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1、电视与视频技术第一章.波波长长在在380780 nm范范围围内内的的电电磁磁波波能能够够使人眼产生颜色感觉，使人眼产生颜色感觉，称为称为可见光可见光。单色光单色光：单一波长的光，具有一种确定的颜色。：单一波长的光，具有一种确定的颜色。n 波长波长700nm700nm的光为的光为红红光；光；n 波长波长546nm546nm的光为的光为绿绿光；光；n 波长波长436nm436nm的光为的光为蓝蓝光；光；复合光复合光：两种以上波长的光混合成的混合色光。：两种以上波长的光混合成的混合色光。太阳光包含全部可见光谱，给人以白色感觉。太阳光包含全部可见光谱，给人以白色感觉。2、光源、光源 物体的颜色物体的颜
2、色 物体分为发光体和不发光体。物体分为发光体和不发光体。发光体发光体的颜色由它本身发出的光谱（波长）所确的颜色由它本身发出的光谱（波长）所确定，定，如白炽灯发黄光和荧光灯发白光，如白炽灯发黄光和荧光灯发白光，各自有各自有其特定的光谱色。其特定的光谱色。不发光体不发光体的颜色与照射光的光谱和不发光体对照的颜色与照射光的光谱和不发光体对照射光的反射、射光的反射、透射特性有关。透射特性有关。辐射功率波谱辐射功率波谱或称光谱分布或称光谱分布相对辐射功率随不相对辐射功率随不同波长的分布，如同波长的分布，如图所示太阳的辐射图所示太阳的辐射功率谱。功率谱。图图11 太阳的辐射功率波谱太阳的辐射功率波谱绝对黑
3、体与色温绝对黑体与色温 绝对黑体绝对黑体全辐射体，是指不反射，全辐射体，是指不反射，不透射，完全吸收入射辐射的物体。不透射，完全吸收入射辐射的物体。光源的光源的色温色温光源的可见光谱与某温度的光源的可见光谱与某温度的绝对黑体辐射的可见光谱相同时，绝对黑绝对黑体辐射的可见光谱相同时，绝对黑体的温度称为该光源的色温，单位以绝对体的温度称为该光源的色温，单位以绝对温度开氏度温度开氏度(K)表示。表示。色温与光源的实际温度无关。色温与光源的实际温度无关。标准光源标准光源 在电视节目在电视节目摄制时，比较讲摄制时，比较讲究色温，它关系究色温，它关系到色彩的还原到色彩的还原性。性。图图1 12 2 标准光
4、源标准光源A A、B B、C C、D D65 65 的光谱分布曲线的光谱分布曲线 国际照明委员国际照明委员会推荐会推荐A、B、C、D65标准光源。标准光源。nA光源色温为2856K 玻壳钨丝灯nB光源色温为2856-4874K 相当于中午日光nC光源相关色温为6774K 近似平均白昼光nD65光源 相关色温为6504K 近似平均白昼光C、D65光源常被用作彩色电视标准光源光源常被用作彩色电视标准光源D65标准光源箱标准光源箱二、彩色视觉与三基色原理二、彩色视觉与三基色原理 1、彩色视觉、彩色视觉1）同谱异色）同谱异色:同一彩色刺激，或者同一光辐射，同一彩色刺激，或者同一光辐射，会引起不同的彩色
5、感觉；会引起不同的彩色感觉；2）异谱同色）异谱同色:不同彩色刺激，或者不同光辐射，不同彩色刺激，或者不同光辐射，会引起相同的彩色感觉；会引起相同的彩色感觉；电视就是根据或利用了人眼的这些视觉特性而电视就是根据或利用了人眼的这些视觉特性而设计的。设计的。2、描述彩色的三个基本参量、描述彩色的三个基本参量 描述彩色视觉采用三个基本参量描述彩色视觉采用三个基本参量亮度、亮度、色调、色饱和度色调、色饱和度彩色的三种特性。彩色的三种特性。亮度亮度光作用于人眼所产生的光作用于人眼所产生的明暗程度明暗程度的的感觉（与光通量有关）。感觉（与光通量有关）。彩色光辐射的功率越大，亮度越高。彩色光辐射的功率越大，亮
