彩色數(shù)字電視簡介課件

彩色數(shù)字電視簡介彩色數(shù)字電視簡介視覺的時間域響應特性讓觀察者觀察按時間重復的亮度脈沖，如果閃爍頻率比較低，人眼就有一亮一暗的感覺。如果閃爍頻率足夠高，人眼看到的則是一個恒定的亮點。閃爍感剛好消失的重復頻率叫做臨界閃爍頻率，經(jīng)測定為46HZ。電影播放過程中，每秒投射24幅畫面，每幅畫面投射過程中用機械擋光閥遮擋一次，這樣就得到了48HZ的閃爍頻率。要保持畫面中物體運動的連續(xù)性，要求每秒鐘攝取的畫面數(shù)約為25幀左右。視覺的時間域響應特性讓觀察者觀察按時間重復的亮度脈沖，如果閃YUV、YIQ與YCbCr顏色空間人眼對彩色細節(jié)的分辨能力遠比對亮度細節(jié)的分辨能力低，通常把RGB空間表示的彩色圖像變換到YUV或者YIQ顏色空間。每一種彩色空間都產(chǎn)生一種亮度分量信號和兩種色度分量信號，而且亮度信號(Y)和色度信號(U、V)是相互獨立的，每一種變換使用的參數(shù)都是為了適應某種類型的顯示設備。彩色電視信號中采用YIQ或者YUV空間一是為了兼容黑白電視，二是為了實現(xiàn)壓縮。YUV、YIQ與YCbCr顏色空間人眼對彩色細節(jié)的分辨能力遠YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV模型用于PAL制式的電視系統(tǒng)，Y表示亮度，UV并非任何單詞的縮寫。Y=0.299R+0.587G+0.114BU=0.493(B–Y)V=0.877(R–Y)YUV空間相當于對RGB空間做了一個解相關的線性變化。U和V的比值決定色調(diào)，而(U2+V2)1/2代表顏色的飽和度。YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV模型用于PAL制式的YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YIQ模型與YUV模型類似，用于NTSC制式的電視系統(tǒng)。YIQ顏色空間中的I和Q分量相當于將YUV空間中的UV分量做了一個33度的旋轉(zhuǎn)。YCbCr顏色空間是由YUV顏色空間派生的一種顏色空間，主要用于數(shù)字電視系統(tǒng)中。從RGB到YCbCr的轉(zhuǎn)換中，輸入、輸出都是8位二進制格式。YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV、YIQ與YCrCb顏色空間YUV、YIQ與YCrCb顏色空間清晰度（分辨率）的表達方法不同行業(yè)表達清晰度（分辨率）的方法電視清晰度的表示法線、電視線、帶寬、調(diào)制度膠片清晰度的表示法每毫米線對（LinePair/mm）計算機圖形、數(shù)碼相機清晰度表示法像素總的趨勢是不同的行業(yè)都采用像素表達清晰度數(shù)字電視和數(shù)字電影的拍攝和顯示都采用了有限像素的器件如CCD、CMOS、LCD、PDP電視/電影信號數(shù)字化后其取樣點數(shù)量是有限的采用像素有利于統(tǒng)一不同行業(yè)有關清晰度的表達方法清晰度（分辨率）的表達方法不同行業(yè)表達清晰度（分辨率）的方法電視清晰度的表達法

–線、電視線、帶寬、調(diào)制度模擬電視時代用“線”或“電視線”表示清晰度垂直清晰度垂直清晰度用線數(shù)表示，與有效掃描行數(shù)相關垂直清晰度一般相當于有效掃描行數(shù)的50–70%（科爾系數(shù)）在理想的極端條件下其最大值與有效掃描行數(shù)相同電視清晰度的表達法

–線、電視線、帶寬、調(diào)制度模擬電視時水平清晰度–絕對清晰度（線）水平清晰度的兩種表達法絕對清晰度：線相對清晰度：電視線絕對清晰度的定義:水平方向上實際顯示的黑白線條數(shù)例如，在水平方向上顯示400條線(黑色/白色各200條)時稱水平清晰度為400線水平清晰度–絕對清晰度（線）水平清晰度的兩種表達法水平清晰度–相對清晰度（電視線）相對清晰度考慮了畫面寬高比的因素因為電視畫面的寬高比是4:3，所以在象素寬高尺寸相同的條件下水平方向上能夠容納的象素數(shù)量是垂直方向上的4/3倍例如，在線距相同的情況下垂直方向顯示300條線時水平方向上能夠顯示400條線水平清晰度–相對清晰度（電視線）相對清晰度考慮了畫面寬高相對清晰度（電視線）為了在同一系統(tǒng)中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在電視技術中把畫面寬高比與水平方向上顯示線條數(shù)的乘積稱為電視線例如，在水平方向上顯示400條線時稱水平清晰度為 400x3/4=300電視線相對清晰度（電視線）為了在同一系統(tǒng)中用相同的度量方法表示不同相對清晰度（電視線）因為用電視線表達的水平清晰度是相對值，所以在顯示相同線條數(shù)量的情況下畫面寬高比不同時水平清晰度是不同的例如，同樣在水平方向上顯示400條線時如果畫面寬高比是16:9則水平清晰度為400x9/16=225電視線相對清晰度（電視線）因為用電視線表達的水平清晰度是相對值，所水平清晰度–帶寬與調(diào)制度電視的水平清晰度還可以用帶寬或調(diào)制度表示帶寬與調(diào)制度是頻率與電平（幅度）之間的函數(shù)關系，是MTF（調(diào)制傳輸函數(shù)）在電視技術中的專用表述帶寬是在約定電平值的位置計量頻帶寬度電視技術中經(jīng)常使用的三種帶寬0dB帶寬，最大電平處對應的帶寬-1dB帶寬，與0dB相比電平下降10%處對應的帶寬-3dB帶寬，與0dB相比電平下降30%處對應的帶寬調(diào)制度是在約定頻率點的位置計量電平值例如標清攝像機以0.5MHz的輸出幅度作為參考電平，5MHz頻率點的輸出電平與參考電平之比即為調(diào)制度，用百分比表示水平清晰度–帶寬與調(diào)制度電視的水平清晰度還可以用帶寬或調(diào)某電視系統(tǒng)的幅度–頻率特性0dB帶寬4MHz-1dB帶寬5MHz-3dB帶寬6MHz6MHz調(diào)制度70%5MHz調(diào)制度90%某電視系統(tǒng)的幅度–頻率特性0dB帶寬-1dB帶寬-3d標準清晰度電視(ITURBT.601-2)在水平方向上顯示400條黑色和白色線條相當于在一行的有效掃描期間(53.3微秒)內(nèi)使正弦波變化200次

200個周期/53.3微秒=3.75MHz 電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關系53.3μS內(nèi)正弦波變化200個周期1行標準清晰度電視(ITURBT.601-2)在水平方向上標清傳輸帶寬與水平清晰度的關系標準清晰度電視畫面寬高比為4:3時在水平方向上顯示400條黑白線稱水平清晰度為400線或300電視線

每1MHz帶寬相當于

300電視線/3.75MHz=80電視線/1MHz

或400線/3.75MHz=107線/1MHz標準清晰度電視亮度信號的0dB傳輸帶寬為6MHz，相當于水平清晰度 6MHzx80電視線/1MHz=480電視線 或6MHzx107線/1MHz=640線 （ITU-RBT.601-5規(guī)定的標清亮度信號0dB帶寬為5.75MHz，但實際產(chǎn)品的0dB帶寬大多為6MHz）重現(xiàn)720線需要的帶寬為 720/107=6.75MHz(取樣頻率13.5MHz的1/2)標清傳輸帶寬與水平清晰度的關系標準清晰度電視畫面寬高比為4:高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視(ITU-RBT.709-3)在水平方向上顯示400條黑色和白色線條相當于在一行的有效掃描期間(25.858微秒)內(nèi)使正弦波變化200次

