第五章数字视频基础
清书P198
ITU-R BT.601数字化标准
只有575行是有效行。
第五章数字视频基础
NTSC彩色电视制的扫描特性是：
(1) 525行/帧, 30帧/秒 (2) 高宽比：电视画面的长宽比为4:3 (3) 隔行扫描，一帧分成2场(field)，262.5线/场 (4) 在每场的开始部分保留20扫描线作为控制信
息，因此只有485条线的可视数据。 (5) 每行63.5微秒，水平回扫时间10微秒 (6) 颜色模型：YIQ (7)美国、加拿大等大部分西半球国家，及日本、
第五章数字视频基础
彩色电视信号的类型
第五章数字视频基础
第二节 电视图像数字化
数字化的两种方法：
1. 模拟信号分离 数字采样量化
2. 数字采样量化 数字信号分离
数字化标准：ITU-R BT.601(CCIR-601) 标准规定了： • RGB颜色空间到YCbCr彩色空间的变换关系 • 采样频率（彩色电视图像转换成数字图像）
第五章数字视频基础
PAL制式电视信号的扫描特性
(1) 625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40 ms/帧) (2) 高宽比： 4:3 (3) 隔行扫描，2场/帧，312.5行/场 (4) 颜色模型：YUV (5) 行扫描周期为64微秒，其中11.8作为逆
程时间 (6) 西欧、中国和朝鲜等采用。 (7) 每场中有25行作为场回扫，所以每帧中
韩国、菲律宾和中国的台湾采用这种制式。
第五章数字视频基础
第五章数字视频基础
彩色电视的同步信号
第五章数字视频基础
彩色电视国际标准
第五章数字视频基础
彩色电视信号的类型
复合电视信号：包含亮度信号、色差信号和所有 定时同步信号的单一电视信号。
分量电视信号：是指每个基色分量作为独立的电 视信号，使用分量电视信号是表示颜色的最好方 法，但需要比较宽的带宽和同步信号。
帧频：每秒播放的帧数；(PAL25帧，
NTSC30帧)
第五章数字视频基础
第一节 电视制式及视频信号类型
1 彩色电视制式
• NTSC
(National Television Systems Committee)
• PAL
(Phase-Alternative Line)
• SECAM
(法文：Sequential Coleur Avec Memoire)
分离电视信号（S－Video信号）：是亮度和色差 分离的一种电视信号，它可以（1）减少亮度信号 和色差信号之间的交叉干扰。（2）不必使用梳状 滤波器来分离亮度信号和色差信号，这样可提高 亮度信号的带宽。
第五章数字视频基础
清P197
复合电视信号
(composite基础
清P192 武P67
1、电视制式
NTSC：美国研制的一种与黑白电视兼容 的彩色电视制式；（720*480/30）
PAL:西德在1962年研制的一种与黑白电视 兼容的彩色电视制式；（720*576/25）
SECAM:法国研制的一种与黑白电视兼容 的彩色电视制式；（720*576/25）虽然帧 频，扫描行数与PAL制式相同，但编码解 码方式完全不同。
隔行扫描：电子束扫完第1行后回到第3行开始的 位置接着扫，然后是第5、7…奇数行扫完后接着 扫偶数行，这样就完成了一帧（frame）的扫描。 隔行扫描的一帧图像由两部分组成：一部分 是由奇数行组成，称奇数场；另一部分是由偶数 行组成，称为偶数场，两场合起来组成一帧。
第五章数字视频基础
每秒钟扫描多少行称为行频fH；每秒钟扫描多 少场称为场频ff；每秒扫描多少帧称帧频fF。
第五章数字视频基础
第五章数字视频基础
电视制式兼容问题
兼容性 逆兼容性
彩色电视系统应满足：
(1)必需采用与黑白电视相同的基本参数。
如扫描方式、扫描行频、场频、帧频、同
步信号、图像载频、伴音载频等等。
(2) 将摄像机输出的三基色信号转换成一个亮度
信号，以及代表色度的两个色差信号，并组合
成一个彩色全电视信号进行传送。
电影播放过程中，每秒投射24幅画面，每幅画 面投射过程中用机械挡光阀遮挡一次，这样就 得到了48HZ的闪烁频率。
要保持画面中物体运动的连续性，要求每秒钟 摄取的画面数约为25帧左右。
第五章数字视频基础
帧：一段视频中的每一幅图像称为一帧；
根据视觉暂留原理，要使人的视觉产生 连续的动态感觉，每秒钟图像的播放帧 数要在24～30帧频。
第五章数字视频基础
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
电视制式和电视信号的类型 电视图像数字化 图像子采样 电视图像数据率 数字视频压缩算法
第五章数字视频基础
视觉的时间域响应特性
让观察者观察按时间重复的亮度脉冲，如果闪 烁频率比较低，人眼就有一亮一暗的感觉。如 果闪烁频率足够高，人眼看到的则是一个恒定 的亮点。闪烁感刚好消失的重复频率叫做临界 闪烁频率，经测定为46HZ。
采用隔行扫描的优点：所占用的信号传输带宽 要减少一半 ；
我国的电视画面传输率是每秒25帧、50场。 25Hz的帧频能以最少的信号容量有效地满足人 眼的视觉残留特性；隔行扫描使人眼不易觉察 出闪烁，同时也解决了信号带宽的问题。
由于我国的电网频率是50Hz，采用50Hz的场 刷新率可以有效的去掉电网信号的干扰。
黑白电视和彩色电视都用隔行扫描， 计算机显示图像时一般都采用非
隔行扫描 （逐行扫描 ）。
第五章数字视频基础
清P196 武P68
2、电视扫描和同步
逐行扫描 (non-interlaced scanning)
隔行扫描 (interlaced scanning)
第五章数字视频基础
非隔行扫描：电子束从显示屏的左上角一行接一 行的扫到右下角，在显示屏上扫一遍就显示一幅 完整的图像。
在接收端，彩色电视机将彩色全电视信号重
新转换成三个基色信号，在显象管上重现发送
端的彩色图像。
第五章数字视频基础
清P193
含色差分量的颜色模型
YIQ, YUV和 YCrCb
• 亮度信号和色度信号相互独立 • 利用人眼的特性来降低带宽和功率
第五章数字视频基础
2、电视扫描和同步
模拟视频图像扫描方式有隔行扫 描和非隔行扫描之分。