视讯讯号的介面与处理.ppt

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1、多媒體概論 mm05.ppt,1,視訊訊號的介面與處理,電視訊號、VGA、數位電視MPEG壓縮,多媒體概論 mm05.ppt,2,影像與視訊,Analog signal:-composite TV signal-RGB-YIQ(Y:亮度,I,Q 色差)Digital signal:-pixel-based(gray level,color)-RGB,多媒體概論 mm05.ppt,3,電視信號,黑白電視25 f/s（每秒傳25個 畫面）每畫面含625列，前場及後場各312.5列，其中25列為場消隱時間，287.5列為有效信號螢幕寬高比為4:3(625x835光點，有效光點572x676)。最高視

2、訊頻率=25x835x625/2=6.5MHz彩色電視為了與黑白電視相容，把RGB信號轉為亮度信號Y和兩個色差信號。NTSC彩色電視制：YIQ，美、加、日、韓、菲、台灣使用。PAL彩色電視制：YUV，德、英等西歐國家、大陸使用。,多媒體概論 mm05.ppt,4,色彩模式,RGB,通常用於電腦顯示器紅綠藍三原色,CMYK,通常用於印刷產業藍綠色、紫紅色、黃色、黑色,HSB,CIE顏色模型(國際照明學會)色調、飽和度、亮度,多媒體概論 mm05.ppt,5,Additive colors,Cyan,Yellow,Magenta,多媒體概論 mm05.ppt,6,Subtractive color

3、s,Red,Green,Blue,多媒體概論 mm05.ppt,7,CMYK model,印表機和其他周邊使用的一種色彩模式 四種顏色的墨水：藍綠色(C)、紅紫色(M)、黃色(Y)和黑色(K),多媒體概論 mm05.ppt,8,CIE color space,多媒體概論 mm05.ppt,9,RGB與YUV,Y=0.299R+0.587G+0.114BU=0.493(B-Y),V=(R-Y)Y 0.299 0.587 0.114 R I=-0.147-0.289-0.436 G Q 0.615-0.515 0.100 B,多媒體概論 mm05.ppt,10,RGB與YIQ,I=V cos33-

4、U sin33Q=V sin33+U cos33 Y 0.299 0.587 0.114 R I=0.596-0.275-0.322 G Q 0.212-0.523 0.311 B,多媒體概論 mm05.ppt,11,視訊處理方塊圖,輸入處理,電腦顯示,圖形生成,輸出處理,Frame Buffer,I/O介面,主機部分,視訊訊號,視訊訊號,多媒體概論 mm05.ppt,12,VGA顯示器,VGA(Video Graphics Adapter)顯示器接收VGA卡的 D-Sub 連接器的 15 pin信號,含-R,G,B 三原色-H-sync 水平同步信號(controls begin/end o

5、f each scan line)-V-sync 垂直同步信號(assembles scan lines to form a frame display),多媒體概論 mm05.ppt,13,H-sync and V-sync,V-sync,H-sync,Vertical-retrace,Horizontal-retrace,多媒體概論 mm05.ppt,14,VGA顯示卡,VGA:640 x480,16 colorsSVGA:800 x600,16 bit colorsH-sync frequency:31.5kHz,35.5kHz,48kHz,82kHzV-sync frequency 6

6、0Hz,72Hz,120Hz(3D graphics)Multi-sync功能,多媒體概論 mm05.ppt,15,數位電視,Digital TV：電視訊號的傳送過程數位化美國CEA(Consumer Electronics Association消費電子協會)將數位電視訊號又分成三類：高畫質數位電視(HDTV)、加強畫質數位電視(EDTV)與標準畫質數位電視(SDTV)。,多媒體概論 mm05.ppt,16,數位電視與現有電視有什麼差別?,現有的電視均是類比系統，發展至今已超過50年。再接上一個數位/類比的轉換盒(DTV Set-Top Box數位電視解碼器)，現有電視也可收看數位電視節目。

7、但現有電視無法呈現數位電視節目高解析度的清晰畫質。,多媒體概論 mm05.ppt,17,數位電視的發展因素,多媒體系統的進展各種不同型態的資訊數位化之後，儲存在同一個記憶裝置內，由同一傳輸線路傳送，並在同一個設備內處理、顯示及輸出數位電視以0與1的數位方式傳送，可避免外界的干擾，鬼影與畫面模糊便不存在。頻率資源的不足人類對影像畫質、聲音音質的追求數位電視將525條掃描線提高到1080條 在6MHz（NTSC系統）頻道內作HDTV廣播 Dolby AC-3的5.1聲道家庭劇院 多樣化服務付費節目、隨次計費節目(Pay Per View；PPV)、電影選播系統(Movie On Demand，MO

8、D)、歌唱點播(Karaoke On Demand，KOD)、新聞選取(News On Demand，NOD)、電視線上購物、網路電玩、居家銀行及網際網路(Internet)等新穎服務。,多媒體概論 mm05.ppt,18,數位電視目前的廣播進度,數位電視廣播有經由衛星傳送，或透過目前正在推行的地面廣播(天線接收)，以及未來藉由有線(Cable)系統廣播的三種方式。在國內，地面廣播部份從89年6月27日起，國內四家無線電視台(台視、中視、華視、民視)以陽明山竹子湖發射台所涵蓋的苗栗以北地區開始數位電視的試播。初期實驗台每天播出五個小時的節目，節目內容為前段播一小時高畫質數位電視，採用16：9畫

9、面比例、AC-3 5.1聲道模式播出；後段四小時播標準畫質數位電視，採用4：3畫面比例 預計於2001年底台灣地區全區開播數位電視，並於2006年收回現有的類比頻道全面進入數位電視時代。,多媒體概論 mm05.ppt,19,High-definition TV(HDTV)：高畫質電視,多媒體概論 mm05.ppt,20,影像壓縮技術的類別,數學轉換為基礎(transform-based coding)利用空間域(spatial domain)的redundancy利用時間域(temporal domain)的redundancy,多媒體概論 mm05.ppt,21,視訊壓縮,Moving Pi

10、cture Experts GroupMPEG-1:VCDMPEG-2:DVDMPEG-4MPEG-7(審定中),多媒體概論 mm05.ppt,22,MPEG-1的工作原理,Video resolution:320 x240,30 frames/sec第一階段 JPEG(空間域壓縮)第二階段 Motion compensation(時間域壓縮)第三階段 Entropy coding,多媒體概論 mm05.ppt,23,時間域的壓縮,將畫面分為三種:intra(I)pictures,predicted(P)pictures,and bidirectionally interpolated(B)pictures.I 是關鍵畫面(every 12-15 frames)P 是由前一畫面(I or P)加上motion vector組成B 是由I,P 以內插法計算而來,多媒體概論 mm05.ppt,24,I,P,B畫面的關係,多媒體概論 mm05.ppt,25,Motion Compensation,每張圖片分成 16 x 16 之區塊,稱為macroblock.Compute motion vector by minimizing:,多媒體概論 mm05.ppt,26,MPEG-2 工作原理,Frame DCT and Field DCT,