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1、,第二章 電視圖像轉(zhuǎn)換原理與電視信號(hào),第二章 電視圖像轉(zhuǎn)換原理與電視信號(hào),2.1電視傳像原理 電視傳像原理 圖像的攝取和重現(xiàn) 2.2電子掃描 2.3電視圖像基本參量 2.4電視信號(hào)的基本組成,2.1電視傳像原理,本節(jié)將主要介紹電子掃描的種類及工作原理,2.1電視傳像原理,電視傳像原理 像素：根據(jù)人眼對(duì)細(xì)節(jié)分辨力有限的視覺(jué)特性，可以將平面圖像看成由許多的小單元組成，這些小單元被稱為像素；像素越小，單位面積上的像素?cái)?shù)目越多，圖像越清晰。 像素的數(shù)學(xué)表達(dá)式(以黑白平面圖像為例)： fp(x,y,t) 由此可以看出，組成黑白圖像的每個(gè)像素，不但由自己確定的幾何位置，而且還有各自的亮度值。如果是彩色圖像
2、每個(gè)像素還有自己的色度值。 幀：構(gòu)成一幅圖像的各像素傳送一邊稱為進(jìn)行一個(gè)幀處理，幀使構(gòu)成活動(dòng)圖像的最小單元。,順序傳送原理(收發(fā)端靠同步保持一致) 將圖像分解成像素，并按照順序一個(gè)一個(gè)傳送；接收端按照同樣規(guī)律重現(xiàn)像素，只要時(shí)間足夠快(約50200ms) 根據(jù)人眼視覺(jué)惰性，人的主觀感覺(jué)就是完整的圖像。,圖像的攝取和重現(xiàn) 圖像的攝取和重現(xiàn)：就是由光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)器件分別為電視攝像管和電視顯象管。 電視攝像管：應(yīng)用光電效應(yīng),電視顯像管：利用電光效應(yīng)（如教材p）由于熒光屏發(fā)光強(qiáng)弱取決于沖擊電子數(shù)量和速度，則根據(jù)代表圖像的電信號(hào)來(lái)控制電子束的強(qiáng)弱，采用和電視攝像管相同的掃描規(guī)律來(lái)掃描熒光屏，完成光電轉(zhuǎn)
3、換，重現(xiàn)電視圖像。 彩色圖像的攝取通過(guò)分光系統(tǒng)將彩色光分解成三基色的光，分別用三個(gè)攝像管攝取，得到三個(gè)基色的點(diǎn)信號(hào)； 彩色圖像的重現(xiàn)利用空間混色法，將受到三基色信號(hào)激勵(lì)的電子槍產(chǎn)生三個(gè)電子束，分別轟擊紅綠藍(lán)熒光點(diǎn)，從而重現(xiàn)彩色圖像。,2.2 電子掃描,掃描的含義：將組成一幀圖像的像素，按順序轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的過(guò)程稱為掃描。 掃描的實(shí)質(zhì)：將原來(lái)隨空間和時(shí)間變化的函數(shù)轉(zhuǎn)變成只隨時(shí)間變化的函數(shù)fp(x,y,t) fp(t)，則傳輸通道的輸出u(t)=fp(t)。 掃描的同步：進(jìn)行掃描時(shí)，要求收發(fā)兩端的掃描規(guī)律必須嚴(yán)格一致，包括同頻和同相兩個(gè)方面。同頻：兩端的掃描速度相同；同相：兩端畫面的每行、幅掃描的起
4、始時(shí)刻相同 每個(gè)電視幀都是通過(guò)掃描屏幕兩次而產(chǎn)生的，第二個(gè)掃描的線條剛好填滿第一次掃描所留下的縫隙。每個(gè)掃描即稱為一個(gè)場(chǎng),逐行掃描：電子束從圖像的上端開(kāi)始，從左到右、從上而下以均勻的速度按照順序一行接著一行的掃描。其中從左到右的掃描過(guò)程稱為行正程，如下圖11；從右到左的掃描稱為行逆程，如1 2 。,電子束從上而下的整個(gè)掃描為幀正程掃描，從下返回上的掃描過(guò)程稱為幀逆程掃描。,隔行掃描：將一幀電視圖像分解成兩場(chǎng)進(jìn)行掃描。其中幀掃描時(shí)間使場(chǎng)掃描時(shí)間的2倍TF =2TV，則fF =1/2fV 實(shí)現(xiàn)奇數(shù)行隔行掃描的條件：,采用隔多行掃描的缺點(diǎn)： 1.存在行間閃爍效應(yīng) 2.會(huì)出現(xiàn)并行 3.會(huì)出現(xiàn)垂直邊緣鋸
5、齒化現(xiàn)象,THt：行掃描正程時(shí)間(從左到右的掃描)THr：行掃描逆程時(shí)間(從右到左的掃描)TVt：場(chǎng)掃描正程時(shí)間(從上而下的掃描)TVr：場(chǎng)掃描逆程時(shí)間(從下而上的掃描),2.3電視圖像的基本參量,圖像的幾何尺寸：圖像為寬高比/幅型率4:3矩形，或記為K=4/3；矩形屏幕的大小常用對(duì)角線長(zhǎng)度表示，用于HDTV的顯示器件屏幕對(duì)角線尺寸要在1m以上。 場(chǎng)掃描頻率的確定：考慮人眼的視覺(jué)特性和交流電流對(duì)電視的影響兩個(gè)因素；場(chǎng)頻應(yīng)高于臨界閃爍頻率46Hz，我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)頻為50Hz；,掃描行數(shù)的確定 垂直分解力：沿圖像垂直方向能分解的像素?cái)?shù)，直接取決于掃描行數(shù)而且小于掃描行數(shù)，以線數(shù)或行數(shù)表示M=k1(
6、1-)Z 水平分解力：沿圖像水平方向能分解的像素?cái)?shù) N=KM 掃描行數(shù)要充分考慮圖像分解力和傳輸帶寬的限制，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)綜合考慮，掃描行數(shù)在500650為宜。,2.4電視信號(hào)的基本組成,黑白電視信號(hào)：圖像信號(hào)、同步信號(hào)、消隱信號(hào) 等,消隱信號(hào)：關(guān)閉電子束，消除掃描回歸線；根據(jù)所在位置不同分行、場(chǎng)消隱信號(hào)，寬度分別為0.18H、2325H；幅度相當(dāng)于黑電平,同步信號(hào) 同步：指收、發(fā)兩端掃描同頻、同相、波形相似。 行同步信號(hào)：每掃描完一行，送一個(gè)行同步脈沖控制收端的行掃描頻率和相位，使其與發(fā)端同步，脈沖寬度4.7s； 場(chǎng)同步信號(hào)：每掃描完一場(chǎng)，送一個(gè)場(chǎng)同步脈沖控制收端的行掃描頻率和相位，使其與發(fā)端同步，脈沖寬度160s 復(fù)合同步信號(hào)：行、場(chǎng)同步信號(hào)混合在一起。,三、黑白全電視信號(hào)及其標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)現(xiàn)行電視標(biāo)推規(guī)定： 將同步信號(hào)的幅值電平作為100；則黑色電平和消隱電平的相對(duì)幅度為75；白色電平相對(duì)幅度為1012.5； 圖像信號(hào)電平介于白色電平與黑色電平之間。各脈沖的寬度為： 行同步4.7s； 場(chǎng)同步160s (2.5 H)； 均衡脈沖2.35s； 開(kāi)槽脈沖4.7s； 場(chǎng)消隱脈沖1612s； 行消隱脈沖12s。,
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