第2章 電視傳像基本原理課件

2.1.1圖像順序傳送原理1.圖像的表示法

根據(jù)三基色原理彩色圖像由紅、綠、藍(lán)三個(gè)基色圖像疊加而成。對(duì)于彩色電視，每一個(gè)平面活動(dòng)基色圖像都可以表示成空間坐標(biāo)x、y和時(shí)間t

的三維連續(xù)函數(shù)：

fR(x,y,t); fG(x,y,t); fB(x,y,t)

對(duì)于黑白電視，平面活動(dòng)圖像只是亮度圖像，表示為

fL(x,y,t)

§2.1電視系統(tǒng)組成原理

電視系統(tǒng)：攝像→傳輸→顯像第2章電視傳像基本原理第2章電視傳像基本原理

根據(jù)人眼對(duì)細(xì)節(jié)分辨力有限的視覺(jué)特性，可以把一幅平面圖像通過(guò)空間采樣離散化成許多小單元，這些細(xì)小單元具有單一的亮度和色度，稱為像素（pixel）。像素越小，單位面積上的像素?cái)?shù)目越多，圖像就越清晰。根據(jù)人眼的視覺(jué)惰性可以通過(guò)時(shí)間采樣把連續(xù)的景物分解成一幅幅時(shí)間不連續(xù)的畫面，只要畫面的顯示頻率高于臨界閃爍頻率，就可以獲得連續(xù)活動(dòng)圖像的感覺(jué)。第2章電視傳像基本原理

通過(guò)空間采樣和時(shí)間采樣，每一個(gè)平面活動(dòng)基色圖像都可以表示成空間坐標(biāo)m、n和時(shí)間k

的三維離散函數(shù):

fR(m,n,k); fG(m,n,k); fB(m,n,k)對(duì)于黑白電視，平面活動(dòng)亮度圖像可表示為：fL(m,n,k)

通過(guò)電視圖像離散化壓縮了需要傳送的信息量，但是如何傳送三維活動(dòng)電視圖像？2.圖像的順序傳送

若把不同位置上的像素同時(shí)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)，分別用相應(yīng)信道同時(shí)并行傳送出去，至少需要40萬(wàn)個(gè)信道，不經(jīng)濟(jì)，也不可能。利用人眼的視覺(jué)惰性，采用順序傳送方法，將各個(gè)像素的光信號(hào)按一定的順序變成電信號(hào)在一個(gè)信道內(nèi)傳輸，接收端再按同樣的順序?qū)㈦娦盘?hào)變成光信號(hào)，只要速度足夠快，人眼感覺(jué)圖像就是完整和連續(xù)的。第2章電視傳像基本原理順序傳送示意圖對(duì)比:同時(shí)傳送示意圖第2章電視傳像基本原理3.掃描將光圖像轉(zhuǎn)換成順序傳送的電信號(hào)的過(guò)程及其逆過(guò)程稱為掃描。fL(m,n,k

)三維圖像信號(hào)f(t)一維電視信號(hào)掃描

行掃描————正程：從左到右水平掃描掃描逆程：快速?gòu)挠叶朔祷刈蠖藞?chǎng)掃描———正程：從上到下垂直掃描逆程：快速?gòu)南露朔祷厣隙?/p>

在時(shí)間上每幀圖像周期重復(fù)上述掃描第2章電視傳像基本原理2.1.2光-電/電-光轉(zhuǎn)換原理發(fā)端：通過(guò)攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)光（三維圖像）——電（一維信號(hào)）轉(zhuǎn)換收端：通過(guò)顯像管或顯示屏實(shí)現(xiàn)電（一維信號(hào)）——光（三維圖像）轉(zhuǎn)換1.攝像CCD攝像機(jī)，CCD（ChargeCoupleDevice）：電荷耦合器件