200個周期/25.858微秒=7.734MHz25.858μS內(nèi)正弦波變化200個周期1行高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視(ITU-RB高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視畫面寬高比為16:9，在水平方向上顯示400條黑白線稱水平清晰度為400線或225電視線

每1MHz帶寬相當于

225電視線/7.734MHz=29電視線/1MHz

或400線/7.734MHz=52線/1MHz高清晰度電視亮度信號的0dB傳輸帶寬為30MHz，相當于水平清晰度 30MHzx29電視線/1MHz=870電視線 或30MHzx52線/1MHz=1550線重現(xiàn)1920線需要的帶寬為1920/52=37.125MHz(取樣頻率74.25MHz的1/2)高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視畫面寬高比為16:電影膠片清晰度的表達方法–線對膠片采用每毫米線對（LinePair/mm）表示清晰度電視與膠片對清晰度的定義不同膠片：400線清晰度是指400線對（LinePair），顯示400線對就是800條線電視：400線清晰度是指顯示400條線，相當于膠片的200線對電影膠片清晰度的表達方法–線對膠片采用每毫米線對（Lin數(shù)字影像清晰度的表達方法–像素像素是組成圖像的最小單位數(shù)字影像（如數(shù)碼相機等）和計算機圖形處理采用像素表示清晰度傳送彩色圖像需要RGB（或Y/B-Y/R-Y）三個獨立的分量，因此每個像素實際上都是由3個單色像素組成的用像素表達數(shù)字電視清晰度標清數(shù)字電視480/60i：每行720個取樣點（亮度），每幀有效掃描線480行

