電視製式：
一、NTSC彩色電視製式：它是1952年由美國國家電視標準委員會指定的彩色電視廣播標準，它采用正交平衡調幅的技術方式，故也稱為正交平衡調幅製。美國、加拿大等大部分西半球國家以及中國的台灣、日本、韓國、菲律賓等均采用這種製式。
二、PAL製式：它是西德在1962年指定的彩色電視廣播標準，它采用逐行倒相正交平衡調幅的技術方法，克服了NTSC製相位敏感造成色彩失真的缺點。西德、英國等一些西歐國家，新加坡、中國大陸及香港，澳大利亞、新西蘭等國家采用這種製式。PAL製式中根據不同的參數細節，又可以進一步劃分為G、I、D等製式，其中PAL－D製是我國大陸采用的製式。
三、SECAM製式：SECAM是法文的縮寫，意為順序傳送彩色信號與存儲恢複彩色信號製，是由法國在1956年提出，1966年製定的一種新的彩色電視製式。它也克服了NTSC製式相位失真的缺點，但采用時間分隔法來傳送兩個色差信號。使用SECAM製的國家主要集中在法國、東歐和中東一帶。
為了接收和處理不同製式的電視信號，也就發展了不同製式的電視接收機和錄像機。
視頻信號
一、高頻或射頻信號
為了能夠在空中傳播電視信號，必須把視頻全電視信號調製成高頻或射頻（RF－Radio Frequency）信號，每個信號占用一個頻道，這樣才能在空中同時傳播多路電視節目而不會導致混亂。我國采樣PAL製，每個頻道占用8MHz的帶寬；美國采用NTSC製，電視從2頻道至69頻道，每個頻道的帶寬為4MHz，電視信號頻帶共占用54 MHz至806 MHz的信道。有線電視CATV（Cable Television）的工作方式類似，隻是它通過電纜而不是通過空中傳播電視信號。
電視機在接收受到某一頻道的高頻信號後，要把全電視信號從高頻信號中解調出來，才能在屏幕上重現視頻圖像。
二、複合視頻信號
複合視頻（Composite Video）信號定義為包括亮度和色度的單路模擬信號，也即從全電視信號中分離出伴音後的視頻信號，這時的色度信號還是間插在亮度信號的高端。由於複合視頻的亮度和色度是間插在一起的，在信號重放時很難恢複完全一致的色彩。這種信號一般可通過電纜輸入或輸出到家用錄像機上，其信號帶寬較窄，一般隻有水平240線左右的分解率。早期的電視機都隻有天線輸入端口，較新型的電視機才備有複合視頻輸入和輸出端（Video In，Video Out），也即可以直接輸入和輸出解調後的視頻信號。視頻信號已不包含高頻分量，處理起來相對簡單一些，因此計算機的視頻卡一般都采用視頻輸入端獲取視頻信號。由於視頻信號中已不包含伴音，故一般與視頻輸入、輸出端口配套的還有音頻輸入、輸出端口（Audio－In、Audio－Out），以便同步傳輸伴音。因此，有時複合式視頻接口也稱為AV（Audio Video）口。
三、S－Video信號
目前有的電視機還備有兩分量視頻輸入端口（S－Video In），S－Video 是一種兩分量的視頻信號，它把亮度和色度信號分成兩路獨立的模擬信號，用兩路導線分別傳輸並可以分別記錄在模擬磁帶的兩路磁跡上。這種信號不僅其亮度和色度都具有較寬的帶寬，而且由於亮度和色度分開傳輸，可以減少其互相幹擾，水平分解率可達420線。與複合視頻信號相比，S－Video可以更好地重現色彩。
四、分量信號
兩分量視頻可來自於高檔攝像機，它采用兩分量視頻的方式記錄和傳輸視頻信號。其它如高檔錄像機、激光視盤LD機的輸出也可按分量視頻的格式，其清晰度比從家用錄像機獲得的電視節目的清晰度要高得多。
