《視頻技術基礎》總復習

1、 總復習總復習 第第1章章 視覺特性與計色制視覺特性與計色制 1. 視覺特性視覺特性： （1）亮度感覺：）亮度感覺：人眼的明暗感覺是相對的，重現(xiàn)人眼的明暗感覺是相對的，重現(xiàn) 的圖像亮度無需與景物的實際亮度相等，只需保持二者的圖像亮度無需與景物的實際亮度相等，只需保持二者 的的對比度對比度C不變。不變。 （2）分辨率：分辨率：眼睛分辨景色細節(jié)的能力有一個極眼睛分辨景色細節(jié)的能力有一個極 限值；限值；人眼對彩色細節(jié)的分辨能力較差，對黑白細節(jié)的人眼對彩色細節(jié)的分辨能力較差，對黑白細節(jié)的 分辨力較強。分辨力較強。 （3）視覺暫留與閃爍：）視覺暫留與閃爍：人眼的主觀亮度感覺總是人眼的主觀亮度感覺總是 在

2、時間上滯后于實際亮度的改變；人眼在周期性光脈沖在時間上滯后于實際亮度的改變；人眼在周期性光脈沖 的刺激下，當頻率偏低時，人眼會產生一明一暗的感的刺激下，當頻率偏低時，人眼會產生一明一暗的感 覺覺閃爍。閃爍。 2.描述彩色的三個基本參量：描述彩色的三個基本參量： （1）亮度亮度光的明暗程度光的明暗程度； （與光通量有關）（與光通量有關） （2）色調色調顏色的類別；顏色的類別； （與彩色光中（與彩色光中 各基色的比例有關）各基色的比例有關） （3）色飽和度色飽和度彩色的深淺。彩色的深淺。（與彩色光中（與彩色光中 白光的白光的 比例有關）比例有關） 3. 三基色原理與相加混色三基色原理與相加混色：

3、自然界中，絕大多數(shù)的彩色都可以由三種基色按不自然界中，絕大多數(shù)的彩色都可以由三種基色按不 同的比例相加混合得到。同的比例相加混合得到。 n混色規(guī)律：混色規(guī)律： n 紅綠黃紅綠黃 n 紅蘭紫紅蘭紫 n 綠蘭青綠蘭青 n 紅綠蘭白紅綠蘭白 紅紅 黃黃 白白 綠綠 品品 青青 藍藍 相加混色相加混色 4. 配色方程配色方程 F=RR+GG+BB R、G、B為為三色系數(shù)三色系數(shù); R、G、B為為基色單位?；珕挝弧?5. 亮度方程亮度方程: Y=0.3R+0.59G+0.11B 第第2章章 電視成像原理與視頻信號的產生電視成像原理與視頻信號的產生 1. CCD圖像傳感器：圖像傳感器： 工作原理：工作原

4、理： （1）光電轉換；）光電轉換； （2）電荷轉移；）電荷轉移； （3）自掃描。）自掃描。 基本結構：基本結構： （1）幀轉移型幀轉移型FTCCD； （2）行間轉移型行間轉移型IT CCD； （3）幀行間轉移型）幀行間轉移型 FITCCD。 2. 逐行掃描與隔行掃描：逐行掃描與隔行掃描： （1）逐行掃描：一幀畫面（圖像）一次性完成掃描。）逐行掃描：一幀畫面（圖像）一次性完成掃描。 （2）隔行掃描：一幀畫面（圖像）分二場完成掃描。）隔行掃描：一幀畫面（圖像）分二場完成掃描。 優(yōu)點：優(yōu)點： 既保證了圖像的清晰度，又壓縮了視頻信號頻帶寬度。既保證了圖像的清晰度，又壓縮了視頻信號頻帶寬度。 缺點：缺點

5、： 行間閃爍效應。行間閃爍效應。 并行現(xiàn)象并行現(xiàn)象。 垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象。垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象。 3.掃描參數(shù)掃描參數(shù): （1 1）行掃描：行頻行掃描：行頻fH=15 625 Hz， 行掃描行掃描周期周期 TH=64 s （2 2）場掃描：）場掃描：場頻場頻 fV50Hz， 場周期場周期TV=20ms （3）每幀掃描行數(shù)：）每幀掃描行數(shù)：Z625行行， 每幀有效掃描行數(shù)：每幀有效掃描行數(shù)：575行；行； （4）清晰度與分解力：清晰度與分解力： 垂直分解力決定于圖像的每幀垂直分解力決定于圖像的每幀有效掃描行數(shù)有效掃描行數(shù)； 水平分解力主要與水平分解力主要與視頻信號帶寬視頻信號帶寬有關。有關。 4.