720x480，每幀畫面34萬像素576/50i，每行720個取樣點（亮度），每幀有效掃描線576行

720x576，每幀畫面41萬像素高清數(shù)字電視1080i或P：每行1920個取樣點（亮度），每幀有效掃描線1080行

1920x1080，每幀畫面207萬像素720P：每行1280個取樣點（亮度），每幀有效掃描線720行

1280x720，每幀畫面92萬像素數(shù)字影像清晰度的表達方法–像素像素是組成圖像的最小單位清晰度表達方式小結表達清晰度的方式電視采用線、電視線攝影膠片采用每毫米線對（LinePair/mm）計算機圖形處理采用像素上述三種表達方式的優(yōu)點是簡單直觀，缺點是不夠嚴謹調(diào)制傳輸函數(shù)（MTF）優(yōu)點：可以準確清晰地表達系統(tǒng)性能缺點：不夠簡單直觀帶寬和調(diào)制度帶寬和調(diào)制度實際上就是MTF在電視行業(yè)的應用特例常用表示法用帶寬描述系統(tǒng)性能用調(diào)制度描述攝像機的清晰度像素既可以表達拍攝、顯示和放映設備的清晰度，也可以表達系統(tǒng)性能清晰度表達方式小結表達清晰度的方式電視信號的數(shù)字化數(shù)字化就是把在時間軸和電平軸上連續(xù)變化的模擬電視信號離散化包括電視信號在內(nèi)的各種信息的原始形態(tài)都是模擬的，需要用有限的取樣點和有限的電平階去表現(xiàn)在時間和電平上無限變化的模擬信號取樣取樣就是把電視信號在時間軸上離散化，用有限像素表現(xiàn)無限清晰的景物根據(jù)尼奎斯特定理，只要了解了取樣頻率（單位時間內(nèi)的取樣點數(shù)）就知道了該系統(tǒng)能夠傳輸信號的帶寬，也就是清晰度量化量化就是把電視信號在電平（幅度）軸上離散化，用有限的灰度階表現(xiàn)無限的灰度只要了解了量化比特就知道了該系統(tǒng)所能達到的最高信噪比電視信號的數(shù)字化數(shù)字化就是把在時間軸和電平軸上連續(xù)變化的模擬電影、模擬電視和數(shù)字電視看電影相當于隔著一個巨大的旋轉(zhuǎn)扇葉觀看活動的景物觀眾看到的只是在兩個扇葉之間未被遮擋的畫面，當旋轉(zhuǎn)的扇葉擋住眼睛的時候觀眾什么都看不到實際上這也是一種取樣，這個取樣就是把空間運動離散化，用有限數(shù)量的靜止畫面表達在空間上連續(xù)運動的景物看電視相當于隔著一個旋轉(zhuǎn)的扇葉和簾子觀看景物扇葉的旋轉(zhuǎn)速度就是場頻或幀頻簾子的縫隙相當于掃描線，觀眾只能看到簾子縫隙間的景物，被簾子擋住的部分看不到簾子的縫隙數(shù)量越多相當于掃描線越多，圖像的垂直清晰度就越高掃描也是一種取樣，這個取樣就是在垂直方向上對兩維空間畫面離散化，用有限數(shù)量的水平掃描線表達完整的靜止畫面看數(shù)字電視相當于隔著一個旋轉(zhuǎn)的扇葉和篩子觀看景物電視信號數(shù)字化后原來在時間軸上連續(xù)變化的每行信號被離散化成了有限的取樣點篩子水平方向上的孔越多相當于取樣點越多也就是取樣頻率越高，圖像的水平清晰度就越高電影、模擬電視和數(shù)字電視看電影相當于隔著一個巨大的旋轉(zhuǎn)扇葉觀膠片電影看電影相當于隔著一個巨大的旋轉(zhuǎn)扇葉觀看景物膠片電影看電影相當于隔著一個巨大的旋轉(zhuǎn)扇葉觀看景物模擬電視看電視相當于隔著一個旋轉(zhuǎn)的扇葉和簾子觀看景物模擬電視看電視相當于隔著一個旋轉(zhuǎn)的扇葉和簾子觀看景物數(shù)字電視看數(shù)字電視相當于隔著一個旋轉(zhuǎn)的扇葉和篩子觀看景物數(shù)字電視看數(shù)字電視相當于隔著一個旋轉(zhuǎn)的扇葉和篩子觀看景物正交取樣正交取樣是指在每行掃描線上的取樣點都處于相同的位置，把這些樣點用直線連接起來，連線與掃描線正交正交取樣是圖形和圖像計算機處理的基礎正交取樣結構對人的視覺干擾小，目前所有演播室分量數(shù)字電視標準都采用了正交取樣結構實現(xiàn)正交取樣的條件是取樣頻率必須是水平掃描頻率（行頻）的整倍數(shù)掃描線掃描線取樣點取樣點正交取樣正交取樣是指在每行掃描線上的取樣點都處于相同的位置，方形像素如果每個像素在水平和垂直方向上的大小是相同的，那么在畫面的垂直和水平方向上所能容納的像素數(shù)量之比應該與畫面的寬高比相同方形像素的概念最早是在計算機行業(yè)提出并實際應用的，目前計算機行業(yè)絕大多數(shù)顯示標準都符合方形像素原則例如:VGA（640x480）SVGA（800x600）XGA（1024x768）UXGA（1600x1200）均符合方形像素原則只有SXGA（1280x1024）例外。方形像素有利于圖形和圖像的計算機處理，早期1125行高清電視標準中有效掃描行數(shù)是1035行，為符合方形像素的原則已經(jīng)將有效掃描行數(shù)修改為1080行16:9寬高比高清電視系統(tǒng)均符合方形像素原則，如1920x1080，1280x720。而4:3寬高比的標準清晰度電視720x576和720x480都不是方形像素方形像素如果每個像素在水平和垂直方向上的大小是相同的，那么在取樣結構（清晰度）在數(shù)字電視技術中經(jīng)常用4:2:2、4:2:0等方式表達數(shù)字分量電視信號的取樣結構這種表示法的原始含義是亮度與色度信號的取樣頻率之比或取樣點數(shù)量之比例如4:2:2表示Y/B-Y/R-Y取樣，色度信號的取樣點數(shù)量是亮度信號的一半4:2:2:4最后的4表示鍵控信號的取樣點數(shù)4:4:4表示RGB取樣，RGB信號的取樣點數(shù)量一樣4:0:0表示每行電視信號中只有亮度信號取樣結構表示法的原始含義是亮度與色度信號的取樣頻率之比4:2:2，4表示亮度信號的取樣頻率，2和2表示兩個色差信號的取樣頻率4的原始含義是亮度信號的取樣頻率是付載波的4倍即13.5MHz（NTSC的付載波頻率是3.58MHz）2的含義是色差信號的取樣頻率是付載波的2倍即6.75MHz取樣結構（清晰度）在數(shù)字電視技術中經(jīng)常用4:2:2、4:2:取樣結構（清晰度）擴展應用目前取樣結構的表示法不光代表了亮度與色度信號的取樣頻率之比，還用于表示亮度與色度的取樣點數(shù)量之比如果不特別說明，標清數(shù)字分量信號的4:2:2取樣表示每行亮度與色差信號的取樣點數(shù)量之比是720:360:360，色度信號的取樣點數(shù)量是亮度信號的一半；亮度信號的帶寬是6MHz，色度信號的帶寬是3MHz1920高清數(shù)字分量信號的4:2:2表示每行亮度與色度信號的取樣點數(shù)量之比是1920:960:960，色度信號的取樣點數(shù)量是亮度信號的一半；亮度信號的帶寬是30MHz，色度信號的帶寬是15MHz如果說明亮度取樣點數(shù)量是1440取樣結構是4:2:0，那么色度信號水平和垂直方向取樣點數(shù)量就是720和540，分別是亮度信號1440和1080的一半，仿照4:2:0的說法也可以稱為3:1.5:0（如果把1920稱為4按比例計算1440就是3）取樣結構（清晰度）擴展應用4:4:4（RGB）的取樣結構N行N+1行N+2行N+3行GBR4:4:4（RGB）的取樣結構N行N+1行N+2行N+3行G4:2:2（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構N行N+1行N+2行N+3行YB-YR-Y4:2:2（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構N行N+1行N+24:1:1（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構N行N+1行N+2行N+3行YB-YR-Y4:1:1（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構N行N+1行N+24:2:0（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構（MPEG-2）N行N+1行N+2行N+3行YB-YR-YY4:2:24:0:04:2:0（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構（MPEG-2）N4:2:0（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構（MPEG-1）N行N+1行N+2行N+3行YB-YR-YYYB-YR-YY4:2:0（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構（MPEG-1）N4:2:0（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構（DVB）N行N+1行N+2行N+3行YB-YYR-YYB-YYR-Y4:2:0（Y/R-Y/B-Y）的取樣結構（DVB）N行N+不同取樣方式的清晰度-標清GRBYYYCbCrCbCbCrCr720720720576576576720360360576576576720576576576180180576360360720288288720x5764:4:4取樣720x5764:2:2取樣720x5764:1:1取樣720x5764:2:0取樣不同取樣方式的清晰度-標清GRBYYYCbCrCbCbCrC不同取樣方式的清晰度-高清GRBYYYCbCrCbCbCrCr19201920192010801080108019209609601080108010801920108010801080480480108096096019205405401920x10804:4:4取樣1920x10804:2:2取樣1920x10804:1:1取樣1920x10804:2:0取樣不同取樣方式的清晰度-高清GRBYYYCbCrCbCbCrCGRBYYYCbCrCbCbCrCr192019201920108010801080192096096010801080108014401080108010804804801080640640128010801080不同高清記錄格式的取樣結構（清晰度）HDD5DVCPROHDYCbCr10807207201440540540XDCAMHD4:4:44:2:23:1:13:1.5:0(基于1440的4:2:0)2.6:1.3:1.3(基于1280的4:2:2)GRBYYYCbCrCbCbCrCr1920192019201920x1080/60i8比特4:4:4取樣1492.992Mbps1920x1080/60i8比特4:2:2取樣995.328Mbps1440x1080/60i8比特3:1:1取樣622MbpsGRBYCbCr1920192019201080108010801920960960108010801080YCbCr14404804801080108010808比特8比特8比特不同取樣結構（清晰度）的碼率1920x1080/60i8比特4:2:0取樣746.496MbpsYCbCr192096096010805405408比特1440x1080/60i8比特3:1.5:0取樣（基于1440的4:2:0）560MbpsYCbCr144072072010805405408比特1920x1080/60i1920x1080/60i14404:4:44:2:24:1:14:2:0不同取樣結構的樣本4:4:44:2:24:1:14:2:0不同取樣結構的樣本4:4:44:2:24:1:14:2:0MPEG-14:2:0MPEG-24:2:0DVB不同取樣結構的樣本4:4:44:2:24:1:14:2:04:2:04:2:04:4:44:2:24:1:14:2:0MPEG-14:2:0MPEG-24:2:0DVB不同取樣結構的樣本4:4:44:2:24:1:14:2:04:2:04:2:04:4:44:2:24:1:14:2:0MPEG-14:2:0MPEG-24:2:0DVB不同取樣結構的樣本4:4:44:2:24:1:14:2:04:2:04:2:04:4:44:2:24:1:14:2:0MPEG-14:2:0MPEG-24:2:0DVB不同取樣結構的樣本4:4:44:2:24:1:14:2:04:2:04:2:0取樣結構小結把4:4:4的取樣結構經(jīng)預濾波（亞取樣）轉(zhuǎn)變成4:2:2、4:1:1或4:2:0的目的是用不壓縮的方法通過降低彩色分辨率的方式減少數(shù)字電視信號的數(shù)據(jù)量同樣地，把4:4:4的取樣結構經(jīng)預濾波（亞取樣）轉(zhuǎn)變成3:1.5:0（基于1440的4:2:0）的目的也是用不壓縮的方法通過降低亮度和彩色分辨率的方式減少數(shù)字電視信號的數(shù)據(jù)量高清4:4:4適用于最高質(zhì)量的節(jié)目拍攝/制作以及復雜特技如高精度色鍵合成高清4:2:2是電視臺高質(zhì)量節(jié)目制作的標準4:2:0適用于一點對多點的播出和發(fā)行高清3:1.5:0（基于1440的4:2:0）適用于新聞、專題等簡單制作，不適合制作復雜特技取樣結構小結把4:4:4的取樣結構經(jīng)預濾波（亞取樣）轉(zhuǎn)變成量化量化就是把電視信號在電平（幅度）軸上離散化，用有限的灰度階表現(xiàn)無限的灰度量化的比特越高傳輸電平的精度越高，只要了解了量化比特數(shù)就知道了該系統(tǒng)所能達到的最高信噪比8比特（256灰度階）是再現(xiàn)圖像連續(xù)灰度的最低要求低于8比特時人眼可能分辨出灰度層級中的灰度差，出現(xiàn)版畫感高質(zhì)量記錄和制作需要10比特（1024灰度階）8比特256灰度階4比特16灰度階3比特8灰度階量化量化就是把電視信號在電平（幅度）軸上離散化，用有限的灰度數(shù)字電視格式的表示法SMPTE的表示法1920x1080/60/I表示清晰度為1920x1080，垂直掃描頻率60Hz，隔行掃描1280x720/60/P表示清晰度為1280x720，垂直掃描頻率60Hz，逐行掃描最后的字母I表示隔行（Interlace）掃描，P表示逐行（Progressive）掃描EBU的表示法1920x1080/I/25（簡化表示為1080/I/25）表示每行取樣點數(shù)量1920，每幀有效掃描行數(shù)1080，25幀（50場）隔行掃描1280x720/P/50表示每行取樣點數(shù)量1280，每幀有效掃描行數(shù)720，50幀逐行掃描中間的字母I表示隔行（Interlace）掃描，P表示逐行（Progressive）掃描在EBU表示法中最后的數(shù)字表示幀頻，因此EBU的1920x1080/I/25與SMPTE的1920x1080/50/I含義完全相同，有時容易造成誤解數(shù)字電視格式的表示法SMPTE的表示法數(shù)字電視格式的表示法簡化表示法因為SMPTE的表示法比較長，為求簡便在很多文件中經(jīng)常把SMPTE表示法簡化使用1920x1080/60/I表示為1080/60i1280x720/60/P表示為720/60P采用簡化表示法美國的NTSC可表示為480/60i，中國和歐洲的PAL可表示為576/50i這是目前使用最多的表示法之一數(shù)字電視格式的表示法簡化表示法數(shù)字電視格式的表示法目前數(shù)字電視格式并沒有統(tǒng)一的表示法，因此在各種文獻中也經(jīng)常可以見到其它的表示法已知幀/場頻時用1080i、720P表示有效掃描線數(shù)和掃描方式已知掃描線數(shù)時用50i或60P表示幀/場頻和掃描方式有些資料用1080/50/2:1表示1080/50i，720/60/1:1表示720/60P有時用@代替/，如1080@60i，720@60P有的文件用掃描線總數(shù)代替有效掃描線，如1125/60i，750/60P，625/50i，525/60i歐洲經(jīng)常用1080i25或1080i/25表示幀頻25Hz的隔行掃描，這是從EBU表示法簡化來的，相當于一般簡化表示法的1080/50i同樣地，在歐洲也經(jīng)常用720p50表示720/50P1080/50i有時被表示為1080i50或1080i/50Hz。數(shù)字電視格式的表示法目前數(shù)字電視格式并沒有統(tǒng)一的表示法，因此數(shù)字電視信號的碼率碼率是在單位時間內(nèi)系統(tǒng)所能達到的最大數(shù)據(jù)量傳輸數(shù)字電視信號時信道設備(如矩陣、光端機等)的帶寬必須大于通過該通道的碼率標準清晰度數(shù)字電視信號的碼率在ITU-R601數(shù)字電視標準中，采用10比特量化時亮度信號的碼率為 取樣頻率x量化比特數(shù)=13.5(MHz)x10(Bit)=135Mbps2個色差信號的碼率為

