及其分类

3.1 广义的数字视频

3.1.1 广义数字视频的表述

3.1.2 广义数字视频概念的几个侧重点

3.2 数字视频的分类

3.2.1 基于演播室摄录系统的数字视频

3.2.2 基于磁带介质存储的数字视频

3.2.3 基于光盘存储的数字视频

3.2.4 基于图像序列的数字视频

3.2.5 基于桌面处理的数字视频

3.2.6 基于流式传输的数字视频

3.2.7 基于固体存储的数字视频

3.2.8 基于硬盘存储的数字视频

3.2.9 基于视频通信的数字视频

3.2.10 基于3D动画和虚拟现实系统的数字视频

思考题

第4章 数字图像与图像

4.1 计算机表色模式与数字图像

4.1.1 计算机表色模式

4.1.2 数字图像的种类

4.1.3 数字图像(位图)的基本属性

4.2 数字图像编辑处理

4.2.1 数字图像编辑处理软件

4.2.2 Photoshop编辑操作的核心技术思想

4.2.3 Photoshop图像处理的关键与效率

4.3 数字图像编辑处理实践单元

4.3.1 图像合成制作

4.3.2 图像设计制作

4.3.3 制作适用于视频场合使用的图像

4.4 常用的几种图像序列与数字视频

4.4.1 图像序列与数字视频

4.4.2 常见的图像序列视频

4.4.3 图像序列的相互转换

思考题

第5章 摄录系统的数字视频

5.1 视频摄录系统的发展

5.1.1 视频摄像机的发展简述

5.1.2 视频录像机的发展

5.2 数字摄录系统的分类和机种格式

5.2.1 数字摄录系统的分类

5.2.2 数字摄录系统的机种格式

5.2.3 数字摄录机影像质量的比较

5.3 数字摄录设备的选购

5.3.1 目标用途和性价比的综合考虑

5.3.2 订货和验货的注意事项

思考题

第6章 数字视频拍摄

6.1 认识数字摄录机

6.1.1 数字摄录一体机的组成

6.1.2 数字摄录机的基本性能指标

6.1.3 数字摄像机的综合指标

6.1.4 更高层次的性能指标

6.2 视频拍摄实践单元

6.2.1 数字摄录机的基本设置

6.2.2 使用操作数字摄录机遵循的步骤及其环节

6.3 数字摄录机的构画技巧

6.3.1 摄影景别和拍摄角度

6.3.2 静态构图与动态构图

6.4 数字摄录机的用光技巧

6.4.1 对光及光线形式的认识

6.4.2 数字摄录时对照明的要求

6.4.3 摄像照明的光线分析

6.5 数字摄录机的数据传输与上载接口

6.5.1 IEEE 1394接口解析

6.5.2 SDI标准与SDI接口

6.5.3 SDTI压缩串行数字接口

6.5.4 AES/EBU及S/PDIF数字音频接口

6.5.5 FDDI光纤分布式数据接口

思考题

第7章 桌面数字视频的获取与格式转换

7.1 桌面数字视频的获取概述

7.1.1 桌面数字视频的获取途径

7.1.2 图像采集的获取方法

7.1.3 数据上载的获取方法

7.1.4 光盘数据截取的获取方法

7.2 桌面数字视频的格式转换

7.2.1 桌面数字视频的格式

7.2.2 桌面数字视频的格式转换方法

思考题

第8章 视频非线性编辑系统

8.1 视频非线性编辑系统概述

8.1.1 非线性编辑与非线性编辑系统

8.1.2 非线性编辑系统的分类

8.2 专业化的板卡驱动非编系统

8.2.1 平台构成

8.2.2 专业非编视频卡

8.2.3 大容量数字存储载体

8.2.4 方便实用的软件

8.3 大众化的软件驱动非编系统

8.3.1 基于软件加速的非编卡的出现

8.3.2 大众化的软件驱动非编系统

8.4 两款专业非线性编辑系统概述

8.4.1 专业DPS非线性编辑系统简介

8.4.2 DV Storm 2数字非线性编辑系统简介

思考题

第9章 数字视频编辑制作

9.1 数字视频编辑制作概述

9.1.1 视频编辑的几个概念

9.1.2 非线性编辑制作的工作流程

9.2 通用平台的非线性编辑软件

9.2.1 通用平台的非线性编辑软件简介

9.2.2 Adobe Premiere成为视频编辑制作的主流工具

9.3 Premiere 6.5 软件的编辑操作

9.3.1 Premiere 6.5 软件编辑操作的核心思想

9.3.2 Premiere 6.5 编辑制作实例

9.4 Premiere Pro 2.0软件的编辑操作

9.4.1 Premiere Pro 2.0软件编辑操作的核心思想

9.4.2.Premiere Pro 2.0下的主要特效解析与图示

