2.1~2电视传像基本原理
第2章电视传像基本原理与电视信号
一、图像的宽高比 根据人眼的视觉特性, 视觉最清楚的范围是垂直视角为 15°, 水平视角为20°的一个矩形视野, 因而电视接收机的 屏幕通常为矩形, 矩形画面的宽高比为4∶3。 矩形屏幕的大小用对角线长度表示, 并习惯用英寸作单 位, 一般电视机的35 cm(14英寸)、 51 cm(20英寸)、 74 cm(29英寸)等都是指屏幕对角线长度。 为增强临场感与真实感, 还可加大幅型比, 例如, 高清 晰度电视或大屏幕高质量电视要求水平视角加大, 观看距离 约为屏高的三倍, 宽高比定为16∶9。
交流电源干扰若加在行锯齿波上, 会造成光栅扭曲。 当 场频与电源频率不同时, 光栅不但扭曲而且摆动。 因此在制 定电视标准时都规定场频与本国的电网频率相同。 在我国电 视标准中, 场频选为50 Hz。
随着新型荧光粉的出现, 电视屏幕亮度不断提高, 一些 高亮度的画面常会引起闪烁感觉, 而现代接收机生产工艺水 平已能消除电源干扰, 所以将来会采用比50 Hz更高的场频。
CCD器件具有电荷存储功能。在外界光照射下,CCD中 的硅衬底会产生电子-空穴对,这时若在铝电极上加一个正电 压,它所形成的电场就会穿过二氧化硅层排斥硅衬底中的多数 载流子(空穴),并吸引少数载流子(电子)。于是,就在硅 和二氧化硅的界面附近得到了一个存储少数载流子(电子)的 势阱。铝电极上的电压越大,势阱越深,可存储的电荷量越多, 这就是CCD器件的电荷存储功能。
二、场频 选择场扫描频率主要应考虑不能出现光栅闪烁。 为了不 引起人眼的闪烁感觉, 场频应高于48 Hz。 随着场频的提高, 图像信号的频带也将相应增加,二者必须兼顾。 场频的选择还要考虑交流电源对电视图像的影响。 电视 接收机电源滤波不良或因杂散电源磁场的影响, 交流电源干 扰混入视频信号中, 当电源频率与场频不同时, 干扰图形将 是移动的, 以两个频率的差频向上或向下滚动, 俗称“滚 道”;当电源频率与场频相同并与电源同步时, 这些干扰在 图像上是固定不动的, 只要不太大, 眼睛是感觉不出来的。
第二章电视传像基本原理
• 电视系统中: THt >> THr TV t >>TVr
行逆程系数:α=THr /TH 场逆程系数:β= TVr /TV
(规定:18%) (规定: 8% )
在逐行扫描中,实际扫描线是倾斜的。若每场含有z行(z为整数), 当z增加时,扫描光栅的水平倾斜角减小而趋于平直;当z足够大时,
人眼将分辨不出行扫描的光栅结构,而只能看到一个均匀发光的平面。
• 实现逐行扫描的条件: TV =Z TH
fH =Z f V
• : 消隐 逆程时,不传送信号,不显示(使电子束截止)
第二章电视传像基本原理
第二章电视传像基本原理
三、隔行扫描
隔行扫描:
在每帧扫描行数不变的情况下,将每帧图像分为两场来传送,这两场 分别称为奇场和偶场。奇数场传送1、3、l 5、…奇数行;偶数场传送2、4、
场扫描逆程:从下到上;场逆程时间TVr
场周期 : TV = TV t+ TVr
场频: fV =1/TV
(每秒行数)
[在逐行扫描中,场、帧(幅)是相等的]
fF = f第二V章电视传像基本原理
f
fH=1/TH =1/(THt+ THr )
fV=1/TV =1/(TV t+ TVr )
第二章电视传像基本原理
• 扫描:
在电场和磁场作用下,电子束按照一定的规律的运动。
• 光栅:
电子束扫描轨迹的综合。
一、扫描的分类:
1.直线性扫描:单向、匀速直线运动 2.非线性扫描:螺旋扫描、圆扫描
第二章电视传像基本原理
二、逐行扫描
• 行扫描:从左至右的扫描称 • 场扫描:自上而下的扫描称 (或帧扫描) • 逐行扫描:指按图像几何位置的次序依次扫描
第二章2.1~2.2 电视传像基本原理
新型的平板显示器件更适于显示逐行扫描信号
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5)扫描的同步
在电视系统中,为了能够正确重现图像,收、发端的扫描必须同步。 指接收端与发送端的扫描点要有一一对应的几何位置,就是收、发 对应像素要在同一时刻被扫描.
