《視頻技術(shù)基礎(chǔ)》第2章

《視頻技術(shù)基礎(chǔ)》第2章

電視成像原理與

視頻信號的產(chǎn)生2.1概述要實現(xiàn)圖像信息的傳輸，需要將景物的光圖像轉(zhuǎn)換成圖像電信號。（1）光——電轉(zhuǎn)換過程是依靠攝像器件（含光學鏡頭）完成的。（2）像素：將一幅空間上連續(xù)的黑白圖像分解成許多小單元，稱為像素。（3）掃描：將圖像分解成像素后順序傳送。

攝像管

光電轉(zhuǎn)換原理示意圖攝像管成像的機理利用光電導(dǎo)材料將光像變成電荷像，再通過電子束掃描拾取電荷，變成圖像信號。無光照射時，光敏半導(dǎo)體材料體電阻很大；有光照射到靶面外層，光敏半導(dǎo)體材料的電阻變小，且變化量與光通量成正比。利用這一特性，通過鏡頭在靶面外側(cè)形成的光學圖像，變成光敏材料的電阻構(gòu)成了電荷像。

由于靶平面的橫向電阻遠遠大于靶剖面的縱向（光傳播方向）電阻，靶面的電荷不會橫向擴散。利用有一定截面積的電子束掃描靶的內(nèi)側(cè)，靶面被分解成若干獨立的單元象素。每個象素可等效一個光敏電阻和一個電容，電荷被存儲在等效電容中。

當電子束射向靶且掃過靶上的某一象素時，等效電容上的電荷通過電子束，陰極，信號電極，外接負載電阻RL，靶壓電源放電，在負載電阻RL形成視頻信號輸出。象素的等效電容在未被掃描期間完成的是充電過程，在電子束掃描期間完成的是放電過程。CCD圖像傳感器1970年出現(xiàn)電荷耦合器件（ChargeCoupledDevices，CCD），1987年報告了第一代廣播用CCD攝像機，相繼出現(xiàn)SDTV和HDTV的CCD攝像機。CCD傳感器是一種低電壓自掃描器件，重量輕，隔行析像好大大改善了成像系統(tǒng)的垂直分辨率。CCD圖像傳感器工作原理：（1）光－電轉(zhuǎn)換：光敏區(qū)（感光區(qū)）在光照下產(chǎn)生光電子，將像素的明暗程度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)值的光電荷量；（2）電荷轉(zhuǎn)移：存儲區(qū)接收感光區(qū)產(chǎn)生的光電荷；（3）自掃描：不依靠外加磁場，由加在CCD電極上的時鐘脈沖控制，對應(yīng)于各像素的光電荷按順序轉(zhuǎn)換成電信號輸出，形成視頻信號。CCD器件的基本結(jié)構(gòu)

信息存儲P型半導(dǎo)體基片UG>UthMOS金屬電極反型層光敏面光SiO2UBUAP型硅<電荷轉(zhuǎn)移（耦合）光敏單元光電荷轉(zhuǎn)移單元完成光/電轉(zhuǎn)換完成電信號傳輸Φ1Φ2Φ3Φ4Φ1Φ22V10→2V10V10V2V2VΦ1Φ2Φ3Φ4Φ1Φ22V2V10V10V2V2V電荷轉(zhuǎn)移（耦合）電荷轉(zhuǎn)移（耦合）Φ1Φ2Φ3Φ4Φ1Φ210V2V10V10V10V2VΦ1Φ2Φ3Φ4Φ1Φ22V2V10V10V→10V2VIdRSUDRN＋P-SiOGCR2CR1輸出信號A信息拾取VR2.2CCD像感器的抽樣原理電子束掃描的攝像器件在水平方向上輸出的信號是連續(xù)的，所輸出信號的視頻頻帶帶寬決定于電視掃描制式（以后再討論）。CCD攝像器件存在一個讀出轉(zhuǎn)移過程——自掃描方式完成。光屏蔽（鋁）視頻輸出水平寄存器CCD光敏單元垂直寄存器行間轉(zhuǎn)移型CCD攝像器件的結(jié)構(gòu)CCD的一個象素分成兩個關(guān)鍵部分：一個光敏單元和一個離散分布垂直寄存器，寄存器不受光照射。在場掃描正程期間，光敏單元積累的電荷正比于投射到光敏面上的光子。在場消隱期，光敏單元的電荷迅速轉(zhuǎn)移到相鄰的垂直寄存器中。在下一個場正程期間，在光敏單元積累電荷的同時，垂直寄存器的電荷在行逆程逐行向水平移位寄存器轉(zhuǎn)移，每個行周期只轉(zhuǎn)移一行；從水平移位寄存器順序讀出一行象素電荷，輸出視頻圖像信號。光學抽樣分析