9.5 Premiere Pro 2.0外挂插件的使用

9.5.1 。Premiere Pro 2.0外挂插件的安装

9.5.2.Premiere Pro 2.0外挂插件的使用

9.6 Adobe Aiter Effects软件编辑操作

9.6.1 Adobe After Effect软件特点及其核心思想

9.6.2 AE视频包装软件的实例

思考题

第10章 数字视频的压缩和桌面回放

10.1 数据压缩编码的几个概念

10.1.1 数据冗余及其种类

10.1.2 数据压缩的方法和类型

10.2 数字视频压缩编码算法基础

10.2.1 无损压缩编码算法

10.2.2 有损压缩编码算法及其种类

10.3 常用的混合编码类型及国际图像编码技术标准

10.3.1 常用的混合编码类型

10.3.2 JPEG标准及编码方案要点

10.3.3 MPEG.1 标准及具体编码方案要点

10.3.4 MPEG.2 标准及具体编码方案要点

10.3.5 MPEG-4标准及具体编码方案要点

10.3.6 H.261、H.263标准

10.4 桌面无硬件视频回放压缩编码格式

10.4.1 AVI(含DV AVI)格式

10.4.2 MPEG格式(跨平台)

10.4.3 MOV/QT格式

10.4.4 DV格式

思考题

第11章 可编辑数字视频的导出与存储

11.1 桌面可编辑数字视频的导出

11.1.1 借助通用平台非编软件Premiere的导出

11.1.2 借助其他专业非编系统平台的导出

11.2 数字视频的存储媒体

11.2.1 光盘存储媒体

11.2.2 磁带存储媒体

11.2.3 硬盘阵列存储

思考题

第12章 数字视频的流式传输技术

12.1 流式传输技术概述

12.1.1 流式传输技术和相关概念

12.1.2 流式传输的方式与特点

12.1.3 流式传输的历史与发展及主要应用领域

12.2 流式传输的工作原理与协议

12.2.1 流式传输的工作原理

12.2.2 流式传输的协议

12.3 三种主流流式传输平台体系

12.3.1 RealSystem流式传输平台体系

12.3.2 QuickTime流式传输平台体系

12.3.3 Windows Media流式传输平台体系

12.4 流媒体服务器的架设与运行

12.4.1 流媒体系统架设流程

12.4.2 架设Windows Media Service服务器的步骤

12.5 P2P流媒体系统概述

12.5.1 P2P流媒体系统播送方式

12.5.2 P2P流媒体中的关键技术

12.5.3 P2P流媒体的应用

思考题

第13章 数字视频与多媒体通信

13.1 宽带多媒体视频通信

13.1.1 宽带多媒体视频通信简介

13.1.2 宽带多媒体视频通信编码标准

13.1.3 网络电视

13.2 无线移动多媒体视频通信

13.2.1 无线移动多媒体视频通信简介

13.2.2 移动手机电视

思考题

参考文献

该书是对数字多媒体环境下，数字视频从摄录、采集、编辑制作到存储与传输等各个环节，以及适应不同场合、不同应用的压缩编码、格式转换等进行了系统的讨论。本书可作为高等院校数字媒体、教育技术、广告、摄影、新闻传播等相关专业的教材，也可作为从事多媒体影视制作的相关人员以及DV摄影爱好者的参考书或培训教材。

本书内容主要包括:数字视频基础、广义数字视频及其分类、数字图像与图像序列视频、摄录系统的数字视频、数字视频拍摄、数字视频非线性编辑制作、数字视频的压缩和桌面回放、桌面可编辑数字视频的导出与存储媒体、数字视频的流式传输技术、数字视频与多媒体通信等。

随着电视技术向数字化发展，电视监控行业也出现了很多数字设备，数字系统已成为目前的热点，于是出现了数字视频矩阵的概念，一些厂家也推出了纯数字视频矩阵设备。

采用数字视频矩阵方案，只需一台设备就可以同时实现视频矩阵和DVR的功能，大大的节省了成本。对矩阵的控制和DVR的控制集成在一起，方便灵活。如果采用模拟矩阵，至少需要一台矩阵主机和一台DVR主机，安装调试复杂，除了DVR的成本外，还要为模拟矩阵付出高额的成本。此外，对于模拟矩阵的控制，可能还需要外接其他设备，比如显示设备、矩阵控制器，矩阵控制键盘等，有些复杂的功能甚至需要专门的PC机来进行配置。模拟矩阵的方案还需要视频信号的分配、复用设备来实现DVR的录像功能，而采用数字矩阵，则只需在DVR的基础之上，增加简单的矩阵模块即可，成本相对低廉，且数字矩阵、录像系统的集成度高，稳定性增强，也降低了以后维护的成本。