不同製式的電視機隻能接收和處理其對應製式的電視信號。當然，目前也發展了多製式或全製式的電視機，這為處理和轉換不同製式的電視信號提供了極大的方便。全製式電視機可在各國各地區使用，而多製式電視機一般為指定範圍的國家生產。如Panasonic TC-2188M多製式電視機，適用於PAL－D，I製和NTSC（3.58）製，也即它可以在中國大陸（PAL－D）、香港（PAL－I）和日本（NTSC 3.58）使用。
視頻序列的SMPTE表示單位
通常用時間碼來識別和記錄視頻數據流中的每一幀，從一段視頻的起始幀到終止幀，其間的每一幀都有一個唯一的時間碼地址。根據動畫和電視工程師協會SMPTE（Society of Motion Picture and Television Engineers）使用的時間碼標準，其格式是：小時：分鍾：秒：幀，或 hours：minutes：seconds：frames。 一段長度為00：02：31：15的視頻片段的播放時間為2分鍾31秒15幀，如果以每秒30幀的速率播放，則播放時間為2分鍾31.5秒。
根據電影、錄像和電視工業中使用的幀率的不同，各有其對應的SMPTE標準。由於技術的原因NTSC製式實際使用的幀率是29.97fps而不是30fps，因此在時間碼與實際播放時間之間有0.1%的誤差。為了解決這個誤差問題，設計出丟幀（drop-frame）格式，也即在播放時每分鍾要丟2幀（實際上是有兩幀不顯示而不是從文件中刪除），這樣可以保證時間碼與實際播放時間的一致。與丟幀格式對應的是不丟幀（nondrop-frame）格式，它忽略時間碼與實際播放幀之間的誤差。
視頻壓縮編碼的基本概念
視頻壓縮的目標是在盡可能保證視覺效果的前提下減少視頻數據率。視頻壓縮比一般指壓縮後的數據量與壓縮前的數據量之比。由於視頻是連續的靜態圖像，因此其壓縮編碼算法與靜態圖像的壓縮編碼算法有某些共同之處，但是運動的視頻還有其自身的特性，因此在壓縮時還應考慮其運動特性才能達到高壓縮的目標。在視頻壓縮中常需用到以下的一些基本概念：
一、有損和無損壓縮：在視頻壓縮中有損（Lossy ）和無損（Lossless）的概念與靜態圖像中基本類似。無損壓縮也即壓縮前和解壓縮後的數據完全一致。多數的無損壓縮都采用RLE行程編碼算法。有損壓縮意味著解壓縮後的數據與壓縮前的數據不一致。在壓縮的過程中要丟失一些人眼和人耳所不敏感的圖像或音頻信息，而且丟失的信息不可恢複。幾乎所有高壓縮的算法都采用有損壓縮，這樣才能達到低數據率的目標。丟失的數據率與壓縮比有關，壓縮比越小，丟失的數據越多，解壓縮後的效果一般越差。此外，某些有損壓縮算法采用多次重複壓縮的方式，這樣還會引起額外的數據丟失。
二、幀內和幀間壓縮：幀內（Intraframe）壓縮也稱為空間壓縮（Spatial compression）。當壓縮一幀圖像時，僅考慮本幀的數據而不考慮相鄰幀之間的冗餘信息，這實際上與靜態圖像壓縮類似。幀內一般采用有損壓縮算法，由於幀內壓縮時各個幀之間沒有相互關係，所以壓縮後的視頻數據仍可以以幀為單位進行編輯。幀內壓縮一般達不到很高的壓縮。
采用幀間（Interframe）壓縮是基於許多視頻或動畫的連續前後兩幀具有很大的相關性，或者說前後兩幀信息變化很小的特點。也即連續的視頻其相鄰幀之間具有冗餘信息，根據這一特性，壓縮相鄰幀之間的冗餘量就可以進一步提高壓縮量，減小壓縮比。幀間壓縮也稱為時間壓縮（Temporal compression），它通過比較時間軸上不同幀之間的數據進行壓縮。幀間壓縮一般是無損的。幀差值（Frame differencing）算法是一種典型的時間壓縮法，它通過比較本幀與相鄰幀之間的差異，僅記錄本幀與其相鄰幀的差值，這樣可以大大減少數據量。
