2.1 数字视频
视频由许多幅按时间排列的连续图像组成，每幅完整图像称为一帧（Frame）。图像是视频信号的基本单位，每幅图像的内容不同，整个图像序列按时间顺序播放看起来就是活动的图像。由于视觉暂留机理[1]，当连续播放图像每秒超过24帧以上时，人眼无法辨别单幅的静态画面，图像序列看上去是平滑连续的效果，这样连续的画面叫作视频。
视频技术最早是从基于光电管及阴极射线管电视系统的创建而发展起来的，随后新的显示技术和数字电路的发展使视频技术具有了更大的范畴。基于电视的应用和基于计算机的应用从两个不同方面促进了视频技术的发展，随着计算机性能的提升及数字电视的普及，这两个领域又有了新的交叉和集中。视频技术泛指将一系列的图像以电信号的方式加以捕捉、记录、处理、存储、传送与重现的各种技术[2]。数字视频就是以数字形式记录的视频，数字视频由一幅幅数字图像组成，每幅图像由N行、每行M个像素组成，每个像素由数字化的数值表示。
数字视频有时间分辨率、空间分辨率、颜色空间、量化深度等参数，这些参数的组合称为视频格式。时间分辨率的单位为fps（每秒的图像帧数），即帧率。一般来说，帧率越高，视频的流畅性越好，但是人眼对帧率的分辨率是有限的，当帧率高到一定程度时（如普通视频为30fps以上，高清视频为60fps以上），人们已经基本不能看出帧率的变化。空间分辨率由图像的像素行数及每行的像素数表示，空间分辨率越高，图像的细节越清晰。颜色空间描述像素颜色的表示，一个彩色像素通常由3种分量描述。像素每种分量的数值对应的量化等级称为量化深度，量化深度越大，像素值可以越精确。一个视频序列可以定义为
其中，k为帧数；（m，n）为空间坐标；（X，Y，Z）为颜色空间；fX（m，n，k）为第k帧在坐标点（m，n）处X分量的幅度。对于视频信号的亮度和色度分量而言，时间分辨率和空间分辨率可以不同。