第4章 视频信息处理技能 首要内容 4.1 电视技能根底 4.2 数字视频 4.3 视频编码 4.4 数字视频处理 考虑与操练 14.01.2020 视频信息处理技能 第2页 简述 ? 视频是运动的图画。既可供给高速信息传送,也可 显现瞬间的彼此联系。 ? 视频是由相继拍照并存储的图画组成的。除了有图 像的高速信息传送特性外,因为加入了伴随图画的 时刻要素,因而有视频更多的信息。 ? 视频也是动态的。 ? 视频可以完好再现事情的全过程。 14.01.2020 视频信息处理技能 第3页 4.1 电视技能根底 ? 电视播送在我国开始于1958年7月1日。其时及往后的 约20年的时刻内,播出的是黑白电视,选用的都是直 播方法。 ? 70年代有了磁带录像机,所以,电视播送呈现了录播 方法。 ? 跟着技能的开展,相继呈现了卫星播送方法和有线电 视网播送方法。往后,星网结合的电视播送方法会成 为供用户接纳的根本手法。 14.01.2020 视频信息处理技能 第4页 4.1.1 电视信号 ? 电视信号首要由图画信号(视频信号)和伴音信号(音频信号)两 大部分组成。 ? 图画信号的频带为 0~6 MHz ? 伴音信号的频带一般为 20 Hz~20 kHz。 ? 发射台将图画信号和伴音信号别离选用调幅和调频方法调制在射频 载波上,构成射频电视信号从电视发射天线发射出去,供各电视机 接纳。 ? 活动图画利用人的眼睛有视觉暂留特性。 ? 我国电视每秒放送25幅图画(帧)。把每幅图分先后两次来放送, 这样光亮度改变的次数就增加到50次/秒。具体做法是隔行扫描。 14.01.2020 视频信息处理技能 第5页 4.1.1 电视信号 ? 传送电视图画时,将每幅图画分解为多个像素,依照一个一个像素、 一行一行的方法次序传送或接纳称为扫描。水平方向的扫描叫水平 扫描或行扫描。笔直方向的扫描叫笔直扫描或场扫描。 ? 隔行扫描(interlaced scanning) :需求从上到下扫描两遍才干完 成一幅图画的显现。第一遍扫描奇数行,称为奇数场(Odd Field);第二遍扫描偶数行,称为偶数场(Even Field),共625行。 需扫描两场。 ? 逐行扫描(Progressive scanning):电子束从显现屏的左上角一行 接一行地扫到右下角,扫一遍就显现一幅完好的图画。 ? 从上到下扫描一幅完好的画面,称为一帧(Frame)。每秒传送的 电视图画帧数(即图画的张数)称为帧频。 ? 电视选用隔行扫描,行将一帧图画分红两次来传,传一次称为一场。 因而,场频是帧频的两倍,对应于25Hz帧频的场频为50Hz。 14.01.2020 视频信息处理技能 第6页 4.1.1 电视信号 14.01.2020 视频信息处理技能 第7页 4.1.1 电视信号 ? 同步 ? 在传送电视节目的过程中,接纳端与发送端依照相同 的步骤(次序)扫描像素时,才干重显完好而安稳的 图画,这叫做收发两头同步。 ? 接纳与发送两头同步包括水平缓笔直两个方向的扫描 同步。当扫描时,在每一行使收发两头同步称为水平 同步或叫做行同步,在每一场使其同步称为笔直同步 也叫做场同步。 14.01.2020 视频信息处理技能 第8页 五颜六色电视的信号类型 ? 电视频道传送的电视信号首要包括亮度信号、色度信号、 复合同步信号和伴音信号,这些信号或许可通过频率域, 或许可通过时刻域彼此分离出来。 ? 电视接纳机可以将所接纳到的高频电视信号还原成视频 信号和低频伴音信号,并可以在其荧光屏上重现图画, 在其扬声器上重现伴音。 ? 依据不同的信号源,电视接纳机的输入、输出信号有以 下几种类型。 14.01.2020 视频信息处理技能 第9页 4.1.1 电视信号 ? 重量信号 ? 为确保视频信号质量,近距离时可用重量视频信号传输。 ? 电视中运用亮度(Y)和色差(C1/C2)表明五颜六色图画, 每个基色重量作为独立的电视信号。用Y/C1/C2表明的彩 色视频信号称为重量信号(Component signal)。 ? 重量信号可以获得非常好的图画质量,但它需求三个重量 信号很好地同步,并且需求3倍的带宽。 ? 在五颜六色电视中,选用Y、C1、C2表明颜色有两个长处:1) Y和C1、C2是独立的。2)下降C1、C2信号的采样频率, 使C1、C2的带宽显着低于Y的带宽,而不显着影响图画质 量。 14.01.2020 视频信息处理技能 第10页 4.1.1 电视信号 ? 不同电视规范对C1、C2的界说不同。在NTSC五颜六色电视中, C1、C2别离表明I、Q两个色差信号。在PAL五颜六色电视中, C1、C2别离表明U、V两个色差信号。 ? NTSC的YIQ颜色空间与RGB颜色空间的转化联系如下: Y=0.30R+0.59G+0.11B I=0.74(R-Y)-0.27(B-Y) = 0.60R+0.28G+0.32B Q=0.48(R-Y)-0.27(B-Y) = 0.21R+0.52G+0.31B ? PAL的YUV颜色空间与RGB颜色空间的转化联系如下: Y=0.30R+0.59G+0.11B U=0.493(B-Y) = -0.15R-0.29G+0.44B V=0.877(R-Y) = 0.61R-0.52G-0.096B 14.01.2020 视频信息处理技能 第11页 4.1.1 电视信号 ? 复合视频信号(Composite Video Signal) ? 为便于电视信号远距传输,有必要把三个重量信号以 及同步信号复组成一个信号,然后才进行传输。 ? 因为亮度信号和色差信号是交叉在一起的,在信号 重放时很难康复完全出本来的颜色。 ? 这种信号一般可通过电缆输入或输出到家用录像机 上,其信号带宽较窄,一般只要240线左右的水平分 解率。 ? 不包括伴音,一般与视频输入、输出端口配套的还 有音频输入、输出