6、度越高。不不发发光光物物体体的的亮亮度度取取决决于于它它反反射射光光功功率率的的大大小小。若若照照射射物物体体的的光光强强度度不不变变，物物体体的反射性能越好，物体越明亮，反之越暗。的反射性能越好，物体越明亮，反之越暗。色调色调颜色的类别颜色的类别 发光物体的色调由光的波长决定，发光物体的色调由光的波长决定，不同波不同波长的光呈现不同的色调；长的光呈现不同的色调；不不发发光光物物体体的的色色调调由由照照明明光光源源和和该该物物体体的的吸吸收、收、反射或透射特性共同决定。反射或透射特性共同决定。色饱和度色饱和度彩色的深浅程度彩色的深浅程度 饱和度与彩色光中的白光比例有关，饱和度与彩色光中的白光比
7、例有关，白光比白光比例越大，例越大，饱和度越低；白光比例越少，饱和度越低；白光比例越少，饱和度饱和度越高。越高。完完全全不不含含白白光光的的彩彩色色饱饱和和度度最最高高称称为为纯纯色色或或饱饱和色。光谱色光就是纯色光，其饱和度为和色。光谱色光就是纯色光，其饱和度为100%色饱和度和色调合称为色饱和度和色调合称为色度色度，它表示彩色的它表示彩色的种类和彩色的深浅程度。种类和彩色的深浅程度。人眼有三种感色细胞：红敏细胞，绿敏细胞，人眼有三种感色细胞：红敏细胞，绿敏细胞，蓝敏细胞。蓝敏细胞。某种彩色光作用于人眼时，三种感色细胞吸收不某种彩色光作用于人眼时，三种感色细胞吸收不同的光通量：同的光通量：R
8、,G,B人眼对该彩色光的感觉为：人眼对该彩色光的感觉为：亮度亮度感觉由感觉由总的光通量总的光通量R G B决定；决定；色度色度感觉由三者感觉由三者比例比例决定。决定。3、人眼的彩色细节分辨力、人眼的彩色细节分辨力 人眼对彩色细节的分辨能力较差，对黑白细人眼对彩色细节的分辨能力较差，对黑白细节的分辨力较强。节的分辨力较强。人眼对不同色调细节的分辨力也不相同。人眼对不同色调细节的分辨力也不相同。即在同样的照度条件下，能分清绿色细节时，即在同样的照度条件下，能分清绿色细节时，对红、蓝细节就往往分不清对红、蓝细节就往往分不清。4、三基色原理与相加混色三基色原理与相加混色l三基色原理三基色原理 自然界中
9、，绝大多自然界中，绝大多数的彩色都可以由三数的彩色都可以由三种基色按不同的比例种基色按不同的比例相加混合得到。相加混合得到。三种基色彼此独立，三种基色彼此独立，其中一种基色不能用其中一种基色不能用其它两种基色混合得其它两种基色混合得到。到。红红黄黄白白绿绿品品青青蓝蓝相加混色相加混色 混色规律：混色规律：红绿黄红绿黄 红蓝紫红蓝紫 绿蓝青绿蓝青 红绿蓝白红绿蓝白n当当两两种种颜颜色色混混合合得得到到白白色色时时，这这两两种种颜颜色色称称为为互互补补色色。红红与与青青互互为为补补色色，绿与紫互为补色，绿与紫互为补色，蓝与黄互为补色。蓝与黄互为补色。n红红色色+青青色色=白色白色 n绿绿色色+紫紫
10、色色=白色白色 n蓝蓝色色+黄黄色色=白色白色5、混色方法、混色方法1时间混色法：三种基色交替出现；时间混色法：三种基色交替出现；2空间混色法：三种基色同时出现；空间混色法：三种基色同时出现；3生理混色法：两只眼睛分别观看不同生理混色法：两只眼睛分别观看不同 色彩；色彩；4全反射法：三种基色同时投射在一块全反射法：三种基色同时投射在一块反射面上；反射面上；n时间混色法光量调节光量调节三基色光源三基色光源RGB待配彩色待配彩色视场视场配色实验原理图配色实验原理图 采用实验的方法进行测定，配标准白光，三基色采用实验的方法进行测定，配标准白光，三基色光的光通量比例为光的光通量比例为 6、彩色的分解与
