《嵌入式系统数字视频处理权威指南》——2.2数字视频：像素和比特

本节书摘来自华章计算机《嵌入式系统数字视频处理权威指南》一书中的第2章，第2.2节,作者:（美）michael parker suhel dhanani 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

每个像素都有唯一的颜色，其是原色红、绿、蓝的组合。关键取决于红色、绿色和蓝色的多少，并且其数量的多少由像素值精确描述。像素的值用比特表示，且用到的比特越多，表示就越准确。然而，必须记住，这些比特的存储、处理和在设备之间的传输是十分昂贵的。因而必须找到一个完美的平衡。

每个像素有红（r）、绿（g）和蓝（b）三个分量。虽然还有别的方法表示这个，但我们首先研究红、绿和蓝。我们均采用8比特存储红色、绿色和蓝色的值，对红、绿和蓝的每个8比特，具有28即256种不同的值。在这种情况下，我们称之为颜色深度为8或8比特色深。

有些hd视频编码采用10比特甚至12比特色深，也就是每个rgb分量用10或12比特来编码。

色深的比特数越多越好，但这些比特必须相加。比如8比特色深，每个像素需要8×３=24比特来表示它的值。

现在我们来看看你家里的平板电视。你可能记得这个电视是1080p，但售货员可能说1920×1080的分辨率。这个意思是说每个视频帧显示在这个平板电视上有1080行，并且每行有1920个像素。因此你早就在讨论像素，只是你没有注意到。

综上所述，因为每个像素需要24比特，并且视频每行有1920像素，每帧有1080行，这意味着你的平板电视在每帧图像显示的信息为24×1920×1080=49 766 400比特。近似为5千万比特，也就是50m比特，大多数的电视为每秒60帧，一些新的电视甚至可以达到每秒120帧。

为了给你带来观赏乐趣，我们需要在每秒钟内处理30亿比特，也就是3g比特。并且这只是每秒60 帧和8比特色深，这个数字还能更高。

表2.1显示了不同分辨率下每帧图像的比特数。其中每个像素用30比特表示，也显示了隔行扫描视频的影响——现在只需记住，当视频是隔行扫描时，其分辨率减半。这个表是为了让你了解当采用数字视频工作时，需要处理的比特数量。数字视频处理是计算密集型工作，特别是对高清分辨率，其主要原因是数字视频的像素数量是如此之多。