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文檔簡介
12025/2/28主要內(nèi)容
廣播電視是人們最喜聞樂見、最具有影響力的傳媒之一,也是現(xiàn)代社會中不可缺少的信息和娛樂工具。廣播電視技術(shù)是20世紀發(fā)展最快的技術(shù)之一,它融合了電子技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、材料技術(shù)、自動控制技術(shù)等多項技術(shù)于一體,是一個綜合性的高科技產(chǎn)業(yè)。隨著人類步入信息社會,對信息和娛樂的要求不斷提高,廣播電視技術(shù)也將扮演更加重要的角色。廣播電視發(fā)展概述電視技術(shù)基礎(chǔ)電視攝像機電視節(jié)目制作系統(tǒng)電視音響技藝電視廣播系統(tǒng)22025/2/28第二章電視技術(shù)基礎(chǔ)光與色光的基礎(chǔ)知識視覺特性色度學基礎(chǔ)模擬電視基本原理圖像的分解與傳送電視掃描原理光電轉(zhuǎn)換原理全電視信號與制式數(shù)字電視基礎(chǔ)數(shù)字電視信號的格式數(shù)字電視信號的壓縮32025/2/28第一節(jié)光與色一、光的基礎(chǔ)知識1、可見光與顏色光是一種以電磁波形式存在的物質(zhì)。電磁波的波長范圍很寬,從3×10-17m到3×103m,包含了無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、宇宙射線等。其中,波長為380nm~780nm(1nm=3×10-9m)的電磁波能夠引起人眼的視覺反應(yīng),因而稱為可見光可見光在整個電磁波譜中只占極窄的一部分。在可見光波長范圍內(nèi),不同波長的光會對人眼產(chǎn)生不同的顏色感覺。例如,波長為700nm左右的光產(chǎn)生紅色感覺,波長為550nm左右的光產(chǎn)生綠色感覺,而波長為470nm左右的光產(chǎn)生藍色感覺??梢姽獾墓庾V是連續(xù)分布的,隨著波長的減小,各個波長對人眼引起的顏色變化分別為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。單一波長和波譜寬度小于5nm的光稱為單色光。單色光對應(yīng)著光譜中一定的波長,所以又稱為譜色光。42025/2/28電磁波譜與可見光譜紅橙黃綠青藍紫52025/2/2862025/2/2872025/2/28含有兩種或兩種以上波長成分的光稱為復(fù)合光,復(fù)合光使人眼產(chǎn)生混合色。由于它不能作為單色光出現(xiàn)在光譜上,所以又稱為非譜色光。白光就是一種復(fù)合光,自然界中最大的白光光源是太陽,太陽光的光譜是連續(xù)分布的,包含有380nm~780nm范圍內(nèi)的所有波長成分。幾種單色光混合在一起會形成復(fù)合光,如紅、綠、藍光按一定比例混合后會產(chǎn)生白光。同樣,混合光也可以通過某種方式被分解成不同波長的單色光,雨后出現(xiàn)的彩虹就是陽光被分解成七種單色光的例子。由此可見,光是一種客觀存在的物質(zhì),而色是人眼對這種物質(zhì)的視覺反應(yīng)。82025/2/28日常生活中人眼能夠感知的光歸納起來有三種形式,即直射光、透射光和反射光。由發(fā)光體產(chǎn)生并直接刺激人眼而引起光感的光稱為直射光,如陽光、燈光、顯像管熒光屏發(fā)出的光等。發(fā)光體所發(fā)出的光照射到透明或半透明的物體上,被有選擇的透過的光稱為透射光。例如玻璃、濾色片、電影膠片透過的光。發(fā)光體發(fā)出的光照射到物體上,被該物體有選擇的反射出來的光稱為反射光。自然界中的不透明物體就是以反射光的形式為我們所看見。柔光硬光92025/2/282、光源
光源是指能發(fā)光的物理輻射體,例如太陽、燈等。一個光源發(fā)出的光是由許多不同波長的譜色光組成的,而且不同波長的光的輻射功率也不一樣。光源的輻射功率在各個波長上的分布情況稱為光源的光譜功率分布(或稱輻射功率譜)激光是一種顏色極純的單色光,其顏色與波長有關(guān)幾種光源的相對光譜功率分布曲線102025/2/283、色溫光源的色溫是用來描述光源的光譜分布的物理量。在色度學上,它通常用光源的光與絕對黑體發(fā)出的光相比較,并用絕對黑體的絕對溫度來表征。絕對黑體是指既不反射也不透射光線,而能完全吸收入射光的物體。之所以稱為絕對黑體,是因為外界有光線入射時,被它全部吸收,沒有一絲光線反射或透射,因而人眼看上去是全黑的。當絕對黑體被加熱時,能輻射出連續(xù)光譜,所以其光譜能量的分布只與加熱的溫度有關(guān)。絕對黑體在一定溫度下有一定的光譜功率分布,相應(yīng)的也有一定的發(fā)光顏色。溫度較低時它只發(fā)熱,不發(fā)光;112025/2/28隨著溫度的升高,它大致按下列順序變化其白光的光色:暗紅→桔紅→淺黃→純白→淺藍→亮藍。也就是說,絕對黑體在不同的溫度下有不同的發(fā)光顏色。于是,我們可以將絕對黑體的發(fā)光顏色與其絕對溫度聯(lián)系起來,將絕對黑體在一定光色下的絕對溫度稱為該光色的色溫。對于其它白光源,可以將它與絕對黑體在一定溫度下的光色相比較,當人們在主觀上感覺兩者相同時,就將這時絕對黑體的絕對溫度稱為該白光源的色溫。例如,一個溫度為2800K的鎢絲燈泡所發(fā)出的光色與絕對黑體在溫度為2854K時的光色相同,則該燈泡所發(fā)出的光的色溫就是2854K。注意:色溫用來表示光源的光譜特性,并非光源的實際溫度。在電視技術(shù)中引入“色溫”的概念,是為了進行色度(光的顏色)的計算和白光的比較。以下是幾種常見光源的色溫:陽光
早晨 2000K
上午10時及下午4時 4800K
正午 6000K
鎢絲燈泡 2854K
鹵鎢燈(電視演播室常用光源)3200K122025/2/28注意:比較不同色溫光源對畫面色彩的影響,前提是攝像機/照像機的白平衡參數(shù)保持不變(工作在手動/鎖定狀態(tài),不可自動)比較不同的白平衡設(shè)置對成像色彩的影響,則需保持被攝場景照明光線的色溫穩(wěn)定不變白平衡設(shè)置與現(xiàn)場光線色溫一致=正確的色彩還原132025/2/28攝像機工作參數(shù)光源色溫142025/2/28152025/2/28162025/2/284、光度量單位