6、 視頻圖像信號視頻圖像信號: 黑白黑白:（1）亮度信號：電平高低反映亮度信號：電平高低反映圖像圖像的亮度的亮度 （2）同步信號：確保收發(fā)二端掃描同步同步信號：確保收發(fā)二端掃描同步 （3）消隱信號：）消隱信號：使行、場逆程期間不產生回掃使行、場逆程期間不產生回掃 線線 （4）開槽脈沖：開槽脈沖：保證場同步期間行掃描的穩(wěn)定保證場同步期間行掃描的穩(wěn)定 （5）均衡脈沖：均衡脈沖：保證隔行掃描的準確性保證隔行掃描的準確性 336 23.5 彩色彩色 （1）基色信號：基色信號：R、G、B （2）亮度信號：亮度信號：Y=0.30R+0.59G+0.11B （3）色差信號：色差信號： RY BY B0 t R

7、0 G0 t t 0 t Y0 1.0 0.5 1.0 0.89 0.70 0.59 0.41 0.30 0.11 0 R0Y0 0.11 0.7 0.59 0.59 0.7 0.11 00t 0.5 1.0 1.0 0.5 0 B0Y0 0.3 0.89 0.89 0.59 00 1.0 0.3 0.59 t 0.5 1.0 0.5 0 第第3章章 彩色視頻信號的處理與制式彩色視頻信號的處理與制式 1. 頻譜交錯與高頻混合：頻譜交錯與高頻混合： 根據頻譜交錯原理，采用調幅技術將色差信號的頻譜搬移根據頻譜交錯原理，采用調幅技術將色差信號的頻譜搬移 到亮度信號的頻譜中間，使色度信號的頻譜與亮度信

8、號到亮度信號的頻譜中間，使色度信號的頻譜與亮度信號 的頻譜相互錯開，實現(xiàn)共頻帶傳送；的頻譜相互錯開，實現(xiàn)共頻帶傳送； 根據高頻混合原理，亮度信號以根據高頻混合原理，亮度信號以06MHz寬帶傳輸，色寬帶傳輸，色 度信號以度信號以01.3MHz窄帶傳輸，既節(jié)省頻帶又可以減少窄帶傳輸，既節(jié)省頻帶又可以減少 亮度信號和色度信號共帶傳輸產生的相互干擾。亮度信號和色度信號共帶傳輸產生的相互干擾。 2. NTSC制：制： （1）正交平衡調幅與同步檢波：）正交平衡調幅與同步檢波： 兩路色差信號分別對相位差為兩路色差信號分別對相位差為900的載波進行調制，這樣，的載波進行調制，這樣， 色度信號所占的帶寬就只有色

9、度信號所占的帶寬就只有2. .6 MHZ， ，減小色度對亮度 減小色度對亮度 的干擾。的干擾。 同步檢波：同步檢波：色度信號的解調色度信號的解調 同步檢波電路由同步檢波電路由模擬乘法器模擬乘法器和和低通濾波器低通濾波器組成組成 （2）色同步信號：色同步信號：作為接收機恢復副載波的頻率和相位作為接收機恢復副載波的頻率和相位 的基準，用于解調色度信號。的基準，用于解調色度信號。 （3）色度信號的幅度壓縮：色度信號的幅度壓縮： 壓縮后的色差信號：壓縮后的色差信號： 色度信號：色度信號： 色度信號的幅度表示彩色的色度信號的幅度表示彩色的飽和度飽和度，相位角，相位角表示表示色色 調調。 YRV YBU

10、877.0 493.0 tttc ttVttUtvtute sc scscc sin cossin （4）矢量圖）矢量圖 彩條色度信號矢量圖彩條色度信號矢量圖 U=0.289 V=0.515 U=0.174 V=0.615 U=0.289 V=0.515 U=0.437 V=0.1 U=0.437 V=0.1 U=0.147 V=0.615 （5）微分增益和微分相位失真：微分增益和微分相位失真： 微分相位失真：微分相位失真：亮度電平的變化而引起的色度信號亮度電平的變化而引起的色度信號 相位移的變化相位移的變化導致色調失真導致色調失真。 微分增益失真：微分增益失真：亮度電平變化而引起的色度信號增