三、對稱和不對稱編碼：對稱性（symmetric）是壓縮編碼的一個關鍵特征。對稱意味著壓縮和解壓縮占用相同的計算處理能力和時間，對稱算法適合於實時壓縮和傳送視頻，如視頻會議應用就以采用對稱的壓縮編碼算法為好。而在電子出版和其它多媒體應用中，一般是把視頻預先壓縮處理好，爾後再播放，因此可以采用不對稱（asymmetric）編碼。不對稱或非對稱意味著壓縮時需要花費大量的處理能力和時間，而解壓縮時則能較好地實時回放，也即以不同的速度進行壓縮和解壓縮。一般地說，壓縮一段視頻的時間比回放（解壓縮）該視頻的時間要多得多。例如，壓縮一段三分鍾的視頻片斷可能需要10多分鍾的時間，而該片斷實時回放時間隻有三分鍾。
MPEG（Moving Picture Experts Group）是1988年成立的一個專家組。這個專家組在1991年製定了一個MPEG－1國際標準，其標準名稱為“動態圖像和伴音的編碼－－用於速率小於每秒約1.5兆比特的數字存儲媒體（Coding of moving picture and associated audio－－for digital storage media at up to about 1.5Mbit / s）”。這裏的數字存儲媒體指一般的數字存儲設備如CD－ROM、硬盤和可擦寫光盤等。MPEG的最大壓縮可達約1：200，其目標是要把目前的廣播視頻信號壓縮到能夠記錄在CD光盤上並能夠用單速的光盤驅動器來播放，並具有VHS的顯示質量和高保真立體伴音效果。MPEG采用的編碼算法簡稱為MPEG算法，用該算法壓縮的數據稱為MPEG數據，由該數據產生的文件稱MPEG文件，它以MPG為文件後綴。
MPEG數字視頻格式
MPEG采用有損和不對稱的壓縮編碼算法。MPEG標準詳細地說明了視頻圖像的壓縮和解壓縮方法，以及播放MPEG數據所需的圖像與聲音的同步。
MPEG標準包括三個部分：MPEG視頻（Video）、MPEG音頻（Audio）和MPEG係統（System）。
一、MPEG視頻：MPEG視頻是標準的核心。MPEG－1是為了適應在數字存儲媒體如CD－ROM上有效地存取視頻圖像而製定的標準。CD－ROM驅動器的數據傳輸率不會低於150KB/s＝1.2Mb/s（單倍速），而容量不會低於650MB，MPEG－1算法就是針對這個速率開發的。MPEG－1的的視窗尺寸為CCIR 601定義分辨率的二分之一，可達到30fps或25fps的幀率，它采用多種壓縮算法，壓縮後的數據率為1.2－3MB/s。因此可以實時播放存儲在光盤上的數字視頻圖像。
二、MPEG音頻：MPEG－1標準支持高壓縮的音頻數據流，其采樣率為44、22和11KHz，16位量化。還原後聲音質量接近於原來的聲音質量，如CD－DA的音質。CA－DA音質的音頻數據率為每分鍾約10兆字節（10MB/min），等價於每秒約1.4兆位（1.4Mb/s），這是單速CD－ROM的整個帶寬！采用MPEG-1音頻壓縮算法可以把單聲道位速率降到0.192Mb/s，甚至更低，而聲音的質量又無明顯的下降。MPEG－1支持兩個聲道，可設置成單聲道（mono）、雙聲道（dual）、立體聲（stereo）等。
目前在網絡上廣泛使用的MP3音頻文件，就是利用 MPEG-3的音頻技術, 實現了1:10 甚至 1:12 的壓縮率，而且失真很小。