在模拟矩阵+DVR方案中，矩阵和DVR各自为政，需要分别控制，模拟矩阵提供的操作方式复杂，易操作性很差，且功能单一，如果要实现比较复杂的功能，需要很繁琐的操作流程;而采用数字矩阵，通过一个控制平台即可实现对切换矩阵和DVR的同时控制，操作界面可由二次开发商在Windows或Linux下自由开发，可以根据自己客户的需求定制应用程序，定制各种功能，所构建的系统，完全取决于开发商自己的软件。

在数字矩阵中，基于对图像的数字处理:可以在实现视频切换的同时，对图像进行很多处理，比如迭加字符、迭加图像，区域遮盖等，这些都是目前DVR所普遍具有的功能，但是对于模拟矩阵，由于它的核心是基于模拟信号的处理，在面对这些功能时，则显得力不从心。这里以字符迭加功能为例，模拟矩阵往往需要外接字符迭加芯片来实现，通常只能实现AS CII码也就是英文字符的迭加，而能够实现汉字迭加的模拟则可以说是寥寥无几，更不用说同时支持简体、繁体，甚至日文了。至于图像迭加等功能，在模拟信号层基本是无法实现的。

数字矩阵可以提供更丰富的图像显示模式。传统的模拟矩阵只能进行最简单的1:1的图像输出;而数字矩阵在此基础上还可以实现N→1(通过对图像的缩放处理，可以实现多路图像在一个窗口显示)和1→N(一个输入图像同时在多个输出端显示)的显示方式，甚至是画中画等高级功能。

最后是系统稳定性，数字矩阵+DVR的方案，系统集成度高、功耗低，稳定性高;而采用模拟矩阵方案，由于需要多台设备，出问题的概率则大大增加。

模拟矩阵控制系统目前已经非常成熟，其产品的结构和功能在近几年，甚至是十几年内，都没有发生大的变化，可挖掘的潜力已经十分有限。

而数字矩阵则完全不同，目前数字技术的发展可以用日新月异、前途广阔来形容。首先，随着硬件性能的提高，在高速总线方面:66M的PCI总线已经很成熟和普及，比如PCI-E或其它的高速串行总线也不断的提出;在芯片技术上:已经出现了600M、720M甚至是1GHz的高性能DSP，可以说，得益于硬件平台性能的不断提高，必然使数字矩阵的功能不断的提升，不断的向高端发展。与此同时，软件的进步同样不可忽略，不断有新图像的压缩、处理算法提出，图像压缩的效率不断提高，也不断有更复杂、更智能的图像处理算法得到应用，比如智能的移动检测、智能识别技术(人脸识别，指纹识别、车牌识别、签名识别)目前都已经有了比较成熟的应用，这些更高层次的图像处理技术，利用目前硬件平台，已经可以应用到我们的数字视频系统中。因此随着软、硬件水平的的飞速提高，我们有理由相信，数字矩阵的发展空间会非常广，无论是在性能上还是在功能上必然会全面超过模拟矩阵。

和以前的H卡和D卡分别使用各自的SDK不同，新的SDK将同时支持H卡、HC卡和MD卡。只需通过一个SDK即可以同时实现编码、解码、和矩阵控制，新的SDK中编码、解码部分和原有SDK中的编码、解码部分兼容，用户只需增加矩阵控制部分即可，极大的降低了用户进行二次开发的复杂性。同时:H卡、HC卡和MD卡可以混插，便于对现有的工程进行维护和扩展。

数字视频监控系统(digital video surveillance system)，除显示设备外的视频设备之间以数字视频方式进行传输的监控系统，使用数字网络传输，所以又称网络视频监控系统。

数字视频监控系统以其信息量大、视觉直观、现场信息便于保存分析、系统功能齐全、控制灵活、能节省大量安全保卫巡逻人力物力、安全防范严密及时等特点，在安全防范技术中得到越来越多的应用。

随着科学技术的发展，数字视频监控系统设备价格越来越低，综合性能不断提高。数字视频监控系统，集图像、声音和防盗报警于一体，已经成为安全防范自动化技术的主要发展方向。