第二章 电视传像基本原理
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电视传像的基本过程
电视传像的基本过程包括摄像、信号传输和显像三个基本部分。
在摄像端:
须先由摄像机的成像系统将景物变成一 幅光像,再经光电变换作用将不同位 置活动景像的亮度B和色度C(包括色调λ和饱和度S)信息变换成相应的电 信号,作适当处理后通过无线电波或有线网络传送出去; 用电视接收机将接收到的电信号经过一系列的处理变换后经显像设备的电光 转换作用在屏幕上重现出原景像的图像
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2)图象顺序传送原理
对像素信息的传输有同时传输制和顺序传输制两种。
同时传输制指整幅画面所有像素的信息同时传输,每个像素均需占用 一条传输通道,一帧画面被分解成多少万个像素就需要多少万条通 道,这是不现实的。因此,实际中未被采用。 实际电视传像采用的是顺序传输制,通过一条传输通道,将每个像素 信息按一定顺序一个个进行传送,在接收端的屏幕上,再按同样顺序 将各个像素信息在相应位置上转变为光。
在电子束从右到左、从下到上的返回期间,应截止电子束使画面上不 出现回扫线,否则会干扰图像,称为消隐期间。 电子束扫描的消隐期间(逆程)不传输图像信号,只在正程中传送有效图 像信息并在显示屏上显示。把显示的时间称为有效扫描期间。 (垂直有效像素数)是指有效扫描期间的扫描行数。 为有效扫描期间和消隐期间的全部扫描行。有效扫描行数与总扫描行 数的比值称为有效扫描率。
电视原理电视图像的传送原理(pdf 55页)
电视原理第二章电视图像的传送原理电视传像原理1电视图像基本参数2黑白全电视信号的组成3思考和习题4电视传像原理1电视图像基本参数2黑白全电视信号的组成3思考和习题42.1电视传像原理Â电视广播用无线电波传送活动图像和伴音。
Â传送伴音要把随时间变化的声能变成电信号传送出去,接收机再把电信号转换为声音。
Â传送活动图像要在发送端把亮度信息从空间、时间的多维函数变成时间的单变量函数电信号。
2.1 像素Â人眼的分辨力是有限的,当人眼看图像上两个点个传输通道来同时传送图像信号是不可能的。
可以把图像上各像素的亮度信号按从左到右、从上到下的顺序一个一个地传送。
电视接收机按发送端的顺序依次将电信号转换成相应亮度的像素,(空间)只要在视觉暂留的0.1 s时间里完成一幅图像所有像素的电光转换,那么人眼感觉到的将是一幅完整的图像。
Â利用视觉惰性,我们同样可以把连续动作分解为一连串稍有差异的静止图像。
电影就是每秒放映24幅稍有差异的静止画面来得到活动图像的,电视则是采用每秒传送25幅稍有差异的电视画面来得到连续动作的效果的。
(时间)显像管原理图(电Æ光)Â利用人眼的视觉惰性和有限分辨力,2.1.1 逐行扫描Â显像管中的电子束扫描是通过水平偏转线圈和垂直偏转线圈来实现的。
Â行扫描周期T H=T HF+T HR,倒数是f HÂ为了保证不产生闪烁感觉,帧扫描频率应在48 Hz以上,(临界闪烁频率46Hz)Â这样图像信号的频带就会很宽,使设备复杂化。
Â隔行扫描在不增加带宽的前提下,保证有足够的清晰度又避免了闪烁现象。
Â第二场:2、4、6… (行数必须是奇数)(a) 每帧光栅;(b) 行扫描电流波形;(c) 场扫描电流波形Â在隔行扫描中,整个画面的变化是按场频重复的,( 50Hz >46.8 Hz), 减少闪烁Â但就每行而言,它仍然是按帧频重复的,25Hz 接近电视时,仍会感觉到行间闪烁并行现象要求行、场扫描频率保持一定的关系,否则两场光栅不能均匀相嵌。
第二章电视传像基本原理
彩色显象管
三支电子枪,按各自信号发射,打各自的粉 用荫罩板防止互相干扰
品字型荫罩管
第二章电视传像基本原理
一字型荫罩管
第二章电视传像基本原理
2.2 电视扫描原理
拾取象素的次序有许多方式,电视系统 采用匀速、单向、直线扫描 (雷达系统采用圆周扫描)
电子束垂直运动:场扫描(V) vertical 电子束水平运动:行扫描(H) horizontal 水平、垂直联合运动形成光栅
第二章电视传像基本原理
电子束偏转
加电磁力 电场力--称为静电偏转 磁场力--称为磁偏转方式
显像管中采用磁偏转方式。即在显像管管颈 外面套上一对使电子束产生水平(行扫描) 运动的偏转线圈和一对使电子束产生垂直 (场扫描)运动的偏转线圈。
第二章电视传像基本原理
偏转线圈
第二章电视传像基本原理
以行扫描为例
第二章电视传像基本原理
隔行扫描缺点
行间闪烁:高亮度、近距离、大视野尤著
并行
真并:垂直同步不良时
假并:看垂直运动物体时
垂直边沿锯齿化:看水平运动物体时
爬行:传输失真时
第二章电视传像基本原理
上一课主要内容
彩色传输方法(分解为三基色) 电视系统基本原理:分解为像素,顺序
传送 摄像、显像基本原理 电子束扫描 逐行扫描 隔行扫描(优缺点?)