MOS（MetalOxideSemiconductor）：金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS攝像機(jī)，CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor):互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體彩色電視傳送示意圖第2章電視傳像基本原理讀出移位寄存器（遮光）圖像信號(hào)感光單元存貯轉(zhuǎn)移區(qū)光敏成像區(qū)轉(zhuǎn)移移位寄存器（遮光）

幀轉(zhuǎn)移CCD攝像機(jī)三相CCD電荷轉(zhuǎn)移（參見5.2.3節(jié)）第2章電視傳像基本原理2.顯像

陰極射線管（CathodeRayTube—CRT)工作原理

由電子槍陰極發(fā)出電子束，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，按照與攝像管相同的掃描規(guī)律，在高壓陽(yáng)極的吸引下轟擊熒光屏。電視信號(hào)加到顯像管的柵極，控制電子束的能量，從而控制熒光粉的發(fā)光亮度，使熒光屏正確重現(xiàn)發(fā)端圖像。

（1）空間混色方式第2章電視傳像基本原理蔭罩式彩色顯像管

三槍三束顯像管RGB點(diǎn)陣單槍三束自會(huì)聚顯像管RGB點(diǎn)陣（參見6.4.5節(jié)）品字形排列一字形排列第2章電視傳像基本原理

新型顯示器：平板顯示器(FPD-FlatPanelDisplay)參見6.9節(jié)液晶顯示器：LCD(LiquidCrystalDisplay)扭曲向列型LCD原理薄膜晶體管（TFT）矩陣驅(qū)動(dòng)電極信號(hào)電壓掃描電壓襯底紅綠藍(lán)濾色膜液晶閥基片冷陰極熒光燈亮狀態(tài)暗狀態(tài)第2章電視傳像基本原理等離子體顯示屏PDP(PlasmaDisplayPanel)惰性氣體輝光放電紅綠藍(lán)熒光粉表面放電式ACPDP單元表面放電式彩色ACPDP結(jié)構(gòu)維持電極（脈數(shù)調(diào)制）第2章電視傳像基本原理

2.同時(shí)投影混色方式：參見6.10節(jié)CRT背投

光源信息源合一第2章電視傳像基本原理LCOS硅基板液晶(LiquidCrystalOnSilicon)光源信息源分離PBS-極化分光鏡：反射S偏振光，投射P偏振光第2章電視傳像基本原理DLP數(shù)字光處理器(DigitalLightProcessing)光源信息源分離像素單獨(dú)控制DMDDigitalMicromirrorDevice數(shù)字微鏡器件根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)信息控制微鏡在一幀內(nèi)開關(guān)的時(shí)間間隔TIR棱鏡—全反射棱鏡（高速旋轉(zhuǎn)）第2章電視傳像基本原理逐行掃描電流波形：（a）行掃描鋸齒波電流（b）幀掃描鋸齒波電流

§2.2電視掃描原理以CRT顯像管為例，通過(guò)行（水平）掃描和幀（垂直）掃描共同形成矩形掃描光柵：2.2.1逐行掃描第2章電視傳像基本原理逐行掃描光柵a.只有行掃描時(shí)b.只有場(chǎng)掃描時(shí)