在電視技術(shù)中常用的光度量單位有光通量、照度、亮度、發(fā)光強度。光通量[F]:光的功率單位,是按照人眼的光感覺來進行度量的輻射功率。光通量的單位是流明(lumen),簡寫為lm照度[E]:指光通量F與被照物體表面面積S的比值,用E表示,即E=F/S照度的單位為勒克斯,符號為lx,1lx就是指1m2的面積上得到1lm的光通量。亮度[B]:是表示發(fā)光面明亮程度的物理量,它是指發(fā)光表面在指定方向上的發(fā)光強度與垂直于指定方向的發(fā)光面面積之比。亮度的單位是坎德拉每平方米,符號為cd/m2黑白電視機
120cd/m2TFT-LCD顯示器亮度普遍為200-300cd/m2
所謂的流明,是指一燭光(cd,坎德拉Candela,發(fā)光強度單位,相當于一只普通蠟燭的發(fā)光強度)在一個立體角(半徑為1米的單位圓球上1平米的球冠所對應(yīng)的球錐所代表的角度,其對應(yīng)中截面的圓心角約65°)上產(chǎn)生的總發(fā)射光通量。考慮整個圓球的立體角為4π,1燭光總發(fā)射的光通量為4π(約12.57)流明。任意大小的球總立體角均為4π,因此燭光的總光通量固定為4π,不因距離變化而變化172025/2/28182025/2/28二、人眼的視覺特性1、視覺機理當眼睛注視外界某物體時,由該物體發(fā)出或反射、透射出的光線通過眼球后聚焦在視網(wǎng)膜上。視網(wǎng)膜上的光敏細胞受光刺激后轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動,經(jīng)視覺神經(jīng)傳遞到大腦的視覺中樞,于是就產(chǎn)生了視覺。192025/2/28光敏細胞按其形狀可分為桿狀細胞:在光線較為明亮時才能感知各種明暗層次,所以屬于明視覺細胞,辨別光的顏色,分辨景物細節(jié)的能力很強。錐狀細胞:感光靈敏度很高,在光線暗淡的環(huán)境下也能感覺出外界景物的輪廓,屬于暗視覺細胞。但沒有辨色能力,在暗視覺下只能辨認出景物的大體輪廓而看不清其細節(jié)。在電視系統(tǒng)中只需考慮錐狀細胞的視覺特性即可202025/2/282、視敏特性
視敏特性是指人眼對不同波長的光具有不同靈敏度的特性,即對于輻射功率相同的各色光具有不同的亮度感覺。在相同的輻射功率條件下,人眼感到最亮的光是黃綠光,而感覺最暗的光是紅光和紫光。曲線V(λ)
是明視覺錐狀細胞的相對視敏函數(shù)曲線,人眼感覺555nm的黃綠光最亮212025/2/283、亮度感覺
亮度視覺范圍人眼能夠感覺到的亮度范圍稱為亮度視覺范圍。這個范圍很大,可達109:1。人眼之所以能有如此寬的亮度視覺范圍,原因就在于視覺具有環(huán)境適應(yīng)性,即人眼能根據(jù)外界光的強弱變化而自動調(diào)節(jié)感光能力。雖然人眼總的亮度視覺范圍很寬,但卻不能在同一時間感受這樣大的亮度范圍。當人眼適應(yīng)了某一平均環(huán)境亮度之后,可感受的亮度范圍就有了一定的限度。當平均亮度適中時,這一范圍的上下限之比為1000:1;當平均亮度較高或較低時,這一比值只有10:1。通常情況下,能感覺到的上、下限亮度之比為100:1,電影銀幕大致可給出這種亮度比值,CRT顯像管能給出的亮度比值僅約30:1。222025/2/28對比度和亮度層次原景物或重現(xiàn)圖像的最大亮度與最小亮度之比稱為對比度或反差,用C標記。自然界中各種不發(fā)光物體的亮度取決于它反射或透射光的強弱。因此,在同樣照明條件下,各種物體的亮度決定于對入射光的反射能力或透射能力。白石膏面具有最大的反射系數(shù),接近100%,黑絲絨有最小的反射系數(shù),約為1%。所以,外界景物的對比度一般不會超過100:1。CRT顯像管的對比度通常只有30:1。亮度層次是指在畫面最大亮度與最小亮度之間可分辨的亮度感覺差級數(shù),也稱為灰度層次或亮度梯級數(shù)、灰度級數(shù),可用n來表示。一般來說,對比度越大,畫面上的亮度層次就越豐富。亮度層次是圖像質(zhì)量的一個重要參數(shù)。亮度層次多,圖像就會顯得明暗層次豐富,柔和細膩;反之,亮度層次少,圖像會顯得單調(diào)生硬,即使畫面上細節(jié)很清晰也難以令人滿意。232025/2/28可以得到以下結(jié)論:在電視系統(tǒng)中,重現(xiàn)圖像的亮度無需等于實際景物的亮度,而只需保持二者的對比度相同即可;人眼不能覺察的亮度級差在重現(xiàn)圖像上無需呈現(xiàn)出來。只要重現(xiàn)圖像與實際圖像對主觀感覺來說具有相同的對比度和亮度感覺差級數(shù),重現(xiàn)的圖像就能給人以真實感。242025/2/284、視覺惰性
人的視覺對外界光刺激的響應(yīng)有一定的延時。當一定強度的光突然作用于人眼時,需要經(jīng)過一定的時間才能形成一個穩(wěn)定的主觀亮度感覺;當光消失以后,亮度感覺也不是瞬間消失,而是要經(jīng)過一段時間之后才能消失。視覺的建立和消失都有一定的惰性,稱之為視覺惰性視覺惰性包含建立惰性和消失惰性兩個方面t1~t2所經(jīng)過的時間稱為視覺建立時間t3~t4所經(jīng)過的時間稱為視覺暫留時間。消失惰性又稱為視覺暫留特性相對而言,視覺暫留時間比建立時間要長,它與光脈沖的強度有關(guān),一般在0.05~0.2秒之間252025/2/28視覺惰性,特別是視覺暫留特性是現(xiàn)代電影和電視的基礎(chǔ)。電影和電視都是將一幅幅靜止的畫面以一定的頻率在銀幕或屏幕上輪流顯現(xiàn)出來,這時人眼觀看的雖然是一連串的靜止畫面,但是由于視覺暫留特性,前一幅畫面的印象尚未消失,后一幅畫面的印象又開始建立,前后畫面在視覺上融合銜接在一起,因此人眼感覺到畫面不是斷續(xù)出現(xiàn)而是連續(xù)出現(xiàn)的,屏幕上的動作也是連續(xù)運動的。視覺產(chǎn)生連續(xù)感的前提條件是靜止畫面在顯現(xiàn)時每兩幅之間的時間間隔應(yīng)小于視覺暫留時間,即畫面的換幅頻率必須大于視覺暫留時間的倒數(shù),否則人眼就會覺察出畫面是斷續(xù)出現(xiàn)的。如果取視覺暫留時間為0.05秒,則畫面的換幅頻率必須要大于20Hz才能產(chǎn)生連續(xù)感。電影在拍攝和放映時都是按每秒24格進行的,因此其換幅頻率為24Hz,滿足人眼產(chǎn)生連續(xù)感的需要。電視的換幅(幀)頻率為25/30(PAL制/NTSC制)Hz,同樣也滿足連續(xù)感的需要。通常將活動畫面出現(xiàn)連續(xù)感的重復(fù)頻率稱為融合頻率,它在16~20Hz之間。262025/2/285