11、重现：、彩色的分解与重现：分解分解合成合成三、电视传像原理三、电视传像原理 要实现图像信息的传输，需要将景物的光图像要实现图像信息的传输，需要将景物的光图像 转换成图像电信号，依靠摄像器件。转换成图像电信号，依靠摄像器件。（1）摄像管）摄像管 （2）CCDCCD （3 3）MOSMOS管管 摄像管 光电转换原理示意图 真空摄像管需要电磁偏转扫描，体积、功耗都较大。2、CCD图像传感器图像传感器 1970年出现电荷耦合器件（年出现电荷耦合器件（Charge Coupled Devices，CCD），），1987年报告了第年报告了第一代广播用一代广播用CCD摄像机，相继出现摄像机，相继出现SDTV
12、和和HDTV的的CCD摄像机。摄像机。CCD传感器是一种低电压自扫描器件，传感器是一种低电压自扫描器件，重量轻，隔行析像好，大大改善了成像系统重量轻，隔行析像好，大大改善了成像系统的垂直分辨率。的垂直分辨率。A.CCD图像传感器工作原理：图像传感器工作原理：（1）光电转换光电转换：光敏区（感光区）在光照：光敏区（感光区）在光照下产生光电子，将像素的明暗程度转换成下产生光电子，将像素的明暗程度转换成相应数值的光电荷量；相应数值的光电荷量；（2）电荷转移电荷转移：存储区接收感光区产生的光：存储区接收感光区产生的光电荷；电荷；（3）自扫描自扫描：不依靠外加磁场，由加在：不依靠外加磁场，由加在CCD电
13、极上的时钟脉冲控制，对应于各像素的电极上的时钟脉冲控制，对应于各像素的光电荷按顺序转换成电信号输出，形成视光电荷按顺序转换成电信号输出，形成视频信号。频信号。B.CCD器件的基本结构 信息存储 P型半导 体基片 UGUthMOS 金属电极 反型层光敏面光 SiO2UBUAP型硅电荷转移（耦合）光敏单元光电荷转移单元完成光/电转换完成电信号传输1 2 3 4 1 22V 102V 10V 10V 2V 2V1 2 3 4 1 22V 2V 10V 10V 2V 2V电荷转移（耦合）电荷转移（耦合）1 2 3 4 1 210V 2V 10V 10V 10V 2V1 2 3 4 1 22V 2V 1
14、0V 10V 10V 2VIdRSUDRNP-SiOGCR2CR1输出信号A信息拾取VR光屏蔽（铝）视频输出水平寄存器CCD光敏单元垂直寄存器行间转移型CCD摄像器件的结构 每帧扫描行数：每帧扫描行数：Z625行行，每帧有效扫描行数：每帧有效扫描行数：575行；行；行扫描行扫描周期周期：TH=TF/Z=40 ms/625=64 s，行频：行频：fH=fFZ=25 Hz625=15 625 Hz。我国电视制式的部分技术指标我国电视制式的部分技术指标 幅型比幅型比K宽宽/高高4/3，21隔行扫描；隔行扫描；帧频帧频 ，帧周期，帧周期 ；场频场频 ，场周期，场周期 ；帧周期帧周期 与场周期与场周期
15、的关系是的关系是 ；CCD的一个象素分成两个关键部分：一个光敏单的一个象素分成两个关键部分：一个光敏单元和一个离散分布垂直寄存器，寄存器不受光照射。元和一个离散分布垂直寄存器，寄存器不受光照射。在场扫描正程期间，光敏单元积累的电荷正比于在场扫描正程期间，光敏单元积累的电荷正比于投射到光敏面上的光子。投射到光敏面上的光子。在场消隐期，光敏单元的电荷迅速转移到相邻的在场消隐期，光敏单元的电荷迅速转移到相邻的垂直寄存器中。垂直寄存器中。在下一个场正程期间，在光敏单元积累电荷的同在下一个场正程期间，在光敏单元积累电荷的同时，垂直寄存器的电荷在行逆程逐行向水平移位寄存时，垂直寄存器的电荷在行逆程逐行向水