第二章电视传像基本原理
二、显象
用来复制图象 电子枪:按亮度信号发射电子,产生象素 偏转线圈:按次序将象素在空间排列 荧光屏:受激发光 与音频信号
相比,多了 空间信息, 需正确排列。
第二章电视传像基本原理
2.1.3 彩色摄象与重现
三要素不好拍摄,拍三基色
电视传像的基本原理
2023-11-05CATALOGUE 目录•电视传像技术概述•电视信号的生成与传输•电视图像的生成与传输•电视声音的生成与传输•电视传像技术的发展趋势与挑战01电视传像技术概述电视传像技术是指通过电子技术和图像处理技术,将图像转换为电信号,并通过传输介质传输到接收端,再还原成原始图像的一种技术。
电视传像技术主要包括图像采集、信号处理、传输和接收四个环节。
电视传像技术的定义电视传像技术最早可以追溯到20世纪初,当时采用的是阴极射线管(CRT)显示技术。
后来,随着液晶显示技术(LCD)、等离子显示技术(PDP)和有机发光二极管显示技术(OLED)等新型显示技术的不断发展,电视传像技术也不断得到优化和升级。
电视传像技术的发展历程电视传像技术的应用场景电视传像技术广泛应用于广播电视、教育、医疗、娱乐等领域,为人们提供了丰富多彩的视觉享受。
在教育领域,电视传像技术可以将优质的教育资源传播到偏远地区,实现教育资源的共享。
在广播电视领域,电视传像技术是实现电视直播、转播和远程教育等业务的核心技术。
在医疗领域,电视传像技术可以实现远程医疗、手术直播等应用,提高医疗效率和水平。
02电视信号的生成与传输电视信号的生成彩色电视信号的生成彩色摄像机通过分色棱镜将景物光信号分解为红、绿、蓝三色,再转换为电信号。
视频信号的编码与压缩为了便于传输和存储,需要对电信号进行编码和压缩处理。
景物光信号转换为电信号摄像机通过镜头聚焦景物光信号,并将其转换为电信号。
通过同轴电缆、光纤等有线介质传输电视信号。
有线传输无线传输网络传输通过无线电波(如微波、短波、红外线等)传输电视信号。
通过互联网、局域网等网络传输电视信号。
030201电视接收机通过天线接收电视信号,并进行解调处理。
信号接收与解调对解调后的图像信号进行解码、去噪等处理,恢复为原始图像信号。
图像信号处理对解调后的伴音信号进行解码、去噪等处理,恢复为原始伴音信号。
伴音信号处理03电视图像的生成与传输扫描原理电视图像的生成是通过电子扫描完成的。
第二章-电视传像基本原理
第二章-电视传像基本原理————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第二章 电视传像基本原理主要内容:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧电光转换光电转换顺序传送像素、基本概念1{⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧均衡脉冲消隐脉冲分析同步引起的问题扫描的同步优缺点扫描光栅形成隔行扫描场扫描及逆程系数行扫描及逆程系数逐行扫描、扫描2⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧灰度非线性失真对比度、亮度垂直分解力水平分解力清晰度,连续性非线性失真矩形屏幕尺寸幅形比几何、电视信号的基本参数3⎩⎨⎧彩条信号命名视频信号的频谱分析、4概念1、像素:组成画面的细小单元称为像素。
2、在电视系统中,把构成一幅图像的各像素传送一遍称为进行了一个帧处理,或称为传送了一帧。
3、关于扫描的概念扫描--将图像转变成顺序传送的电信号的过程。
电视系统的扫描如同人阅读书籍一样。
行扫描--水平方向的扫描。
场扫描--垂直方向的扫描。
行扫描正程--从左至右将一行像素逐个传送或接收的扫描过程。
行扫描逆程--从右端迅速返回左端准备下一行扫描的过程。
场扫描正程--从上至下的扫描过程。
场扫描逆程--从下端迅速返回上端,准备下一场扫描的过程。
4、同时混色法--5、空间混色法—6、在电视系统中,为了充分利用矩形屏幕,使扫描设备简单、可靠,采用了匀速单向直线扫描方式7、逐行扫描:一行紧跟一行的扫描方式,在两个偏转磁场的共同作用下,电子束就在显像管的荧光屏上作匀速直线扫描。
8、扫描光栅:电子束在屏幕上的扫描轨迹称为扫描光栅,光栅形状通常为矩形。
9、行扫描锯齿波电流线性上升,电子束从左逐渐移到右端,形成行正程扫描。
行正程扫描时间用 表示。
tH T行扫描锯齿波电流线性下降,电子束从右快速返回左端,形成行逆程扫描。
行逆程扫描时间用 表示。
10、场扫描锯齿波电流线性下降,电子束从上端扫到下端形成场正程扫描。