2x6.75(MHz)x10(Bit)=135Mbps總的碼率為 亮度信號碼率+色差信號碼率=135+135=270Mbps270Mbps是數(shù)字分量演播室使用的SDI接口標準碼率數(shù)字電視信號的碼率碼率是在單位時間內(nèi)系統(tǒng)所能達到的最大數(shù)據(jù)量數(shù)字電視信號的碼率高清晰度數(shù)字電視信號的碼率在SMPTE274M數(shù)字電視標準中，采用10比特量化時亮度信號的碼率為 取樣頻率x量化比特數(shù)=74.25(MHz)x10(Bit)=742.5Mbps2個色差信號的碼率為

2x37.125(MHz)x10(Bit)=742.5Mbps總的碼率為 亮度信號碼率+色差信號碼率=742.5+742.5=1485Mbps高清晰度電視的碼率是標準清晰度電視的5.5倍1485Mbps是高清晰度數(shù)字分量演播室使用的HD-SDI接口標準碼率數(shù)字電視信號的碼率高清晰度數(shù)字電視信號的碼率數(shù)字電視信號的有效碼率有效碼率(視頻有效碼率)是在單位時間內(nèi)與視頻信號有關的數(shù)據(jù)量因為在電視信號的水平和垂直消隱期間內(nèi)沒有視頻信息，所以有效碼率一般只是碼率的60-80%當使用磁帶、硬盤或光盤存儲數(shù)字視頻信號時可以只記錄有效碼率代表的視頻信息數(shù)字電視信號的有效碼率有效碼率(視頻有效碼率)是在單位時間內(nèi)數(shù)字電視信號的有效碼率標準清晰度數(shù)字電視信號的有效碼率在ITU-R601數(shù)字電視標準中，采用8比特量化時480/60i(NTSC)亮度信號的有效碼率為 每行的取樣點數(shù)x有效掃描行數(shù)x量化比特數(shù)x幀頻

=720x480x8x30=82.944Mbps2個色差信號的有效碼率為

2x360x480x8x30=82.944Mbps總的有效碼率為 亮度信號有效碼率+色差信號有效碼率

=82.944+82.944=165.888Mbps(480/60i)576/50i(PAL)總的有效碼率為

720x576x8x25x2=165.888Mbps(576/50i)480/60i與576/50i的有效碼率相同數(shù)字電視信號的有效碼率標準清晰度數(shù)字電視信號的有效碼率數(shù)字電視信號的有效碼率高清晰度數(shù)字電視信號的有效碼率在SMPTE274M數(shù)字電視標準中，采用8比特量化時1080/60i信號格式亮度信號的有效碼率為 每行的取樣點數(shù)x有效掃描行數(shù)x量化比特數(shù)x幀頻

=1920x1080x8x30=497.664Mbps2個色差信號的有效碼率為

2x960x1080x8x30=497.664Mbps總的有效碼率為2x497.664=995.328Mbps(1080/60i)1080/50i信號格式的有效碼率為

1920x1080x8x25x2=829.44Mbps(1080/50i)高清晰度電視1080/60i的有效碼率是標準清晰度電視480/60i(NTSC)的6倍1080/50i的有效碼率是576/50i(PAL)的5倍數(shù)字電視信號的有效碼率高清晰度數(shù)字電視信號的有效碼率逐行掃描和隔行掃描電視采用掃描的方法把兩維靜止畫面分解成若干行一維的掃描線，構成一幅完整畫面的全部掃描線叫電視幀最簡單的掃描方式是逐行掃描，每幀圖像由電子束順序地一行接著一行連續(xù)掃描而成，下一幀掃描線的位置與上一幀完全相同為了在有限的帶寬資源條件下提高圖像刷新率，模擬電視采用了2:1隔行掃描2:1隔行掃描是把一幀電視畫面分兩次交錯掃描，下一場掃描線的位置與上一場相差一行，在空間上兩個相鄰電視場的掃描線位置相隔一行逐行掃描和隔行掃描電視采用掃描的方法把兩維靜止畫面分解成若干逐行掃描和隔行掃描逐行掃描：一幀電視畫面一次連續(xù)掃描完成優(yōu)點： -沒有隔行掃描所特有的幀間閃爍感

-有利于圖形和圖象的計算機處理

-長時間觀看眼睛不易疲勞缺點： 與相同場頻的隔行掃描方式相比數(shù)據(jù)量大一倍應用： 美國DTV的480/60P，720/60P，1080/24P，計算機顯 示器隔行掃描：一幀電視畫面分兩次交錯掃描完成優(yōu)點： 與相同幀頻的逐行掃描方式相比數(shù)據(jù)量只有一半缺點： -幀間閃爍感覺明顯(特別是大屏幕顯示) -不利于圖形和圖象的計算機處理

