嵌入式音视频开发——视频篇（一）

本笔记来源于学习韦东山团队课程，自己选择性摘抄加深记忆和学习的效果。

视频基础概念

1.帧率

视频画面展示在人眼中，其实就是闪过的一张接着一张的图像。当连续的图像在眼前快速的闪过，可以让人眼误以为图像是连续变化的，目前如果每秒有24张图像在眼前闪过（即每秒24帧），人眼就会不会认为图像变化有卡顿。

每秒变化的图像的总数就称为帧率(FPS，Frames Per Second)

如果每帧图像都有一点些许差异，那么每秒帧率越高，也就意味着视频中的运动变化会让人感觉更加流畅和丝滑。

2.LCD液晶显示屏

液晶显示器，或称LCD（Liquid Crystal Display），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。

现代LCD显示屏中，一个像素内可以看到三种不同的彩色滤光片：

那么只需要使用不同强度的光线照射到这些滤光片即可获得任意颜色。

液晶显示器原理液晶的物理特性　液晶的物理特性是：当通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。

LCD液晶显示屏的成像流程涉及到液晶分子的排列变化、光的偏振和过滤以及色彩显示等步骤。

例如：

LCD液晶显示屏的分辨率通常以像素每英寸（Pixels Per Inch，PPI）来衡量，表示在一英寸内显示的像素数量。分辨率PPI的大小取决于屏幕的水平和垂直像素数，以及屏幕的尺寸。一般来说，PPI越高，屏幕显示的图像越清晰。

举例来说，如果一块LCD液晶显示屏有1920个水平像素和1080个垂直像素，并且屏幕的对角线尺寸为27英寸，那么计算PPI的方法如下：

1. 计算对角线长度的像素密度：
   • 对角线长度的像素密度 = √(水平像素数^2 + 垂直像素数^2)
   • 对角线长度的像素密度 = √(1920^2 + 1080^2)
   • 对角线长度的像素密度 ≈ √(3686400 + 1166400)
   • 对角线长度的像素密度 ≈ √(4852800)
   • 对角线长度的像素密度 ≈ 2203.12像素
2. 计算PPI：
   • PPI = 对角线长度的像素密度 / 屏幕对角线尺寸
   • PPI = 2203.12像素 / 27英寸
   • PPI ≈ 81.6 PPI

因此，这块液晶显示屏的PPI约为81.6。

3.OLED

OLED（有机发光二极体）是一种相对较新的显示技术，适用于电视、智能手机和笔记本电脑。其成像原理为：

OLED屏幕由数百万个特殊的有机材料（有机发光二极管）的放置在小圆盘中，如下所示：

此时需要将阴极和阳极放在有机材料两侧，使得我们通电后，有机材料可以发光。

此时我们在每个有机材料上加上对应的色彩滤光器即可让有机发光二极管显示出不同的颜色。

OLED显示屏的原理是利用有机发光材料的电荷注入和电子复合过程产生光。通过调节电荷注入量和能级，以及使用不同的发光材料，可以实现高对比度、鲜艳的颜色和高分辨率的图像显示。与LCD显示屏相比，OLED显示屏具有更宽广的视角、更高的对比度和更快的响应时间。下图为OLED显示屏的图案排列：