电视原理第二章 电视图像传送原理
29
第二章 电视图像传送原理
消隐信号分为行消隐信号和场消隐信 号。 行消隐信号的宽度为12 μs, 场消隐 信号的宽度为25TH+12 μs。 因为采用隔 行扫描, 奇数场的场消隐起点与前面的一 个行消隐差半行, 偶数场的场消隐起点与 前面的一个行消隐相差一行, 如图2-9所示。 行消隐信号和场消隐信号合在一起称为复 合消隐信号。
隔行扫描动画演示
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第二章 电视图像传送原理
• 作业:
第二章 电视图像传送原理
2.2 黑白全电视信号
2.2.1电视图像基本参数 • 图像宽高比 • 图像宽高比也称幅型比。根据人眼的 视觉特性,视觉最清楚的范围是垂直视角 为15°,水平视角为20°的一个矩形视野, 因而电视接收机的屏幕通常为矩形, 矩形 画面的宽高比为4∶3。
第二章 电视图像传送原理
2.2.2 场频
选择场扫描频率主要应考虑不能出现 光栅闪烁。人眼的临界闪烁频率与屏幕亮 度、图像内容、观看条件以及荧光粉的余 辉时间等因素有关,为了不引起人眼的闪 烁感觉,场频应高于48 Hz。 随着屏幕亮 度的提高,屏幕尺寸的加大,观看距离的 变近,场频应相应提高。
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第二章 电视图像传送原理
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第二章 电视图像传送原理
矩形屏幕的大小用对角线长度表示, 并习惯用英寸作单位, 一般家用电视机的 35 cm(14英寸)、 46 cm(18英寸)、 51 cm(20英寸)、 74 cm(29英寸)等 都是指屏幕对角线长度。 观看电视的最佳距离分别为2 m、 2.5 m、 3 m、 4 m, 眼睛应与荧光屏中心处 在同一水平线。 为增强临场感与真实感, 还可加大幅型比, 例如, 高清晰度电视或 大屏幕高质量电视要求水平视角加大, 观 看距离约为屏高的三倍, 幅型比定为 21 16∶9。
电视传像基本原理
电视传像基本原理电视传像是指将电视信号转换为可视图像的过程。
基本原理是通过捕捉光信号、转换为电信号、传输和解码等过程将图像传输到电视机上。
电视传像的基本原理可以分为以下几个步骤:1.采集图像:电视摄像机使用图像传感器(如CCD或CMOS)来捕捉光信号。
当光线照射在传感器上时,会产生电荷。
然后经过模拟电路处理,将光信号转换为电信号。
电视摄像机在每秒钟内进行多次图像采集,以获得运动图像。
2.颜色编码:电视图像通常使用RGB(红、绿、蓝)颜色系统来表示颜色信息。
但是由于RGB颜色空间过于庞大,不方便传输,因此常常使用亮度与色度编码系统(YUV)来减少数据量。
Y代表亮度,U和V代表色度。
亮度通道(Y)用于传输图像的明暗部分,色度通道(U和V)用于传输图像的颜色信息。
3.数字化处理:将模拟电信号转换为数字信号,以便于传输和处理。
这个过程通常通过使用模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号来完成。
模数转换器将连续的模拟信号转换为数字化的离散信号,然后通过速率转换器(S/P转换器)将数据流速率转换为通信所需的合适速率。
4.图像压缩:为了减少数据量、提高传输效率和加快处理速度,电视信号通常需要经过图像压缩处理。
其中常用的压缩算法包括JPEG(联合图像专家组)和MPEG(动态图像专家组)等。
这些压缩算法通过删除冗余数据和使用复杂的编码技术,使得图像数据量大大减少。
5.传输和接收:压缩后的数字信号通过电视信号传输介质(如电缆、卫星或数字广播)进行传送。
传输媒介将数字信号转换为电磁波,通过信号传输线路传输到接收端。
6.解码和显示:接收端的电视机通过解码器将数字信号转换为模拟信号。
解码器还会对压缩的信号进行解压缩,以恢复原始的图像数据。
之后,模拟信号经过视频处理器处理,最后由显示器显示出来。
显示器可以是传统的CRT(阴极射线管)电视或液晶显示器(LCD)电视等。
总结来说,电视传像的基本原理就是通过捕捉光信号、转换为电信号、传输和解码等过程来传输图像信息。
电视原理第二章
2.4 视频图象信号 2.4.1 黑白图象信号 1.黑白图象信号波形 • Video:单方向性,其信号本身只有正值 没有负值。分析图象信号的电平与所反 映的亮度关系,有正.负两种极性。 • 正极性:图象愈亮,信号电平愈高。 • 负极性:图象愈亮,信号电平愈低。