-長時間觀看眼睛容易疲勞應用： 已經(jīng)播出和準備播出的大多數(shù)電視系統(tǒng)逐行掃描和隔行掃描逐行掃描：一幀電視畫面一次連續(xù)掃描完成隔行與逐行掃描隔行掃描主要應用于電視廣播，例如1080/60i（59.94i）和50i1080/50P、1080/60P（59.94P）的數(shù)據(jù)量是50i或60i的兩倍，其取樣頻率也是50i或60i的兩倍，目前還沒有實際應用1080/50i和60i的取樣頻率為74.25MHz1080/50P和60P的取樣頻率為148.5MHz逐行掃描有兩種傳輸方式P：逐行傳輸，需要使用專用的逐行傳輸接口Psf：逐行分段傳輸，可以使用現(xiàn)有的隔行傳輸接口用于制作和節(jié)目交換的逐行掃描格式1080/24P（23.976P）1080/25P1080/30P（29.97P）用于制作和播出的逐行掃描格式720/60P（59.94P）隔行與逐行掃描隔行掃描主要應用于電視廣播，例如1080/60逐行掃描隔行掃描的兩場逐行與隔行掃描逐行掃描隔行掃描的兩場逐行與隔行掃描逐行與隔行掃描標清時代電視幾乎全部采用隔行掃描高清電視既采用隔行也采用逐行掃描高清采用逐行掃描拍攝和制作的原因之一是拍攝和顯示器件的逐行化，大屏幕電視主要使用平板顯示器件等離子顯示屏（PDP），液晶顯示屏（LCD）LCD，DLP芯片投影芯片顯像管采用靈活的掃描尋址方式，不需要逐一驅(qū)動每個像素，既適用于隔行也適用于逐行顯示PDP、LCD、DLP是有限像素的面陣列顯示器件，這種采用XY尋址的顯示方式需要逐一驅(qū)動每個像素單元平板顯示器件顯示的都是逐行掃描圖像，一般把PDP、LCD、DLP等稱為逐行掃描顯示器件不論輸入信號是何種掃描方式也不論清晰度高低在平板顯示器件中都要被轉(zhuǎn)換成與顯示面板物理像素數(shù)量相同的清晰度顯示如果在拍攝、制作和顯示等環(huán)節(jié)都采用逐行掃描方式可以避免信號的隔行、逐行轉(zhuǎn)換帶來的圖像質(zhì)量損失逐行與隔行掃描標清時代電視幾乎全部采用隔行掃描Psf-逐行分段傳輸P與Psf是兩種不同的逐行掃描信號傳輸方式P:Progressive

-一幀一幀地傳輸逐行掃描信號Psf:Progressivesegmentedframe-逐行分段傳輸，即把一幀逐行掃描的電視信號分成奇數(shù)場和偶數(shù)場分別傳送Psf的信號傳輸結構與隔行掃描相同，采用Psf傳輸可以使逐行掃描信號與大部分只支持隔行掃描格式的記錄、制作和顯示設備兼容配置了Psf接口的設備能夠用Psf方式輸入/輸出逐行掃描信號，不過它不能接收或傳送不分段的逐行掃描信號配置了逐行掃描傳輸接口的設備只能輸入/輸出不分段的逐行掃描信號，它們不能與帶有Psf接口的設備交換逐行掃描節(jié)目錄像機、攝像機上的逐行接口都只支持Psf，部分非線性制作設備配置了P和Psf兩種接口Psf-逐行分段傳輸P與Psf是兩種不同的逐行掃描信號傳Psf-逐行分段傳輸Psf-逐行分段傳輸Psf與隔行掃描信號的差別逐行的Psf每幀取樣一次得到一幀畫面，再把這一幀分成兩場分別傳送，在接收端這兩場仍然可以合成為一個完整的幀隔行掃描每幀取樣兩次，即每場取樣一次這兩場是在不同的時間取樣得到的，在拍攝運動圖像時兩場的取樣時間不同所以這兩場圖像在空間上不能完全重合拍攝活動畫面時不能把隔行掃描得到的兩場合成成一幀完整的畫面隔行或逐行是由拍攝決定的，傳輸或記錄都不會改變Psf與隔行掃描信號的差別逐行的Psf每幀取樣一次得到一幀畫25P逐行與50i隔行掃描的取樣結構比較25P逐行掃描第1幀第2幀50i隔行掃描第1場(奇數(shù)場)第2場(偶數(shù)場)第3場(奇數(shù)場)第4場(偶數(shù)場)25P逐行與50i隔行掃描的取樣結構比較25P逐行掃描第1幀25Psf的取樣和傳輸結構25P逐行掃描第1幀第2幀25Psf傳輸奇數(shù)場偶數(shù)場奇數(shù)場偶數(shù)場25Psf接收第1幀第2幀25Psf的取樣和傳輸結構25P逐行掃描第1幀第2幀25Ps偶數(shù)場奇數(shù)場Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Line8Line9逐行Psf傳輸–每幀取樣一次分成兩場傳輸1幀=奇數(shù)場+偶數(shù)場偶數(shù)場奇數(shù)場Line1逐行Psf傳輸–每幀取樣一次分成隔行掃描–每幀取樣兩次無法再合成為一幀Line1Line3Line5Line7Line9Line2Line4Line6Line8..1幀=奇數(shù)場+偶數(shù)場Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Line8Line9奇數(shù)場偶數(shù)場隔行掃描–每幀取樣兩次無法再合成為一幀Line1Lin數(shù)字顯示接口DVI和HDMI可用于短距離連接LCD顯示器、LCD或DLP投影機傳輸逐行掃描高清晰度數(shù)字電視信號（RGB），DVI用于專業(yè)設備，HDMI用于民用設備DVI有純數(shù)字的DVI-D和數(shù)字/模擬兼容的DVI-I兩種接口DVI-D型接口共有24根插針，具有單鏈接（SingleLink）和雙鏈接（DualLink）兩種工作模式不論單鏈接還是雙鏈接都只使用一個插頭和一條電纜單鏈接時只使用24根插針中的一半即12根插針，雙鏈接時使用全部的24根插針單鏈接時DVI-D可以支持720/60P（最高85P）逐行掃描顯示雙鏈接時可以支持1080/60P（最高85P）逐行掃描顯示HDMI高清晰度多媒體接口HDMI（HighDefinitionMultimediaInterface）是在DVI的基礎上經(jīng)過改進發(fā)展出來的，增加了數(shù)字版權保護HDCP功能與DVI相比HDMI增加了多聲道數(shù)字音頻傳輸功能，因此更適用于高清晰度家庭影院設備之間的連接HDMI的標準是由HDMI論壇（HDMIFounder）制定的插頭的針腳與DVI兼容但采用了不同的封裝尺寸，HDMI的插頭尺寸只有DVI的一半多一點目前HDMI傳輸?shù)男盘柛袷脚cDVI相同數(shù)字顯示接口DVI和HDMI可用于短距離連接LCD顯示器、LDVI與HDMI的外觀和尺寸DVIHDMIDVI與HDMI的外觀和尺寸DVIHDMIDVI-D傳輸?shù)男盘柛袷芥溄臃绞绞褂貌遽様?shù)量傳輸碼率最高分辨率DVI單鏈接12針3.96Gb/s(時鐘頻率165MHz)計算機顯示UXGA(1600x1200)/60HzSXGA(1280x1024)/85HzHDTV顯示1080/60i(1920x1080/60場，隔行)720/60P(1280x720/60幀，逐行，最高85幀)DVI雙鏈接24針2x3.96Gb/s(時鐘頻率165MHz)計算機顯示QXGA(2048x1536)/60HzDVI-D傳輸?shù)男盘柛袷芥溄臃绞绞褂貌遽様?shù)量傳輸碼率最高分辨彩色電視制式NTSC彩色電視制的主要特性是：(1)525行/幀,30幀/秒(2)高寬比：電視畫面的長寬比為4:3(3)隔行掃描，一幀分成2場(field)，262.5線/場(4)在每場的開始部分保留20掃描線作為控制信息，因此只有485條線的可視數(shù)據(jù)。