c.幀正程掃描d.幀逆程掃描e.消去行幀逆程后的掃描光柵逐行掃描動(dòng)畫第2章電視傳像基本原理行掃描基本參數(shù)行正程掃描時(shí)間:，行逆程掃描時(shí)間:行掃描周期：，行掃描頻率：幀掃描基本參數(shù)幀正程掃描時(shí)間:，幀逆程掃描時(shí)間:幀掃描周期：，幀掃描頻率：正程掃描時(shí)間占整個(gè)掃描周期的大部分：行掃描逆程系數(shù)：，一般18％幀掃描逆程系數(shù)：，一般8％每幀的光柵互相重疊，設(shè)每幀掃描行數(shù)為Z，則：第2章電視傳像基本原理2.2.2隔行掃描1.隔行掃描的提出我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為625行/幀（按幀正程600行計(jì)算），幀頻50Hz，每行有800個(gè)像素(按400個(gè)正弦波周期計(jì)算)，采用逐行掃描方式，要求電視信號(hào)帶寬為：對(duì)電子線路系統(tǒng)和頻率資源都提出很高的要求。希望使電視信號(hào)帶寬減半。一種方法是幀頻減半，會(huì)引起電視畫面的大面積閃爍；另一種方法是每幀掃描行數(shù)減半，會(huì)引起垂直分解力降低，圖像清晰度下降。這兩種方法都不可取。根據(jù)人眼的視覺(jué)特性，一幀圖像分兩場(chǎng)掃描，一場(chǎng)掃描奇數(shù)行，另一場(chǎng)掃描偶數(shù)行，兩場(chǎng)合為一幀，即采用隔行掃描方式。此時(shí)：活動(dòng)圖像25幀/秒=50場(chǎng)/秒>臨界閃爍頻率=48Hz每場(chǎng)掃描行數(shù)：312.5行，每幀掃描行數(shù)：625行,理論垂直分解力不變。由于幀頻減半，電視信號(hào)帶寬減半：Δf=6MHz

即在不引起大面積閃爍同時(shí)垂直分解力基本不變的情況下，比逐行掃描方式節(jié)省一半信號(hào)帶寬。第2章電視傳像基本原理2.隔行掃描光柵的形成

奇數(shù)行掃描（奇數(shù)場(chǎng)）偶數(shù)行掃描（偶數(shù)場(chǎng)）兩場(chǎng)均勻鑲嵌形成一幀圖像隔行掃描應(yīng)滿足的基本要求每幀起點(diǎn)相同，各幀掃描光柵重疊。要求：每幀必須為整數(shù)行；相鄰奇偶兩場(chǎng)光柵均勻鑲嵌，各場(chǎng)掃描波形一樣，要求：每場(chǎng)為整數(shù)行加半行，即每幀必須為奇數(shù)行，Z=2n+1

行頻與場(chǎng)頻關(guān)系：第2章電視傳像基本原理隔行掃描光柵忽略行場(chǎng)掃描逆程的隔行掃描光柵示意圖第2章電視傳像基本原理

我國(guó)模擬電視掃描標(biāo)準(zhǔn)：隔行掃描，每幀625行，每幀兩場(chǎng)，每場(chǎng)312.5行幀頻：，場(chǎng)頻：場(chǎng)周期：

(，)行頻：行周期：

(，)

3.隔行掃描的缺點(diǎn)

行間閃爍效應(yīng)

每行按幀頻25Hz出現(xiàn)，低于臨界閃爍頻率，觀看比較亮的細(xì)節(jié)，會(huì)感覺(jué)行間閃爍。并行現(xiàn)象

a.真實(shí)并行:行逆程以及掃描非線性等因素使奇偶場(chǎng)光柵不能均勻鑲嵌。

b.視在并行:若圖像中的運(yùn)動(dòng)物體在垂直方向有足夠大的速度分量，例如每場(chǎng)剛好下移一行，則后一場(chǎng)物體圖像與前一場(chǎng)相同，看起來(lái)好象兩行變成一行。視在垂直分解力：是逐行掃描垂直分解力的倍（隔行因子）。高速水平運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)垂直邊緣的“鋸齒化”現(xiàn)象。第2章電視傳像基本原理2.2.3掃描的同步1.同步掃描為了正確重現(xiàn)圖像，發(fā)送端和接收端的掃描必須嚴(yán)格保持步調(diào)一致，即同頻同相。

行不同頻：行頻略高

行頻略低

原圖像

場(chǎng)不同頻：場(chǎng)頻略高（圖像向下移動(dòng)）；場(chǎng)頻略低（圖像向上移動(dòng)）行、場(chǎng)不同相：待傳送圖像收、發(fā)端掃描相差半行收、發(fā)端掃描相差半場(chǎng)第2章電視傳像基本原理