11、亮度電平變化而引起的色度信號增 益的變化益的變化引起色飽和度失真引起色飽和度失真。 3. PAL制：制： （1）技術特點：將色度信號）技術特點：將色度信號 ec(t)=u(t)+v(t)中的中的 V分量分量 逐行倒相為逐行倒相為 ec(t)=u(t)v(t) U(t)SinsctV(t)Cossct （2）PAL制編碼：制編碼：5個組成部分個組成部分 矩陣變換矩陣變換：將將R、G、B線性組合（線性組合（信號變換和幅度壓信號變換和幅度壓 縮）縮）形成形成Y、U和和V信號。信號。 亮度陷波及延遲：亮度陷波及延遲： 陷波陷波在副載波在副載波fSC附近對亮度信號進行衰減，附近對亮度信號進行衰減，減少色

12、減少色 度信號對亮度信號的干擾度信號對亮度信號的干擾。 延遲延遲將亮度信號延遲將亮度信號延遲0.6 0.6 s s使亮度信號和色度信號使亮度信號和色度信號 在時間上一致，在時間上一致，消除彩色鑲邊消除彩色鑲邊現(xiàn)象。現(xiàn)象。 副載波形成：副載波形成：由同步芯片產生副載波信號由同步芯片產生副載波信號fSC 、 P脈沖、脈沖、 K脈沖、脈沖、 復合同步和復合消隱信號，復合同步和復合消隱信號， 供平衡調幅和信供平衡調幅和信 號合成使用。號合成使用。 sinsct cossct cossct 平衡調幅：將色差信號和平衡調幅：將色差信號和K脈沖脈沖平衡調幅為色度信號平衡調幅為色度信號 和色同步信號。和色同步

13、信號。 ec(t)= U（t） sinSCt V (t)cosSCt eb(t)= Ksinsct Kcossct 信號混合信號混合：將將Y、 ec(t) 、 eb(t)以及復合同步信號以及復合同步信號S脈脈 沖混合，沖混合， 組成彩色全電視信號組成彩色全電視信號CVBS 。 矩矩 陣陣 電電 路路 陷波陷波 低通低通 低通低通 延遲延遲 U平衡調幅平衡調幅 V平衡調幅平衡調幅 脈沖產生脈沖產生900移相移相PAL開關開關 S -K K SinsctCossct Cossct R G B Y U V Y u+ebu v+ebv eC+eb CVBS (3). PAL制解碼：制解碼：五步信號處理

14、五步信號處理 亮度信號和色度信號的分離亮度信號和色度信號的分離頻帶分離法；頻帶分離法； 色同步信號和色度信號的分離色同步信號和色度信號的分離時間分離法；時間分離法； 色度信號的兩個分量色度信號的兩個分量F FU U、F FV V的分離的分離頻譜分離頻譜分離 法；法；（梳狀濾波器）梳狀濾波器） 同步檢波；同步檢波； 從色度信號分量從色度信號分量u和和v中解調出色差信號中解調出色差信號U、V， 用用模擬乘法器模擬乘法器和和低通濾波器低通濾波器來實現(xiàn)。來實現(xiàn)。 矩陣變換：矩陣變換：將將Y Y、 U U、 V V 信號還原為三基色信信號還原為三基色信 號。號。 （4） PAL制制色同步信號的色同步信號

15、的兩個功能兩個功能： 一是給接收機恢復副載波一是給接收機恢復副載波提供解調副載波的提供解調副載波的基準基準 頻率和相位頻率和相位（與（與N制相同）；制相同）； 二是給接收機二是給接收機提供逐行倒相的提供逐行倒相的識別識別信息。信息。給接收給接收 機提供一個極性切換信息，來識別哪一行是不機提供一個極性切換信息，來識別哪一行是不倒倒 相相NTSC行，行， 哪一行是哪一行是倒相倒相PAL行。行。 (5) PAL視頻信號的頻譜視頻信號的頻譜: 副載頻采用副載頻采用四分之一行頻間置四分之一行頻間置和和半場頻偏置半場頻偏置， 實行實行Y、U、V頻譜交錯，頻譜交錯，減小干擾。減小干擾。 VHsc ffnf