閃爍感覺對于脈沖性重復(fù)光源,人眼還有一個稱之為閃爍感覺的特性。當脈沖光源的重復(fù)頻率不太高時,人眼會跟隨光源的變化產(chǎn)生一明一暗的感覺,即閃爍感覺。脈沖光源的重復(fù)頻率提高時,這種閃爍感覺會隨之減輕。當重復(fù)頻率提高到一定值后,閃爍感覺可完全消失,這時人眼感覺到的不是一閃一閃的脈沖光源,而是亮度恒定的不閃爍光源。不引起視覺閃爍感的光源最低重復(fù)頻率通常稱為臨界閃爍頻率,一般用fc表示。臨界閃爍頻率與很多因素有關(guān),如脈沖光源本身的亮度、環(huán)境亮度(背景亮度)、明亮時間占空比(明亮時間與脈沖光源重復(fù)周期之比)以及明亮面的大小和顏色等。其中,脈沖光源亮度、環(huán)境亮度和明亮時間占空比三者對fc的影響較明顯。272025/2/28282025/2/28電視機屏幕在顯示畫面以及電影銀幕在放映時都相當于脈沖光源,因此其重復(fù)頻率必須大于臨界閃爍頻率才能使觀眾不產(chǎn)生閃爍感。電視機屏幕的最高亮度通常為100,根據(jù)經(jīng)驗公式可計算出其臨界閃爍頻率fc為45.8Hz,即屏幕的重復(fù)(閃爍)頻率必須大于45.8Hz時才能使人眼不產(chǎn)生閃爍感。電視系統(tǒng)的換幀(幅)頻率只有25(30)Hz,為了克服閃爍感,電視系統(tǒng)采用了隔行掃描的方式,將一幀(幅)畫面分成奇數(shù)場、偶數(shù)場兩場。這樣一來,在不改變換幀頻率的情況下,屏幕上畫面的呈現(xiàn)頻率提高了一倍,即屏幕的閃爍頻率變?yōu)?0(60)Hz,大于45.8Hz的臨界閃爍頻率,基本上可滿足人眼對閃爍感的要求。不過,當屏幕最高亮度大于100時,臨界閃爍頻率也相應(yīng)提高,50(60)Hz的屏幕閃爍頻率有時也難以滿足人眼對閃爍感的要求?,F(xiàn)代電視技術(shù)通常在電視機中采用特殊技術(shù),如場頻加倍技術(shù)等,將屏幕閃爍頻率提高到100Hz,這時基本上可完全克服閃爍感。在克服人眼閃爍感方面,電影采用的方式是在放映時每一格膠片在銀幕上投光兩次或三次,這樣一來,在不改變膠片放映速度的情況下,銀幕的重復(fù)閃爍頻率可提高到48Hz或72Hz。292025/2/286、人眼的分辨力
分辨力與分辨角分辨力的大小用分辨角表示,而視力則用分辨角的倒數(shù)來定義。分辨角也稱視敏角,是指在被觀察物體上,人眼能分辨出的最近兩個相鄰點對眼睛形成的張角。視力正常的人在中等亮度和中等對比度情況下,觀察靜止圖像時的分辨角約為1’-1.5’
人眼對彩色細節(jié)的分辨力要遠低于對黑白細節(jié)的分辨力,一般取彩色分辨角θ=4’根據(jù)這一特性,在彩色電視中可不必顯示彩色細節(jié),即使顯示,人眼也覺察不到。對彩色細節(jié)可用其亮度細節(jié)來表示,是大面積著色原理的依據(jù)。視覺心理人們在日常生活中,積累了大量有關(guān)物體“動”的經(jīng)驗,在觀察“動”的過程中起了重要作用。一個物體位置的變化,在時間很短,位移很小的情況下,盡管其位置變化的過程沒有全部看到,但依靠“動”的經(jīng)驗,仍會產(chǎn)生物體位置連續(xù)變化的感覺。302025/2/28312025/2/28人眼對運動景物的分辨力人眼對運動景物的分辨力要低于對靜止景物的分辨力,其分辨角大約是靜止景物時的5倍,即θ=7.5’。當景物畫面中有運動物體時,即便畫面的換幅頻率滿足視覺連續(xù)性要求,能使視覺上產(chǎn)生畫面連續(xù)出現(xiàn)的感覺,但是如果前后兩幅畫面中運動物體移動了較大距離,則人眼會感覺這一物體是在作跳躍式運動,而不是連續(xù)平滑的運動。要想保證物體的運動連續(xù)感,就必須保證在前后兩次呈現(xiàn)的畫面中,運動物體的相對位置對眼睛的張角不超過7.5’。322025/2/28三、色度學基礎(chǔ)1、物體的顏色人眼所感知的物體的顏色取決于該物體對人眼入射光的光譜功率分布情況。發(fā)光物體和不發(fā)光物體發(fā)光物體由發(fā)出光線的光譜成份決定不發(fā)光物體的顏色一方面決定于物體本身的反射特性或透射特性,另一方面也與照明光源的光譜功率分布有關(guān)。332025/2/282、彩色三要素
彩色三要素指的是彩色光的亮度、色調(diào)、飽和度這三個量。任何一種彩色光對人眼引起的視覺作用,都可以用這三個量來描述。亮度:指彩色光作用于人眼而引起的視覺上的明亮程度。色調(diào):指彩色的顏色類別,它是決定彩色本質(zhì)的基本參量。我們通常所說的紅、綠、藍等指的就是色調(diào)。飽和度:是指彩色的深淺、濃淡程度。對于同一色調(diào)的彩色光,飽和度越高,顏色就越深、越濃。各種譜色光都是飽和度最高的彩色。飽和度與彩色光中摻入的白光比例有關(guān),摻入的白光越多,飽和度就越小。因此,飽和度也稱為色純度。飽和度的大小用百分制衡量,100%的飽和度表示彩色光中沒有白光成分,所有譜色光的飽和度都是100%;飽和度為零表示全是白光,沒有任何色調(diào)。色調(diào)和飽和度合稱為色度,它既說明了彩色光的顏色類別,又說明了顏色的深淺程度。在彩色電視中,所謂傳輸彩色圖像,實質(zhì)上是傳輸圖像中每一個像素的亮度和色度信息。342025/2/283、三基色原理
人們通過大量實驗發(fā)現(xiàn),用三種不同顏色的單色光按一定比例混合,可得到自然界中絕大多數(shù)的彩色。具有這種特性的三個單色光叫三基色光,而這一發(fā)現(xiàn)也被總結(jié)成三基色定理,其主要內(nèi)容如下:自然界中絕大多數(shù)彩色都可以由三基色按一定比例混合而得;反之,這些彩色也可以分解成三基色;三基色必須是相互獨立的,即其中任何一種基色都不能由其它兩種基色混合得到;混合色的色調(diào)和飽和度由三基色的混合比例決定;混合色的亮度是三基色亮度之和。另外,任何一種顏色都有一個相應(yīng)的補色。所謂補色,就是它與某一顏色以適當比例混合時,可產(chǎn)生白色或灰色。顯然,若A是B的補色,則B也是A的補色,即補色是相對的,兩者互為補色。352025/2/283、三基色原理
