课前思考
人类感知客观世界有70%的信息是由视觉获取。多媒体计算机能够处理声、文、图和视频，从而改变了使用计算机的方式，为计算机进入人类生活和生产的各个领域打开了大门，它为计算机产业开辟了非常广阔的市场。这一章要考虑的问题是：
① 计算机如何将视频信号获取到计算机中?
② 计算机如何实时处理视频信号?
③ 计算机如何显示视频信号以及图像文件格式的转换技术?
希望同学能够带着上述问题，学习这一章。
课前思考2.1节（图像的彩色空间表示及其转换）
我们要把视频信息送到计算机中，首先要搞清楚什么是视频信号？视频信号用得最多的地方是电视广播，彩色全电视信号是视频信号的代表，所以这一章一定要学会什么是彩色全电视信号？要掌握彩色全电视视频，还要搞清楚：什么是黑白全电视信号？彩色空间的表示方法及其转换？
要较好的掌握上述问题，最好找些有关电视机 摄像机原理的书，阅读相关的章节。
课前思考2.2节（视频信号获取技术）
我们已经知道黑白全电视信号及彩色全电视信号，下面要解决的问题是，我们设计一个什么样的视频信号获取器，才能把黑白或彩色全电视信号中的图像信号数字化后，送到计算机的存贮器中？关于视频信号获取器的工作原理，设计和实现技术参考书和文献资料比较少，清华大学计算机系，曾经安排了两届本科的毕业设计，完成了上述任务。如果有可能可以参考王建庆和扬西东两同学本科的毕业论文。他们的论文详细地阐述了视频信号获取器的工作原理、设计和实现，以及视频信号获取器的诊断和驱动软件。
课前思考2.3节（视频信号实时处理）
本节的内容主要有以下三个方面：
① 首先要了解什么是视频信号实时处理？要了解实时的含义是什么？
② 其次要了解多媒体计算机中视频信号实时处理的应用？
③ 最后要掌握多媒体计算机中用什么方法解决视频信号实时处理问题？
为了更深入学习和掌握上述问题，同学可以阅读有关数字图像处理，DSP（Digital Signal Processor）等参考书中的有关章节。
课前思考2.4节（视频信号显示技术及图像文件格式转换）
这一节不是本章的重点，要求同学能够了解显示技术及图像文件格式转换。
① 关于显示技术，如CGA EGA VGA卡的相关内容应该在计算机原理课中学习，掌握显卡的工作原理和设计实现技术，因此在多媒体计算机技术课程中就不作为重点要求，如果同学感到这个问题掌握的不够深入，请阅读微机原理参考书中的有关章节。
② 关于图像文件格式的转换问题，图像文件格式大部分是公司标准，因为涉及公司利益问题，论述图像文件格式的文献资料比较少，但是最近出了几本图像文件格式及其转换的参考书，同学可以阅读参考。
学习目标
① 掌握什么是黑白全电视信号及彩色全电视信号；
② 掌握黑白和彩色全电视信号获取器的工作原理及其设计和实现技术；
③ 掌握视频信号实时处理技术及其实现方案；
④ 熟悉视频信号彩色空间表示及其转换；
⑤ 了解视频信号显示输出技术；
⑥ 了解图像文件格式及其转换。
学习指南
如何获取视频信息，实时处理视频信息以及显示输出视频信息是多媒体计算机关键技术之一，它也是本章讲述的重点内容。为了学好上述内容，还希望同学能够掌握什么是黑白全电视信号？彩色空间表示及彩色空间转换以及什么是彩色全电视信号？这些是基础知识。
2.1节（图像的彩色空间表示及其转换）
1、首先学习掌握颜色中计算机和电视中的表示方法：R、G、B和Y、U、V或YIQ (RGB=>红绿蓝；Y亮度，UV或IQ是色差信号)；
2、其次掌握它们之间的转换，如R:G:BóY:U:V或Y:I:Q的转换公式；
3、还有一个书上没有，需要补充，希望同学掌握的问题是：什么是黑白全电视信号?什么是彩色全电视信号？这个问题是视频信号获取器设计实现的基础。
4、还有许多彩色空间的其它表示方法：如H(Hue色调)S(Saturation饱和度)I(Intensity强度)，CIEXYZ，CIELAB等彩色空间表示法，希望同学能够一般了解一下就可。
2.2节（视频信息获取技术）
为了深入学习视频信号获取器的工作原理和设计实现技术，首先要掌握黑白全电视信号视频获取器的工作原理及设计和实现技术；其次要掌握数字式锁相及数字式解码的工作原理；最后要掌握彩色全电视信号视频获取器的工作原理及实现技术；同时也要熟悉视频信号获取器诊断和驱动软件的设计和实现.
