XIDIAN
彩色数字电视基础主要内容
视觉的时间域响应特性
彩色电视制式
彩色电视信号的类型
电视图像数字化
图像子采样
数字电视简介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。
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。
彩色电视 制式
NTSC(National Television Systems Committee)
PAL(Phase-Alternative Line)
SECAM (法文,Sequential Coleur Avec Memoire)
彩色电视系统：
(1) 必需采用与黑白电视相同的一些基本参数，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) 需要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，并将它们组合成一个彩色全电视信号进行传送。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。
兼容性 逆兼容性制式兼容问题
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具有色差的颜色模型隔行扫描
(interlaced scanning)
逐行扫描
(non-interlaced scanning)
电视扫描和同步基本概念
帧频、场频（隔行扫描）、行频
消隐时间
在扫描逆程中，不传输图像，将电子枪关掉，
这段时间称为消隐时间。包括行消隐和场消隐
同步时间
为使接收端重现发送端图像，接收端的扫描需要和发送端同步，这段时间称为同步时间，同步脉冲包含在消隐脉冲内。
彩色电视制式
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、韩国、
菲律宾和中国的台湾采用这种制式 。
彩色电视制式倒相正交平衡调幅制 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) 每场中有 25行作为场回扫，所以每帧中只有 575行是有效行。
(3) 高宽比 (aspect ratio),4:3
(4) 隔行扫描,2场 /帧,312.5行 /场
(5) 行扫描周期为 64微秒，其中 11.8作为逆程时间
(5) 颜色模型,YUV
(6) 西欧、中国和朝鲜等国家采用这种制式。
彩色电视的同步信号彩色电视国际标准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）不须要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。
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。
(composite video signal)复合电视信号彩色电视信号的类型方法：
模拟信号分离 数字采样量化
数字采样量化 数字信号分离数字化标准,ITU-R BT.601(CCIR-601)
RGB颜色空间到 YCbCr彩色空间的变换视频信号数字化
ITU-RBT.601数字化标准
CCIR为 NTSC制,PAL制和 SECAM制规定了共同的电视图像采样频率。这个采样频率也用于远程图像通信网络中的电视图像信号采样。
亮度信号采样频率 fs = 13.5 MHZ
色度信号采样频率 fc＝ 6.75MHZ 或 13.5MHZ
每行采样点数 N = 864 (PAL),858（ NTSC）
对于所有制式，每个扫描行的有效样本数均为
720。
取值范围：亮度信号 220级，色度信号 225级。
CIF,Common Intermediate Format
QCIF,Quarter CIF
SQCIF,Sub-Quarter CIF
视频信号数字化视频图像子采样图像子采样图像子采样原理
人眼对色度信号信号的敏感程度比亮度信号的敏感度低。
显示色度时，采样插值方法。此过程利用相当于去除图像中的高频信号。
数字电视
数字电视的定义：
数字电视系统是将活动图像、声音和数据，通过数字技术进行压缩、编码、传输 /存储,而实时发送 /广播或者经过记录媒体的传播，供观众接收
/播放的视听系统。它可以划分为 3大部分：信源部分（发送端）、信道部分（传输 /存储过程）和信宿部分（接收端）。
数字电视
数字电视分类数字电视系统业务可以按照其活动的图像比特率的大小，粗略划分为标准清晰度数字电 视
（ SDTV） 和高清晰度数字电视（ HDTV）。
SDTV和 HDTV的数字电视业务都可以应用于不同的 领域和场合，以满足广大消费者多层次的需要。
它们两者将长期共存。
高清晰度电视原则上讲,HDTV是由它所能提供的画面质量定义的 。
分辨率,HDTV画面水平和垂直的像素目都差不多是常规系统的 2倍 。 垂直方向的高清晰度是由 1 000多行的扫描线获得的 。 大约为传统 5倍的视频带宽使灰度层次更加丰富,
再加上有一些带宽用于单独传输色彩值,使得总带宽就是现有彩色电视系统的 5～ 8倍 。
宽高比,HDTV画面的指定宽高比为 16:9=1.777。
采用高清晰显像管,点节距 （ 即荧光点的大小 ） 应小于
０ ·７毫米；
观看距离,由于人眼分辨细节的能力是有限的,所以观看细节更丰富的 HDTV画面,观看距离要更近一些 。