∵采用周期性扫描方法∴TV信号有周期性 的特点,如图象内容在水平和垂直方向 都有变化,例亮度不同的斜条纹,则按 场频和行频扫描所形成的图象信号,其 具有二维傅立叶级数形式,即:
• 当收发端同频,但 相位相差半个场周 期时,接收图将会 发生上下分裂。
1
2
3
2
3 1
4
5
4
5
5
4
6 1
2
7 3
6
(a)
7
7
6 (b)
(c)
图2-12 收发两端扫描相位不同造成图象畸变 (a)待传送图象;(b)收发扫描相差半行时间造成图象左右分裂; (c)收发扫描相差半场时间造成图象上下分裂;
2. 消隐脉冲与复合同步脉冲
• CTV系统选用的传输信号是:Y、R-Y与B-Y。
• • • • •
三者的关系为: Y=0.30R+0.59G+0.11B ( 2-27式) R-Y=-(G-Y)0.59/0.30-(B-Y)0.11/0.30 B-Y=-(R-Y)0.30/0.11-(G-Y)0.59/0.11 G-Y=-(R-Y)0.30/0.59-(B-Y)0.11/0.59 ( 2-29式)
微图 分 2 、 16 积 分同 后步 的脉 波冲 形经 -
3 2 1 、、、 两提开 场高槽 同行场 脉同同 一脉步 致频脉 性率冲
前后区别
微分与积分电路
2.3电视图象的标准参量
电视传像的原理
彩色电视的基础知识
彩色电视的基础知识
1.2 电视图像的顺序传送 每幅图像都是由许多密集的细小像素点组成的。我们把这
些构成一幅图像的基本单元称为像素。 像素越小,单位面积上的像素数目越多、图像就越清晰。 一幅图像包含几十万个像素,对一幅图像的传送是按一定
的顺序分别将这些像素的亮度变换成相应的电信号后依次传送 出去,在接收端按同样的顺序把电信号转换成相应的像素点重 现出来。利用人眼的视觉惰性和发光材料的余辉特性,只要顺 序传送的速率足够快,人眼就会感觉是一幅连续的图像。
如图1-2所示为电视图像的顺序传送。
彩色电视的基础知识
发送和接收的像素位置一一对应,称为同步。在 实际的电视技术中采用电子扫描方式来实现同步。
彩色电视机原理及维修技术
彩色电视机原理及维修技术
彩色电视的与重现 电视系统传送活动景物分为摄像、传输、显像三部分。 电视技术就是传送和接收图像的技术,由光电转换原理
实现电视图像的传送,而由电光转换原理实现电视的接收显 像,完成两种原理的关键器件是传送端的摄像管和接收端的 显像管。
电视传像的基本过程如图1-1所示。
电视传像的基本原理
电视传像的基本原理
1.三基色的混色法
利用三基色按照不同比例混合来获得彩色的方法称为混色法。
(1)空间混色法是实现同时制彩色电视的基础(2)时间混色法是实现顺序制彩色电视的基础(3)相加混色法如:红+蓝、蓝+绿(4)生理混色法(利用两只眼睛同时分别看不同颜色的同一景象)(5)相减混色法(彩色印刷,胶片上利用)。
2.扫描方式
扫描的方式有多种多样,例如圆扫描、直线扫描、螺旋扫描等。
电视技术中采用的是均匀的单向直线扫描。
(1)逐行扫描
逐行扫描方式是电子束在光电靶或荧光屏上自左向右,从上到下均匀的一行接一行的扫描电子束运行的轨迹。
(2)隔行扫描
隔行扫描是将一帧画面的图像分为奇偶二场扫描。
奇数场和偶数场镶嵌在一起形成了一幅完整的画面。
缺点是:会产生行间闪烁效应;会产生并行现象;垂直边沿锯齿化现象。
3.PLA彩色电视制式
目前用于模拟彩色电视的制式有NTSC制、PLA制、SECAM制三种制式。
从传输三基色信号的时间关系上看,传输制式可分为同时制、顺序制、同时--顺序制3种。
4.高清晰度电视
数字电视有如下特点:频道利用率高;抗干扰能力强;功能多样化;数字化高清晰度电视(HDTV)采用30英寸以上的16:9宽高比的大屏幕显示器及多路环绕立体声广播,符合人的视觉及听觉特性。
电视传像基本原理
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彩色电视基本原理
调制信号
调幅:载
波的频率不 变,而载波 的幅度随调 制信号而变。
载波
调幅波
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彩色电视基本原理
调制信号
调频:载 波的幅度不 变,载波的 频率随调制 信号而变。
载波
调频波
2018年8月24日
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彩色电视基本原理
8)解调
解调是调制的逆过程,它是将低频的调 制信号从调制波中分离出来,这个过程实质 上也是一种非线性的频率变换过程,它一般 分为检波器和鉴频器。
2018年8月24日