任何物體在某一方向上的光強分布都可以通過傅立葉變換分解成具有不同空間頻率的周期性變化成分，即正弦波光柵。CCD像感器的光電變換實際是光敏單元對正弦波光柵的抽樣。xL0Wtuc0ut0xL0xL0W光學抽樣分析要求CCD光敏單元所進行的光－電轉(zhuǎn)換必須滿足抽樣定理。即Fs≥2F0Fs

——CCD光敏單元水平方向的重復(fù)頻率F0——光信號的最高空間頻率CCD的象素數(shù)是影響CCD攝像機分辨率的主要因素。面陣CCD攝像器件的三種基本結(jié)構(gòu)光敏區(qū)存儲區(qū)(a)(b)(c)2.3CCD的光－電轉(zhuǎn)換(a)幀轉(zhuǎn)移型面陣CCD（b）行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD（c）幀行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD感光區(qū)存儲區(qū)FT方式水平區(qū)感光區(qū)存儲區(qū)視頻輸出

（1）FT－CCD結(jié)構(gòu)及其自掃描典型的FT－CCD（FrameTransferCCD）它由四大部分組成：光敏區(qū)（感光區(qū)）、存儲區(qū)、水平移位寄存器（水平區(qū)）和讀出區(qū)（讀出放大器）。光敏區(qū)與存儲區(qū)的結(jié)構(gòu)相同，只是前者感光，后者由于沒有光敏層而不感光。

要傳輸一幅平面圖像，首先由CCD的光敏單元將連續(xù)的空間光學圖像分解，然后將每個象素進行光電轉(zhuǎn)換，將該象素所對應(yīng)的電信號順序轉(zhuǎn)換出去，形成視頻信號。在FT-CCD結(jié)構(gòu)中，電荷從上到下，從左到右的轉(zhuǎn)移，它是由加在CCD各電極上的時鐘脈沖控制完成的。所謂自掃描是相對電子束掃描而言的。在面陣CCD攝像器件的光敏單元中，電荷的轉(zhuǎn)移是由加在CCD各電極上的時鐘脈沖控制完成的。而這些時鐘脈沖是與電子束掃描形成光柵的行、場同步脈沖同步的。CCD攝像器件的電信號讀出是依靠電極上的時序脈沖完成的，不需外加偏轉(zhuǎn)磁場，故稱為CCD的自掃描。（2）行間轉(zhuǎn)移型(IT型，InterlineTransfer)如圖所示。攝像器件的光敏成像部分和存儲部分以垂直列相間的形式組合。在場正程期間，在成像列積累信號電荷，場消隱期間一次轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的存儲列上。存儲列的信號在每一行消隱期間沿垂直方向下移一個單元；在行正程期間，由水平CCD移位寄存器逐像素讀出信號。(b)光敏區(qū)存儲區(qū)行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD（3）幀行間轉(zhuǎn)移型FIT－CCD（FrameInterlineTransferCCD）視頻輸出光敏單元光敏區(qū)存儲區(qū)垂直移位寄存器FIT－CCD結(jié)構(gòu)2．3．2MOS型像傳感器及其工作原理

