电视图像转换原理与电视信号.ppt

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1、第二章电视图像转换原理与电视信号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

2、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

3、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

4、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

5、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。电子束从上而下的整个扫描为帧正程扫描，从下返回上的扫描过程称为帧逆程扫描。◆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：采用隔多行扫描的缺点：1.存在行间闪烁效应2.会出现并行3.会出现垂直边缘锯齿化现象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

6、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-ß)Z★水平分解力：沿图像水平方向能分解的像素

7、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

8、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(2.5H)；均衡脉冲2.35μs；开槽脉冲4.7μs；场消隐脉冲1612μs；行消隐脉冲12μs。