计算机学院多媒体基础电视技术简介.ppt

彩色数字电视简介 视觉的时间域响应特性 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。 YUV、YIQ与YCbCr颜色空间 人眼对彩色细节的分辨能力远比对亮度细节的分辨能力低，通常把RGB空间表示的彩色图像变换到YUV或者YIQ颜色空间。每一种彩色空间都产生一种亮度分量信号和两种色度分量信号，而且亮度信号(Y)和色度信号(U、V)是相互独立的，每一种变换使用的参数都是为了适应某种类型的显示设备。 彩色电视信号中采用YIQ或者YUV空间一是为了兼容黑白电视，二是为了实现压缩。 YUV、YIQ与YCbCr颜色空间 YUV模型用于PAL制式的电视系统，Y表示亮度，UV并非任何单词的缩写。 Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B U = 0.493 (B – Y) V = 0.877 (R – Y) YUV空间相当于对RGB空间做了一个解相关的线性变化。U和V的比值决定色调，而(U2+V2)1/2代表颜色的饱和度。 YUV、YIQ与YCbCr颜色空间 YUV、YIQ与YCbCr颜色空间 YIQ模型与YUV模型类似，用于NTSC制式的电视系统。YIQ颜色空间中的I和Q分量相当于将YUV空间中的UV分量做了一个33度的旋转。 YCbCr颜色空间是由YUV颜色空间派生的一种颜色空间，主要用于数字电视系统中。从RGB到YCbCr的转换中，输入、输出都是8位二进制格式。 YUV、YIQ与YCrCb颜色空间 清晰度（分辨率）的表达方法 不同行业表达清晰度（分辨率）的方法 电视清晰度的表示法 线、电视线、带宽、调制度 胶片清晰度的表示法 每毫米线对（Line Pair/mm） 计算机图形、数码相机清晰度表示法 像素 总的趋势是不同的行业都采用像素表达清晰度 数字电视和数字电影的拍摄和显示都采用了有限像素的器件如CCD、CMOS、LCD、PDP 电视/电影信号数字化后其取样点数量是有限的 采用像素有利于统一不同行业有关清晰度的表达方法 电视清晰度的表达法 – 线、电视线、带宽、调制度 模拟电视时代用“线”或“电视线”表示清晰度 垂直清晰度 垂直清晰度用线数表示，与有效扫描行数相关 垂直清晰度一般相当于有效扫描行数的50–70% （科尔系数） 在理想的极端条件下其最大值与有效扫描行数相同 水平清晰度 – 绝对清晰度（线） 水平清晰度的两种表达法 绝对清晰度：线 相对清晰度：电视线 绝对清晰度的定义: 水平方向上实际显示的黑白线条数 例如，在水平方向上显示400条线 (黑色/白色各200条) 时称水平清晰度为400线 水平清晰度 – 相对清晰度（电视线） 相对清晰度考虑了画面宽高比的因素 因为电视画面的宽高比是4:3，所以在象素宽高尺寸相同的条件下水平方向上能够容纳的象素数量是垂直方向上的4/3倍 例如，在线距相同的情况下垂直方向显示300条线时水平方向上能够显示400条线 相对清晰度（电视线） 为了在同一系统中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在电视技术中把画面宽高比与水平方向上显示线条数的乘积称为电视线 例如，在水平方向上显示400条线时称水平清晰度为 400 x 3/4 = 300 电视线 相对清晰度（电视线） 因为用电视线表达的水平清晰度是相对值，所以在显示相同线条数量的情况下画面宽高比不同时水平清晰度是不同的 例如，同样在水平方向上显示400条线时如果画面宽高比是16 : 9则水平清晰度为400 x 9/16 = 225 电视线 水平清晰度 – 带宽与调制度 电视的水平清晰度还可以用带宽或调制度表示 带宽与调制度是频率与电平（幅度）之间的函数关系，是MTF（调制传输函数）在电视技术中的专用表述 带宽是在约定电平值的位置计量频带宽度 电视技术中经常使用的三种带宽 0dB带宽，最大电平处对应的带宽 -1dB带宽，与0dB相比电平下降10%处对应的带宽 -3dB带宽，与0dB相比电平下降30%处对应的带宽 调制度是在约定频率点的位置计量电平值 例如标清摄像机以0.5MHz的输出幅度作为参考电平，5MHz频率点的输出电平与参考电平之比即为调制度，用百分比表示 某电视系统的幅度 – 频率特性 电视信号传输带宽与水平清晰度的关系 标准清晰度电视 (ITU R BT.601-2)在水平方向上显示400条黑色和白色线条相当于在一行的有效扫描期间(53.3微秒)内使正弦波变