互補型金屬氧化物半導(dǎo)體（ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorCMOS）CMOS圖像傳感器的特點：1.低電壓工作和低功耗；2.與片上電子電路（如控制邏輯、定時、圖像處理、DSP、接口電路）兼容。網(wǎng)絡(luò)攝像機，網(wǎng)眼等；3.圖像數(shù)據(jù)隨機存??；4.低成本、體積??；性噪比、靈敏度較低（0.1～1Lx）、空間分辨率、5.動態(tài)范圍、光譜特性較差；CMOS圖像傳感器的工作原理：CMOS圖像傳感器的各個象素實質(zhì)上是一個個的微型光敏二極管。在象素曝光期間，入射光照射光敏二極管VD而產(chǎn)生電荷并存儲于電容器C上。在控制電壓作用下，場效應(yīng)管VT導(dǎo)通后，電容C上積累的電荷通過VT傳送至垂直總線上的負載電阻RL并轉(zhuǎn)換成電壓信號。輸出放大器VDHDRLEQ34Q33Q32Q31Q24Q23Q22Q21Q14Q13Q12Q11Qh4Qh3Qh2Qh1H2H3H1H4V2V1V3垂直掃描器水平掃描器輸出2．3．4彩色視頻信號的產(chǎn)生

要獲取彩色視頻信號，不能簡單采用單片的CCD像傳感器，因為此時CCD像傳感器在進行光電轉(zhuǎn)換時只對光的強弱敏感，也就是說，它只能識別光強，不能識別波長或光譜。為了得到彩色視頻信號，需要將景物的彩色分解成三種基色光后再分別投射到三片CCD像傳感器上，再由CCD讀出各自對應(yīng)的三種基色信號。

EREGEBEB0EG0ER0B0R0G0光電信號處理與傳輸

RC

FC光電光電GCBCFCR0F0G0

B0三片式CCD彩色攝像機結(jié)構(gòu)框圖綠色濾色器藍色濾色器紅色濾色器光敏單元光敏單元和濾色器的排列關(guān)系GHYLCCD緩沖1H延遲彩色分離緩沖緩沖低通Ⅱ低通Ⅰ低通Ⅱ低通Ⅱ放大放大放大緩沖處理處理亮度信號放大減法＋－混合混合混合R-Y調(diào)制B-Y調(diào)制±900SYNC副載波處理RBG彩色電視信號圖像信號處理器2.4逐行掃描與隔行掃描2.4.1顯象管掃描的光柵結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的顯示器采用CRT（cathoderaytube陰極射線管）顯示，高速運動的電子束轟擊屏幕上的熒光物質(zhì)發(fā)光。熒光屏的發(fā)光強弱取決于轟擊電子的數(shù)量與速度，只要用代表圖像的電信號去控制電子束的強弱，在磁偏轉(zhuǎn)電流的作用下，電子束有規(guī)律的自上而下掃描整個屏幕，便能完成由電到光的轉(zhuǎn)換，顯示出與景物一致的圖像。

CCD攝像器件與液晶顯示器件的工作方式與顯象管的工作方式有所不同——自掃描方式。（1）概述：顯像管中的電子束掃描是通過在水平偏轉(zhuǎn)線圈和垂直偏轉(zhuǎn)線圈中通過鋸齒電流來實現(xiàn)的。行掃描：在水平偏轉(zhuǎn)線圈所產(chǎn)生的垂直磁場作用下，電子束沿著水平方向掃描，叫做行掃描。場掃描：

在垂直偏轉(zhuǎn)線圈所產(chǎn)生的水平磁場作用下，電子束沿垂直方向掃描，叫做場掃描。光柵：

電子束掃描在熒光屏上形成的發(fā)光軌跡（掃描線）。

逐行掃描與隔行掃描：在逐行掃描中，所有幀的光柵都應(yīng)相互重合，這就要求幀掃描周期TZ是行掃描周期TH的整數(shù)倍，也就是說每幀的掃描行數(shù)Z為整數(shù)。