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彩色电视基本原理
2、电视图像的重显及电子扫描
1)图像的分 解-像素
2018年8月24日
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彩色电视基本原理
图像清晰度的含义: 电视分辨图像细节的能力。 清晰度与像素之间的关系: 图像分解的像素越多,则图像越清晰。 按我国电视标准,一幅图像分解的像素数: 每帧图像625行,图像宽高比为4:3,故 每行应分解出833个像素点,一帧图像的总 像素为:833×625=52万。
电影对活动图像的传送:
利用人眼的视觉暂留作用,每秒传 送24幅图像,每幅图像又用遮光技术 让观众看两次,这样观众每秒实际看到 了48幅图像。
需要注意的是:每幅图像的像素点 同时传送,重复播放的图像完全一样。
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彩色电视基本原理
电视对活动图像的传送:
利用人眼的视觉暂留作用,每秒传 送25帧图像,每帧图像分两场传送, 一帧图像用遮光技术让观众看两次,这 样观众每秒实际看到了50场图像。 需要注意的是:每场图像的像素点 不同时传送,重复播放的图像不一样, 但具有强烈的相关性。
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A.2.1 传媒学院zlh3065@
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偏转线圈结构示意图
2009-6-6 A.2.1 传媒学院 (a)行偏转线圈 ; zlh3065@ (b)场偏转线圈 17
实际偏转线圈结构
ִ ִ ִ
磁偏转原理1; 磁偏转原理2(线圈中的电流方向); 磁偏转原理3(偏转磁场方向)20ִ来自消隐期间: 消隐期间:
在电子束从右到左、从下到上的返回期间,应截止电子束使画面上不 出现回扫线,否则会干扰图像,称为消隐期间。
ִ
有效扫描期间: 有效扫描期间:
电子束扫描的消隐期间(逆程)不传输图像信号,只在正程中传送有效图 像信息并在显示屏上显示。把显示的时间称为有效扫描期间。
ִ
有效扫描行数: 有效扫描行数:
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A.2.1 传媒学院zlh3065@
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扫描电流与光栅之间关系
逐行扫描演示图 隔行扫描演示动画
光 栅形状 (a)只有行扫描; (b)只有场扫描; (c)行、场扫描同时存在
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A.2.1 传媒学院zlh3065@
所谓同步是指:
ִ
同频、 同频、同相是扫描同步的必要条件, 同相是扫描同步的必要条件,缺一不可
ִ
。
A.2.1 传媒学院zlh3065@ 14
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图像扫描的实现
ִ ִ
CRT通过电子受磁场力在真空阴极射线管中偏转完成像素扫描, 通过电子轰击荧光粉,实现显像。 LCD、PDP、OLED通过数字地址扫描形式实现像素扫描。
ִ
因此自然界待传景像的光学信息表达式可以为:
ִ ִ
上式可简写为fB,H,S(x,y,z,t) 电视传输通道内传送的电信号为电压(或电流),是一个信号幅度随时间 变化的一维函数:u(x)
A.2.1 传媒学院zlh3065@ 3
B = f B ( x, y , z , t ) H = f H ( x, y , z , t ) S = f ( x, y , z , t ) S
我国标清电视的标称扫描行数Z=625行 高清的Z=1125行。
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A.2.1 传媒学院zlh3065@
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扫描选择奇数行的原因
在接收端: 在接收端:
用电视接收机将接收到的电信号经过一系列的处理变换后经显像设备的电光 转换作用在屏幕上重现出原景像的图像
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2.1 电视图像的分解与合成
2.1.1图像的表示方法