人們通過大量實驗發(fā)現(xiàn),用三種不同顏色的單色光按一定比例混合,可得到自然界中絕大多數(shù)的彩色。具有這種特性的三個單色光叫三基色光,而這一發(fā)現(xiàn)也被總結(jié)成三基色定理,362025/2/28三基色的選擇在原則上是任意的,只要滿足相互獨立即可。彩色電視選取的三基色是紅、綠、藍,分別用R、G、B表示。三基色原理是彩色電視得以實現(xiàn)的重要理論基礎(chǔ)。因為自然界中的彩色是千變?nèi)f化的,設(shè)想如果用一種電信號傳送一種顏色,那就需要成千上萬種電信號,這在實際中是辦不到的。有了三基色原理,彩色電視只需在攝像端將景物的各種顏色分解成紅、綠、藍三種基色,然后將這三種基色轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的三種電信號傳送到顯示端,在顯示端將電信號再轉(zhuǎn)換成三基色光信號,最后在屏幕上用三基色混合出原景物的色彩。372025/2/285、混色法
利用三基色按不同的比例混合來獲得彩色的方法稱為混色法。混色法有相加混色法和相減混色法。相加混色是指光源色光的相互混合,彩色電視技術(shù)中就是利用相加混色法顯現(xiàn)各種顏色的。實現(xiàn)相加混色的最直接方法是光譜混色法,即將三種光譜不同的基色光直接投射到一個全反射面上實現(xiàn)混色。另外,幾種方法:時間混色法:這種方法是利用人眼的視覺惰性,順序地讓三種基色光先后出現(xiàn)在同一表面的同一點處,當三種基色光交替出現(xiàn)的速度很快時(交替時間間隔小于人眼的視覺暫留時間),人眼產(chǎn)生的彩色感覺就與三種基色光直接混合時相同。時間混色法是順序制彩色電視的基礎(chǔ)??臻g混色法:這種方法是利用人眼空間細節(jié)分辨力差的特點,將三種基色光點放在同一表面的相鄰處,當人眼在一定距離之外觀看時,就會看到三種基色光混合后的彩色光。彩色顯像管就是利用這一原理生理混色法:生理混色法又稱雙眼混色法,它是利用兩只眼睛分別同時觀看不同顏色的同一景物,也可以獲得混色效果。在立體電視中,可以利用這一原理,使圖像既是彩色的,又是立體的。382025/2/28與彩色電視不同,在彩色印刷、彩色膠片和繪畫中采用的是相減混色法。它是利用顏料、染料等的吸色性質(zhì)來實現(xiàn)混色的,例如,黃色顏料吸收藍色(黃色的補色)光,于是在白光的照射下,反射光中將因缺藍光而呈現(xiàn)黃色。在相減混色法中常用黃、品紅、青作為三基色392025/2/28第二節(jié)模擬電視基本原理一、黑白圖像傳送原理1、圖像的分解將景物圖像化整為零的方法稱為圖像的分解,分解之后的小點稱為像素。所謂像素,就是組成圖像的元素,即基本單位,具有單值的亮度信息和空間位置。一幅電視圖像由許許多多個像素組成,電視系統(tǒng)能夠分解的像素數(shù)越多,圖像就越清晰、細膩。圖像的分解是在攝像端的光電轉(zhuǎn)換和掃描過程中完成的。在接收端,通過顯示裝置的掃描和電光轉(zhuǎn)換作用,這些被分解的像素又會在屏幕上合成出原來的圖像,從而實現(xiàn)電視的全過程。402025/2/282、圖像的傳送
一幅圖像由許多像素組成,這些像素的亮度信息經(jīng)光電轉(zhuǎn)換之后變成相應(yīng)的電信號。同時制傳送:將構(gòu)成一幅圖像的所有像素同時轉(zhuǎn)換成電信號,并同時傳送出去。這種方式下每一像素需占用一個傳輸通道。雖然每個通道所需的帶寬很窄,只要保證傳輸?shù)膿Q幅頻率能滿足人眼的連續(xù)感即可,但一幅電視圖像有近50萬個像素,因此傳送一幅電視圖像需要近50萬個通道,這在技術(shù)和經(jīng)濟上都是不現(xiàn)實的。同時制傳送只是電視啟蒙時期的一種設(shè)想,并沒有真正實現(xiàn)。順序制傳送:按一定順序?qū)⒁粋€個像素的光學信息輪流轉(zhuǎn)換成電信號,用一條傳輸通道依次傳送出去,在接收端的屏幕上再按同樣的順序?qū)㈦娦盘栐谙鄳?yīng)的位置上轉(zhuǎn)換成光學信息。412025/2/28現(xiàn)行電視系統(tǒng)均采用順序制傳送圖像的方法422025/2/28二、電視掃描原理
1、掃描在順序制傳送系統(tǒng)中,構(gòu)成一幅畫面的所有像素在進行光電轉(zhuǎn)換、傳輸、以及電光轉(zhuǎn)換時都要按照一定的規(guī)律進行,實現(xiàn)這一規(guī)律的過程就稱為掃描。掃描是順序制傳送系統(tǒng)的核心,它是電視傳像的一大關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)送端光電轉(zhuǎn)換過程中的掃描和接收端電光轉(zhuǎn)換過程中的掃描規(guī)律必須嚴格一致,即同步。電視系統(tǒng)應(yīng)用的掃描是線性掃描,即掃描軌跡是直線型的。掃描規(guī)律類似于人眼在看書時視線的移動規(guī)律,即對每一幅畫面來說,掃描自上而下一行一行進行,每一行從左到右進行。掃描完第一幅畫面之后再掃描第二幅,如此循環(huán)進行。當掃描速度足夠快,使畫面換幅頻率既滿足畫面及活動景物連續(xù)感的要求,又滿足臨界閃爍頻率的要求,則在接收端屏幕上看到的就是既有連續(xù)感又無閃爍感的二維平面活動影像了。掃描過程的實現(xiàn)通常使用電子方法。在以前的攝像管攝像機中,掃描由電子束完成;在CRT(陰極射線管)顯示器中,掃描也是靠電子束完成的。在目前使用較多的CCD(電荷耦合器件)攝像機以及一些新型顯示裝置(LCD/PDP)中,掃描過程已不再需要電子束的參與,而是靠脈沖電路的控制實現(xiàn)。432025/2/28442025/2/282、逐行掃描
在對一幀(幅)畫面進行光電轉(zhuǎn)換及電光轉(zhuǎn)換的過程中,若掃描是一行一行從上到下依次進行,則稱為逐行掃描。掃描軌跡的集合稱為掃描光柵。電子束沿水平方向的掃描稱為行掃描。行掃描正程時間長,逆程時間短。逐行掃描有較高的時間和動態(tài)空間分解力,運動重現(xiàn)性能較好等。逐行掃描是計算機顯示系統(tǒng)采用的掃描方式行掃描正程行逆程場消隱452025/2/283
