彩色数字电视基础课件.ppt
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1、视频处理,彩色数字电视基础数字视频编辑初步视频编辑软件的使用、编辑视频片段视频文件压缩MPEG格式流式媒体介绍和应用WMV、ASF、RM、RMVB视频格式转换,数字处理技术彩色数字电视基础 彩色电视制式,目前世界上现行的彩色电视制式有三种:NTSC制、PAL制和SECAM制。这里不包括高清晰度彩色电视HDTV(High-Definition television)。,NTSC(National Television Systems Committee)彩色电视制是1952年美国国家电视标准委员会定义的彩色电视广播标准,称为正交平衡调幅制。美国、加拿大等大部分西半球国家,以及日本、韩国、菲律宾等
2、国和中国的台湾采用这种制式。,NTSC,PAL,由于NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的缺点,因此德国(当时的西德)于1962年制定了PAL(Phase-Alternative Line)制彩色电视广播标准,称为逐行倒相正交平衡调幅制。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。,法国制定了SECAM(法文:Sequential Coleur Avec Memoire)彩色电视广播标准,称为顺序传送彩色与存储制。法国、前苏联及东欧国家采用这种制式。世界上约有65个地区和国家试验这种制式。,SECAM,NTSC制、PAL制和SECAM制都是兼容制制式。这里说的“兼容”有两层意思:
3、一是指黑白电视机能接收彩色电视广播,显示的是黑白图像,另一层意思是彩色电视机能接收黑白电视广播,显示的也是黑白图像,这叫逆兼容性。,电视制式的兼容,为了既能实现兼容性而又要有彩色特性,因此彩色电视系统应满足下列几方面的要求:(1)必需采用与黑白电视相同的一些基本参数,如扫描方式、扫描行频、场频、帧频、同步信号、图像载频、伴音载频等等。(2)需要将摄像机输出的三基色信号转换成一个亮度信号,以及代表色度的两个色差信号,并将它们组合成一个彩色全电视信号进行传送。在接收端,彩色电视机将彩色全电视信号重新转换成三个基色信号,在显象管上重现发送端的彩色图像。,扫描有隔行扫描(interlaced scan
4、ning)和非隔行扫描之分。非隔行扫描也称逐行扫描,(a)逐行扫描,电视扫描和同步,隔行扫描,在隔行扫描中,电子束扫完第1行后回到第3行开始的位置接着扫,如图所示,然后在第5、7、,行上扫,直到最后一行。奇数行扫完后接着扫偶数行,这样就完成了一帧(frame)的扫描。由此可以看到,隔行扫描的一帧图像由两部分组成:一部分是由奇数行组成,称奇数场,另一部分是由偶数行组成,称为偶数场,两场合起来组成一帧。因此在隔行扫描中,无论是摄象机还是显示器,获取或显示一幅图像都要扫描两遍才能得到一幅完整的图像。在隔行扫描中、扫描的行数必须是奇数。如前所述,一帧画面分两场,第一场扫描总行数的一半,第二场扫描总行数
5、的另一半。隔行扫描要求第一场结束于最后一行的一半,不管电子束如何折回,它必须回到显示屏顶部的中央,这样就可以保证相邻的第二场扫描恰好嵌在第一场各扫描线的中间。正是这个原因,才要求总的行数必须是奇数。,每秒钟扫描多少行称为行频fH;每秒钟扫描多少场称为场频ff;每秒扫描多少帧称帧频fF。ff和fF是两个不同的概念。,行频、帧频,PAL电视制的主要扫描特性是:(1)625行(扫描线)/帧,25帧/秒(40 ms/帧)(2)高宽比(aspect ratio):4:3(3)隔行扫描,2场/帧,312.5行/场(4)颜色模型:YUV,1.PAL制电视的扫描特性,.NTSC制的扫描特性NTSC彩色电视制的
6、主要特性是:(1)525行/帧,30帧/秒(29.97 fps,33.37 ms/frame)(2)高宽比:电视画面的长宽比(电视为4:3;电影为3:2;高清晰度电视为16:9)(3)隔行扫描,一帧分成2场(field),262.5线/场(4)在每场的开始部分保留20扫描线作为控制信息,因此只有485条线的可视数据。Laser disc约420线,S-VHS约320线(5)每行63.5微秒,水平回扫时间10微秒(包含5微秒的水平同步脉冲),所以显示时间是53.5微秒。(6)颜色模型:YIQ,3.SECAMSECAM(法文:Sequential Coleur Avec Memoire)制式是法国
7、开发的一种彩色电视广播标准,称为顺序传送彩色与存储制。这种制式与PAL制类似,其差别是SECAM中的色度信号是频率调制(FM),而且它的两个色差信号:红色差(R-Y)和蓝色差(B-Y)信号是按行的顺序传输的。法国、俄罗斯、东欧和中东等约有65个地区和国家使用这种制式,图像格式为4:3,625线,50 Hz,6 MHz电视信号带宽,总带宽8MHz。,三种彩色制式的特征,彩色电视的同步信号,三种彩色制式的特征,彩色电视国际标准,彩色电视中,用Y、C1,C2彩色表示法分别表示亮度信号和两个色差信号,在NTSC彩色电视制中,C1,C2分别表示I、Q两个色差信号;在PAL彩色电视制中,C1,C2分别表示
8、U、V两个色差信号;在CCIR 601数字电视标准中,C1,C2分别表示Cr,Cb两个色差信号。所谓色差是指基色信号中的三个分量信号(即R、G、B)与亮度信号之差。,在彩色电视中,使用Y、C1,C2有两个重要优点:Y和C1,C2是独立的,因此彩色电视和黑白电视可以同时使用,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;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,而又不明显影响重显彩色图像的观看。因此,为了满足兼容性的要求,彩色电视系统选择了一个亮度信号和两个色差信号,而不直接选择三个基色信号进行发送和接收。,彩色电视信
9、号的类型,1、复合电视信号包含亮度信号、色差信号和所有定时信号的单一信号叫做复合电视信号(composite video signal),或者称为全电视信号。2、分量电视信号分量电视信号(component video signal)是指每个基色分量作为独立的电视信号。每个基色既可以分别用R、G和B表示,也可以用亮度-色差表示,如Y、I和Q,Y、U和V。使用分量电视信号是表示颜色的最好方法,但需要比较宽的带宽和同步信号。,分离电视信号S-Video(Separated video-VHS)是亮度和色差分离的一种电视信号,是分量模拟电视信号和复合模拟电视信号的一种折中方案。使用S-Video有两
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