為了實(shí)現(xiàn)同步掃描，電視發(fā)送端每掃描完一行加入一個(gè)行同步脈沖；每掃描完一場(chǎng)加入一個(gè)場(chǎng)同步脈沖。行同步脈沖和場(chǎng)同步脈沖組合成復(fù)合同步脈沖：行同步場(chǎng)同步312.5行2.5行4.7μs2.消隱：掃描逆程期間信號(hào)電平為黑電平，使電子束截止，屏幕為黑色，起到消隱逆程光柵痕跡的作用。行消隱脈沖：脈寬12μs，場(chǎng)消隱脈沖：脈寬1.6ms（25行），二者組成復(fù)合消隱脈沖：場(chǎng)消隱1600μs(25行)12μs黑電平行消隱負(fù)極性電視信號(hào)第2章電視傳像基本原理復(fù)合同步脈沖僅起控制同步作用，不應(yīng)在屏幕上顯示出來(lái)，故疊加在復(fù)合消隱脈沖之上。

4.7μs1.6μs5.7μs行同步脈沖和行消隱脈沖的時(shí)間關(guān)系

同步電平100%

黑電平70%12μs前肩后肩160μs(2.5TH)

160μs(2.5TH)

1600μs(25TH)場(chǎng)同步脈沖和場(chǎng)消隱脈沖的時(shí)間關(guān)系

用幅度分離方法實(shí)現(xiàn)復(fù)合同步脈沖與圖像信號(hào)分離。復(fù)合同步信號(hào)演示第2章電視傳像基本原理用微分與積分方法實(shí)現(xiàn)行同步脈沖與場(chǎng)同步脈沖分離。

行同步分離：微分電路（T為行同步脈寬4.7μs）入出AB

開槽：為避免行同步失落而造成行不同步，在場(chǎng)消隱期間仍需傳輸行同步，在場(chǎng)同步期間，需要對(duì)應(yīng)每行的位置開一個(gè)寬為4.7μs的槽。

3.為便于行場(chǎng)同步分離所采取的措施第2章電視傳像基本原理

場(chǎng)同步分離：積分電路出入AC觸發(fā)電平分離的場(chǎng)同步脈沖開槽的復(fù)合同步第2章電視傳像基本原理

問(wèn)題：由于一場(chǎng)中最后一個(gè)行同步到達(dá)奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)場(chǎng)同步前沿的時(shí)間不同，造成積分電容上的起始電壓不等，使奇偶相鄰兩場(chǎng)的積分波形不同，另外，奇、偶場(chǎng)開槽的位置不同也使積分波形不同，造成奇、偶場(chǎng)積分波形到達(dá)同一觸發(fā)電平的時(shí)刻不同（相差Δt），使相鄰兩場(chǎng)掃描的起始位置不同，影響隔行掃描的準(zhǔn)確性。積分輸出波形演示

第2章電視傳像基本原理

措施：加均衡脈沖、槽脈沖，使相鄰兩場(chǎng)的復(fù)合同步信號(hào)通過(guò)積分后波形一致。在場(chǎng)同步期間每半行加一個(gè)槽脈沖。在奇偶相鄰兩場(chǎng)場(chǎng)同步信號(hào)的前后2.5行每隔半行加一個(gè)均衡脈沖，為使每半行加一個(gè)脈沖后積分電容上的電壓不增加，要把脈沖寬度減半，即4.7μs的一半為：2.35μs。

前5個(gè)脈沖為前均衡脈沖

后5個(gè)脈沖為后均衡脈沖

第2章電視傳像基本原理第2章電視傳像基本原理黑白全電視信號(hào)

黑白全電視信號(hào)第2章電視傳像基本原理2.3.1圖像的幾何特征幅型比屏幕尺寸標(biāo)清電視4：3<34in.高清電視16：9>34in.垂直視角水平視角θV=15°θH=20°θV=17°θH=30°§2.3電視圖像的基本參量第2章電視傳像基本原理幾何失真非線性畸變