隔行掃描
PAL制電視圖像的幀頻為25Hz,即電視系統(tǒng)每秒要拍攝、傳送、顯示25幀畫面。在逐行掃描方式下,電視機重現(xiàn)圖像時屏幕的閃爍頻率為25Hz,會造成嚴重的閃爍現(xiàn)象。為了在不改變幀頻的條件下克服閃爍現(xiàn)象,電視系統(tǒng)采用了隔行掃描方式,每幀畫面分為兩場掃描,場頻變?yōu)?0Hz,在很大程度上克服了閃爍現(xiàn)象清晰度有所降低462025/2/28472025/2/284、模擬電視掃描參數(shù)我國電視標準PAL制規(guī)定:一幀掃描總行數(shù)為625行其中,幀正程575行,幀逆程50行;采用隔行掃描方式,每場掃描312.5行,場正程287.5行,場逆程25行;場頻為50Hz,場周期周期為20ms;行頻為15625Hz,行周期為64μm,行正程時間為52μm
,行逆程時間為12μm
;掃描光柵的寬高比為4:3。482025/2/28三、光電轉(zhuǎn)換原理光電轉(zhuǎn)換過程也就是攝像過程,其工作原理與所使用的攝像材料有關(guān)。攝像材料可分為兩大類,即攝像管和CCD器件。1、CCD的電荷存儲功能CCD(ChargeCoupledDevice)是電荷耦合器件的英文簡稱。CCD器件出現(xiàn)于20世紀70年代,由于其良好的性能,很快就得到了廣泛的應(yīng)用,目前已在很多領(lǐng)域取代了攝像管。CCD是一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)集成電路器件。在P型(或N型)半導(dǎo)體硅襯底上有一層很薄的二氧化硅絕緣層,絕緣層上按一定排列方式沉積了一組金屬鋁電極。492025/2/28CCD器件具有電荷存儲功能。在外界光照射下,CCD中的硅襯底會產(chǎn)生電子-空穴對,這時若在鋁電極上加一個正電壓,它所形成的電場就會穿過二氧化硅層排斥硅襯底中的多數(shù)載流子(空穴),并吸引少數(shù)載流子(電子)。于是,就在硅和二氧化硅的界面附近得到了一個存儲少數(shù)載流子(電子)的勢阱。鋁電極上的電壓越大,勢阱越深,可存儲的電荷量越多,這就是CCD器件的電荷存儲功能。502025/2/28512025/2/282
CCD的電荷轉(zhuǎn)移功能
CCD器件的電荷轉(zhuǎn)移功能需要在外加脈沖信號的驅(qū)動下完成。當時鐘脈沖按順序依次排列時,就可保證電荷包作定向移動,實現(xiàn)電荷的轉(zhuǎn)移。電荷包轉(zhuǎn)移到CCD末端時要向外電路輸出,并轉(zhuǎn)換成信號電流或信號電壓的形式,由外電路進行處理。CCD攝像器件的工作原理可簡單概括如下:在CCD攝像器件的感光面上,分布有幾十萬甚至幾百萬個獨立的鋁電極,各自對應(yīng)一個像素和勢阱。攝像時,外界的光學景物通過攝像機的光學鏡頭成像于CCD的感光面上,使CCD內(nèi)部產(chǎn)生電子-空穴對。其中,少數(shù)載流子被電場吸引到勢阱中,形成電荷包。電荷包中電荷的數(shù)量與該處的光照強度成正比,這樣就把景物的亮暗變成了電荷包中的電荷多少,也就是將光學圖像變成了由電荷包中電荷的多少來描述的電子圖像,完成了光像到電像的轉(zhuǎn)換。隨后,在外加時鐘脈沖的驅(qū)動下,各個勢阱中的電荷包按一定順序從CCD中轉(zhuǎn)移出去,形成圖像信號輸出到外電路。522025/2/28532025/2/283、CCD攝像器件的電荷轉(zhuǎn)移方式
對電荷進行轉(zhuǎn)移并最終形成圖像信號的過程可通過幾種不同方式來完成,即行間轉(zhuǎn)移、幀間轉(zhuǎn)移、幀行間轉(zhuǎn)移方式。行間轉(zhuǎn)移式CCD(IT):這種CCD的面陣上按水平和垂直方向排列有各自獨立的感光單元,每個感光單元相當于一個像素。每列感光單元的右側(cè)有遮光的垂直移位寄存器,最上面有遮光的水平移位寄存器,它們都制作在同一個硅基片襯底上。行間轉(zhuǎn)移的工作原理是:在每個場正程期間,感光部分按像素數(shù)對景物進行分解,并以電荷包的形式在CCD內(nèi)部形成電子圖像;在場逆程期間,全部電荷包迅速從感光列轉(zhuǎn)移到其右側(cè)的垂直移位寄存器中。在下一個場正程期間,一方面感光部分產(chǎn)生新的電子圖像,另一方面上一場的電荷包在垂直移位寄存器中一行一行地向水平移位寄存器轉(zhuǎn)移。在每個行逆程期間,向水平移位寄存器轉(zhuǎn)移一行電荷包;在每個行正程期間,電荷包從水平移位寄存器逐一向輸出端轉(zhuǎn)移,在外電路上形成信號電流或電壓。不能徹底解決畫面中的亮光垂直拖影542025/2/28552025/2/28幀間轉(zhuǎn)移式CCD(FT):這種CCD的面陣結(jié)構(gòu)由感光區(qū)(成像區(qū))和存儲區(qū)構(gòu)成。感光區(qū)可感光,產(chǎn)生電子圖像。感光單元也是按行和列排列,只不過各列之間沒有垂直移位寄存器。存儲區(qū)表面被遮住,因此無法感光,但其像素數(shù)目與感光區(qū)相同。存儲區(qū)上方有水平移位寄存器。幀間轉(zhuǎn)移的工作原理是:場正程期間,感光區(qū)形成以電荷包形式存在的電子圖像;場逆程期間,全部電荷包從感光區(qū)轉(zhuǎn)移到存儲區(qū),并存儲在那里。在下一個場正程期間,感光區(qū)產(chǎn)生新的電子圖像,而存儲區(qū)則將上一場的電荷包逐行轉(zhuǎn)移到水平移位寄存器中。接下來的過程與行間轉(zhuǎn)移式CCD相同,在行逆程期間向水平移位寄存器轉(zhuǎn)移一行電荷包,在行正程期間,電荷包從水平移位寄存器移出,形成電信號。有時會產(chǎn)生垂直拖影或強光光暈避免強光問題采用增加機械快門方式,應(yīng)用較少562025/2/28572025/2/28幀行間轉(zhuǎn)移式CCD(FIT):也分為感光區(qū)和存儲區(qū)兩部分。其中,感光區(qū)的結(jié)構(gòu)與行間轉(zhuǎn)移式CCD相同,而存儲區(qū)的結(jié)構(gòu)則與幀間轉(zhuǎn)移式CCD的存儲區(qū)結(jié)構(gòu)類似。幀行間轉(zhuǎn)移的工作原理是:感光區(qū)在場正程的成像過程與行間轉(zhuǎn)移式完全相同。