第10章彩色数字电视基础补充葛

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1、第10章彩色数字电视基础（视频和视频编码）本章节参考北京大学人机交互与媒体实验室的陈毅松老师讲义，在此表示深深的谢意。葛庆平03年4月2021/10/61.视频基本知识1.1什么是视频（video）1.2视频信号的时空特性1.3视频信号的彩色空间1.4彩色电视信号的类型2021/10/61.1什么是视频视频(video)：随时间变化其内容的一组图象(24,25,30帧/秒)，又叫运动图象或活动图象(motionpicture)。常见视频信号：电视，电影，动画等.视频信号的特点：内容随时间而变化,伴随有与画面动作同

2、步的声音(伴音),人类接受的信息70%来自视觉,其中活动图象是信息量最丰富、直观、生动、具体的一种承载信息的媒体。视频信息的处理是多媒体技术的核心。电视电视是当代最有影响力的信息传播工具!3种彩色电视制式:NTSC制(正交平衡调幅制),美国、加拿大，台湾、日本、韩国、菲律宾等采用PAL制(逐行倒相正交平衡调幅制),德国、英国，中国、朝鲜等采用SECAM制(顺序传送彩色与存储制),法国、苏联及东欧国家采用.2021/10/6电视图象摄取,传输和重现的过程摄象机摄取景物时，把自然景物的颜色分解为R、G、B3个分量;在彩

3、电信号传输中，用Y、C1,C2彩色表示法分别表示亮度信号和两个色差信号，C1，C2的含义与彩电的制式有关。电视接收机把Y、C1,C2信号重新转换为R、G、B进行显示.拍摄图像和播放图像都采用“光栅扫描”(rasterscan)的原理。2021/10/6光栅扫描隔行扫描(电视图象采用)奇数场偶数场一帧逐行扫描(计算机显示图象时采用)2021/10/61.3电视信号的彩色空间1在彩色电视中，用Y、C1,C2彩色表示法分别表示亮度（Luminance或Luma）信号和两个色度（Chrominance或Chroma）信号，

4、C1，C2的含义与具体的电视制色有关:NTSC:C1，C2分别表示I、Q两个色度信号；PAL:C1，C2分别表示U、V两个色度信号；CCIR601数字电视:C1，C2分别表示Cr，Cb两个色度信号。2021/10/6电视信号的彩色空间2YUV空间(PAL)亮度分量Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B色度分量U=(B-Y)*0.493色度分量V=(R-Y)*0.877YIQ空间(NTSC)亮度分量Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B色度分量I=0.6*R-0.28*G-0.32*B色度分量Q=0.21*R

5、-0.52*G+0.31*B(优点：与黑白电视兼容；有利于压缩信号带宽)电视信号的彩色空间3YCrCb是国际通用的CCIR601数字电视信号中使用的彩色空间，它由YUV彩色空间经过缩放和平移得到。Y值的额定范围在16-235之间，Cr和Cb在16-240之间，具体的转换公式如下：Y=(77/256)*R+(150/256)*G+(29/256)*BCr=(131/256)*R-(110/256)*G-(21/256)*B+128Cb=-(44/256)*R-(87/256)*G+(131/256)*B+128202

6、1/10/6电视信号的彩色空间4使用Y、C1，C2彩色空间的优点：①Y和C1，C2是独立的，因此彩色电视和黑白电视都可以使用，Y分量可由黑白电视接收机直接使用而不需做任何进一步的处理；②可以利用人的视觉特性来节省信号的带宽和功率，通过选择合适的颜色模型，可以使C1，C2的带宽明显低于Y的带宽，而又不明显影响彩色图像的质量。2021/10/61.4彩色电视信号的类型复合电视信号(compositevideosignal)：由亮度、色度信号及同步信号复合而成的单一信号，也称为全电视信号.复合电视信号适合于进行远距传输，

7、其质量称为VHS（家用级)。彩色空间转换RGB=>YUV图象信号编码信号复合RGBYUVCVBSVSyncHSync复合彩电信号（模拟电视信号的编码）2021/10/6复合电视信号为便于电视信号远距传输，必须把三个分量信号以及同步信号复合成一个信号，然后才进行传输。CVBS=Y+a*U*Sin(Wsc*t)+b*V*Cos(Wsc*t)(Wsc为副载波频率)伴音信号与视频信号也复合在一起传输。亮度色度6MHz(NTSC)-1.00.01.02.03.04.0图象载波声音载波色度副载波音频分量电视信号为保证视频信号质

8、量，近距离时可用分量视频信号(componentvideosignal)传输,分量信号是指每个基色分量(R,G,B或Y,U,V)作为独立的电视信号传输。(Betacam，广播级或专业级).计算机输出的视频信号，即为分量形式的视频信号。2021/10/6S-Video信号S-Video是亮度(包含同步信号)和色度(2个色度信号复合在一起)互相分离的一种电视信号