隔行掃描就是把一幀圖像分成兩場來掃：第一場掃描1、3、5、…奇數(shù)行，稱為奇數(shù)場；第二場掃描2、4、6、…偶數(shù)行，稱為偶數(shù)場。每幀圖像經(jīng)過兩場掃描，所有像素全部掃完。偶數(shù)場掃描線正好嵌在奇數(shù)場掃描線的中間，構(gòu)成一幅（幀）完整圖像。逐行掃描：一幀畫面（圖像）一次性完成掃描。隔行掃描：一幀畫面（圖像）分二場完成掃描。2222181675209211432111019817156413121191718202116151413121110987654312逐行掃描光柵隔行掃描光柵（2）逐行掃描光柵的形成(a)行掃描電流；(b)幀掃描電流；(c)掃描光柵圖2-1逐行掃描電流和光柵tiH(a)t1(b)THtTHt6iVt0t6TZtTZrTZ(c)t1t0t2t3t4THrt5t3t2t4t5t0t行掃描行掃描正程，行掃描正程時間THt行掃描逆程，行掃描逆程時間THr

行掃描周期：TH=THt+THr行掃描頻率：fH=1/TH場掃描場掃描正程，場掃描正程時間TVt場掃描逆程，場掃描逆程時間TVr

場掃描周期：TV=TVt+TVr場掃描頻率：fV=1/TV電視標準規(guī)定了行逆程系數(shù)α和場逆程系數(shù)β：

在顯象端，行場鋸齒波是與發(fā)送端送來的行、場同步脈沖同步的。若用Z表示一幀的掃描行數(shù)，TV=ZTH

實驗表明，只有當換幅頻率（即幀頻）才能得到比較好的圖像質(zhì)量。實際在屏幕上顯示的掃描行數(shù)小于Z。（3）隔行掃描光柵的形成：1.下一幀掃描起點與上一幀起點相同，以保證各幀掃描光柵重迭；2.相鄰兩場掃描光柵必須均勻鑲嵌，以獲得最高清晰度。由1，每幀掃描行數(shù)必須為整數(shù)，或相鄰兩場行數(shù)之和為一整數(shù)；由2，而各場掃描電流又都是一樣，則每場均須包含半行，每幀應(yīng)包含奇數(shù)行。這時，兩場掃描的起始點不相重合，但兩場光柵卻能均勻鑲嵌。7593211108641211110987654312理論上的理想情況理論上的理想情況隔行掃描應(yīng)滿足：1.下一幀掃描起點與上一幀起點相同，以保證各幀掃描光柵重迭；2.相鄰兩場掃描光柵必須均勻鑲嵌，以獲得最高清晰度。由1，每幀掃描行數(shù)必須為整數(shù)，或相鄰兩場行數(shù)之和為一整數(shù)；由2，每場均須包含半行，每幀掃描行數(shù)應(yīng)為奇數(shù)行。這時，兩場掃描的起始點不相重合，但兩場光柵卻能均勻鑲嵌。

幀掃描與場掃描的關(guān)系

在隔行掃描中，一幀圖像由兩場組成，顯然幀周期TF可表示為：在隔行掃描中，為了保證兩場掃描線在空間上均勻鑲嵌，為此按我國廣播電視標準，n=312，Z＝625行，fv=50HZfH＝15625HZ，每場312.5行。我國電視標準規(guī)定，每秒傳送25幀，每幀圖像為625行，每場掃描312.5行，每秒掃描50場。場頻為50Hz，不會有閃爍現(xiàn)象，一幀由兩場復(fù)合而成，每幀畫面仍為625行，圖像清晰度沒有降低，而頻帶卻壓縮了一半。2.4.2隔行掃描與逐行掃描的比較隔行掃描:為了保證電視圖像有足夠的清晰度，掃描行數(shù)需在600左右（我國標準為625行）；每幅圖像約44萬像素；為了保證不產(chǎn)生閃爍感覺，幀掃描頻率應(yīng)在48Hz以上，這樣圖像信號的頻帶就會很寬（11MHz），使設(shè)備復(fù)雜化。

