内工大数字电视课件第1章

《数字电视技术》 》
第1章 电视传像基本原理
四、黑白全电视信号 组成：图像信号 复合消隐信号 复合消隐信号+复合同步信号 组成：图像信号+复合消隐信号 复合同步信号
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第1章 电视传像基本原理
§1.4 彩色视频信号
一、三基色原理 选择三个基色光， 选择三个基色光，将它们按照不同的比例进行混 可以得到不同的彩色效果。 合，可以得到不同的彩色效果。合成彩色光的亮度 由三基色光的亮度之和决定， 由三基色光的亮度之和决定，色度由三基色的比例 关系决定。 关系决定。 彩色电视中所采用的三基色： 、 、 彩色电视中所采用的三基色：R、G、B
S = f s ( x, y , z , t )
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λ = f λ ( x, y , t )
S = f s ( x, y , t )
第1章 电视传像基本原理
二、景物的分解 像素：构成一幅图像的最小单元。 像素：构成一幅图像的最小单元。
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第1章 电视传像基本原理
景物分解：将被摄景物解析为由很多像素组成，每 景物分解：将被摄景物解析为由很多像素组成， 个像素携载有亮度 色度信息 亮度和 信息。 个像素携载有亮度和色度信息。 分解方法： 分解方法： 采用PbO电视摄像器件，通过电子束扫描的方法 电视摄像器件， 采用 电视摄像器件 完成。 完成。 采用CCD摄像器件，通过其光敏单元阵列完成。 摄像器件， 采用 摄像器件 通过其光敏单元阵列完成。 标准清晰度图像： 标准清晰度图像：800*600即48万个像素 即 万个像素 高清晰度图像： 高清晰度图像：1920*1080即208万个像素 即 万个像素
TH TVr
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第1章 电视传像基本原理
三、复合同步信号（脉冲） 复合同步信号（脉冲） 组成：行同步信号、场同步信号。 组成：行同步信号、场同步信号。 作用：在行、 作用：在行、场消隐期间分别控制行场扫描逆程 开始的时刻， 开始的时刻，确保电视系统收发端像素的几何位置 一致。 一致。
亮度信号 红色差信号 绿色差信号 × 蓝色差信号
彩色电视系统的传输信号： 彩色电视系统的传输信号：
VY；VR −Y；VB −Y
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第1章 电视传像基本原理
频带压缩 ①根据人眼的视觉特性实现频带压缩 ） VY ⇒ 6MHz；VR −Y , VB −Y ⇒ 1.5MHz （1.3MHz） ②频谱交错
一帧图像的像素数： 一帧图像的像素数： Z × Z × l
∆f = 6.225MHz
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第1章 电视传像基本原理
§1.3 亮度视频信号
一、图像信号（亮度信号） 图像信号（亮度信号） 六级灰度条图案
行消隐信 号HBI 白色 电平
0.7V pp
行同步 信号
THr
正极性图像信号
4.7 µ s
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第1章 电视传像基本原理
二、图像的顺序传输
要求：收发同步；传送速度足够快。 要求：收发同步；传送速度足够快。
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第1章 电视传像基本原理
§1.2 电视扫描原理
扫描： 扫描：将发送端图像每一个像素的亮度和色度信息 变为顺序传送的电信号及在电视系统的接收端将顺 序传送的电信号还原为图像的过程。 序传送的电信号还原为图像的过程。 扫描方式：采用匀速单向直线扫描方式 扫描方式： 逐行扫描、 逐行扫描、隔行扫描
0.3V pp
消隐电平
负极性图像信号
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第1章 电视传像基本原理
二、复合消隐信号 组成：行消隐信号（ ）、场消隐信号 组成：行消隐信号（HBI）、场消隐信号（VBI） ）、场消隐信号（ ） 作用：在行场扫描逆程出现，抑制扫描逆程光迹； 作用：在行场扫描逆程出现，抑制扫描逆程光迹； 提供行场同步信号及色同步信息； 提供行场同步信号及色同步信息；提供数字音频数 据流及其它附属数据信息。 据流及其它附属0.587VG + 0.114VB
VR −Y = VR − VY = 0.701VR − 0.587VG − 0.114VB
VG −Y = VG − VY = −0.299VR + 0.413VG − 0.114VB
VB −Y = VB − VY = −0.299VR − 0.587VG + 0.886VB
β =T
Vr
TV
TV = n × TH
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计算机的显示器基本采用逐 行扫描方式， 行扫描方式，电视系统中采用 隔行扫描方式。 隔行扫描方式。
第1章 电视传像基本原理
二、隔行扫描 一帧图像分两场进行扫描， 一帧图像分两场进行扫描， 奇数场扫描 扫描1， ， 奇数场扫描 ，3，5…行； 行 偶数场扫描 扫描2， ， 偶数场扫描 ，4，6…行。 行 忽略逆程时间） （忽略逆程时间）
