电视图像转换原理与电视信号.pptVIP

第二章 电视图像转换原理与电视信号 2.1电视传像原理 ?电视传像原理 ?图像的摄取和重现 2.2电子扫描 2.3电视图像基本参量 2.4电视信号的基本组成 2.1电视传像原理 本节将主要介绍电子扫描的种类及工作原理 2.1电视传像原理 ◆电视传像原理 ?像素：根据人眼对细节分辨力有限的视觉特性，可以将平面图像看成由许多的小单元组成，这些小单元被称为像素；像素越小，单位面积上的像素数目越多，图像越清晰。 ?像素的数学表达式(以黑白平面图像为例)： fp(x,y,t) 由此可以看出，组成黑白图像的每个像素，不但由自己确定的几何位置，而且还有各自的亮度值。如果是彩色图像每个像素还有自己的色度值。 ?帧：构成一幅图像的各像素传送一边称为进行一个帧处理，帧使构成活动图像的最小单元。 顺序传送原理(收发端靠同步保持一致) 将图像分解成像素，并按照顺序一个一个传送；接收端按照同样规律重现像素，只要时间足够快(约50～200ms) 根据人眼视觉惰性，人的主观感觉就是完整的图像。 ◆图像的摄取和重现 ◆图像的摄取和重现：就是由光电转换实现，实现器件分别为电视摄像管和电视显象管。 ★电视摄像管：应用光电效应 ★电视显像管：利用电光效应（如教材p）由于荧光屏发光强弱取决于冲击电子数量和速度，则根据代表图像的电信号来控制电子束的强弱，采用和电视摄像管相同的扫描规律来扫描荧光屏，完成光电转换，重现电视图像。 ★彩色图像的摄取通过分光系统将彩色光分解成三基色的光，分别用三个摄像管摄取，得到三个基色的点信号； 彩色图像的重现利用空间混色法，将受到三基色信号激励的电子枪产生三个电子束，分别轰击红绿蓝荧光点，从而重现彩色图像。 2.2 电子扫描 ◆扫描的含义：将组成一帧图像的像素，按顺序转换成电信号的过程称为扫描。 ◆扫描的实质：将原来随空间和时间变化的函数转变成只随时间变化的函数fp(x,y,t) →fp(t)，则传输通道的输出u(t)=fp(t)。 ◆扫描的同步：进行扫描时，要求收发两端的扫描规律必须严格一致，包括同频和同相两个方面。同频：两端的扫描速度相同；同相：两端画面的每行、幅扫描的起始时刻相同 ◆每个电视帧都是通过扫描屏幕两次而产生的，第二个扫描的线条刚好填满第一次扫描所留下的缝隙。每个扫描即称为一个场 ◆逐行扫描：电子束从图像的上端开始，从左到右、从上而下以均匀的速度按照顺序一行接着一行的扫描。其中从左到右的扫描过程称为行正程，如下图1→1’；从右到左的扫描称为行逆程，如1’ → 2 。 ◆隔行扫描：将一帧电视图像分解成两场进行扫描。其中帧扫描时间使场扫描时间的2倍TF =2TV，则fF =1/2fV ◆实现奇数行隔行扫描的条件： THt：行扫描正程时间(从左到右的扫描)THr：行扫描逆程时间(从右到左的扫描)TVt：场扫描正程时间(从上而下的扫描)TVr：场扫描逆程时间(从下而上的扫描) 2.3电视图像的基本参量 ◆图像的几何尺寸：图像为宽高比/幅型率4:3矩形，或记为K=4/3；矩形屏幕的大小常用对角线长度表示，用于HDTV的显示器件屏幕对角线尺寸要在1m以上。 ◆场扫描频率的确定：考虑人眼的视觉特性和交流电流对电视的影响两个因素；场频应高于临界闪烁频率46Hz，我国电视标准场频为50Hz； ◆扫描行数的确定 ★垂直分解力：沿图像垂直方向能分解的像素数，直接取决于扫描行数而且小于扫描行数，以线数或行数表示M=k1(1-?)Z ★水平分解力：沿图像水平方向能分解的像素数 N=KM ★扫描行数要充分考虑图像分解力和传输带宽的限制，从经济和技术指标综合考虑，扫描行数在500～650为宜。 2.4电视信号的基本组成 黑白电视信号：图像信号、同步信号、消隐信号 等 ◆消隐信号：关闭电子束，消除扫描回归线；根据所在位置不同分行、场消隐信号，宽度分别为0.18H、23～25H；幅度相当于黑电平 同步信号 同步：指收、发两端扫描同频、同相、波形相似。 行同步信号：每扫描完一行，送一个行同步脉冲控制收端的行扫描频率和相位，使其与发端同步，脉冲宽度4.7μs； 场同步信号：每扫描完一场，送一个场同步脉冲控制收端的行扫描频率和相位，使其与发端同步，脉冲宽度160μs 复合同步信号：行、场同步信号混合在一起。 三、黑白全电视信号及其标准 我国现行电视标推规定： 将同步信号的幅值电平作为100％；则黑色电平和消隐电平的相对幅度为75％；白色电平相对幅度为10％～12.5％； 图像信号电平介于白色电平与黑色电平之间。各脉冲的宽度为： 行同步4.7μs； 场同步160μs (2.5