16、2 1 4 1 副載波恢復電路副載波恢復電路 ec 梳狀濾波器梳狀濾波器 U V eb V同步檢波同步檢波 帶通帶通色同步消隱色同步消隱 4.43MHz陷波陷波 U同步檢波同步檢波 DL PAL開關開關900 鑒相鑒相4.43MHz晶振晶振色同步選通色同步選通 矩矩 陣陣 電電 路路 R u 全電視全電視 信號信號 v PAL解碼器方框圖 t sc sin t sc cos G B Y 0.6 延遲延遲S Y ec+eb 第第4章章 電視廣播與視頻信號的傳輸電視廣播與視頻信號的傳輸 1.地面電視廣播地面電視廣播: （1）圖像信號采用圖像信號采用調幅調幅方式，伴音信號采用方式，伴音信號采用調頻調

17、頻方式，方式， 調制后的圖像信號和伴音信號統(tǒng)稱為射頻電視信號調制后的圖像信號和伴音信號統(tǒng)稱為射頻電視信號 （RF）。）。 （2）殘留邊帶調幅：對）殘留邊帶調幅：對00.75MHz圖像信號采用雙邊圖像信號采用雙邊 帶發(fā)送，對帶發(fā)送，對0.756MHz的圖像信號采用單邊帶發(fā)送。的圖像信號采用單邊帶發(fā)送。 采用采用殘留邊帶調幅的好處：壓縮了射頻信號帶寬，濾殘留邊帶調幅的好處：壓縮了射頻信號帶寬，濾 波器容易實現(xiàn)，減少了失真。波器容易實現(xiàn)，減少了失真。 （3）負極性圖像信號）負極性圖像信號:是同步脈沖朝向上方的圖像信號，是同步脈沖朝向上方的圖像信號， 即圖像亮度增加時圖像信號的幅度減小。即圖像亮度增加

18、時圖像信號的幅度減小。 負極性調制優(yōu)點：負極性調制優(yōu)點： 節(jié)省發(fā)射功率；干擾不易被察覺；便于實現(xiàn)自動增節(jié)省發(fā)射功率；干擾不易被察覺；便于實現(xiàn)自動增 益控制。益控制。 （4）伴音調頻：電視伴音信號采用調頻方式調制在頻）伴音調頻：電視伴音信號采用調頻方式調制在頻 率為率為6.5MHz的載頻上，稱為第二伴音中頻，以獲得較的載頻上，稱為第二伴音中頻，以獲得較 高的音質；伴音采用調頻制還可以減小伴音對圖像的干高的音質；伴音采用調頻制還可以減小伴音對圖像的干 擾。擾。 2.有線電視系統(tǒng)有線電視系統(tǒng) : 有線電視系統(tǒng)通常由前端、有線電視系統(tǒng)通常由前端、 傳輸系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、 信號分配三信號分配三 部分組成。

19、部分組成。 (1)前端前端: 收集電視節(jié)目信號、完成調制變換、為系統(tǒng)提收集電視節(jié)目信號、完成調制變換、為系統(tǒng)提 供多路射頻電視信號供多路射頻電視信號; (2)干線傳輸系統(tǒng)干線傳輸系統(tǒng):將前端輸出的多路射頻信號傳輸?shù)礁鹘訉⑶岸溯敵龅亩嗦飞漕l信號傳輸?shù)礁鹘?收點；收點； （3）信號分配網絡信號分配網絡:將射頻信號分配到各用戶。將射頻信號分配到各用戶。 3.衛(wèi)星傳輸：衛(wèi)星傳輸： 衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)主要由上行發(fā)射站、星載轉發(fā)器衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)主要由上行發(fā)射站、星載轉發(fā)器 和地面接收站組成。和地面接收站組成。 （1）上行發(fā)射站：向衛(wèi)星發(fā)送高頻電視信號；）上行發(fā)射站：向衛(wèi)星發(fā)送高頻電視信號； （2）星載轉發(fā)器：變頻轉發(fā)；）星載轉發(fā)器：變頻轉發(fā)； （3）地面接收站：接收解調