三、MPEG係統：這部分是有關同步和多路複合技術，用來把數字電視圖像和伴音複合成單一的、位速率為1.5Mb/s的數據位流。MPEG的數據位流分成內外兩層，外層為係統層，內層為壓縮層。係統層提供在一個係統中使用MPEG數據位流所必須的功能，包括定時、複合和分離視頻圖像和伴音，以及在播放期間圖像和伴音的同步。壓縮層包含壓縮的視頻和伴音數據位流。
在多種視頻壓縮算法中，MPEG是可提供低數據率和高質量的最好算法。MPEG-1已經為廣大用戶所采用，如VCD或小影碟的發行等。其播放質量可以達到家用錄像機的水平。采用不同的編碼參數，得到的MPEG-1數據的質量也是不同的。同時，MPEG專家組在1993年又製定了MPEG－2標準，DVD 就是采用的這種標準。
MPEG-1數據的回放
由於MPEG采用非對稱的壓縮算法，在PC機上用軟件來進行MPEG壓縮編碼是很費機時的，即使編碼幾個視頻片斷也要花費好幾小時。因此，一般用專門的MPEG編碼卡，用硬件實現MPEG壓縮編碼。要回放壓縮的MPEG數據，首先要對其進行解碼，然後把解壓縮後的大量數字視頻數據送往顯示緩存進行屏幕顯示。因此，影響回放效果的因素主要有兩點：一是解碼的速率，二是顯示的速率。解碼的速度比編碼的速度快得多，因此在不同的MPC硬件基礎上可以采用軟件解碼和硬件解碼兩種方式。
一、MPEG-1軟件解碼：軟件解碼即采用軟件算法的方式讀取MPEG壓縮數據，對其進行解壓縮並把解壓縮後的大量數字視頻數據送往顯示緩存進行屏幕顯示。所以MPEG解壓縮軟件也稱為MPEG播放軟件。采用軟件解碼的優點是它無需額外硬件的支持，在MPC機上就可以播放MPEG數字視頻，使用方便；其缺點是解碼的速度和解碼後的視頻質量完全取決於MPC的處理能力。
如果MPC的處理速度和顯示速度不夠快，采用軟件解碼播放MPEG數據時可能出現幀率不夠、圖像和伴音不同步或者圖像的“馬賽克”現象（圖像呈塊狀）。因此，在一定的硬件條件下，盡可能地利用MPC的係統資源是達到較好回放效果的關鍵。
二、MPEG-1硬解壓卡：MPEG硬解壓卡（簡稱解壓卡）是專用於MPEG數據的解壓和回放的硬件設備，解壓卡的核心是一塊解壓芯片。采用硬件解壓的優點是其解壓和回放的速率不受MPC主機速率的影響，達到全屏實時回放，播放VCD時其穩定性和色彩效果也較好。但其缺點是需額外的硬件設備，並且其安裝調試也較麻煩。因此，硬件解壓卡一般用於處理速度不夠高的MPC中。
解壓卡需插入MPC主機的擴展槽中，把端口與MPC相應的端口相連，設置好係統參數，利用解壓卡自帶的播放軟件就可以進行MPEG-1的回放了。
雖然MPEG－1具有標準化、高壓縮、視頻質量好的特點，但是它生成的MPEG文件需要用專門的解壓軟件或硬件來回放，解壓軟件的回放效果取決於係統的處理能力，而解壓硬件又需額外的設備，不利於用戶在自己開發的軟件中應用。此外，為了獲得高壓縮，MPEG采用幀間壓縮算法，由於幀間壓縮時每一幀僅存儲與前一幀信息的差值，對幀進行編輯時就非常困難。MPEG文件隻能用解壓軟件或硬件解壓後回放，而不能用絕大多數的視頻編輯軟件進行編輯。因此，除了MPEG數字視頻以外，目前較為流行的還有AVI數字視頻
AVI數字視頻的格式
AVI（Audio Video Interleave）是一種音頻視像交插記錄的數字視頻文件格式。1992年初Microsoft公司推出了AVI技術及其應用軟件VFW（Video for Windows）。在AVI文件中，運動圖像和伴音數據是以交織的方式存儲，並獨立於硬件設備。這種按交替方式組織音頻和視像數據的方式可使得讀取視頻數據流時能更有效地從存儲媒介得到連續的信息。構成一個AVI文件的主要參數包括視像參數、伴音參數和壓縮參數等：