所不同的是,在場逆程期間,電荷包從感光單元轉(zhuǎn)移到垂直移位寄存器后,又立即轉(zhuǎn)移到存儲區(qū),即在垂直移位寄存器中停留的時間很短。在場正程期間,從存儲區(qū)一行一行地向水平移位寄存器轉(zhuǎn)移,以后的過程與行間轉(zhuǎn)移式CCD相同。效果較好,成本較高,在專業(yè)級及廣播級攝像機中應(yīng)用廣泛582025/2/28592025/2/28四、電光轉(zhuǎn)換原理電光轉(zhuǎn)換過程也就是顯像過程,是在顯示裝置上完成的,其工作原理與顯示材料及結(jié)構(gòu)有關(guān)。目前用于電光轉(zhuǎn)換的顯示器件主要有CRT、LCD、PDP及LED等幾種1、CRT的電光轉(zhuǎn)換原理CRT(Cathode-RayTubes,陰極射線管)是一種傳統(tǒng)的圖像顯示器件,它就是我們常說的顯像管。CRT的基本結(jié)構(gòu):CRT顯像管由管內(nèi)部分、管外部分及管體本身構(gòu)成。管體是一個真空玻璃管,管內(nèi)部分有電子槍和熒光屏,管外部分有偏轉(zhuǎn)線圈。電子槍由燈絲、陰極、控制柵極、加速極、聚焦極、陽極等構(gòu)成,用來產(chǎn)生電子束,并使其聚焦良好。熒光屏的玻璃內(nèi)側(cè)涂有熒光粉,在電子的轟擊下能發(fā)光,其發(fā)光強度與電子束能量成正比。管外的偏轉(zhuǎn)線圈可提供偏轉(zhuǎn)磁場,使電子束實現(xiàn)水平和垂直方向的掃描。602025/2/28612025/2/28實際上,在電光轉(zhuǎn)換過程中,一幅圖像并不是同時出現(xiàn)在屏幕上的,而是一點一點出現(xiàn)的,這也是順序制傳送系統(tǒng)的特點。不過,由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光材料的余輝效應(yīng),只要掃描速度足夠快,則屏幕上依次出現(xiàn)的亮點就會在人的視覺上融合為一幅完整的畫面。CCD與CMOSCCD和CMOS在制造上的主要區(qū)別是CCD是集成在半導(dǎo)體單晶材料上,而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上,工作原理沒有本質(zhì)的區(qū)別。CCD只有少數(shù)幾個廠商例如索尼、松下等掌握這種技術(shù)。而且CCD制造工藝較復(fù)雜,采用CCD的攝像頭價格都會相對比較貴。事實上經(jīng)過技術(shù)改造,目前CCD和CMOS的實際效果的差距已經(jīng)減小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少,所以很多攝像頭生產(chǎn)廠商采用的CMOS感光元件。成像方面:在相同像素下CCD的成像通透性、明銳度都很好,色彩還原、曝光可以保證基本準確。而CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般,對實物的色彩還原能力偏弱,曝光也都不太好,由于自身物理特性的原因,CMOS的成像質(zhì)量和CCD還是有一定距離的。但由于低廉的價格以及高度的整合性,因此在攝像頭領(lǐng)域還是得到了廣泛的應(yīng)用。622025/2/28632025/2/282、平板顯示器件的電光轉(zhuǎn)換原理
CRT的電子槍和熒光屏之間必須有足夠長的距離供電子束偏轉(zhuǎn),而且屏幕尺寸越大,這個距離要求越長,這就造成CRT的整機厚度較大。這是CRT顯示設(shè)備無法克服的一個問題。平板顯示器件是近幾年來發(fā)展起來的用于圖像顯示的電光轉(zhuǎn)換器件。由于這類顯示器件在進行電光轉(zhuǎn)換時不需要電子束的參與,因而也就沒有電子槍,整機結(jié)構(gòu)很薄,像一個平板,因而得名。目前主要的平板顯示器件有液晶顯示器(LCD:Liquid-CrystalDisplay)和等離子顯示器(PDP:PlasmaDisplayPanels)。642025/2/28液晶顯示器液晶顯示器在目前已經(jīng)成為計算機標配顯示器,廣泛應(yīng)用于電視、手機、掌上電腦等信息終端。液晶顯示器是利用液晶材料的特性和偏振光原理實現(xiàn)的一種非輻射光顯示技術(shù)。652025/2/28等離子顯示器在電視平板顯示器領(lǐng)域,PDP是一個強有力的競爭者。PDP是一種輻射光顯示裝置,主要利用了惰性氣體放電時產(chǎn)生的紫外線輻射來誘發(fā)熒光粉發(fā)光。PDP的設(shè)計有很多種,已在軍事和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用了二十多年。LED顯示屏LED(發(fā)光二極管,LightEmittingDiode)顯示屏,由一個個小的LED模塊面板和控制電路組成,又叫電子顯示屏或者飄字屏幕??梢酝ㄟ^組合面板單元的形式來組成不同尺寸與形狀的顯示屏,常用來顯示文字、圖片、動畫、視頻等內(nèi)容。662025/2/28LED電視嚴格意義上的LED電視是指完全采用LED(發(fā)光二極管)做為顯像器件的電視機,一般用于低精度顯示或戶外大屏幕。目前中國大陸地區(qū)家電行業(yè)中通常所指的LED電視嚴格的名稱是“LED背光源液晶電視”,是指以LED做為背光源的液晶電視,仍是LCD的一種。它用LED光源替代了傳統(tǒng)的熒光燈管,畫面更優(yōu)質(zhì),理論壽命更長,制作工藝更環(huán)保,并且能使液晶顯示面板更薄。672025/2/28682025/2/28692025/2/28702025/2/28五、黑白全電視信號黑白全電視信號指的是在黑白電視系統(tǒng)中傳送的與圖像內(nèi)容及圖像顯示有關(guān)的信號,它包括三個主要部分,即圖像信號、復(fù)合消隱信號、復(fù)合同步信號。
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圖像信號圖像信號就是攜帶景物亮暗信息的電信號。按照景物亮度與圖像信號電平之間的對應(yīng)關(guān)系,可將圖像信號分成正極性和負極性兩種。電壓V時間T712025/2/28行掃描正程行逆程722025/2/28正極性圖像信號:指圖像信號的大小與景物的亮暗成正比,即景物越亮,信號電平越高;負極性圖像信號:指圖像信號的大小與景物的亮暗成反比,即景物越亮,信號電平越低?;叶葪l圖像及其圖像信號波形732025/2/282、復(fù)合消隱信號