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根据人眼的视觉特性
自然界每个景像的色彩需要有三个基本参量来表示, 自然界每个景像的形状信息需要用三维空间坐标x、y、z表示, 如果是活动景像,那么景像的形状(x、y、z)和景像的色彩(B、H、S)都 是时间t的函数,
第二章 电视传像基本原理
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电视传像的基本过程
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电视传像的基本过程包括摄像、信号传输和显像三个基本部分。
在摄像端: 在摄像端:
须先由摄像机的成像系统将景物变成一 幅光像,再经光电变换作用将不同位 置活动景像的亮度B和色度C(包括色调λ和饱和度S)信息变换成相应的电 信号,作适当处理后通过无线电波或有线网络传送出去;
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电子束扫描方式
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阴极射线管CRT的图像显示是通过电子束扫描方式来实现的。
由电子枪发射出高速电子束轰击荧光屏会使荧光粉发光,在电子枪与 荧光屏之间有偏转线圈,在行、场锯齿波扫描电流作用下会产生相应 的水平方向和垂直方向的偏转磁场,电子束在这两个磁场的共同作用 下作水平和垂直方向的扫描运动。
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在隔行扫描中引入场的概念,即一帧分为两场,将每秒传送的场 数称为场频 光栅镶嵌演示动画
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隔行扫描优缺点
优点: 优点:
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在相同垂直扫描频率情况下,隔行扫描的数据量仅为逐行扫描方式的一 半,其优点在于可以保证基本不影响图像分解力(不减少帧频)和画面无大 面积闪烁(不减少行数)的前提下,将图像信号带宽减小一半。 行间闪烁效应:以标清电视中图像场频50Hz来说,经隔行扫描后,电视 图像整体保持50Hz场频,高于临界闪烁频率,画面无大面积闪烁。但当 图像中有一行亮线时,每秒只出现25次,低于临界闪烁频率,会感到闪 烁,这就是行间闪烁。 垂直边沿锯齿化现象:因隔行分场传送,相邻两行相差一场的时间,即两 场重合时图像上的运动物体在水平位置上有偏差,偏差距离就是物体在一 场时间内水平方向移动的距离。运动速度越大,偏差就越明显。当图像上 物体水平方向运动速度很大时,其垂直边缘就会出现锯齿状。 并行现象:在CRT显示设备中,如果奇、偶两场光栅的镶嵌情况不理想会 出现所示的并行现象。它会使有效行数减少,影响图像分解力。
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fB,H,S(x,y,z,t) →u(x)的转换
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根据人眼的视觉特性,可以对景像采用时间分割和空间分割的传 输方式将y、t参量分解,
目前广播电视传送的是二维的平面图像,其景像的光学信息表达式可 以为fB,H,S(x,y,t) 电视传像中对y参量分解的过程,即是电视行扫描过程; 对t参量分解的过程,即是电视场扫描过程; 当前对电视信号数字化,即是对x分量进行离散的过程。
宽度与高度之比: 宽度与高度之比:
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根据人眼视觉特性,现行扫描光栅呈矩形,其宽度与高度之比就 是显示幅型比或宽高比,
传统电视定为4∶3, 高清电视为16∶9。
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4)逐行扫描和隔行扫描
电视帧: 电视帧:
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电视系统采用扫描的方法把两维静止画面分解成若干行一维的扫 描线,构成一幅完整画面的全部扫描线叫电视帧。 是指从上到下一行紧跟一行对图像进行扫描的方式,即从第一行 开始扫描,然后扫描第二行,这样依次扫描下去,一直到第N行 (N是指一帧图像的扫描线总数),完成一帧图像的扫描。之后返 回第一行,开始扫描下一帧图像。逐行扫描方式如图2-3所示。