16、平移位寄存器转移，每个行周期只转移一行；从水平移位寄存器器转移，每个行周期只转移一行；从水平移位寄存器顺序读出一行象素电荷，输出视频图像信号。顺序读出一行象素电荷，输出视频图像信号。面阵CCD摄像器件的三种基本结构光敏区存储区(a)(b)(c)D.CCD的光电转换(a)帧转移型面阵CCD （b）行间转移型面阵CCD（c）帧行间转移型面阵CCD感光区存储区FT方式水平区感光区存储区视频输出（1）FTCCD结构及其自扫描 所谓自扫描是相对电子束扫描而言的。所谓自扫描是相对电子束扫描而言的。在面阵在面阵CCD摄像器件的光敏单元中，电荷的摄像器件的光敏单元中，电荷的转移是由加在转移是由加在CCD各电极
17、上的时钟脉冲控制各电极上的时钟脉冲控制完成的。而这些时钟脉冲是与电子束扫描形完成的。而这些时钟脉冲是与电子束扫描形成光栅的行、场同步脉冲同步的。成光栅的行、场同步脉冲同步的。CCD摄像摄像器件的电信号读出是依靠电极上的时序脉冲器件的电信号读出是依靠电极上的时序脉冲完成的，完成的，不需外加偏转磁场不需外加偏转磁场，故称为，故称为CCD的的自扫描自扫描。（2）行间转移型行间转移型(IT型，型，Interline Transfer)如图所示。摄像器件的如图所示。摄像器件的光敏成像部分和存储部分光敏成像部分和存储部分以垂直列相间的形式组合。以垂直列相间的形式组合。在场正程期间，在成像列在场正程期间，在
18、成像列积累信号电荷，场消隐期积累信号电荷，场消隐期间一次转移到相应的存储间一次转移到相应的存储列上。存储列的信号在每列上。存储列的信号在每一行消隐期间沿垂直方向一行消隐期间沿垂直方向下移一个单元；在行正程下移一个单元；在行正程期间，由水平期间，由水平CCD移位寄移位寄存器逐像素读出信号。存器逐像素读出信号。(b)光敏区存储区行间转移型面阵CCD（3）帧行间转移型）帧行间转移型 FITCCD（Frame Interline Transfer CCD）视频输出光敏单元光敏区存储区垂直移位寄存器FITCCD结构三片式CCD彩色摄像机结构框图3、MOS型像传感器及其工作原理型像传感器及其工作原理 互补
19、型金属氧化物半导体（互补型金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor CMOS）CMOS图像传感器的特点：图像传感器的特点：1.低电压工作和低功耗；低电压工作和低功耗；2.与片上电子电路（如控制逻辑、定时、图像处与片上电子电路（如控制逻辑、定时、图像处理、理、DSP、接口电路）兼容。网络摄像机，网眼等；、接口电路）兼容。网络摄像机，网眼等；3.图像数据随机存取；图像数据随机存取；4.低成本、体积小；低成本、体积小；性噪比、灵敏度较低（性噪比、灵敏度较低（0.11Lx）、空间分辨率、）、空间分辨率、5.动态范围、光谱特性较差；动态范围、光谱特
20、性较差；CMOS图像传感器的工作原理：图像传感器的工作原理：CMOS图像传感器的各个象素实质上是图像传感器的各个象素实质上是一个个的微型光敏二极管。一个个的微型光敏二极管。在象素曝光期间，入射光照射光敏二极管在象素曝光期间，入射光照射光敏二极管VD而产生电荷并存储于电容器而产生电荷并存储于电容器C上。在控制电上。在控制电压作用下，场效应管压作用下，场效应管VT导通后，电容导通后，电容C上上积累的电荷通过积累的电荷通过VT传送至垂直总线上的负传送至垂直总线上的负载电阻载电阻RL并转换成电压信号。并转换成电压信号。输出放大器VDHDRLEQ34Q33Q32Q31Q24Q23Q22Q21Q14Q13
