第2章电视传像基本原理祥解.ppt

2.1.1 图像顺序传送原理 1.图像的表示法 根据三基色原理彩色图像由红、绿、蓝三个基色图像叠加而成。对于彩色电视，每一个平面活动基色图像都可以表示成空间坐标x、y和时间t 的三维连续函数： fR (x , y , t); fG (x , y, t) ; fB (x , y , t) 对于黑白电视，平面活动图像只是亮度图像，表示为 fL(x , y , t) 2. 图像的顺序传送 顺序传送示意图 3.扫描 2.1.2 光-电/电-光转换原理 发端 ：通过摄像机实现光（三维图像）——电（一维信号）转换 收端 ：通过显像管或显示屏实现电（一维信号） ——光（三维图像）转换 1.摄像 CCD摄像机，CCD（ Charge Couple Device ）：电荷耦合器件 MOS（Metal Oxide Semiconductor） ：金属氧化物半导体 CMOS摄像机，CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor):互补金属氧化物半导体　　　 2. 显像   2.2.1 逐行扫描 2.2.2 隔行扫描 1.隔行扫描的提出 我国标准为625行/帧（按帧正程600行计算），帧频50Hz，每行有800个像素(按400个正弦波周期计算)，采用逐行扫描方式，要求电视信号带宽为： 对电子线路系统和频率资源都提出很高的要求。 希望使电视信号带宽减半。一种方法是帧频减半，会引起电视画面的大面积闪烁；另一种方法是每帧扫描行数减半，会引起垂直分解力降低，图像清晰度下降。这两种方法都不可取。 根据人眼的视觉特性，一帧图像分两场扫描，一场扫描奇数行，另一场扫描偶数行，两场合为一帧，即采用隔行扫描方式。此时： 　 活动图像25帧/秒=50场/秒 临界闪烁频率=48Hz 　 每场扫描行数：312.5行，每帧扫描行数：625行, 理论垂直分解力不变。　 　 由于帧频减半，电视信号带宽减半：Δf = 6MHz 即在不引起大面积闪烁同时垂直分解力基本不变的情况下，比逐行扫描方式节省一半信号带宽。 2. 隔行扫描光栅的形成 隔行扫描光栅 2.2.3 扫描的同步 复合同步脉冲仅起控制同步作用，不应在屏幕上显示出来，故叠加在复合消隐脉冲之上。 用微分与积分方法实现行同步脉冲与场同步脉冲分离。 场同步分离：积分电路 黑白全电视信号 2.3.2 图像的连续性与场频的确定 为不使人眼产生闪烁感，要求场频≥48Hz,（50,60,100,120Hz） 图像信号的最高频率（频带宽度） 水平方向所能分解的像素数: N＝KM＝KKe(1－ β)Z 沿水平方向扫过一个像素所需时间为： 2.3.4 图像亮度与色度的非线性矢真 图像的亮度层次 视亮度的对比度灵敏度阈值： 设： 则： 对比度： 人眼能分辨的亮度层次： 人眼能分辨的亮度层次与图像对比度的对数成正比 例: 当ξ= 0.05，C = 40时， N = 74 γ校正 §2.4 视频图像信号 视频图像信号：经扫描和光电转换过程由光像转变成的电信号，再经 校正和线性组合等过程而形成的视频信号。 2.4.1 黑白视频信号 2.4.2 亮度信号、色差信号及其组成原理 彩色电视系统的传输信号并非三个基色信号，而是经转换的一组传输信号：一个亮度信号Y，两个代表色度的信号—色差信号(R-Y)和(B-Y) 。 亮度方程：Y =0.30R + 0.59G + 0.11B R-Y=R -（0.30R + 0.59G + 0.11B）=0.70R - 0.59G - 0.11B B-Y=B -（0.30R + 0.59G + 0.11B）= - 0.30R - 0.59G + 0.89B 在接收端先用矩阵电路解出(G-Y)，再恢复出基色信号： 【因为 Y =0.30Y + 0.59Y + 0.11Y， 0.30（R-Y）+ 0.59（G-Y）+ 0.11（B-Y）=0 】 (R-Y)+Y =R ，(G-Y)+Y =G ，(B-Y)+Y =B　　　 亮度信号和色差信号举例 2.4.3 标准彩条信号 2.5.1 电视信号数字处理的优点 抗干扰、抗非线性失真能力强。 便于存贮。 便于实现包括时间轴的三维数字处理，实现模拟电视不能实