采用隔行掃描的目的：為了既保證圖像的清晰度，又壓縮信號頻帶寬度。

Z=625視頻帶寬的計算：

（1）采用逐行掃描方式

TF=TV幀掃描正程的行數(shù)為Z（1－β）?？紤]到CCD的光學開口率小于1，光學圖像的細節(jié)不可能正好落在CCD的光敏單元上，應(yīng)乘以小于1的克爾系數(shù)K1，圖像垂直方向的有效行數(shù)（分辨率）應(yīng)為Z（1－β）K1；

掃描光柵的幅型比為K，可以認為水平方向的圖像分辨率與垂直方向是一致的，水平方向可能分解的象素數(shù)（即列數(shù)）為Z（1－β）K1·K因為一對黑白象素在光電轉(zhuǎn)換后對應(yīng)一個正弦波周期，所以水平方向的正弦波周期數(shù)

行掃描正程時間其中，TF——幀周期，水平方向可分解的正弦波的最小周期視頻信號的最高頻率

按我國廣播電視標準，取K1＝0.76，幅型K=4/3，幀頻fF＝50HZ，掃描行數(shù)Z=625。視頻信號的最低頻率是直流分量，光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的視頻信號的帶寬(11.10264228MHZ)2）采用隔行掃描方式幀周期與場周期的關(guān)系是

2.隔行掃描的優(yōu)缺點優(yōu)點：

既保證了圖像的清晰度，又壓縮信號頻帶寬度。

缺點：（1）行間閃爍效應(yīng)。（2）由于系統(tǒng)的不穩(wěn)定出現(xiàn)并行現(xiàn)象時，兩場光柵不能均勻相嵌，垂直分解力下降，圖像清晰度下降。（3）動態(tài)垂直分解力降低，運動物體的圖像出現(xiàn)左右“扭動”的垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象，圖像邊緣閃爍。（4）隔行掃描產(chǎn)生的視頻信號對于壓縮處理和后期視頻制作帶來了困難。2．5視頻信號與電視圖像的基本參數(shù)

2．5．1掃描參數(shù)幅型比K＝寬/高＝4/3，2﹕1隔行掃描；幀頻，幀周期；場頻，場周期；幀周期與場周期的關(guān)是；

每幀掃描行數(shù)：Z＝625行，每幀有效掃描行數(shù)：575行；

行掃描周期

：TH=TZ/Z=40ms/625=64μs，行頻：fH=fZ×Z=25Hz×625=15625Hz。

2.5.2清晰度與分解力

圖像的清晰度——人眼主觀感覺到的圖像細節(jié)的清晰程度。

圖像的分解力——電視系統(tǒng)分解象素的能力。

1.垂直分解力M電視系統(tǒng)沿圖像的垂直方向上能分解的象素數(shù)。電視系統(tǒng)的垂直分解力決定于圖像的每幀有效掃描行數(shù)?？紤]圖像的邊緣與水平掃描線不可能完全重合需要引入小于1的克爾系數(shù)（取值為0.76），對于逐行掃描的情況，

考慮隔行掃描電視系統(tǒng)的由于并行現(xiàn)象，垂直分解力會下降.引入隔行因子（取值0.6~0.7）,M的單位為線2.水平分解力N電視系統(tǒng)沿圖像的水平方向上能分解的象素數(shù)。電視系統(tǒng)的水平分解力主要與視頻信號帶寬有關(guān)，與傳輸通道和設(shè)備的通頻帶寬有關(guān)，頻帶越寬，圖像的水平分解力越高。一般取圖像的水平分解力與垂直分解力相當。3.分解力的測量方法電視測試卡測試方法，人眼測試、示波器測試1MHz相當80TVL數(shù)字測量方法2.5.3圖像對比度、灰度