21、Q12Q11Qh4Qh3Qh2Qh1H2H3H1H4V2V1V3垂直扫描器水平扫描器输出D22C22四、视频信号与电视图像基本参数n1、扫描参数n在摄像端的CCD图像传感器中，帧转移时间和行转移时间就构成了扫描参数。2、清晰度与分解力、清晰度与分解力 图像的清晰度图像的清晰度人眼主观感觉到的图像细节人眼主观感觉到的图像细节的清晰程度。的清晰程度。图像的分解力图像的分解力电视系统分解象素的能力。电视系统分解象素的能力。1）垂直分解力垂直分解力M 电视系统沿图像的垂直方向上能分解的象素数。电视系统沿图像的垂直方向上能分解的象素数。电视系统的垂直分解力决定于图像的每帧电视系统的垂直分解力决定于图像的
22、每帧有效扫描行有效扫描行数数。考虑图像的边缘与水平扫描线不可能完全重合，考虑图像的边缘与水平扫描线不可能完全重合，需要引入小于需要引入小于1的克尔系数（取值为的克尔系数（取值为0.76），对于），对于逐行扫描的情况逐行扫描的情况 其中其中 为场扫描逆程系数，通常为场扫描逆程系数，通常 考虑隔行扫描电视系统的并行现象，垂直分解力考虑隔行扫描电视系统的并行现象，垂直分解力会下降会下降.引入隔行因子引入隔行因子 （取值（取值0.60.7）,M的单的单位为电视线位为电视线 2）水平分解力水平分解力N 电视系统沿图像的水平方向上能分解的象素数。电视系统沿图像的水平方向上能分解的象素数。电视系统的水平分解
23、力主要与电视系统的水平分解力主要与视频信号带宽视频信号带宽有关，有关，与传输通道和设备的通频带宽有关，频带越宽，图与传输通道和设备的通频带宽有关，频带越宽，图像的水平分解力越高。一般取图像的水平分解力与像的水平分解力越高。一般取图像的水平分解力与垂直分解力相当。垂直分解力相当。K为幅型比（屏幕宽高比），通常为幅型比（屏幕宽高比），通常K=4/3或或16/9行扫描正程时间行扫描正程时间其中，其中，TF 为为帧周期帧周期水平方向可分解的正弦波的最小周期水平方向可分解的正弦波的最小周期视频信号的最高频率视频信号的最高频率 因为一对黑白象素在光电转换后对应一个正因为一对黑白象素在光电转换后对应一个正弦
24、波周期，所以水平方向的最大正弦波周期数弦波周期，所以水平方向的最大正弦波周期数 3、电视信号的带宽、电视信号的带宽 按我国广播电视标准，取按我国广播电视标准，取K10.76，幅型，幅型K=4/3，帧频帧频fF50HZ，扫描行数，扫描行数Z=625。视频信号的最低频率。视频信号的最低频率是直流分量，光电转换后产生的视频信号的带宽是直流分量，光电转换后产生的视频信号的带宽 (11.10264228MHZ)采用采用2:1隔行扫描方式隔行扫描方式 帧周期与场周期的关系是帧周期与场周期的关系是 隔行扫描的优缺点隔行扫描的优缺点优点：优点：既保证了图像的清晰度，又压缩信号频带宽度。既保证了图像的清晰度，又
25、压缩信号频带宽度。缺点：缺点：（1）行间闪烁行间闪烁效应。效应。（2）由于系统的不稳定出现）由于系统的不稳定出现并行并行现象时，现象时，两场光两场光栅不能均匀相嵌，栅不能均匀相嵌，垂直分解力下降，垂直分解力下降，图像清晰度图像清晰度下降。下降。（3）动态垂直分解力降低，）动态垂直分解力降低，运动物体运动物体的图像出现的图像出现左右左右“扭动扭动”的的垂直边沿锯齿化垂直边沿锯齿化现象，图像边缘现象，图像边缘闪烁。闪烁。（4）隔行扫描产生的视频信号对于压缩处理和后）隔行扫描产生的视频信号对于压缩处理和后期视频制作带来了困难。期视频制作带来了困难。4、图像对比度、灰度、图像对比度、灰度 1）图像的对