(5)每行63.5微秒，水平回掃時間10微秒(包含5微秒的水平同步脈沖)，所以顯示時間是53.5微秒(6)顏色模型：YIQ(7)美國、加拿大等大部分西半球國家，及日本、韓國、菲律賓和中國的臺灣采用這種制式。彩色電視制式NTSC彩色電視制的主要特性是：彩色電視制式倒相正交平衡調(diào)幅制PAL制式電視信號的特性：625行(掃描線)/幀，25幀/秒(40ms/幀)(2)每場中有25行作為場回掃，所以每幀中只有575行是有效行。(3)高寬比(aspectratio)：4:3(4)隔行掃描，2場/幀，312.5行/場(5)顏色模型：YUV(6)西歐、中國和朝鮮等國家采用這種制式。彩色電視制式倒相正交平衡調(diào)幅制PAL制式電視信號的特性：高清電視技術標準國際標準國際電信聯(lián)盟：ITU-RBT.709-5國家標準美國電影電視工程師協(xié)會：SMPTE274M，SMPTE296M中國國家廣電總局：GY/T155-2000歐廣聯(lián)：EBU-TECH3299高清電視技術標準國際標準ITU-RBT.709-5建議書部分內(nèi)容

–1080P&i每行有效樣點數(shù)1920每幀有效掃描行1080取樣結構正交取樣像素形狀方形像素畫面寬高比16:9每幀掃描行數(shù)1125行

(原1250行標準已經(jīng)取消)垂直掃描類型逐行或2:1隔行掃描垂直掃描頻率（逐行）逐行23.976/24/25/29.97/30/50/59.94/60幀垂直掃描頻率（隔行）隔行50/59.94/60場取樣頻率亮度74.25MHz，色度37.125MHz取樣頻率(1080/50P、60P)亮度148.5MHz，色度74.25MHz0dB帶寬亮度30MHz，色度15MHz量化電平8或10比特注：垂直掃描頻率為23.976、29.97、59.94Hz時取樣頻率比表中列出的值降低了1/1000ITU-RBT.709-5建議書部分內(nèi)容–1080P&SMPTE274M部分內(nèi)容

–1080P&i每行有效樣點數(shù)1920每幀有效掃描行1080取樣結構正交取樣像素形狀方形像素畫面寬高比16:9每幀掃描行數(shù)1125行垂直掃描類型逐行或2:1隔行掃描垂直掃描頻率（逐行）逐行23.976/24/25/29.97/30/50/59.94/60幀垂直掃描頻率（隔行）隔行50/59.94/60場取樣頻率亮度74.25MHz，色度37.125MHz取樣頻率(1080/50P、60P)亮度148.5MHz，色度74.25MHz0dB帶寬亮度30MHz，色度15MHz量化電平8，10或12比特（單鏈接時不能傳輸12比特信號)注：垂直掃描頻率為23.976、29.97、59.94Hz時取樣頻率比表中列出的值降低了1/1000SMPTE274M部分內(nèi)容–1080P&i每行有效樣點廣電總局GY/T155-2000部分內(nèi)容–1080/24P&50i每行有效樣點數(shù)1920每幀有效掃描行1080取樣結構正交取樣像素形狀方形像素畫面寬高比16:9每幀掃描行數(shù)1125行垂直掃描類型逐行或2:1隔行掃描垂直掃描頻率（逐行）逐行24幀垂直掃描頻率（隔行）隔行50場取樣頻率亮度74.25MHz，色度37.125MHz0dB帶寬亮度30MHz，色度15MHz量化電平8或10比特廣電總局GY/T155-2000部分內(nèi)容–1080/2SMPTE296M部分內(nèi)容–720P每行有效樣點數(shù):1280每幀有效掃描行:720取樣結構:正交取樣像素形狀:方形像素畫面寬高比:16:9每幀掃描行數(shù):750行垂直掃描類型:逐行掃描垂直掃描頻率:

23.976/24/25/29.976/30/50/59.94/60幀取樣頻率:亮度74.25MHz，色度37.125MHz量化電平:8或10比特注：垂直掃描頻率為23.976、29.97、59.94Hz時取樣頻率比表中列出的值降低了1/1000SMPTE296M部分內(nèi)容–720P每行有效樣點數(shù):1EBU-TECH3299部分內(nèi)容–720P每行有效樣點數(shù):1280每幀有效掃描行:720取樣結構:正交取樣像素形狀:方形像素畫面寬高比:16:9每幀掃描行數(shù):750行垂直掃描類型:逐行掃描垂直掃描頻率:50幀取樣頻率:亮度74.25MHz，色度37.125MHz量化電平:8或10比特注：720/50P是EBU推薦的高清傳輸格式和4種高清制作格式之一，其它3種高清制作格式是1080/50i、1080/25P和1080/50PEBU-TECH3299部分內(nèi)容–720P每行有效樣點不同國家和地區(qū)采用的高清掃描格式掃描格式使用國家和地區(qū)1080/60i美國CBS，HBO，NBC等，日本，韓國，臺灣地區(qū)，部分南美國家720/60P美國ABC，F(xiàn)OX，ESPN1080/50i澳大利亞，中國，香港，新加坡720/50P歐洲（尚未開始實際的720/50P播出）注：1.實際播出的60i和60P都是相關頻率同比降低1/1000的59.94i和59.94P2.歐洲的一些電視臺已經(jīng)開始用1080/50i播出高清節(jié)目不同國家和地區(qū)采用的高清掃描格式掃描格式使用國家和地區(qū)10高清電視標準高清晰度電視的標準主要有兩種1080i和P720P隔行的1080/50i、60i和逐行的720/50P、60P用于播出和制作1080/24P、25P和30P只用于節(jié)目制作和交換1080/50P和60P還沒有實用化地域分布規(guī)律在原NTSC國家和地區(qū)中除了美國的ABC和FOX采用了720/60P（720/59.94P）以外高清播出大多采用了1080/60i（1080/59.94i）在原PAL國家和地區(qū)中大部分采用了1080/50i歐廣聯(lián)（EBU）建議用720/50P作為歐洲的高清播出格式，720/50P、1080/50i、1080/25P和1080/50P用于高清制作目前歐洲已經(jīng)開始播出的高清節(jié)目都是1080/50i。表7示出了不同國家和地區(qū)采用的高清掃描格式高清電視標準高清晰度電視的標準主要有兩種高清數(shù)字電視技術標準小結國際標準化組織如ITU（國際電訊聯(lián)盟）的技術標準等級最高，涵蓋的范圍最大各國家和地區(qū)的技術標準如SMPTE、EBU以及GY/T（中國國家廣電總局）均符合ITU標準，但涵蓋的范圍可能比ITU小ITU等國際標準一般叫作“建議書”而不稱為“標準”，看起來只是“建議”但具有事實上的強制性采用符合國際技術標準制作的電視節(jié)目有利于國際間的節(jié)目交換每幀1920x1080像素的畫面被稱為高清晰度通用圖像格式CIF（CommonImageFormat），是國際通用的圖像交換格式高清數(shù)字電視技術標準小結國際標準化組織如ITU（國際電訊聯(lián)盟高清與標清電視的差別寬高比清晰度（分辨率）色域亮度方程高清與標清電視的差別寬高比高清與標清的差別-寬高比標清電視屏幕4:3的寬高比是參考普通電影銀幕1.37:1寬高比制定的電視一般以整數(shù)與整數(shù)之比來表達寬高比例如：4:3，16:9電影是以屏幕高度為1寬度為高度倍數(shù)的形式表達寬高比例如：1.85:1，2.39:1等寬高比4:3用電影的表示方法就是1.33:1高清電視屏幕的寬高比16:9（1.78:1）是參考遮幅寬銀幕電影1.85:1的寬高比制定的美國、歐洲和澳大利亞的部分標清數(shù)字電視也采用16:9，但在中國和其它大多數(shù)國家、地區(qū)只有高清采用16:9高清與標清的差別-寬高比標清電視屏幕4:3的寬高比是參考普通高清與標清的差別-寬高比SDTV4:3(1.33:1)美國、歐洲和澳大利亞的部分標清數(shù)字電視也采用16:9，但在中國和其它大多數(shù)國家和地區(qū)只有高清采用16:9寬高比標清電視屏幕寬高比4:3是參考普通電影銀幕1.37:1寬高比制定的HDTV16:9(1.78:1)高清電視屏幕寬高比16:9，是參考遮幅寬銀幕電影1.85:1寬高比制定的高清與標清的差別-寬高比SDTV4:3(1.33:1)美高、標清上下變換時的寬高比處理在相當長的時間內(nèi)高清與標清都是共存的，因此經(jīng)常需要在高清與標清之間進行上、下變換在進行高清與標清的上、下變換處理時主要問題是寬高比轉(zhuǎn)換16:9與4:3高標清上、下變換時常用的三種模式信箱（Letterbox）：保持原畫面寬度不變切邊（EdgeCrop）：保持原畫面高度不變變形（Squeeze）：保持原畫面的寬度和高度都不變半信箱模式介于信箱與切邊模式之間的14:9信箱與16:9信箱模式相比14:9信箱在4:3的畫幅上可視范圍更大一些與4:3切邊模式相比切割成14:9時去掉的內(nèi)容比較小半信箱模式除了14:9外還有13:9和15:9高、標清上下變換時的寬高比處理在相當長的時間內(nèi)高清與標清都是16:9下變換至4:3信箱變形切邊原畫面寬度不變原畫面高度不變原畫面寬度、高度都不變16:9下變換至4:3信箱變形切邊原畫面原畫面原畫面16:9信箱與14:9信箱的對比16:9信箱14:9信箱16:9切邊至14:916:9信箱與14:9信箱的對比16:9信箱14:9信箱164:3上變換至16:9信箱變形切邊原畫面寬度不變原畫面高度不變原畫面寬度、高度都不變4:3上變換至16:9信箱變形切邊原畫面原畫面原畫面像素尺寸相同時標清與高清的比較標清:720x57641萬像素高清:1920x1080207萬像素高清:1280x72092萬像素像素尺寸相同時標清與高清的比較標清:720x576高清圖像尺寸相同時標清與高清的比較標清:720x57641萬像素高清:1920x1080207萬像素圖像尺寸相同時標清與高清的比較標清:720x576高清高清的信息量幾乎是標清的6倍高清的信息量幾乎是標清的6倍標清電視色域NTSC色域1953年制定，采用C光源（x=0.3101，y=0.3162）為基準白三基色坐標R：x=0.67，y=0.33G：x=0.21，y=0.71B：x=0.14，y=0.08EBU色域（PAL色域）1966年制定，采用D65光源（x=0.3127，y=0.3290）為基準白三基色坐標R：x=0.64，y=0.33G：x=0.29，y=0.60B：x=0.15，y=0.06SMPTE-C色域采用D65光源（x=0.3127，y=0.3290）為基準白三基色坐標R：x=0.630，y=0.340G：x=0.310，y=0.595B：x=0.155，y=0.070標清亮度方程Y=0.30R+0.59G+0.11B標清電視色域NTSC色域高清電視色域ITU-R709（HDTV）色域1966年制定，采用D65光源（x=0.3101，y=0.3162）為基準白三基色坐標R：x=0.64，y=0.33G：x=0.30，y=0.60B：x=0.15，y=0.06高清亮度方程Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B高清電視色域yx0.80.70.60.50.40.30.20.100 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7GBR可見光范圍EBU&HDTVNTSCSMPTE-C

