彩色数字电视基础分析课件.ppt

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1、彩色数字电视基础第7章多媒体视频信息处理7.1视频基础知识7.2广播电视信号及其标准7.3数字电视7.4视频的数字化过程7.5数字视频处理系统7.6视频文件的类型7.1视频基础知识7.1.1视频的定义视频（video）就其本质而言，实际上就是其内容随时间变化的一组动态图像，所以视频又叫作运动图像或活动图像。从物理上来讲，视频信号是从动态的三维景物投影到视频摄像机图像平面上的一个二维图像序列，一个视频帧中任何—点的彩色位记录了在所观察的景物中一个特定的二维点所发出或反射的光。从观察者的角度来讲，视频记录了从一个观测系统(人眼或摄像机)所观测的场景中的物体发射或反射的

2、光的强度，一般地说，该强度在时间和空间上都有变化。从数学角度描述，视频指随时间变化的图像，或称为时变图像。如图7-1所示,视频由一幅幅连续的图像帧序列构成，沿时间轴若一帧图像保持一个时间段t,利用人眼的视觉暂留作用，可形成连续运动图像（即视频）的感觉。图7-1视频由连续的图像帧序列构成视觉的时间域响应特性当眼前物体消失时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。（原因：视神经的反应速度造成的.其时值是二十四分之一秒）让观察者观察按时间重复的亮度脉冲，如果闪烁频率比较低，人眼就有一亮一暗的感觉。如果闪烁频率足

3、够高，人眼看到的则是一个恒定的亮点。闪烁感刚好消失的重复频率叫做临界闪烁频率，经测定为46HZ。电影播放过程中，每秒投射24幅画面，每幅画面投射过程中用机械挡光阀遮挡一次，这样就得到了48HZ的闪烁频率。要保持画面中物体运动的连续性，要求每秒钟摄取的画面数约为25帧左右。7.1.2视频的分类1.模拟视频模拟视频的特点:以模拟电信号的形式来记录依靠模拟调幅的手段在空间传播使用盒式磁带录像机将视频作为模拟信号存放在磁带上2.数字视频（DigitalVideo）7.1.3数字化视频的优点1.适合于网络应用2.再现性好3.便于计算机编辑处理7.1.4视频信号与图像信号的差

4、异视频信号不同于图像信号，最重要的区别是视频信号有一个每秒数帧（从15帧／秒到60帧／秒之间）的帧速率指标，它提供了显示的信号中运动的影像。第二个不同之处是帧的尺寸。图像和视频之间的第三个不同之处在于，图像在压缩时主要考虑了帧内像素之间的相关性，而为视频设计压缩方法时利用了时域掩蔽，同时也利用了音频掩蔽的功能，并考虑了帧间画面的相关性。即在视频序列里更倾向于以一种可预测的模式运动。7.2广播电视信号及其标准7.2.1电视信号的产生、传输和接收的过程图7-3模拟彩色电视系统：视频产生、传输和接收的过程7.2.2广播电视信号制式1.NTSC制2.PAL制3.SECAM

5、彩色电视系统：(1)必需采用与黑白电视相同的一些基本参数，如扫描方式、扫描行频、场频、帧频、同步信号、图像载频、伴音载频等等。(2)需要将摄像机输出的三基色信号转换成一个亮度信号，以及代表色度的两个色差信号，并将它们组合成一个彩色全电视信号进行传送。在接收端，彩色电视机将彩色全电视信号重新转换成三个基色信号，在显象管上重现发送端的彩色图像。兼容性逆兼容性制式兼容问题7.2.3电视视频信号的扫描方式图7-4隔行扫描方式中一帧由两个场组成逐行扫描(non-interlacedscanning)隔行扫描(interlacedscanning)彩色电视制式NTSC彩色电视

6、制的扫描特性是：(1)525行/帧,30帧/秒(2)高宽比：电视画面的长宽比为4:3(3)隔行扫描，一帧分成2场(field)，262.5线/场(4)在每场的开始部分保留20扫描线作为控制信息，因此只有485条线的可视数据。(5)每行63.5微秒，水平回扫时间10微秒(6)颜色模型：YIQ(7)美国、加拿大等大部分西半球国家，及日本、韩国、菲律宾和中国的台湾采用这种制式。彩色电视制式倒相正交平衡调幅制PAL制式电视信号的扫描特性：625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40ms/帧)(2)每场中有25行作为场回扫，所以每帧中只有575行是有效行。(3)高宽比(aspe

7、ctratio)：4:3(4)隔行扫描，2场/帧，312.5行/场(5)行扫描周期为64微秒，其中11.8作为逆程时间(5)颜色模型：YUV(6)西欧、中国和朝鲜等国家采用这种制式。彩色电视的同步信号彩色电视国际标准7.2.4YUV与RGB彩色模型1．YUV模型图7-5PAL彩色电视制式中采用YUV模型来表示彩色图像2．显示器产生颜色的原理3．YUV与RGB彩色空间变换图7-6CRT显示器采用RGB彩色模型7.2.5彩色电视的信号类型1.高频或射频信号2.复合视频信号图7-7复合视频线及接口3.S－Video视频信号图7-8S-VIDEO视频线及接口4.分量视频信

8、号a)色差