NTSC和PAL的区别,QCIF CIF 2CIF 4CIF含义,及在视频监控中的应用
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NTSC和PAL的区别,QCIF CIF 2CIF 4CIF含义,及在视频监控中的应用
在视频监控系统中,在描述显示及视频存储等相关内容时,常常会见到对于NTSC及PAL两种电视信号制式(个人理解为显示标准)的描述。如在pelco的数字视频录像机DX4000中,高达4CIF的录像分辨率下,每秒可以录制120(NTSC)/100(PAL)帧图像。
那么,何为NTSC?PAL?何为QCIF CIF 2CIF 4CIF呢?本文就这几个基本含义做下解释,便于大家理解。
一、NTSC与PAL。常见的电视信号制式是PAL和NTSC,另外还有SECAM等。那么NTSC和PAL的区别是什么呢?NTSC 即正交平衡调幅制。PAL为逐行倒像正交平衡调幅制。下面在让我们来看看NTSC和PAL的区别详解。
PAL电视标准
PAL制又称为帐尔制。它是为了克服NTSC制对相位失真的敏感性,在1962年,由前联邦德国在综合NTSC制的技术成就基础上研制出来的一种改进方案。PAL是英文Phase Alteration Line的缩写,意思是逐行倒相,也属于同时制。它对同时传送的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒相,另一个色差信号进行正交调制方式。这样,如果在信号传输过程中发生相位失真,则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补尝作用,从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化。因此,PAL 制对相位失真不敏感,图像彩色误差较小,与黑白电视的兼容也好,但PAL制的编码器和解码器都比NTSC制的复杂,信号处理也较麻烦,接收机的造价也高。
PAL电视标准,每秒25帧,电视扫描线为625线,奇场在前,偶场在后,标准的数字化PAL电视标准分辨率为720*576, 24比特的色彩位深,画面的宽高比为4:3, PAL电视标准用于中国、欧洲等国家和地区。
NTSC电视标准
NTSC制又称为恩制。它属于同时制,是美国在1953年12月首先研制成功的,并以美国国家电视系统委员会(National Television System Committee)的缩写命名。这种制式的色度信号调制特点为平衡正交调幅制,即包括了平衡调制和正交调制两种,虽然解决了彩色电视和黑白电视广播相互兼容的问题,但是存在相位容易失真、色彩不太稳定的缺点。NTSC制电视的供电频率为60Hz,场频为每秒60场,每秒29.97帧(简化为30帧)扫描线为525行,偶场在前,奇场在后,标准的数字化NTSC电视标准分辨率为720*486, 24比特的色彩位深,画面的宽高比为4:3。图像信号带宽为6.2MHz。采用NTSC制的国家美国、日本等国家。
PAL和NTSC制式区别在于节目的彩色编码、解码方式和场扫描频率不同。中国(不含香港地区)、印度、巴基斯坦等国家采用PAL制式,美国、日本、韩国以及我国台湾地区等采用NTSC制式。
PAL与NTSC的区别
电影放映的时候都是每秒24个胶片帧。而视频图像PAL制式每秒50场,NTSC制是每秒60场,由于现在的电视都是隔行场,所以可以大概认为PAL制每秒25个完整视频帧,NSTC制30个完整视频帧。
电影和PAL每秒只差1帧,所以以前一般来说就直接一帧对一帧进行制作,这样PAL每秒会比电影多放一帧,也就是速度提高了1/24,而且声音的音调会升高。这就是一些DVD爱好者不喜欢PAL制DVD的原因之一。但是据说现在有些PAL制DVD 采取了24+1的制作方法,就是把24帧中的一帧重复一次,从而获得跟电影一样的播放速度。
而NTSC因为每秒有30帧,不能直接一帧对一帧制作,所以要通过3-2 PULLDOWN等办法把24个电影帧转成30个视频帧,这30个视频帧里所包含的内容和24个电影帧是相等的,所以NTSC的播放速度和电影一样。
所以,对于同一部片子来说,PAL制的DVD会比NTSC制的同一部片子快1/24。换算时间的时候,NTSC时间X 24/25 = PAL时间。
基带视频是一种简单的模拟信号,由视频模拟数据和视频同步数据构成,用于接收端正确地显示图像。信号的细节取决于应用的视频标准或者制式--NTSC(美国全国电视标准委员会,NationalTelevisionStandardsCommittee)、PAL(逐行倒相,PhaseAlternateLine)以及SECAM(顺序传送与存储彩色电视系统,法国采用的一种电视制式,SEquentialCouleurAvecMemoire)。在PC领域,由于使用的制式不同,存在不兼容的情况。就拿分辨率来说,有的制式每帧有625线(50Hz),有的则每帧只有525线(60Hz)。后者是北美和日本采用的标准,统称为NTSC。通常,一个视频信号是由一个视频源生成的,比如摄像机、VCR或者电视调谐器等。为传输图像,视频源首先要生成个垂直同步信号(VSYNC)。这个信号会重设接收端设备(PC显示器),保征新图像从屏幕的顶部开始显示。发出VSYNC信号之后,视频源接着扫描图像的第一行。完成后,视频源又生成一个水平同步信号,重设接收端,以便从屏幕左侧开始显示下一行。并针对图像的每一行,都要发出一条扫描线,以及一个水平同步脉冲信号。另外,NTSC标准还规定视频源每秒钟需要发送30幅完整的图像(帧)。假如不作其它处理,闪烁现象会非常严重。为解决这个问题,每帧又被均分为两部分,每部分262.5行。一部分全是奇数行,另一部分则全是偶数行。显示的时候,先扫描奇数行,再扫描偶数行,就可以有效地改善图像显示的稳定性,减少闪烁。目前世界上彩色电视主要有三种制式,即NTSC、PAL和SECAM制式,三种制式目前尚无法统一。中国采用的是PAL-D制式
二、什么是QCIF? CIF?2CIF?4CIF?DCIF?
∙QCIF全称Quarter common intermediate format。QCIF是常用的标准化图像格式。在H.323协议簇中,规定了视频采集设备的标准采集分辨率。QCIF = 176×144=2.5万像素。
∙CIF是常用的标准化图像格式(Common Intermediate Format)。在H.323协议簇中,规定了视频采集设备的标准采集分辨率。CIF = 352×288=10万像素
通常用像素作为图像格式衡量的一个标准。
CIF格式具有如下特性:
(1) 电视图像的空间分辨率为家用录像系统(Video Home System,VHS)的分辨率,即352×288。
(2) 使用非隔行扫描(non-interlaced scan)。
(3) 使用NTSC帧速率,电视图像的最大帧速率为30 000/1001≈29.97幅/秒。
(4) 使用1/2的PAL水平分辨率,即288线。
(5) 对亮度和两个色差信号(Y、Cb和Cr)分量分别进行编码,它们的取值范围同ITU-R BT.601。即黑色=16,白色=235,色差的最大值等于240,最小值等于16。
下面为5种CIF 图像格式的参数说明。参数次序为“
图象格式亮度取样的象素个数(dx) 亮度取样的行数(dy) 色度取样的行数(dy/2)”。
sub-QCIF 128×96 64 48
QCIF 176×144 88 72
CIF 352×288 176 144
4CIF 704×576 352 288(即我们经常说的D1)
16CIF 1408×1152 704 576