f H = n × fV = 15625 Hz； TH = 64 µ s；THt = 52µ s；THr = 12 µ s
每场扫描312.5行，场正程占287.5行，场逆程占 行。 行 场正程占 每场扫描 行 场逆程占25行
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第1章 电视传像基本原理
直流分 视频信号的频带： 五、视频信号的频带： 量=0
VG −Y = −
0.299 0.114 V( R −Y ) − V( B −Y ) 0.587 0.587
+ VR −Y (0 + VG −Y (0 + VB −Y (0
1.5 M ) 1.5 M ) 1.5 M )
= VR (0 = VG (0 = VB (0
1.5 M ) 1.5 M ) 1.5 M )
R、 G、 B R[ R]、 G[G ]、 B[ B]
三基色单位 三基色系数 三基色分量
合成彩色光的亮度由R、 、 数值大 合成彩色光的亮度由 、G、B数值大 小决定；色度由R： ： 决定 决定。 小决定；色度由 ：G：B决定。 亮度方程： 亮度方程： Y = 0.299 R + 0.587G + 0.114 B
第1章 电视传像基本原理
第一章 电视传像基本原理
本章主要内容： 本章主要内容： 图像的顺序传送原理 电视扫描原理 视频信号的组成 电视信号的传输
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第1章 电视传像基本原理
电视系统的组成
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第1章 电视传像基本原理
§1.1 景物像的分解与顺序传输
一、图像的表示方法 自然界景物的彩色要用三个基本参量来描述， 自然界景物的彩色要用三个基本参量来描述，即
图像分解、 图像分解、 合成和编码 传输的依据
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第1章 电视传像基本原理
CCD摄像头分解原景物的方法： 摄像头分解原景物的方法： 摄像头分解原景物的方法
VR
F
VG VB
F ⇒ R；G；B ⇒ VR；VG；VB
三基色 光像
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三基色视 频信号
第1章 电视传像基本原理
四、我国电视标准规定（模拟电视标准）： 我国电视标准规定（模拟电视标准）：
l 4 n = 625；fV = 50 Hz； = ； 2 :1 隔行扫描方式 h 3 α = 18.75%；β = 8%
则有： 则有： V = 20ms；TVt = 18.4ms；TVr = TV × β = 1.6ms T 1 f F = fV = 25 Hz；TF = 40ms 2
+ VY (1.5 + VY (1.5 + VY (1.5
6M ) 6M ) 6M )
作用到图 像显示体 上的信号
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高频混 合原理
第1章 电视传像基本原理
三、彩色全电视信号 组成： 组成：
R
G
FBAS = VY + S + BL + ec + Cb
Y
Y
S + BL
U
V
U
+
FBAS
B
V
+ ec +cb
900
sin ωsc t
Cb
1800
Cb
彩色全电视信号编码方框图
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第1章 电视传像基本原理
色差信号的幅度压缩 色度信号的形成 色同步信号的形成
U = 0.493VB −Y V = 0.877VR −Y
ec = U sin ωsc t + V cos ωsct
cb = Cb sin(ωsc t + 1800 )
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第1章 电视传像基本原理
§1.5 彩色视频信号的调制传输
一、视频信号的调制 1、负极性的幅度调制 、 优点： 优点： 抗干扰效果好 便于AGC控制 便于 控制 电视发射机的输出功率大
TH
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第1章 电视传像基本原理
2、残留边带调幅 、 目的： 目的：压缩射频信号带 提高频带的利用率。 宽，提高频带的利用率。 3、伴音信号的调制 、 频率调制方式（FM） 频率调制方式（ ） 伴音载频比图像载频高6.5MHZ 伴音载频比图像载频高 4、模拟电视广播频道的带宽-------8MHZ 、模拟电视广播频道的带宽 数字电视信号由于采用了数据压缩技术， 数字电视信号由于采用了数据压缩技术，每频道 的信号带宽为2MHZ左右。8M频道可传送四五套数 左右。 频道可传送四五套数 的信号带宽为 左右 字电视节目。 字电视节目。
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第1章 电视传像基本原理
一、逐行扫描 一帧（ 一帧（幅）图像中的所有像 素按照几何相邻行的次序依次实 现光电转换，输出电信号。 现光电转换，输出电信号。 行扫描周期： 行扫描周期： TH = THt + THr α =T T 行逆程系数： 行逆程系数：