行、場(chǎng)掃描非線性系數(shù)：要求非線性失真系數(shù)β＜10%第2章電視傳像基本原理枕型畸變桶型畸變QΔQGΔG要求幾何畸變系數(shù)D<3%幾何畸變系數(shù)：

幾何畸變第2章電視傳像基本原理2.3.2圖像的連續(xù)性與場(chǎng)頻的確定為不使人眼產(chǎn)生閃爍感，要求場(chǎng)頻≥48Hz,（50,60,100,120Hz）2.3.3掃描行數(shù)及有關(guān)參數(shù)的確定圖像清晰度：主觀感覺(jué)到的圖像細(xì)節(jié)呈現(xiàn)的清晰程度電視系統(tǒng)分解力：電視系統(tǒng)傳送圖像細(xì)節(jié)的能力電視系統(tǒng)分解力越強(qiáng)，可能的圖像清晰度就越高標(biāo)稱分解力：用掃描行數(shù)表征的電視系統(tǒng)分解力（單位：線）標(biāo)稱分解力包括：垂直分解力和水平分解力垂直分解力：系統(tǒng)沿圖像垂直方向所能分解的像素?cái)?shù)有效掃描行數(shù)：Z（1－β），β:場(chǎng)逆程系數(shù)，Z:每幀行數(shù)考慮到被攝景物與攝像感光單元的垂直相對(duì)位置存在各種隨機(jī)關(guān)系，垂直分解力:第2章電視傳像基本原理實(shí)際圖像掃描重現(xiàn)圖像取垂直分解力：：凱爾系數(shù)水平分解力：與垂直分解力相匹配，設(shè)K為幅型比，則掃描行數(shù)的確定：掃描行數(shù)↑圖像清晰度↑圖像信號(hào)帶寬↑原則：適應(yīng)人眼的空間分辨力：標(biāo)清電視取Z=625，高清電視取Z>1000

垂直分解力演示

第2章電視傳像基本原理圖像信號(hào)的最高頻率（頻帶寬度）水平方向所能分解的像素?cái)?shù):

N＝KM＝KKe(1－β)Z

沿水平方向掃過(guò)一個(gè)像素所需時(shí)間為：圖像信號(hào)的最高頻率為：電視圖像的最高頻率對(duì)應(yīng)水平方向周期為的正弦波

逐行掃描隔行掃描按我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算：K=4/3，fV=50Hz,Z=625,α=18%,β=8%,Ke=0.76

，則：fmax=5.6MHz，取fmax=6MHz第2章電視傳像基本原理圖像的亮度層次視亮度的對(duì)比度靈敏度閾值：設(shè)：則：對(duì)比度：人眼能分辨的亮度層次：

人眼能分辨的亮度層次與圖像對(duì)比度的對(duì)數(shù)成正比例:

當(dāng)ξ=0.05，C=40時(shí)，N=742.3.4圖像亮度與色度的非線性矢真第2章電視傳像基本原理亮度的非線性失真顯像管電光轉(zhuǎn)換特性：柵壓系統(tǒng)的非線性對(duì)亮度層次的影響：γ>1：暗區(qū)域?qū)Ρ榷葴p小—亮度層次減少；亮區(qū)域?qū)Ρ榷仍黾印炼葘哟卧黾?；總?duì)比度增加—總亮度層次增加。γ<1：暗區(qū)域?qū)Ρ榷仍黾印炼葘哟卧黾?；亮區(qū)域?qū)Ρ榷葴p少—亮度層次減少；總對(duì)比度減少—總亮度層次減少。第2章電視傳像基本原理被攝彩色為100%飽和度的基色：例如紅色，R0≠0,G0=B0=0被攝彩色——色調(diào)：飽和度：重現(xiàn)彩色——色調(diào)：