2.3节（视频信息的实时处理）
首先要搞清视频信息实时处理的概念，电视扫描光栅一行时间为64μs，正程为52.2μs，逆程为11.8μs，如果一行的分辨率为512个象素的话，实时处理一个象素的时间近似为0.1μs；如果一行的分辨率为256个象素时，实时处理一个象素的时间近似为0.2μs。如果要对一个象素作卷积，最小的卷积核是3×3，如果一行的分辨率512个象素，这时要在0.1μs时间内作9个乘法和9个加法运算，这是普通计算机无法完成的，所以要找出能够完成视频信号实时处理的方法，这一节主要讲述：
·采用查找表LUT(Look Up Table)的方法；
·采用DSP(Digital Signal Processor)方法；
·采用流水线结构的图像处理机的方法。
通过这节的学习，希望同学能够掌握视频信息实时处理。明白为什么需要对视频信息进行实时处理，实时处理通常采用哪些方法以及上述方法是如何实现视频信息的实时处理的。
2.4节（视频信息显示技术及图像文件格式转换）
视频显示技术采用的原理与CGA、EGA、VGA及XGA卡一样，它们应该在计算机原理中学过，这里就不作重点，如果关于显示技术还不十分清楚，请参考计算机原理和微机原理有关章节。
关于图像文件格式转换，也不作为多媒体计算机课程的重点，但是有时会用到，如制作电子出版物、课件及多媒体应用系统时会遇到图像文件格式转换的问题，一方面可以选用多媒体著作工具中图像文件格式转换控件，一方面可以找些图像文件格式的书参考解决。
上述两个问题，希望同学能够一般了解就行。
难重点
本章的重点是：
· 什么是黑白全电视信号？
· 什么是彩色全电视信号？
· 彩色空间表示及其转换；
· 黑白视频信号获取器的工作原理和实现技术；
· 数字式锁相和数字式解码技术；
· 彩色视频信号获取器的工作原理和实现技术；
· 视频信号的实时处理方法。
本章的难点：
· 彩色视频信号获取器的设计和实现；
· 视频信号实时处理的方法及其实现。
知识点
本章的知识点分为基础知识、如何将视频信号送到计算机中、视频信号实时处理的方法和实现技术、视频信号显示输出技术等四个方面，概括如下：
［基础知识］
·黑白全电视信号；
·颜色的基本概念；
·彩色空间表示；
·彩色空间转换；
·彩色全电视信号；
［如何将视频信号送到计算机中］
·黑白视频信号获取器的设计和实现；
·数字式锁相和数字式解码；
·彩色视频信号获取器的设计和实现；
·视频信号获取器的诊断和驱动软件；
［视频信号实时处理的方法和实现技术］
·视频信号实时处理的基本概念；
·采用查表LUT（Look Up Table）的实时处理方法；
·基于DSP（Digital Signal Processor）的视频信号快速处理器；
·流水线结构的图像处理机；
[视频信号显示输出技术]
·显示技术的基本概念；
·视频显示技术的原理和实现；
·图像文件格式及其转换；
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