26、比度图像的对比度 图像中最大亮度，图像中最大亮度，图像中最小亮度，图像中最小亮度，环境亮度环境亮度图像的对比度图像的对比度 或或 2）电视图像的灰度电视图像的灰度 灰度灰度图像从亮到暗之间的亮度层次，用灰图像从亮到暗之间的亮度层次，用灰度等级表示。度等级表示。图像中能分辨的灰度等级越多，图像越柔和，图像中能分辨的灰度等级越多，图像越柔和，逼真；反之赝像感就越强。一般来说，图像的对比逼真；反之赝像感就越强。一般来说，图像的对比度越大，图像的灰度层次也就越丰富。度越大，图像的灰度层次也就越丰富。由人眼的视觉特性可知，人眼对亮度的分辨级由人眼的视觉特性可知，人眼对亮度的分辨级数（灰度）受到对比度灵敏
27、度阈值的限制，以此可数（灰度）受到对比度灵敏度阈值的限制，以此可得到人眼可以分辨的亮度层次。得到人眼可以分辨的亮度层次。设图像中的最小亮度为设图像中的最小亮度为Lmin=L1，能分辨的第，能分辨的第二级亮度二级亮度L2为为第三级亮度为第三级亮度为 第第n级亮度级亮度Ln为为 图像对比度图像对比度 对上式两边取对数可得对上式两边取对数可得 因为因为 ，上式表明，上式表明，人眼能分辨的亮度层次与对比度灵敏度人眼能分辨的亮度层次与对比度灵敏度阈值有关，与图像对比度有关。阈值有关，与图像对比度有关。景物的对比度一般不超过景物的对比度一般不超过100（白石膏与黑板），（白石膏与黑板），要不失真地传输景物
28、的图像，就要求显示的图像要不失真地传输景物的图像，就要求显示的图像对比度也应为对比度也应为100。实际受到各种条件限制，一般。实际受到各种条件限制，一般在在3040。若取。若取 、c40，计算出，计算出 。数字图像量化只需数字图像量化只需6bit64灰度级灰度级考虑量化噪声和数字图像处理精度问题，采用考虑量化噪声和数字图像处理精度问题，采用8bit256灰度级量化。灰度级量化。五、视频图像信号五、视频图像信号镜头CCD(MOS)时钟发生器同步信号放大、处理混合输出n电视信号的基本组成n图像信号n消隐信号n同步信号 1图像信号图像信号（亮度信号）：电平高低反映（亮度信号）：电平高低反映图像图像的
29、的亮度。幅度亮度。幅度70。灰度条灰度条 阶梯波阶梯波白 黑L00tE02.同步信号：同步信号：作用作用：确保收发二端扫描同步。确保收发二端扫描同步。方法：用发端的信号去控制显示端的扫描电流方法：用发端的信号去控制显示端的扫描电流脉冲使二者同频同相；幅度脉冲使二者同频同相；幅度303.消隐信号：消隐信号：作用作用：使得使得发端发端行、场逆程期间不传图像信号行、场逆程期间不传图像信号，接收端行、场逆程期间不产生回扫线，消接收端行、场逆程期间不产生回扫线，消去逆程期间的杂波。去逆程期间的杂波。方法：使方法：使逆程期间的信号幅度为逆程期间的信号幅度为0 0（黑电平）（黑电平）一行黑白全电视信号一行黑
30、白全电视信号0.7V0.3V峰值白电平 黑电平（050mV）消隐电平（0电平）行同步信号THFTHRTH0tiH在接收端采用幅度分在接收端采用幅度分离的方法可以方便离的方法可以方便地分离图像信号和地分离图像信号和同步脉冲同步脉冲采用时分混采用时分混合方法合合方法合成在一起成在一起4均衡脉冲和开槽脉冲均衡脉冲和开槽脉冲 在隔行扫描的电视系统中，将一幅（一帧）图在隔行扫描的电视系统中，将一幅（一帧）图像分为二场进行扫描。如一行黑白全电视信号类像分为二场进行扫描。如一行黑白全电视信号类似，场扫描也分成场正程和场逆程（场消隐），在似，场扫描也分成场正程和场逆程（场消隐），在场逆程期间行同步信号不能丢失
