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1、,,第二章 電視圖像轉(zhuǎn)換原理與電視信號,,,第二章 電視圖像轉(zhuǎn)換原理與電視信號,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)人眼對細(xì)節(jié)分辨力有限的視覺特性，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，單位面積上的像素數(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像素，不但由自己確定的幾何位置，而且還有各
2、自的亮度值。如果是彩色圖像每個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)行一個幀處理，幀使構(gòu)成活動圖像的最小單元。,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，并按照順序一個一個傳送；接收端按照同樣規(guī)律重現(xiàn)像素，只要時間足夠快(約50200ms) 根據(jù)人眼視覺惰性，人的主觀感覺就是完整的圖像。,,,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)換實現(xiàn)，實現(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)代表圖像的電信號來控制電子束的強(qiáng)弱，采用和電視攝像管相同
3、的掃描規(guī)律來掃描熒光屏，完成光電轉(zhuǎn)換，重現(xiàn)電視圖像。 彩色圖像的攝取通過分光系統(tǒng)將彩色光分解成三基色的光，分別用三個攝像管攝取，得到三個基色的點(diǎn)信號； 彩色圖像的重現(xiàn)利用空間混色法，將受到三基色信號激勵的電子槍產(chǎn)生三個電子束，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)換成電信號的過程稱為掃描。 掃描的實質(zhì)：將原來隨空間和時間變化的函數(shù)轉(zhuǎn)變成只隨時間變化的函數(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，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方面。同頻：兩端的掃描速度相
4、同；同相：兩端畫面的每行、幅掃描的起始時刻相同 每個電視幀都是通過掃描屏幕兩次而產(chǎn)生的，第二個掃描的線條剛好填滿第一次掃描所留下的縫隙。每個掃描即稱為一個場,,逐行掃描：電子束從圖像的上端開始，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掃描為幀正程掃描，從下返回上的掃描過程稱為幀逆程掃描。,,隔行掃描：將一幀電視圖像分解成兩場進(jìn)行掃描。其中幀掃描時間使場掃描時間的2倍TF =2TV，則fF =1/2fV 實現(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
5、應(yīng) 2.會出現(xiàn)并行 3.會出現(xiàn)垂直邊緣鋸齒化現(xiàn)象,THt：行掃描正程時間(從左到右的掃描)THr：行掃描逆程時間(從右到左的掃描)TVt：場掃描正程時間(從上而下的掃描)TVr：場掃描逆程時間(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角線長度表示，用于HDTV的顯示器件屏幕對角線尺寸要在1m以上。 場掃描頻率的確定：考慮人眼的視覺特性和交流電流對電視的影響兩個因素；場頻應(yīng)高于臨界閃爍頻率46Hz，我國電視標(biāo)準(zhǔn)場頻為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數(shù)，直接取決于掃描
6、行數(shù)而且小于掃描行數(shù)，以線數(shù)或行數(shù)表示M=k1(1-)Z 水平分解力：沿圖像水平方向能分解的像素數(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電視信號的基本組成,黑白電視信號：圖像信號、同步信號、消隱信號 等,,消隱信號：關(guān)閉電子束，消除掃描回歸線；根據(jù)所在位置不同分行、場消隱信號，寬度分別為0.18H、2325H；幅度相當(dāng)于黑電平,,,同步信號 同步：指收、發(fā)兩端掃描同頻、同相、波形相似。 行同步信號：每掃描完一行，送一個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； 場同步信號：每掃描完一場，送一個場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：行、場同步信號混合在一起。,,,三、黑白全電視信號及其標(biāo)準(zhǔn),,我國現(xiàn)行電視標(biāo)推規(guī)定： 將同步信號的幅值電平作為100；則黑色電平和消隱電平的相對幅度為75；白色電平相對幅度為1012.5； 圖像信號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； 場同步160s (2.5 H)； 均衡脈沖2.35s； 開槽脈沖4.7s； 場消隱脈沖1612s； 行消隱脈沖12s。,
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