電視系統(tǒng)中,正程期間傳送圖像信號,逆程期間不傳送圖像信號。因此,若不采取措施,在使用電子束掃描的顯像管中,電子束在逆程期間的掃描就會在屏幕上產(chǎn)生回掃線,從而對正程圖像造成干擾,影響圖像的清晰度。復(fù)合消隱脈沖的作用就是在行、場逆程期間使顯像管中的掃描電子束截止,使其不干擾正程的圖像信號。復(fù)合消隱脈沖波形
742025/2/283、復(fù)合同步信號
為了正確重現(xiàn)圖像,要求收、發(fā)兩端掃描必須嚴格同步。為此,發(fā)送端在傳送圖像信號和復(fù)合消隱信號的同時,還要提供一種稱為復(fù)合同步信號的脈沖信號。接收端在收到這個信號后,用它來控制接收機的掃描振蕩器,使它與發(fā)送端的掃描振蕩器同步工作,這樣就能實現(xiàn)收、發(fā)兩端的掃描完全同步。行同步脈沖與行消隱脈沖的關(guān)系
752025/2/284、黑白全電視信號的波形
相鄰兩場的負極性黑白全電視信號波形圖,它是圖像信號、復(fù)合消隱信號、復(fù)合同步信號三者的組合,其中的圖像信號波形是示意性的。為了便于對奇、偶兩場信號的波形進行比較,圖中兩場場同步脈沖前沿是上下對齊的。黑白全電視信號波形(負極性)
762025/2/28六、電視彩條測試信號黑白信號標準彩條信號(100/0/75/0,即75%彩條)標準彩條是指100%飽和度(每一色條為純基色或互補色,無白色),幅度為75%(各色條的基色電平值只等于白條中電平值的75%)的彩條。是由歐廣聯(lián)(簡稱EBU)規(guī)定的視頻標準測試彩條信號,所以叫EBU彩條。每臺攝像機上都有彩條信號發(fā)生器,在實際應(yīng)用中非常重要。772025/2/28782025/2/28792025/2/28電視復(fù)合測試信號顯示比例過掃描范圍幾何失真非線性失真色彩清晰度灰度等級等等802025/2/28812025/2/28822025/2/28第三節(jié)數(shù)字電視基礎(chǔ)數(shù)字電視(視頻)制式數(shù)字電視(視頻)壓縮與參數(shù)832025/2/28一、電視制式(格式)電視制式就是用來實現(xiàn)電視圖像信號和伴音信號,或其它信號傳輸?shù)姆椒ǎ碗娨晥D像的顯示格式,以及這種方法和電視圖像顯示格式所采用的技術(shù)標準。電視可用不同的方式來實現(xiàn)。實現(xiàn)電視的一種特定方式,稱為電視的一種制式。842025/2/28常見制式分類:黑白與彩色高清晰度電視(HDTV)與標準清晰度電視(SDTV)數(shù)字電視信號(DTV)與模擬電視信號還有伴音制式、色度編碼、色度副載波頻率等技術(shù)標準的不同;對于數(shù)字電視,有圖像信號、音頻信號壓縮編碼格式(信源編碼),和TS流(TransportStream)編碼格式(信道編碼),還有數(shù)字信號調(diào)制格式,以及圖像顯示格式等標準的不同。852025/2/28對一個國家來說,電視制式并不是越豐富越好,一般僅一個標準目前全球范圍內(nèi)電視制式不統(tǒng)一,制式的區(qū)分主要在于其幀頻(場頻)的不同、分解率的不同、信號帶寬以及載頻的不同、色彩空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系不同等等標清、彩色、模擬信號常見分為三類:PAL NTSCSECAM862025/2/28PAL制(正交平衡調(diào)幅逐行倒相制——Phase-AlternativeLine,帕爾制)中國、德國、英國和其它一些西北歐國家采用這種制式1962年,由前聯(lián)邦德國在綜合NTSC制的技術(shù)成就基礎(chǔ)上研制出來的一種改進方案屬于同時制,每秒25幀,電視掃描線為625線,隔行掃描,奇場在前,偶場在后,畫面的寬高比為4:3PAL制電視的供電頻率為50Hz,場頻為每秒50場,標準的數(shù)字化PAL電視標準分辨率為720*576,24比特的色彩位深,畫面的寬高比為4:3和16:9PAL電視標準用于中國、歐洲等國家和地區(qū),872025/2/28PAL制式的圖像信號帶寬分別為4.2MHz、5.5MHz、5.6MHz等。PAL制式中根據(jù)不同的參數(shù)細節(jié),又可以進一步劃分為G、I、D等制式,其中PAL-D制是我國大陸采用的制式。電視的伴音制式,D/K制式:伴音載頻6.5MHZ;中國使用該伴音制式。I制式:伴音載頻6.0MHZ;香港使用該伴音制式。BG制式:伴音載頻5.5MHZ;俄羅斯等國家使用。所以中國用戶只能用D/K制式才能聽到正常的電視聲音882025/2/28NTSC制(正交平衡調(diào)幅制——NationalTelevisionSystemsCommittee)采用這種制式的主要國家有美國、加拿大和日本等。1952年12月由美國國家電視標準委員會(NationalTelevisionSystemCommittee,縮寫為NTSC)制定的彩色電視廣播標準屬于同時制,幀頻為30幀/秒(29.97fps),供電頻率為60Hz,場頻為60場(每秒60/1.001)標準的數(shù)字化NTSC電視標準分辨率為720*480,24比特的色彩位深,畫面的寬高比為4:3和16:9這種制式的色度信號調(diào)制包括了平衡調(diào)制和正交調(diào)制兩種,解決了彩色黑白電視廣播兼容問題,但存在相位容易失真、色彩不太穩(wěn)定的缺點。892025/2/28電視的場或幀頻一般都是與當?shù)仉娋W(wǎng)頻率相同的,在電源頻率為60Hz的美國播出黑白電視時其場頻也是60Hz,與電網(wǎng)頻率相同。但開始NTSC彩色電視廣播后其場頻改為59.94Hz,降低了千分之一。改變場頻的原因是NTSC的彩色副載波頻率采用了1/2行頻間置,為了避免彩色副載波與亮度信號和音頻載波之間的相互干擾,各種頻率之間必須滿足下述關(guān)系。