1.1 视频基础

本节详细讲解视频的基础知识，如帧的概念、帧率和帧长度比、像素长宽比、场、电视制式及时间码，让读者在学习视频制作前对这些视频基础有个了解。

1.1.1 帧的概念

所谓视频，即是由一系列单独的静止图像组成，如图1.1所示。每秒钟连续播放静止图像，利用人眼的视觉残留现象，在观者眼中就产生了平滑而连续活动的影像。

图1.1　单帧静止画面效果

一帧是扫描获得的一幅完整图像的模拟信号，是视频图像的最小单位。在日常看到的电视或电影中，视频画面其实就是由一系列的单帧图片构成，将这些一系列的单帧图片以合适的速度连续播放，利用人眼的视觉残留现象，在观者眼中就产生了平滑而连续活动的影像，从而形成动态画面效果，而这些连续播放的图片中的每一帧图片，就可以称为一帧，例如，一个影片的播放速度为25帧/秒（fps），就表示该影片每秒钟播放25个单帧静态画面。

1.1.2 帧率和帧长度比

帧率有时也叫帧速或帧速率，表示在影片播放中，每秒钟所扫描的帧数，对于PAL制式电视系统，帧率为25帧/秒；而NTSC制式电视系统，帧率为30帧/秒。

帧长度比是指图像的长度和宽度的比例，平时我们常说的4:3和16:9，其实就是指图像的长宽比例。4:3画面显示效果如图1.2所示；16:9画面显示效果如图1.3所示。

图1.2　4:3画面显示效果

图1.3　16:9画面显示效果

1.1.3 像素长宽比

像素长宽比就是组合图像的小正方形像素在水平与垂直方向的比例。通常以电视机的长宽比为依据，即640/160和480/160之比为4:3。因此，对于4:3长宽比来讲，480/640×4/3=1.067。所以，PAL制式的像素长宽比为1.067。

1.1.4 场的概念

场是视频的一个扫描过程，有逐行扫描和隔行扫描。对于逐行扫描，一帧即是一个垂直扫描场；对于隔行扫描，一帧由两行构成，即奇数场和偶数场，是用两个隔行扫描场表示一帧。

电视机由于受到信号带宽的限制，采用的是隔行扫描，隔行扫描是目前很多电视系统的电子束采用的一种技术，它将一幅完整的图像按照水平方向分成很多细小的行，用两次扫描来交错显示，即先扫描视频图像的偶数行，再扫描奇数行而完成一帧的扫描，每扫描一次，就叫作一场。对于摄像机和显示器屏幕，获得或显示一幅图像都要扫描两遍才行，隔行扫描对于分辨率要求不高的系统比较适合。

在电视播放中，由于扫描场的作用，其实我们所看到的电视屏幕出现的画面不是完整的画面，而是一个“半帧”画面，如图1.4所示。但由于25Hz的帧频率能以最少的信号容量有效地利用人眼的视觉残留特性，所以看到的图像是完整图像，如图1.5所示，但闪烁的现象还是可以感觉出来的。我国电视画面传输率是每秒25帧、50场。50Hz的场频率隔行扫描，把一帧分为奇、偶两场，奇、偶的交错扫描相当于遮挡板的作用。

图1.4　“半帧”画面

图1.5　完整图像