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多媒体技术基础(第3版)第9章 数字电视基础 林福宗 清华大学 计算机科学与技术系 2008年9月 第9章 数字电视基础目录 9.1 模拟彩色电视制 9.1.1 电视与电视制 9.1.2 重现彩色图像的过程 9.1.3 彩色电视制 9.1.4 国际彩色电视标准 9.2 电视扫描和同步 9.2.1 电视的扫描方式 9.2.2 PAL制的扫描特性 9.2.3 NTSC制的扫描特性 9.2.4 SECAM制的扫描特性 9.3 彩色电视信号的类型 9.3.1 复合电视信号 9.3.2 分量电视信号 9.3.3 S-Video信号 9.4 电视图像数字化 9.4.1 数字化方法 9.4.2 BT.601数字化标准 9.4.3 CIF电视图像格式 9.5 图像子采样 9.5.1 图像子采样概要 9.5.2 4:4:4 YCbCr格式 9.5.3 4:2:2 YCbCr格式 9.5.4 4:1:1 YCbCr格式 9.5.5 4:2:0 YCbCr格式 9.6 数字电视 9.6.1 数字电视是什么 9.6.2 数字电视的原理 9.6.3 数字电视的标准 9.7 数字电视图像格式 9.7.1 数字电视图像格式简介 9.7.2 数字电视图像格式参数 9.7.3 SDTV格式 9.7.4 EDTV格式 9.7.5 HDTV格式 9.1 模拟彩色电视制 电视是什么 英文“television”的译名，简写为TV tele来自希腊语，表示far(远) vision来自拉丁语，表示看到的景物 捕获、广播和重现活动图像和声音的远程通信系统 两种类型的电视系统 黑白电视(black white TV ): 重现黑白图像的电视系统 彩色电视(color television): 近似重现彩色图像的电视系统 注：彩色电视是在黑白电视基础上发展起来的，因此彩色电视系统的许多特性，如扫描、同步等都与黑白电视相同 9.1 模拟彩色电视制(续1) 重现彩色图像的过程 图9-1说明用彩色摄像机摄取自然景物、转换彩色分量信号和在彩色显示器上重现自然景物的过程 使用Y，C1，C2传输的两个重要优点： Y和色差(C1，C2)是相互独立的，因此彩色电视接收机和黑白电视接收机可同时接收彩色电视信号 可利用人的视觉特性来节省信号的带宽和功率 9.1 模拟彩色电视制(续2) 电视制(television system) 传输图像和声音的方法 黑白电视制 按其扫描参数、电视信号带宽以及射频特性划分，目前世界上在用和不再使用的黑白电视制共有14种(/Broadcast television systems) 彩色电视制 按照在黑白电视系统上处理三种基色信号的方式，目前世界上定义了三种互不兼容的模拟彩色电视制: NTSC制 PAL制 SECAM制 HDTV是还没有推广的高清晰度数字电视标准 9.1 模拟彩色电视制(续3) NTSC彩色电视制 20世纪50年代初美国国家电视系统委员会(National Television Systems Committee，NTSC)制定的彩色电视广播标准 美国、加拿大等大部分西半球国家以及日本、韩国、菲律宾和台湾地区采用 正交幅度调制(quadrature amplitude modulation, QAM) 主要特性包括 图像的宽高比为4:3，525条扫描线，隔行扫描，30帧每秒，视像带宽为4.2 MHz，使用YIQ信号，色度信号用正交幅度调制(QAM)，声音用调频制(FM)，总的电视通道带宽为6 MHz 9.1 模拟彩色电视制(续4) PAL彩色电视制 德国(当时的西德)于1963年披露并于1967年开播的彩色电视广播标准 德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。由于使用的一些参数细节不同，因此PAL制有PAL-G，PAL-I和PAL-D等制式。其中，PAL-D是我国大陆采用的制式。 逐行倒相(Phase-Alternative Line，PAL)彩色电视制 由于它也采用正交幅度调制，因此也称逐行倒相正交平衡调幅制，是为克服NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的缺点而开发的。其中，“逐行倒相”的意思是颜色分量V的相位每隔一行反相一次。 主要特性包括 图像的宽高比为4:3，625条扫描线，隔行扫描，25帧图像每秒，视像带宽至少为4 MHz，使用YUV颜色模型，色度信号用正交幅度调制，声音用调频制(FM)，总的电视通道带宽为8 MHz 9.1 模拟彩色电视制(续5) SECAM制 法文Sequential Coleur Avec Memoire的缩写，称为“顺序传送彩色与存储”彩色电视制 1956年开始开发于1967 年开播的法国彩色电视广播标准 法国、俄罗斯、东欧和中东等约有60多个地区和国家使用 SECAM与PAL制 S