《数字视频处理》PPT课件 (2)
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可是这样做，单位时间内扫描的总行数会加 倍，那么水平扫描的速度就要加快。如此一 来技术要求就会过高，以当时的条件做不到
隔行扫描的由来
于是标准制订者想到了一个折衷的办法，先 花60分之一秒扫描奇数行(顶场)，然后再用 后60分之一秒扫描偶数行(底场)，两者互补 成完整的画面
虽然扫描底场时，顶场的亮度衰减了，但是 由于亮暗的部分交织在一起，反而不易察觉
Interlace artifacts
The first and second fields imaged from this scene are illustrated respectively. (The example neglects capture blur owing to motion during the exposure.) The image in the second field is delayed with respect to the first by half the frame time (that is, by 1⁄60 s or 1⁄50 s); by the time the second field is imaged, the object has moved.
逐行扫描
…
扫描方式对比
逐行扫描优点：图像垂直清晰度高，空间 处理效果好，有利于电视转换和制式转换， 能改善视频压缩效率等；其缺点是：数码 率高，行扫描频率增高，硬件难度加大
隔行扫描能节省带宽，且硬件实现简单
视频帧的奇数行：顶场 视频帧的偶数行：底场
隔行扫描的由来
众所周知，帧率只要高于一定标准，就达到 流畅
考虑到交流电频率50或60Hz，电视标准制 订者确定了25或30fps的帧率
如果电视机采用逐行扫描，每秒扫描25或30 帧行不行呢？
理论上可以，但实际不行
隔行扫描的由来
原因在于，在电子束的照射下，CRT的荧光 粉会立即发光，但只要电子束一离开，几乎 瞬间就会暗下来
Interlace artifacts
Consider the test scene sketched in the figure, comprising a black background partially occluded by a white disk that is in motion with respect to the camera.
Interlace artifacts（交错缺陷）
An interlaced camera captures 60 (or 50) unique fields per second. If a scene contains an object in motion with respect to the camera, each field carries half the object’s spatial information, but information in the second field will be displaced according to the object’s motion.
2.3 模拟视频信号
电视信号是视频处理的重要信息源 电视信号的标准也称为电视的制式 目前各国的电视制式不尽相同，不同制式
之间的主要区别在于不同的刷新频率、彩 色编码系统和传送频率等等 目前世界上常用的电视制式有中国大陆、 欧洲等地使用的PAL制式以及美国、日本 等地使用的NTSC制式等
电视信号
人眼虽然看不到这么明显的变化，但仍然会 有亮度衰减的感觉
可以想象，如果采用30fps扫描方式显示， 当电子束从屏幕的上半部分移到下半部时， 屏幕上半部分的亮度就有了可以观察到的衰 减，于是画面下半部分显得更亮
隔行扫描的由来
为了解决这个问题，最佳的办法是加倍刷新 率，改成60fps扫描，因为在60分之一秒内， 人眼能感觉到的亮度衰减就很小了
逐行扫描(Progressive Scan)
发展到液晶、等离子等显示设备后，因为所 的点都是同时发光，且光度始终固定，不存 在CRT遇到的相关问题，所以逐行扫描开始 大范围应用
逐行扫描
在逐行扫描方式中，电子束从显示屏的左 上角一行接一行地扫到右下角，在显示屏 上扫一遍就显示一幅完整的图像
液晶和等离子百度文库视、电脑显示器
Interlace artifacts
Upon interlaced display, the time sequence of interlaced fields is maintained: No temporal or spatial artifacts are introduced. However, in the presence of motion, simply stitching two fields into a single frame produces spatial artifacts such as that sketched in the figure. Techniques to avoid such artifacts is deinterlacing.
奇数行扫完后以同样的方式扫描偶数行， 这样就完成了一帧的扫描
在隔行扫描中，无论是摄像机还是显示器， 获取或显示一幅图像都要扫描两遍才得到 一帧完整的图像
隔行扫描
顶场行扫描
底场行扫描
… …
隔行扫描
场（Field）
每一遍隔行扫描行的集合称为场，因此， 一帧（Frame）由两个场组成，顶场（奇 数行）信号和底场（偶数行）信号
电视摄像机的作用就是将视频图像转换为电 信号
任何时刻，电信号只有1个值，即是一维的 但视频图像通常是二维的，将二维视频图像
转换为一维电信号是通过光栅扫描实现的 （指在一定的时间间隔内电子束以从左到右、 从上到下的方式扫描荧光屏）
隔行扫描(Interlaced Scan)
在隔行扫描方式中，电子束扫完第1行后 从第3行开始扫，接着扫第5行，7 行，……，一直扫到最后一行
隔行扫描的由来
于是标准制订者想到了一个折衷的办法，先 花60分之一秒扫描奇数行(顶场)，然后再用 后60分之一秒扫描偶数行(底场)，两者互补 成完整的画面
虽然扫描底场时，顶场的亮度衰减了，但是 由于亮暗的部分交织在一起，反而不易察觉
Interlace artifacts
The first and second fields imaged from this scene are illustrated respectively. (The example neglects capture blur owing to motion during the exposure.) The image in the second field is delayed with respect to the first by half the frame time (that is, by 1⁄60 s or 1⁄50 s); by the time the second field is imaged, the object has moved.