1.圖像的對比度——圖像中最大亮度，——圖像中最小亮度，——環(huán)境亮度圖像的對比度或

2.電視圖像的灰度

灰度——圖像從亮到暗之間的亮度層次，用灰度等級表示。圖像中能分辨的灰度等級越多，圖像越柔和，逼真；反之贗像感就越強。一般來說，圖像的對比度越大，圖像的灰度層次也就越豐富。由人眼的視覺特性可知，人眼對亮度的分辨級數(shù)（灰度）受到對比度靈敏度閾值的限制，以此可得到人眼可以分辨的亮度層次。設(shè)圖像中的最小亮度為Lmin=L1，能分辨的第二級亮度L2為設(shè)圖像中的最小亮度為Lmin=L1，能分辨的第二級亮度L2為第三級亮度為第n級亮度Ln為圖像對比度

對上式兩邊取對數(shù)可得因為，

上式表明，人眼能分辨的亮度層次與對比度靈敏度閾值有關(guān)，與圖像對比度有關(guān)。由前面討論可知，景物的對比度一般不超過100（白石膏與黑板），要不失真地傳輸景物的圖像，就要求顯示的圖像對比度也應(yīng)為100。實際受到各種條件限制，一般在30～40。若取、c＝40，計算出。數(shù)字圖像的量化精度問題。數(shù)字圖像量化只需6bit——64灰度級，考慮量化噪聲和數(shù)字圖像處理精度問題，采用8bit——256灰度級量化。2．6．1視頻圖像信號

1．圖像信號（亮度信號）：電平高低反映圖像的亮度。幅度——70％。

灰度條階梯波白黑L00tE0一行黑白全電視信號0.7V0.3V峰值白電平黑電平（0～50mV）

消隱電平（0電平）行同步信號THFTHRTH0tiH2.同步信號：作用：確保收發(fā)二端掃描同步。方法：用發(fā)端的信號去控制顯示端的掃描電流脈沖（磁偏轉(zhuǎn)）使二者同頻同相；幅度—30％

3.消隱信號：作用：使得發(fā)端行、場逆程期間不傳圖像信號，接收端行、場逆程期間不產(chǎn)生回掃線。方法：使逆程期間的信號幅度為0（黑電平）。

位置脈沖寬度幅度周期行消隱：行逆程期12μs064μs行同步：行消隱期4.7μs－0.364μs滯后行消隱前沿1.5μs場消隱:場逆程期1.6ms020ms場同步：場消隱期160μs－0.320ms滯后場消隱前沿160μs一行黑白電視信號：圖像信號＋消隱脈沖＋同步脈沖——采用時分混合方法可以合成在一起；采用幅度分離的方法可以方便地分離圖像和同步脈沖。4．均衡脈沖和開槽脈沖在隔行掃描的電視系統(tǒng)中，將一幅（一幀）圖像分為二場進行掃描。如一行黑白全電視信號類似，場掃描也分成場正程和場逆程（場消隱），在場逆程期間行同步信號不能丟失，另外還需均衡脈沖和開槽脈沖（其作用后面討論）這樣構(gòu)成場電視信號。下圖所示為相鄰兩場黑白電視信號的波形。33623.5奇數(shù)場偶數(shù)場

場掃描控制電子束在垂直方向的運動，在場正程期間所傳輸?shù)男盘柸匀皇切袙呙璧牟ㄐ?。場同步脈沖與行同步脈沖幅度相同，寬度不一樣，電路根據(jù)脈沖寬度分離出場、行同步脈沖；確定場、行掃描的起始時間。場同步脈沖寬帶為2.5H。每幀圖像掃描625H，每場為312.5H，逆程時間（消隱脈沖寬度）25H，正程時間287.5H，

