媒体与音视频编解码技术

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1、数字广播电视技术原理参考资料：http://course.cuc.edu.cn/course/tved/network/net_lecture.htm第六章电视原理与发展所谓电视，就是以一定的方式将图像画面从一处传送到另一处。这个过程包括了光一电转换、信号处理与传愉、电一光转换等环节。第一节电视成像原理人眼的视觉惰性和闪烁感觉（描述人眼对光亮变化连续性感觉的特性）视觉惰性当有光脉冲刺激人眼时，视觉的建立和消失都需要一定的过程，即具有一定的隋性会在视觉中保留一段时间，称为视觉暂留或视觉惰性，t3-t4为视觉暂留时间，通常

2、为0.05-0.2s。实验表明，若景物以间歇性光亮重复呈现，只要重复频率大于20Hz即保留有景像存在的印象，该重复频率可称为融合频率．视觉惰性是活动画面有连续感的前提。闪烁感觉和临界闪烁频率闪烁感觉如果周期性重复的脉冲光源作用到视网膜上，当脉冲光的重复频率不够高时，人眼会对之产生一明一暗交替变化的闪烁感觉。临界闪烁频率把不再引起闪烁感觉的光源的最低重复频率称为临界闪烁频率，它与很多因素有关如：脉冲光源亮度、背景亮度和明暗时间占空比等。研究表明：一般的临界闪烁频率为45.8Hz第六章电视原理与发展第一节电视成像原理一、图像

3、的分解与传送1．像素的概念将景物图像化整为零的方法称为图像的分解，分解之后的小点称为像素。所谓像素，就是电视系统分解和综合图像的最小单元。传像时，首先须将待传景像分解成一个个像素，每个像素的亮度、色调、饱和度随景物的位置和时间而不同。因此，待传景物图像诸像素的光学信息表达式为：fB,λ,S(x,y,z,t)，这里仅讨论黑白平面活动图像，只需传输各像素的亮度信息，其光学信息表达式简化为：fB(x,y,t)。经传输通道传送的电信号为电压（或电流），只能是时间的一维函数为：u(t)。电视系统的任务是将各像素的fB(x,y,t)

4、，变换成u(t),实现fB(x,y,t)→u(t)转换的方式，有同时传输制和顺序传输制两种。2．图像的传送同时传输每个像素信息的方式称为同时传输制。每个像素均需占用一条传输通道，一帧画面分解成几十万个像素就需要几十万条通道，这显然是不现实的。因此，实际中同时传输制未被采用。实际电视传像是通过一条传输通道，将每个像素信息按一定顺序一个个进行传送的，这种顺序传输每个像素信息的方式称为顺序传输制。黑白电视系统中通过电子束扫描将景物分解成许多像素，把每个像素的亮度信息fB(x,y,t)按时间顺序变换成相应的电信号u(t),这时传

5、输通路只需一条。第六章电视原理与发展第一节电视成像原理一、图像的分解与传送2．图像的传送黑白电视系统中通过电子束扫描将景物分解成许多像素，把每个像素的亮度信息fB(x,y,t)按时间顺序变换成相应的电信号u(t),这时传输通路只需一条。扫描过程即相当于开关轮流接通每一对相应的发光单元。只要轮换的速度足够快，由于人眼的视觉暂留特性，看起来即是所有的像素同时发光的效果，可显示出完整的画面。第六章电视原理与发展第一节电视成像原理二、光电与电光的变换电视图像的传送，在发端是基于光电转换器件，在收端是基于电光转换器件，实现这两种转

6、换的器件分别称为摄像管和显像管。光电转换过程即摄像过程，其原理与所使用的摄像材料有关。可分为摄像管和CCD器件。光电导摄像管：属电真空器件。由镜头、光电靶、聚焦线圈和偏转线圈组成。20世纪80年代后，CCD进人实用阶段，这种摄像器件无须电子束的扫描就能实现光电转换，且在体积、重量、功耗等方面明显优于摄像管。CCD摄像器件：CCD(ChargeCoupledDevic）即电荷藕合器件，它作为图像传感器是一个晶体半导体，它可以将入射光线转换成视频信号。CCD是一种金属氧化物半导体(CMOS互补金属氧化物半导体）集成电路器件，

7、具有电荷存储功能。在外加时钟脉冲的驱动下，CCD中的电荷包按一定顺序从CCD中转移出去，形成图像信号输出到外电路，这就是CCD的电荷转移功能。CCD是以电荷的多少代表图像信号的亮暗、以时钟信号控制代替电子束扫描实现图像信号的摄取、变换和输出的固态电子器件。第六章电视原理与发展第一节电视成像原理二、光电与电光的变换CCD摄像器件：CCD的表面包含一个像素或图像元素的阵列，排列成一系列精确的、水平的行和垂直的列。摄像机镜头所拍下的场景转化成一系列的像素，每个像素复制出画面的一部分。每一个像素都包含有一个金属氧化物或硅半导体，

8、它们将入射光线转化成电荷。电荷的强弱是与照射到像素上光线的强度及曝光时间成正比的。入射光线转化成电荷后，它被传输并存储在另一层芯片上。随后，像素上所存储的信息按正常电视扫描速率被一个个逐行读出。实用的CCD摄像器件有三种类型：行间转移式(IT)CCD；帧间转移式(FT)CCD；帧行间转移式(FIT)CCD参考资料：h