NTSCEBUSMPTE-CHDTV(ITU-R709)xyxyxyxyR0.6700.3300.6400.3300.6300.3400.6400.330G0.2100.7100.2900.6000.3100.5950.3000.600B0.1400.0800.1500.0600.1550.0700.1500.060基準白IIICD65D65D65基準白坐標0.31010.31620.31270.32900.31270.32900.31270.3290CIED65電視的色域yx0.80 0.1 0.2 0.3 0.4 100%彩條標清彩條Y波形高清彩條Y波形Y=0.30R+0.59G+0.11BY=0.2126R+0.7152G+0.0722B標清與高清的彩條測試信號100%彩條標清彩條Y波形高清彩條Y波形Y=0.30R+0.彩色數(shù)字電視簡介彩色數(shù)字電視簡介視覺的時間域響應特性讓觀察者觀察按時間重復的亮度脈沖，如果閃爍頻率比較低，人眼就有一亮一暗的感覺。如果閃爍頻率足夠高，人眼看到的則是一個恒定的亮點。閃爍感剛好消失的重復頻率叫做臨界閃爍頻率，經(jīng)測定為46HZ。電影播放過程中，每秒投射24幅畫面，每幅畫面投射過程中用機械擋光閥遮擋一次，這樣就得到了48HZ的閃爍頻率。要保持畫面中物體運動的連續(xù)性，要求每秒鐘攝取的畫面數(shù)約為25幀左右。視覺的時間域響應特性讓觀察者觀察按時間重復的亮度脈沖，如果閃YUV、YIQ與YCbCr顏色空間人眼對彩色細節(jié)的分辨能力遠比對亮度細節(jié)的分辨能力低，通常把RGB空間表示的彩色圖像變換到YUV或者YIQ顏色空間。每一種彩色空間都產(chǎn)生一種亮度分量信號和兩種色度分量信號，而且亮度信號(Y)和色度信號(U、V)是相互獨立的，每一種變換使用的參數(shù)都是為了適應某種類型的顯示設備。彩色電視信號中采用YIQ或者YUV空間一是為了兼容黑白電視，二是為了實現(xiàn)壓縮。YUV、YIQ與YCbCr顏色空間人眼對彩色細節(jié)的分辨能力遠YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV模型用于PAL制式的電視系統(tǒng)，Y表示亮度，UV并非任何單詞的縮寫。Y=0.299R+0.587G+0.114BU=0.493(B–Y)V=0.877(R–Y)YUV空間相當于對RGB空間做了一個解相關的線性變化。U和V的比值決定色調(diào)，而(U2+V2)1/2代表顏色的飽和度。YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV模型用于PAL制式的YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YIQ模型與YUV模型類似，用于NTSC制式的電視系統(tǒng)。YIQ顏色空間中的I和Q分量相當于將YUV空間中的UV分量做了一個33度的旋轉(zhuǎn)。YCbCr顏色空間是由YUV顏色空間派生的一種顏色空間，主要用于數(shù)字電視系統(tǒng)中。從RGB到YCbCr的轉(zhuǎn)換中，輸入、輸出都是8位二進制格式。YUV、YIQ與YCbCr顏色空間YUV、YIQ與YCrCb顏色空間YUV、YIQ與YCrCb顏色空間清晰度（分辨率）的表達方法不同行業(yè)表達清晰度（分辨率）的方法電視清晰度的表示法線、電視線、帶寬、調(diào)制度膠片清晰度的表示法每毫米線對（LinePair/mm）計算機圖形、數(shù)碼相機清晰度表示法像素總的趨勢是不同的行業(yè)都采用像素表達清晰度數(shù)字電視和數(shù)字電影的拍攝和顯示都采用了有限像素的器件如CCD、CMOS、LCD、PDP電視/電影信號數(shù)字化后其取樣點數(shù)量是有限的采用像素有利于統(tǒng)一不同行業(yè)有關清晰度的表達方法清晰度（分辨率）的表達方法不同行業(yè)表達清晰度（分辨率）的方法電視清晰度的表達法