902025/2/28彩色副載波是二分之一行頻的整倍數(shù)(1/2行頻間置)音頻載波是行頻的整倍數(shù)為滿足NTSC彩色信號與原黑白電視信號的兼容性要求,音頻載波頻率4.5MHz不能更改,因此行頻取4.5MHz/286=15,734Hz(與黑白電視的15,750Hz相近)幀頻取15734/525=29.97Hz(與黑白電視的30Hz相近)場頻取29.97x2=59.94Hz(與黑白電視的60Hz相近)所有頻率均同比下降千分之一(F/1.001)其中525是NTSC規(guī)定的掃描線數(shù)912025/2/28286的來歷:維基百科講:Intheblack-and-whitestandard,theratioofaudiosubcarrierfrequencytolinefrequencyis4.5MHz/15,750=285.71.Inthecolorstandard,thisbecomesroundedtotheinteger286在舊的黑白制式時,音頻載波頻率與行頻率比率是4.5MHz/15,750=285.71,到了彩色標準,對285.71進行了取整,就成了286。最終導(dǎo)致產(chǎn)生了29.97這個值922025/2/28SECAM制(行輪換調(diào)頻制——SequentialColeurAvecMemoire,塞康制)采用這種制式的有法國、前蘇聯(lián)和東歐一些國家。意為"按順序傳送彩色與存儲",1966年法國研制成功,它屬于同時順序制。在信號傳輸過程中,亮度信號每行傳送,而兩個色差信號則逐行依次傳送,即用行錯開傳輸時間的辦法來避免同時傳輸時所產(chǎn)生的串色以及由其造成的彩色失真。SECAM制式幀頻每秒25幀,掃描線625行,隔行掃描,畫面比例4:3,分辨率720x576。932025/2/28前述三種主要彩色電視制式的基礎(chǔ)上,按伴音信號的調(diào)制方式(調(diào)頻或調(diào)幅)和載波頻率,還可以把電視制式繼續(xù)細分成很多種:D/K:6.5MHz,中國大陸采用;I:6.0MHz,香港地區(qū)采用;B/G:5.5MHz、國外部分地區(qū)采用;M:4.5MHz,美國、日本、加拿大等國采用。世界上有13種電視體制,三大彩電制式,兼容后組合成30多個不同的電視制式942025/2/28是隨著節(jié)目來源的增多,如衛(wèi)星電視、激光視盤和各種錄像帶,近年市場上出現(xiàn)了多制式電視機和背投,如2制式、4制式、11制式、17制式、21制式和28制式等。這里所說的制式既不是我們平常所說的PAL、NTSC、SECAM彩電三大制式,也不是黑白電視體制,而是說電視機用多少種方式接收。如2制式是指既能接收我國內(nèi)地電視圖像和伴音,又能接收香港電視圖像和伴音;28制式能接收6種電視廣播、8種特殊錄像機放像、7種激光視盤放像和7種有線電視系統(tǒng)。952025/2/28PAL和NTSC兩種制式是不能互相兼容的,如果在PAL制式的電視上播放NTSC的影像,畫面將變成黑白,NTSC制式的也是一樣。NTSC制優(yōu)點是電視接收機電路簡單,缺點是容易產(chǎn)生偏色,因此NTSC制電視機都有一個色調(diào)手動控制電路,供用戶選擇使用;PAL制和SECAM制可以克服NTSC制容易偏色的缺點,但電視接收機電路復(fù)雜,要比NTSC制電視接收機多一個一行延時線電路,并且圖像容易產(chǎn)生彩色閃爍。因此,三種彩色電視制式各有優(yōu)缺點,互相比較結(jié)果,誰也不能戰(zhàn)勝誰,所以,三種彩色電視制式互相共存已經(jīng)五十多年。962025/2/28PAL放送的電影電影一般是以每秒24格拍攝。電影在PAL制式電視播影時會以每秒25格播放,播放的速度因而比電影院內(nèi)或NTSC電視廣播加快了4%。這種差別不太明顯,但電影內(nèi)的音樂會因而變得高了一個半音。如果電視臺在廣播時沒有加以調(diào)校補償,仔細聆聽便會發(fā)現(xiàn)。972025/2/28二、數(shù)字電視(壓縮)格式與參數(shù)在進入數(shù)字電視時代后,電視節(jié)目傳輸采用數(shù)字信號,這時的電視制式通常是指電視畫面分辨率,如1080p,1080i,720p等另外電視信號傳輸?shù)姆绞揭灿锌赡鼙唤凶鲭娨曋剖?,如DVB-S,DVB-C,DVB-T等982025/2/28數(shù)字視頻(壓縮、編輯)參數(shù)畫面尺寸——像素數(shù)掃描方式——逐行(P)、隔行(I)幀速率——25fps,29.97fps,24p,50p,59.94p畫面比例——4:316:9像素比——存儲像素數(shù)與顯示像素數(shù)不對應(yīng)標清(SD)與高清(HD)標清:PAL720X576i,25fpsNTSC720X480i,29.97fps(30)畫面比例:4:316:9高標清變換高清1920X10801440X10801280X720逐行i隔行p幀速率25,30,50,601080P1080I1920X1080I1440X1080I(HDV)720P編解碼器DVCPROHDXDCAMHD上變換下變換
1440*108025i上場優(yōu)先拍攝1280*72050P三、常見視頻壓縮格式視頻編碼方式就是指通過特定的壓縮技術(shù),將某個視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式。一般包括視頻編碼、音頻編碼及打包格式視頻流傳輸中最為重要的編解碼標準有國際電聯(lián)的H.261、H.263、H.264運動靜止圖像專家組的M-JPEG和國際標準化組織運動圖像專家組的MPEG系列標準微軟公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等。此外在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛應(yīng)用的還有Real-Networks的RealVideo、1122025/2/28MPEG是活動圖像專家組(MovingPictureExpertsGroup)的縮寫,于1988年成立,是為數(shù)字視/音頻制定壓縮標準的專家組,已擁有300多名成員,包括IBM、SUN、BBC、NEC、INTEL、AT&T等世界知名公司。MPEG組織最初得到的授權(quán)是制定用于“活動圖像”編碼的各種標準,隨后
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