31、，另外还需均衡脉场逆程期间行同步信号不能丢失，另外还需均衡脉冲和开槽脉冲，这样构成场电视信号。冲和开槽脉冲，这样构成场电视信号。309310311312313314315316317318335336337开槽脉冲的作用：开槽脉冲的作用：在在场场逆逆程程期期间间需需要要继继续续进进行行水水平平扫扫描描，为为了了保保持持行行同同步步信信号号的的连连续续性性，保保证证场场同同步步期期间间行行扫扫描描的的稳稳定定，在在场场同同步步信信号号内内开开了了五五个个小小凹凹槽，叫做开槽脉冲。槽，叫做开槽脉冲。脉冲宽度为脉冲宽度为4.7 s，脉冲间隔等于脉冲间隔等于TH2。均衡脉冲的作用均衡脉冲的作用：为了为
32、了保证隔行扫描的准确性保证隔行扫描的准确性，使两场扫描使两场扫描线均匀相嵌，线均匀相嵌，在场同步脉冲前后各加在场同步脉冲前后各加5个窄脉个窄脉冲，冲，叫做均衡脉冲。其宽度为叫做均衡脉冲。其宽度为2.35 s，其周期其周期等于等于TH2。国家标准中视频信号的主要脉冲参数名称名称行周期行周期H行消隐脉冲行消隐脉冲行消隐前肩行消隐前肩行消隐后肩行消隐后肩行同步行同步参数值64(120.3)/641.50.35.8(4.70.2)/64单位：s名称名称场周期场周期Tv场消隐脉冲场消隐脉冲槽脉冲槽脉冲均衡脉冲均衡脉冲场同步场同步参数值20ms25H+(120.3)(4.70.2)/32(2.350.1)
33、/322.5H/20ms六、黑白图像信号的频谱六、黑白图像信号的频谱 图像具有空间相关性，相邻两行图像内图像具有空间相关性，相邻两行图像内容和相邻两场的图像内容差别不是很大，容和相邻两场的图像内容差别不是很大，它它具有周期性特点。具有周期性特点。周期信号的频谱是离散的。周期信号的频谱是离散的。一般静止图像的频谱：是一般静止图像的频谱：是以行频及其各次以行频及其各次谐波为主谱线谐波为主谱线，以场频及其谐波为副谱线以场频及其谐波为副谱线且且位于主谱线两侧的位于主谱线两侧的离散频谱离散频谱结构。结构。f(n3）fH(n4）fH(n2）fH(n1）fHnfHnfHnfH50nfH25nfH50nfH2
34、5n特点：特点：n频谱是以行频及其谐波为中心的一束束离频谱是以行频及其谐波为中心的一束束离散型谱线群组成；散型谱线群组成；n随着行频谐波次数的增高，主谱线幅度逐随着行频谐波次数的增高，主谱线幅度逐渐减小，副谱线也很快衰减；渐减小，副谱线也很快衰减；n各谱线群之间有较大空隙，约占各谱线群之间有较大空隙，约占50%。分析视频图像信号频谱的意义：分析视频图像信号频谱的意义：以上对视频图像的频谱分析表明，视频信号的以上对视频图像的频谱分析表明，视频信号的能量主要集中在行频及各次谐波附近，两相邻谐波能量主要集中在行频及各次谐波附近，两相邻谐波之间有较大的空隙。随着行频谐波次数的增加，信之间有较大的空隙。
35、随着行频谐波次数的增加，信号能量逐渐减小。号能量逐渐减小。这些频谱的空隙在同时制彩色电视中用来传输彩色这些频谱的空隙在同时制彩色电视中用来传输彩色信息，这就是频谱交错技术的基础。信息，这就是频谱交错技术的基础。七、基色信号、亮度信号与色差信号七、基色信号、亮度信号与色差信号 1.基色信号基色信号 R、G、B三路基色信号产生原理与黑白视频三路基色信号产生原理与黑白视频信号相同（光信号相同（光/电转换）。电转换）。在彩色电视系统中，如果传输三路基色信号所在彩色电视系统中，如果传输三路基色信号所需通道带宽将是传送黑白电视信号的三倍，这种需通道带宽将是传送黑白电视信号的三倍，这种方法显然是不合理的。方
