嵌入式視頻處理基本原理
作為消費者，我們對于各種形式的視頻系統都已經了如指掌。不過，從嵌入式開發者的角度來看，視頻技術就好象是一個具有不同的分辨率、格式、標準、信源和顯示的復雜網絡。
章中，我們只對視頻中的某些方面進行具體闡述，這些方面都是當今多媒體處理系統中比較常見的問題。首先，簡要介紹視頻方面的基本知識，然后，將會重點討論一些在嵌入式多媒體設計中常見的問題，同時，也將針對一些具有挑戰性的視頻設計問題，提供一些技巧與竅門。
人類視覺感知
來討論一些簡單的生理學問題。正如我們將看到的那樣，對我們的眼睛的工作原理的理解為視頻和成像技術的發展鋪設出一條重要的道路。
眼睛包含兩種視覺細胞：桿狀細胞和視錐細胞。桿狀細胞主要對亮度信息敏感，而對顏色信息不敏感，它們使我們具備夜視能力。與此相反，視錐細胞對亮度并不敏感，但對400nm（紫光）～770nm（紅光）波長范圍內的光比較敏感。因此，這些視錐細胞使我們能夠感知色彩。
視錐細胞有3種，每一種都帶有不同的色素，分別對紅光、綠光或者藍光波長敏感，雖然這3種細胞的響應特性有重疊區域。總的說來，視錐細胞對波長在555nm左右的綠光區域最為敏感。這也就是為什么在LCD顯示器中，綠色通道的分辨率高于紅色和藍色通道。
紅色、綠色和藍色視錐細胞的發現大大促進了三色理論的發展，該理論認為，任何一種有色光，可以通過不同比例的紅光、綠光和藍光的組合生成。
由于人眼含有的桿狀細胞的數量要遠多于視錐細胞，故眼睛對亮度的敏感度要高于對色彩的敏感度。這使得我們可以借助對色彩信息的子采樣來節省視頻和圖像信息的帶寬。
我們對亮度的感受特性是對數性的，而非線性的。換句話說，用于產生50％灰度圖（恰好在全黑和全白之間的正中）所需的實際的光強僅為我們需要產生全白圖像所需的光強的18％。這一特性在相機傳感器和顯示技術中尤為重要，正如我們將在后面的伽馬校正中討論的。此外，這一效應還將導致人眼對高亮度環境下的量化失真的感知度下降，導致這一特性被許多媒體編碼算法所利用。
視覺方面的另一新奇之處在于，人眼可以適應環境，創建自己的白光參考，即使在低照明或者人工照明的情況下也是如此。因為攝像傳感器自身并不具有這一特性，因此它需要使用參考量作為絕對白色，并對傳感器進行調整，這一過程稱為白平衡控制。