飽和度：被攝彩色為100%飽和度的補(bǔ)色：例如黃色，B0=0,R0=G0被攝彩色——色調(diào)：飽和度：

彩色的非線性失真系統(tǒng)非線性系數(shù)為γ，顯示三刺激值與攝像三刺激值的關(guān)系：第2章電視傳像基本原理重現(xiàn)彩色——色調(diào)：

飽和度：被攝彩色為白光CW

：R0=G0=B0

被攝彩色——色調(diào)：

飽和度：重現(xiàn)彩色——色調(diào)：

飽和度：以上三種情況都是色度不變。第2章電視傳像基本原理

被攝彩色為100%飽和度的其他彩色：設(shè)R0

>

G0，B0=0

被攝彩色——色調(diào)：

飽和度：重現(xiàn)彩色——色調(diào)：

飽和度：飽和度不變色調(diào)偏向大者（紅）色調(diào)偏向小者（綠）第2章電視傳像基本原理

被攝彩色為非100%飽和度的彩色：R0

、

G0、B0均不為零，不全相等，設(shè)B0最小

被攝彩色——色調(diào)：

飽和度：重現(xiàn)彩色——色調(diào)：被攝彩色F可看作色調(diào)色Fh與白色Cw混合而成，根據(jù)前面的分析，在重現(xiàn)彩色中，Cw的色度不變，F(xiàn)的色調(diào)變化與Fh的變化一致，即當(dāng)γ>1時(shí)，色調(diào)偏向大者，反之偏向小者。

飽和度：飽和度增大飽和度減小第2章電視傳像基本原理結(jié)論：三基色、三補(bǔ)色和C白的色度不受傳輸系統(tǒng)非線性系數(shù)γ的影響，重現(xiàn)彩色在色三角形中的坐標(biāo)位置不變。其它各種彩色經(jīng)γ＞1時(shí)的系統(tǒng)傳輸后，色度坐標(biāo)將向三角形的三邊或頂點(diǎn)方向移動(dòng)；而γ＜1時(shí)，移動(dòng)方向恰好相反，即向三角形中心或三邊中心靠近。圖中箭頭是γ＞1的情況，γ<1時(shí)箭頭方向相反。白第2章電視傳像基本原理γ校正電視系統(tǒng)的非線性會(huì)引起顯示圖像的亮度和色度失真，因此校正電視系統(tǒng)的非線性失真是必要的。γ校正：為校正由電視接收端電光轉(zhuǎn)換特性所產(chǎn)生的非線性失真，在發(fā)送端所采取的預(yù)失真措施稱為γ校正。

顯像端γ失真（電光轉(zhuǎn)換非線性系數(shù)γ=2~3

）：

攝像端γ校正：系統(tǒng)校正后的特性（線性）：第2章電視傳像基本原理§2.4視頻圖像信號(hào)視頻圖像信號(hào)：經(jīng)掃描和光電轉(zhuǎn)換過(guò)程由光像轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)，再經(jīng)校正和線性組合等過(guò)程而形成的視頻信號(hào)。2.4.1黑白視頻信號(hào)

黑白視頻信號(hào)波形圖像亮度信號(hào)—單極性兩種極性：正極性：圖像亮度↑，信號(hào)電平↑負(fù)極性：圖像亮度↑，信號(hào)電平↓圖像亮度信號(hào)+復(fù)合消隱信號(hào)+復(fù)合同步信號(hào)→黑白視頻信號(hào)負(fù)極性黑白視頻信號(hào)（以灰度條為例）第2章電視傳像基本原理位于行頻fH及其諧波nfH上的線狀譜（主譜線），6MHz帶寬最高諧波次數(shù)n=384，統(tǒng)計(jì)而言，n越大，幅度越小。ΩH：行頻角頻率,Cn：復(fù)振幅設(shè)只考慮正頻率：黑白視頻信號(hào)頻譜只在水平方向有亮度變化的靜止圖像：以行頻重復(fù)的周期信號(hào)第2章電視傳像基本原理位于nfH±m(xù)fF上的線狀譜，在nfH主譜線兩旁存在著幀頻及其諧波組成的副譜線，幅度隨m增大很快衰減（幾十對(duì)），垂直方向相關(guān)性較強(qiáng)，幀頻奇數(shù)倍成份相對(duì)較小。