–線、電視線、帶寬、調(diào)制度模擬電視時代用“線”或“電視線”表示清晰度垂直清晰度垂直清晰度用線數(shù)表示，與有效掃描行數(shù)相關垂直清晰度一般相當于有效掃描行數(shù)的50–70%（科爾系數(shù)）在理想的極端條件下其最大值與有效掃描行數(shù)相同電視清晰度的表達法

–線、電視線、帶寬、調(diào)制度模擬電視時水平清晰度–絕對清晰度（線）水平清晰度的兩種表達法絕對清晰度：線相對清晰度：電視線絕對清晰度的定義:水平方向上實際顯示的黑白線條數(shù)例如，在水平方向上顯示400條線(黑色/白色各200條)時稱水平清晰度為400線水平清晰度–絕對清晰度（線）水平清晰度的兩種表達法水平清晰度–相對清晰度（電視線）相對清晰度考慮了畫面寬高比的因素因為電視畫面的寬高比是4:3，所以在象素寬高尺寸相同的條件下水平方向上能夠容納的象素數(shù)量是垂直方向上的4/3倍例如，在線距相同的情況下垂直方向顯示300條線時水平方向上能夠顯示400條線水平清晰度–相對清晰度（電視線）相對清晰度考慮了畫面寬高相對清晰度（電視線）為了在同一系統(tǒng)中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在電視技術中把畫面寬高比與水平方向上顯示線條數(shù)的乘積稱為電視線例如，在水平方向上顯示400條線時稱水平清晰度為 400x3/4=300電視線相對清晰度（電視線）為了在同一系統(tǒng)中用相同的度量方法表示不同相對清晰度（電視線）因為用電視線表達的水平清晰度是相對值，所以在顯示相同線條數(shù)量的情況下畫面寬高比不同時水平清晰度是不同的例如，同樣在水平方向上顯示400條線時如果畫面寬高比是16:9則水平清晰度為400x9/16=225電視線相對清晰度（電視線）因為用電視線表達的水平清晰度是相對值，所水平清晰度–帶寬與調(diào)制度電視的水平清晰度還可以用帶寬或調(diào)制度表示帶寬與調(diào)制度是頻率與電平（幅度）之間的函數(shù)關系，是MTF（調(diào)制傳輸函數(shù)）在電視技術中的專用表述帶寬是在約定電平值的位置計量頻帶寬度電視技術中經(jīng)常使用的三種帶寬0dB帶寬，最大電平處對應的帶寬-1dB帶寬，與0dB相比電平下降10%處對應的帶寬-3dB帶寬，與0dB相比電平下降30%處對應的帶寬調(diào)制度是在約定頻率點的位置計量電平值例如標清攝像機以0.5MHz的輸出幅度作為參考電平，5MHz頻率點的輸出電平與參考電平之比即為調(diào)制度，用百分比表示水平清晰度–帶寬與調(diào)制度電視的水平清晰度還可以用帶寬或調(diào)某電視系統(tǒng)的幅度–頻率特性0dB帶寬4MHz-1dB帶寬5MHz-3dB帶寬6MHz6MHz調(diào)制度70%5MHz調(diào)制度90%某電視系統(tǒng)的幅度–頻率特性0dB帶寬-1dB帶寬-3d標準清晰度電視(ITURBT.601-2)在水平方向上顯示400條黑色和白色線條相當于在一行的有效掃描期間(53.3微秒)內(nèi)使正弦波變化200次

200個周期/53.3微秒=3.75MHz 電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關系53.3μS內(nèi)正弦波變化200個周期1行標準清晰度電視(ITURBT.601-2)在水平方向上標清傳輸帶寬與水平清晰度的關系標準清晰度電視畫面寬高比為4:3時在水平方向上顯示400條黑白線稱水平清晰度為400線或300電視線

每1MHz帶寬相當于

300電視線/3.75MHz=80電視線/1MHz

或400線/3.75MHz=107線/1MHz標準清晰度電視亮度信號的0dB傳輸帶寬為6MHz，相當于水平清晰度 6MHzx80電視線/1MHz=480電視線 或6MHzx107線/1MHz=640線 （ITU-RBT.601-5規(guī)定的標清亮度信號0dB帶寬為5.75MHz，但實際產(chǎn)品的0dB帶寬大多為6MHz）重現(xiàn)720線需要的帶寬為 720/107=6.75MHz(取樣頻率13.5MHz的1/2)標清傳輸帶寬與水平清晰度的關系標準清晰度電視畫面寬高比為4:高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視(ITU-RBT.709-3)在水平方向上顯示400條黑色和白色線條相當于在一行的有效掃描期間(25.858微秒)內(nèi)使正弦波變化200次

200個周期/25.858微秒=7.734MHz25.858μS內(nèi)正弦波變化200個周期1行高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視(ITU-RB高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視畫面寬高比為16:9，在水平方向上顯示400條黑白線稱水平清晰度為400線或225電視線

每1MHz帶寬相當于

225電視線/7.734MHz=29電視線/1MHz

或400線/7.734MHz=52線/1MHz高清晰度電視亮度信號的0dB傳輸帶寬為30MHz，相當于水平清晰度 30MHzx29電視線/1MHz=870電視線 或30MHzx52線/1MHz=1550線重現(xiàn)1920線需要的帶寬為1920/52=37.125MHz(取樣頻率74.25MHz的1/2)高清傳輸帶寬與水平清晰度的關系高清晰度電視畫面寬高比為16:電影膠片清晰度的表達方法–線對膠片采用每毫米線對（LinePair/mm）表示清晰度電視與膠片對清晰度的定義不同膠片：400線清晰度是指400線對（LinePair），顯示400線對就是800條線電視：400線清晰度是指顯示400條線，相當于膠片的200線對電影膠片清晰度的表達方法–線對膠片采用每毫米線對（Lin數(shù)字影像清晰度的表達方法–像素像素是組成圖像的最小單位數(shù)字影像（如數(shù)碼相機等）和計算機圖形處理采用像素表示清晰度傳送彩色圖像需要RGB（或Y/B-Y/R-Y）三個獨立的分量，因此每個像素實際上都是由3個單色像素組成的用像素表達數(shù)字電視清晰度標清數(shù)字電視480/60i：每行720個取樣點（亮度），每幀有效掃描線480行

720x480，每幀畫面34萬像素576/50i，每行720個取樣點（亮度），每幀有效掃描線576行

720x576，每幀畫面41萬像素高清數(shù)字電視1080i或P：每行1920個取樣點（亮度），每幀有效掃描線1080行

1920x1080，每幀畫面207萬像素720P：每行1280個取樣點（亮度），每幀有效掃描線720行

1280x720，每幀畫面92萬像素數(shù)字影像清晰度的表達方法–像素像素是組成圖像的最小單位清晰度表達方式小結表達清晰度的方式電視采用線、電視線攝影膠片采用每毫米線對（LinePair/mm）計算機圖形處理采用像素上述三種表達方式的優(yōu)點是簡單直觀，缺點是不夠嚴謹調(diào)制傳輸函數(shù)（MTF）優(yōu)點：可以準確清晰地表達系統(tǒng)性能缺點：不夠簡單直觀帶寬和調(diào)制度帶寬和調(diào)制度實際上就是MTF在電視行業(yè)的應用特例常用表示法用帶寬描述系統(tǒng)性能用調(diào)制度描述攝像機的清晰度像素既可以表達拍攝、顯示和放映設備的清晰度，也可以表達系統(tǒng)性能清晰度表達方式小結表達清晰度的方式電視信號的數(shù)字化數(shù)字化就是把在時間軸和電平軸上連續(xù)變化的模擬電視信號離散化包括電視信號在內(nèi)的各種信息的原始形態(tài)都是模擬的，需要用有限的取樣點和有限的電平階去表現(xiàn)在時間和電平上無限變化的模擬信號取樣取樣就是把電視信號在時間軸上離散化，用有限像素表現(xiàn)