一、視像參數
1、視窗尺寸（Video size）：根據不同的應用要求，AVI的視窗大小或分辨率可按4：3的比例或隨意調整：大到全屏640×480，小到160×120甚至更低。窗口越大，視頻文件的數據量越大。
2、幀率（Frames per second）：幀率也可以調整，而且與數據量成正比。不同的幀率會產生不同的畫麵連續效果。
二、伴音參數：在AVI文件中，視像和伴音是分別存儲的，因此可以把一段視頻中的視像與另一段視頻中的伴音組合在一起。AVI 文件與WAV文件密切相關，因為WAV文件是AVI文件中伴音信號的來源。伴音的基本參數也即WAV文件格式的參數，除此以外，AVI文件還包括與音頻有關的其他參數：
1、視像與伴音的交織參數（Interlace Audio Every X Frames）AVI格式中每X幀交織存儲的音頻信號，也即伴音和視像交替的頻率X是可調參數，X的最小值是一幀，即每個視頻幀與音頻數據交織組織，這是CD－ROM上使用的默認值。交織參數越小，回放AVI文件時讀到內存中的數據流越少，回放越容易連續。因此，如果AVI文件的存儲平台的數據傳輸率較大，則交錯參數可設置得高一些。當AVI文件存儲在硬盤上時，也即從硬盤上讀AVI文件進行播放時，可以使用大一些的交織頻率，如幾幀，甚至1秒。
2、同步控製（Synchronization）
在AVI文件中，視像和伴音是同步得很好的。但在MPC中回放AVI文件時則有可能出現視像和伴音不同步的現象。
三、壓縮參數：在采集原始模擬視頻時可以用不壓縮的方式，這樣可以獲得最優秀的圖像質量。編輯後應根據應用環境環擇合適的壓縮參數。
1、提供無硬件視頻回放功能：AVI格式和VFW軟件雖然是為當前的MPC設計的，但它也可以不斷提高以適應MPC的發展。根據AVI格式的參數，其視窗的大小和幀率可以根據播放環境的硬件能力和處理速度進行調整。在低檔MPC機上或在網絡上播放時，VFW的視窗可以很小，色彩數和幀率可以很低；而在Pentium級係統上，對於64K色、320×240的壓縮視頻數據可實現每秒25幀的回放速率。這樣，VFW就可以適用於不同的硬件平台，使用戶可以在普通的MPC上進行數字視頻信息的編輯和重放，而不需要昂貴的專門硬件設備。
2、實現同步控製和實時播放：通過同步控製參數，AVI可以通過自調整來適應重放環境，如果MPC的處理能力不夠高，而AVI文件的數據率又較大，在WINDOWS環境下播放該AVI文件時，播放器可以通過丟掉某些幀，調整AVI的實際播放數據率來達到視頻、音頻同步的效果。(mpc=Multimedia PC多媒體計算機)
3、可以高效地播放存儲在硬盤和光盤上的AVI文件：由於AVI數據的交叉存儲，VFW播放AVI數據時隻需占用有限的內存空間，因為播放程序可以一邊讀取硬盤或光盤上的視頻數據一邊播放，而無需預先把容量很大的視頻數據加載到內存中。在播放AVI視頻數據時，隻需在指定的時間內訪問少量的視頻圖像和部分音頻數據。這種方式不僅可以提高係統的工作效率，同時也可以實現迅速地加載和快速地啟動播放程序，減少播放AVI視頻數據時用戶的等待時間。
4、提供了開放的AVI數字視頻文件結構：AVI文件結構不僅解決了音頻和視頻的同步問題，而且具有通用和開放的特點。它可以在任何Windows環境下工作，而且還具有擴展環境的功能。用戶可以開發自己的AVI視頻文件，在Windows環境下可隨時調用。