逐行扫描
…
扫描方式对比
逐行扫描优点：图像垂直清晰度高，空间 处理效果好，有利于电视转换和制式转换， 能改善视频压缩效率等；其缺点是：数码 率高，行扫描频率增高，硬件难度加大
隔行扫描能节省带宽，且硬件实现简单
视频帧的奇数行：顶场 视频帧的偶数行：底场
隔行扫描的由来
众所周知，帧率只要高于一定标准，就达到 流畅
考虑到交流电频率50或60Hz，电视标准制 订者确定了25或30fps的帧率
如果电视机采用逐行扫描，每秒扫描25或30 帧行不行呢？
理论上可以，但实际不行
隔行扫描的由来
原因在于，在电子束的照射下，CRT的荧光 粉会立即发光，但只要电子束一离开，几乎 瞬间就会暗下来
Interlace artifacts
Consider the test scene sketched in the figure, comprising a black background partially occluded by a white disk that is in motion with respect to the camera.
Interlace artifacts（交错缺陷）
An interlaced camera captures 60 (or 50) unique fields per second. If a scene contains an object in motion with respect to the camera, each field carries half the object’s spatial information, but information in the second field will be displaced according to the object’s motion.
2.3 模拟视频信号
电视信号是视频处理的重要信息源 电视信号的标准也称为电视的制式 目前各国的电视制式不尽相同，不同制式
之间的主要区别在于不同的刷新频率、彩 色编码系统和传送频率等等 目前世界上常用的电视制式有中国大陆、 欧洲等地使用的PAL制式以及美国、日本 等地使用的NTSC制式等
电视信号
人眼虽然看不到这么明显的变化，但仍然会 有亮度衰减的感觉
可以想象，如果采用30fps扫描方式显示， 当电子束从屏幕的上半部分移到下半部时， 屏幕上半部分的亮度就有了可以观察到的衰 减，于是画面下半部分显得更亮
隔行扫描的由来
为了解决这个问题，最佳的办法是加倍刷新 率，改成60fps扫描，因为在60分之一秒内， 人眼能感觉到的亮度衰减就很小了
逐行扫描(Progressive Scan)
发展到液晶、等离子等显示设备后，因为所 的点都是同时发光，且光度始终固定，不存 在CRT遇到的相关问题，所以逐行扫描开始 大范围应用
逐行扫描
在逐行扫描方式中，电子束从显示屏的左 上角一行接一行地扫到右下角，在显示屏 上扫一遍就显示一幅完整的图像
液晶和等离子百度文库视、电脑显示器
Interlace artifacts
Upon interlaced display, the time sequence of interlaced fields is maintained: No temporal or spatial artifacts are introduced. However, in the presence of motion, simply stitching two fields into a single frame produces spatial artifacts such as that sketched in the figure. Techniques to avoid such artifacts is deinterlacing.
奇数行扫完后以同样的方式扫描偶数行， 这样就完成了一帧的扫描
在隔行扫描中，无论是摄像机还是显示器， 获取或显示一幅图像都要扫描两遍才得到 一帧完整的图像
隔行扫描
顶场行扫描
底场行扫描
… …
隔行扫描
场（Field）
每一遍隔行扫描行的集合称为场，因此， 一帧（Frame）由两个场组成，顶场（奇 数行）信号和底场（偶数行）信号
电视摄像机的作用就是将视频图像转换为电 信号
任何时刻，电信号只有1个值，即是一维的 但视频图像通常是二维的，将二维视频图像
转换为一维电信号是通过光栅扫描实现的 （指在一定的时间间隔内电子束以从左到右、 从上到下的方式扫描荧光屏）
隔行扫描(Interlaced Scan)
在隔行扫描方式中，电子束扫完第1行后 从第3行开始扫，接着扫第5行，7 行，……，一直扫到最后一行