彩色数字电视基础主要内容
视觉的时间域响应特性
彩色电视制式
彩色电视信号的类型
电视图像数字化
图像子采样
数字电视简介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。
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。
彩色电视 制式
NTSC(National Television Systems Committee)
PAL(Phase-Alternative Line)
SECAM (法文,Sequential Coleur Avec Memoire)
彩色电视系统：
(1) 必需采用与黑白电视相同的一些基本参数，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) 需要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，并将它们组合成一个彩色全电视信号进行传送。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。
兼容性 逆兼容性制式兼容问题
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具有色差的颜色模型隔行扫描
(interlaced scanning)
逐行扫描
(non-interlaced scanning)
电视扫描和同步基本概念
帧频、场频（隔行扫描）、行频
消隐时间
在扫描逆程中，不传输图像，将电子枪关掉，
这段时间称为消隐时间。包括行消隐和场消隐
同步时间
为使接收端重现发送端图像，接收端的扫描需要和发送端同步，这段时间称为同步时间，同步脉冲包含在消隐脉冲内。
彩色电视制式
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、韩国、
菲律宾和中国的台湾采用这种制式 。
彩色电视制式倒相正交平衡调幅制 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) 每场中有 25行作为场回扫，所以每帧中只有 575行是有效行。
(3) 高宽比 (aspect ratio),4:3
(4) 隔行扫描,2场 /帧,312.5行 /场
(5) 行扫描周期为 64微秒，其中 11.8作为逆程时间
(5) 颜色模型,YUV
(6) 西欧、中国和朝鲜等国家采用这种制式。
彩色电视的同步信号彩色电视国际标准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）不须要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。
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。
(composite video signal)复合电视信号彩色电视信号的类型方法：
模拟信号分离 数字采样量化
数字采样量化 数字信号分离数字化标准,ITU-R BT.601(CCIR-601)
RGB颜色空间到 YCbCr彩色空间的变换视频信号数字化
ITU-RBT.601数字化标准
CCIR为 NTSC制,PAL制和 SECAM制规定了共同的电视图像采样频率。这个采样频率也用于远程图像通信网络中的电视图像信号采样。
亮度信号采样频率 fs = 13.5 MHZ
色度信号采样频率 fc＝ 6.75MHZ 或 13.5MHZ
每行采样点数 N = 864 (PAL),858（ NTSC）
对于所有制式，每个扫描行的有效样本数均为
720。
取值范围：亮度信号 220级，色度信号 225级。
CIF,Common Intermediate Format
QCIF,Quarter CIF
SQCIF,Sub-Quarter CIF
视频信号数字化视频图像子采样图像子采样图像子采样原理
人眼对色度信号信号的敏感程度比亮度信号的敏感度低。
显示色度时，采样插值方法。此过程利用相当于去除图像中的高频信号。
数字电视
数字电视的定义：
数字电视系统是将活动图像、声音和数据，通过数字技术进行压缩、编码、传输 /存储,而实时发送 /广播或者经过记录媒体的传播，供观众接收
/播放的视听系统。它可以划分为 3大部分：信源部分（发送端）、信道部分（传输 /存储过程）和信宿部分（接收端）。
数字电视
数字电视分类数字电视系统业务可以按照其活动的图像比特率的大小，粗略划分为标准清晰度数字电 视
（ SDTV） 和高清晰度数字电视（ HDTV）。
SDTV和 HDTV的数字电视业务都可以应用于不同的 领域和场合，以满足广大消费者多层次的需要。
它们两者将长期共存。
高清晰度电视原则上讲,HDTV是由它所能提供的画面质量定义的 。
分辨率,HDTV画面水平和垂直的像素目都差不多是常规系统的 2倍 。 垂直方向的高清晰度是由 1 000多行的扫描线获得的 。 大约为传统 5倍的视频带宽使灰度层次更加丰富,
再加上有一些带宽用于单独传输色彩值,使得总带宽就是现有彩色电视系统的 5～ 8倍 。
宽高比,HDTV画面的指定宽高比为 16:9=1.777。
采用高清晰显像管,点节距 （ 即荧光点的大小 ） 应小于
０ ·７毫米；
观看距离,由于人眼分辨细节的能力是有限的,所以观看细节更丰富的 HDTV画面,观看距离要更近一些 。