在垂直方向也有亮度變化的靜止圖像：以行頻和幀頻重復(fù)的周期信號(hào)第2章電視傳像基本原理對(duì)于運(yùn)動(dòng)圖像，增加了幀頻副譜線兩側(cè)的連續(xù)頻譜。結(jié)論：黑白視頻信號(hào)的頻譜由在0～6MHz范圍內(nèi)以行頻及其各次諧波為中心的譜線群組成。譜線群間存在著較大的空隙，可以在不擴(kuò)展頻帶的情況下插入彩色信號(hào)。運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的頻譜第2章電視傳像基本原理

2.4.2亮度信號(hào)、色差信號(hào)及其組成原理彩色電視系統(tǒng)的傳輸信號(hào)并非三個(gè)基色信號(hào)，而是經(jīng)轉(zhuǎn)換的一組傳輸信號(hào)：一個(gè)亮度信號(hào)Y，兩個(gè)代表色度的信號(hào)—色差信號(hào)(R-Y)和(B-Y)。亮度方程：Y=0.30R+0.59G+0.11B

R-Y=R-（0.30R+0.59G+0.11B）=0.70R-0.59G-0.11BB-Y=B-（0.30R+0.59G+0.11B）=-0.30R-0.59G+0.89B在接收端先用矩陣電路解出(G-Y)，再恢復(fù)出基色信號(hào)：

【因?yàn)閅=0.30Y+0.59Y+0.11Y，

0.30（R-Y）+0.59（G-Y）+0.11（B-Y）=0】(R-Y)+Y=R

，(G-Y)+Y=G

，(B-Y)+Y=B

第2章電視傳像基本原理

三基色信號(hào)轉(zhuǎn)換成亮度和色差信號(hào)傳送的優(yōu)點(diǎn)：由于傳送了一個(gè)與黑白電視相同的亮度信號(hào)，因此具有兼容性和逆兼容性；實(shí)現(xiàn)恒定亮度傳輸，使彩色圖像具有較高的信噪比。恒定亮度原理：色差信號(hào)中只含有色度信息不含有亮度信息，其變化不影響亮度信號(hào)，重現(xiàn)圖像的亮度只由亮度信號(hào)決定。設(shè)γ=1，攝像端原景物亮度為Y0，傳輸后的亮度信號(hào)和色差信號(hào)

為Yt、(R-Y)t、(B-Y)

t（相對(duì)于發(fā)端而言，幅度有所變化）；用于重現(xiàn)彩色圖像的三基色信號(hào)：

Rd

=(R-Y)t+Yt

，Bd=(B-Y)t+Yt，Gd

=[-0.51(R-Y)t-0.19(B-Y)t]+Yt顯示的亮度Yd為Yd=0.30Rd+0.59Gd+0.11Bd=0.30[(R-Y)t+Yt

]+0.59{[-0.51(R-Y)t-0.19(B-Y)t

]+Yt}+0.11[(B-Y)t

+Yt]=Yt

重現(xiàn)的亮度Yd只與傳送到接收端的亮度信號(hào)Yt有關(guān)，色差信號(hào)變化或受到干擾，不影響亮度。第2章電視傳像基本原理便于高頻混合，既可節(jié)省頻帶，又可減輕亮、色信號(hào)的相互干擾。高頻混合原理：從人眼對(duì)亮度細(xì)節(jié)和色度細(xì)節(jié)的分辨力不同出發(fā)，亮度信號(hào)用全部視頻帶寬傳送，色差信號(hào)用較窄帶寬傳送。接收端恢復(fù)的三個(gè)基色信號(hào)的低頻部分是亮度和色差信號(hào)共同傳送的，高頻部分都用同一個(gè)亮度信號(hào)的高頻部分補(bǔ)充。我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)：色度信號(hào)帶寬：0～1.3MHz