場逆程期間行同步信號仍然要保留，場消隱脈沖寬度為25H（嚴格地說是25H＋1個行消隱時間）。在25H期間——場同步脈沖（開槽脈沖占2.5H）＋后均衡脈沖（占2.5H）＋行同步脈沖＋前均衡脈沖（對下一場而言，占2.5H）第1場是從整數(shù)行開始，半行結(jié)束；第2場是從半行開始，整數(shù)行結(jié)束。開槽脈沖的作用：在場逆程期間需要控制掃描電子束繼續(xù)進行水平掃描，為了保持行同步信號的連續(xù)性，保證場同步期間行掃描的穩(wěn)定，在場同步信號內(nèi)開了五個小凹槽，叫做開槽脈沖。脈沖寬度為4.7μs，脈沖間隔等于TH／2。均衡脈沖的作用：

場同步信號是采用積分電路分離出來的，相鄰兩場的開始掃描時間存在差異，前面已經(jīng)提到，第1場是從整數(shù)行開始，半行結(jié)束；第2場是從半行開始，整數(shù)行結(jié)束。這樣積分的起始電平不一致，導(dǎo)致積分后波形不一樣，若用此波形的某一電平去同步場掃描電路，則兩場的同步會出現(xiàn)時間誤差，影響了隔行掃描的精確性，會出現(xiàn)并行現(xiàn)象，丟失垂直方向的細節(jié)信息，最終使垂直清晰度下降。

為了保證隔行掃描的準確性，使兩場掃描線均勻相嵌，在場同步脈沖前后各加5個窄脈沖，叫做均衡脈沖。其寬度為2.35μs，其周期等于TH／2。2．6．2黑白圖像信號的頻譜圖像具有空間相關(guān)性，相鄰兩行圖像內(nèi)容和相鄰兩場的圖像內(nèi)容差別不是很大，它具有周期性特點。周期信號的頻譜是離散的。是以行頻及其各次諧波為主譜線，以場頻及其諧波為副譜線且位于主譜線兩側(cè)的離散頻譜結(jié)構(gòu)。f(n＋3）fH(n＋4）fH(n＋2）fH(n＋1）fHnfHnfHnfH－50nfH－25nfH＋50nfH＋25分析視頻圖像信號頻譜的意義：以上對視頻圖像的頻譜分析表明，視頻信號的能量主要集中在行頻及各次諧波附近，兩相鄰諧波之間有較大的空隙。隨著行頻諧波次數(shù)的增加，信號能量逐漸減小。這些頻譜的空隙在同時制彩色電視中用來傳輸彩色信息，這就是頻譜交錯技術(shù)的基礎(chǔ)。作業(yè)：P782.62.7

2．6．3基色信號、亮度信號與色差信號

1.基色信號

R、G、B三路基色信號產(chǎn)生原理與黑白視頻信號相同（光/電轉(zhuǎn)換），其時域波形與黑白視頻信號類似，幅度取決于景物的三色分量。在彩色電視系統(tǒng)中，如果傳輸三路基色信號所需通道帶寬將是傳送黑白電視信號的三倍，這種方法顯然是不合理的。要實現(xiàn)兼容，彩色信號必須有一種信號與黑白電視系統(tǒng)相同——亮度信號，它能送至黑白電視機顯示黑白圖像。

要實現(xiàn)彩色與黑白電視兼容,彩色電視應(yīng)滿足以下基本條件:(1)所傳送的電視信號中應(yīng)有亮度信號和色度信號兩部分。(2)彩色電視信號通道的頻率特性應(yīng)與黑白電視通道頻率特性基本一致,而且應(yīng)該有相同的頻帶寬度、圖像載頻和伴音載頻。(3)彩色電視與黑白電視應(yīng)有相同的掃描方式及掃描頻率,相同的輔助信號及參數(shù)。(4)應(yīng)盡可能地減小黑白電視機收看彩色節(jié)目時的彩色干擾,以及彩色電視中色度信號對亮度信號的干擾。2．亮度信號根據(jù)前面討論的彩色合