36、法显然是不合理的。要实现兼容，彩色信号必须有一种信号与黑白要实现兼容，彩色信号必须有一种信号与黑白电视系统相同电视系统相同亮度信号，它能送至黑白电视亮度信号，它能送至黑白电视机显示黑白图像。机显示黑白图像。要实现彩色显示，必须传输色度信号。要实现彩色显示，必须传输色度信号。2亮度信号亮度信号 根据前面讨论的彩色合成原理，亮度信根据前面讨论的彩色合成原理，亮度信号与三个基色信号之间满足亮度方程号与三个基色信号之间满足亮度方程 Y=0.30R+0.59G+0.11B亮度信号的频谱结构和黑白视频信号的频谱亮度信号的频谱结构和黑白视频信号的频谱结构相同，能量主要集中在行频及行频的各结构相同，能量主要集
37、中在行频及行频的各次谐波附近。亮度信号按我国标准定为次谐波附近。亮度信号按我国标准定为6MHz。3色差信号：色差信号：为了传输色度信号，采用色差信号为了传输色度信号，采用色差信号 红色差信号：红色差信号：RY=R(0.3R0.59G0.11B)=0.7R0.59G0.11B 蓝色差信号：蓝色差信号：BY=B(0.3R0.59G0.11B)=0.3R0.59G0.89B两路色差信号的带宽定为两路色差信号的带宽定为1.3MHz，节省了带，节省了带宽。宽。4.为什么选择亮度为什么选择亮度Y和色差和色差RY、BY：为了兼容黑白电视，彩色信号传输中必须传送亮为了兼容黑白电视，彩色信号传输中必须传送亮度信
38、号。度信号。传输黑白景物时，传输黑白景物时，R=G=B R-Y=B-Y=0对亮度信号无干扰。对亮度信号无干扰。在在RY、BY、GY中，绿色信号对亮度贡献中，绿色信号对亮度贡献最大，显然最大，显然GY最小，传送一个小信号对改善最小，传送一个小信号对改善性噪比不利，所以选择传输性噪比不利，所以选择传输RY、BY两个色两个色差信号。差信号。在接收端由在接收端由RY、BY恢复出恢复出GY Y=0.3R0.59G0.11B Y=0.3Y0.59Y0.11Y 两式相减可得两式相减可得 0.3(RY)0.59(GY)0.11(BY)0八、标准彩条信号八、标准彩条信号 标准彩条信号是一种常用的测试信号，用来对
39、标准彩条信号是一种常用的测试信号，用来对电视系统的传输特性进行测试和调整。电视系统的传输特性进行测试和调整。彩条信号发生器彩条信号发生器是一种十分重要的信是一种十分重要的信号源，广泛用于视频号源，广泛用于视频设备的维修部门。设备的维修部门。B0tR0G0tt基色信号：亮度信号：亮度信号：Y=0.3R+0.59G+0.11B Y10.890.70.590.410.30.110色差信号：色差信号：红色差红色差R-Y：R0Y00.110.70.590.590.70.1100t0.51.01.00.50 蓝色差蓝色差B-Y：B0Y00.30.890.890.59001.00.30.59t0.51.00
40、.50B0tR0G0tt0tY01.00.51.00.890.700.590.410.300.110R0Y00.110.70.590.590.70.1100t0.51.01.00.50B0Y00.30.890.890.59001.00.30.59t0.51.00.50第一章小结n三基色原理n图像的分解与顺序传送（CCD、MOS）n电视系统扫描参数n视频图像信号及参数n色差信号n标准彩条信号根据人眼视觉特性建立的理论！作业nP26n1-3 1-8 1-10 1-11n尝试1-9此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