亮度信號(hào)帶寬：0～6MHz色度信號(hào)在亮度信號(hào)的頻譜空隙傳輸，相加后總的彩色視頻信號(hào)帶寬仍為：0～6MHz，提高了頻帶利用率。接收端：(R-Y)0~1.3+Y0~6=R0~1.3+Y1.3~6

(G-Y)0~1.3+Y

0~6=G0~1.3+Y1.3~6大面積著色

(B-Y)0~1.3+Y

0~6=B0~1.3+Y1.3~6第2章電視傳像基本原理標(biāo)準(zhǔn)彩條

標(biāo)準(zhǔn)彩條紅基色

標(biāo)準(zhǔn)彩條綠基色

標(biāo)準(zhǔn)彩條藍(lán)基色

100-0-100-0彩條三基色信號(hào)：白黃青綠紫紅藍(lán)黑R11001100G11110000B101010102.4.3標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)第2章電視傳像基本原理

白黃青綠品紅藍(lán)黑

B-YG-Y第2章電視傳像基本原理彩條四數(shù)碼表示法(EBU彩條)：如:100-0-100-0彩條

100-0-75-0彩條第一、第二表示組成白條和黑條的R、G、B的最大值(%)和最小值(%)；第三、第四表示組成彩色條的R、G、B的最大值(%)和最小值(%)；例如：100-0-75-0標(biāo)準(zhǔn)彩條三基色信號(hào)電壓波形第2章電視傳像基本原理2.5.1電視信號(hào)數(shù)字處理的優(yōu)點(diǎn)抗干擾、抗非線性失真能力強(qiáng)。便于存貯。便于實(shí)現(xiàn)包括時(shí)間軸的三維數(shù)字處理，實(shí)現(xiàn)模擬電視不能實(shí)現(xiàn)的功能?？纱笠?guī)模集成，易于調(diào)整，體積小，壽命長(zhǎng)。便于與其他數(shù)字設(shè)備接口?！?.5視頻圖像信號(hào)的數(shù)字化2.5.2數(shù)字電視信號(hào)的產(chǎn)生和復(fù)原A/D轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字處理器模擬信號(hào)輸入模擬信號(hào)輸出電視信號(hào)數(shù)字處理簡(jiǎn)要框圖編碼器解碼器第2章電視傳像基本原理2.5.3分量編碼分別對(duì)彩色電視信號(hào)的三個(gè)分量Y、(R-Y)、(B-Y)進(jìn)行數(shù)字化編碼稱為分量編碼。采樣頻率遵循采樣定理（525行系統(tǒng)帶寬4.2MHz，625行系統(tǒng)帶寬5.6MHz）,采樣頻率大于系統(tǒng)帶寬的兩倍；具有正交結(jié)構(gòu)，即第二行采樣點(diǎn)在第一行正下方，采樣頻率應(yīng)為行頻的整數(shù)倍。ITU-R

BT.601（電視演播室分量編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定： 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視，亮度信號(hào)采樣頻率13.5MHz

色度信號(hào)采樣頻率6.75MHz第2章電視傳像基本原理

采樣結(jié)構(gòu)（正交結(jié)構(gòu)，空間同位）4:2:2標(biāo)準(zhǔn)的采樣結(jié)構(gòu)4:2:0標(biāo)準(zhǔn)的采樣結(jié)構(gòu)代表亮度樣點(diǎn)，代表色度樣點(diǎn)4:2:2標(biāo)準(zhǔn):

Y/(R-Y)/(B-Y)的采樣頻率為13.5MHz/6.75MHz/6.75MHz4:1:1標(biāo)準(zhǔn):Y/(R