当扫描速度足够快,使换幅频率既高于活动景像运动连续感所需的融 和频率,又高于临界闪烁频率,同时利用发光材料的余辉特性,则重 现出的是既有连续感又无闪烁感的活动图像。
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电视系统的扫描过程是根据人眼的生理特点对实际图像送 行二维抽样的过程:
逐行扫描: 逐行扫描:
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隔行扫描: 隔行扫描:
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是将一帧图像分为两场扫描,每场均为从上至下进行扫描,与逐 行扫描所不同的是,
第一场扫描1,3,5,7,……等奇数行,称为奇数场; 第二场,从上至下扫描2,4,6,8,……等偶数行,称为偶数场。每 帧图像经过两场扫描,所有像素可全部扫描传送和重现。
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a、电于束的逐行扫描是对直方向连续的图像进行垂直空间抽样; b、逐场(帧)扫描是对时间上连续的图像进行时间轴抽样。 c、经过抽样得到的信号再按行、场顺序依次发送就成为视频信号。 所以电视扫描已经把图像信息在空间(行)和时间(场)上离散化了。 重现出的是既有连续感又无闪烁感的活动图像。
通过扫描可将原来随空间和时间变化的函数变成随时间变化的函数, 所以传 输通道输出的是单一时间函数的电压信号。
(垂直有效像素数)是指有效扫描期间的扫描行数。
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总扫描行数: 总扫描行数:
为有效扫描期间和消隐期间的全部扫描行。有效扫描行数与总扫描行 数的比值称为有效扫描率。
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每幅图像的扫描行数的选择: 每幅图像的扫描行数的选择:
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根据人眼的分辨角θ≈1.5‘和垂直视角约为15°,计及行逆程,综 合考虑。
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但是隔行扫描存在以下缺陷: 但是隔行扫描存在以下缺陷:
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逐行扫描的优点
优点: 优点:
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逐行扫描的优点是有利于图形和图像的计算机处理,没有隔行扫描所特有 的场间闪烁感,长时间观看眼睛不易疲劳,只是数据量比隔行扫描方式大 一倍。目前数字电影的拍摄和放映、计算机显示以及部分数字电视的制作 和播出都是采用逐行扫描。 PDP、LCD、DLP其显示像素是固定的,采用数字寻址的显示方式,需要 逐一驱动每个像素单元,不论输入信号是何种扫描方式也不论清晰度高低 都要被转换成与显示面板物理像素数量相同的清晰度显示,因此这类新型 的平板显示器件更适于显示逐行扫描信号。 实际上PDP、LCD、DLP等器件即使输入的是隔行扫描信号一般也会在显 示驱动电路中转换成逐行扫描。如果在拍摄、制作和显示等环节都采用逐 行扫描方式,就可以避免信号的隔行、逐行转换带来的图像质量损失。
fB,H,S(x,y,z,t) →u(x)
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3)扫描光栅
扫描光栅: 扫描光栅:
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在电视技术中,不考虑图像内容,由一条条平行扫描线形成的结 构称为扫描光栅。
在CRT显像管中,电子束是在水平和垂直方向磁场力共同作用下偏 转,进而对荧光屏进行扫描,因此其扫描线是从左到右略微向下倾斜 的直线。 而在平板电视中,其像素是固定的,在每一行上的显示点是按水平方 向排列,所以扫描线是水平的直线。显示器的具体内容见本章的显示 部分。
新型的平板显示器件更适于显示逐行扫描信号
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