第五节 视频技术基础知识

FSC认证找亮点咨询可确保审核一次性通过 电话13732203221 王先生

第五节 视频技术基础知识

5.5.1、彩色电视制式

１、兼容制式FSC认证

（１）why,行场等全面一致。FSC认证

（２）要求：

传送彩色时由亮度方程y=0.3R+0.59G+0.11B可知Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ仅要传送三个要素，要兼容则务必是：在彩色信号中传送：一个Ｙ信号带宽与黑白一致；２个色度信号带宽了必须在Ｙ带宽之内传送。且要求颜色混合分离 方便可靠互不影响。

2、NTSC制

目前世界上有三种彩色电视制式：NTSC、PAL、和SECAM。当然现亦已发展到高清晰度的HDTV不包含在内，1952年美国世界上第一种彩色电视制式叫NTSC制式。

由于黑白电视早于彩色，所以在研制彩色电视制式最主要考虑的问题就是兼容性，因在考虑传送彩色信号，必定要传送一个与黑白信号一致的亮度Y信号。经研究表明，亮度与色度信号满足亮度方程：Y=0.3R+0.59G+0.11B。因此在NTSC制采用正交平衡调幅的方法在亮度信号Y中插入两个色差信号，R—Y、B—Y，并用一个副载波正交平衡调幅后加入到Y信号中，以确保亮色相互不干扰。据Y的频谱与要求副载波fsc是半行间量即，fsc=（n+1/2）fH是行频n=283时，fsc =4.43MHZ，n=229，fsc =3.58MHZ，对于NTSC制式有两种副载波选择，其信号的形式如下图 所示。

3、PAL制

NTSC制式不仅具有兼容性好，结构简单的特点，且相干扰较小，但是其色度信号的相位易失真，为改进此不足，1962年西德制造了PAL彩色电视制：其传送两个色差是U和V。

U=0.493（B-Y）

V=0.877（R-Y）

两个色差信号的副载波：fsc=1/2（2n-1/2）fH+25

n=284，fsc =4.43MHZ，正交平衡调幅后，1/4行频间置在亮度信号之中，其色度信号为：

G（t）叫PAL开关：

G(t)= 1 2nTH<t<(2n+1) TH (NTSC行)

G(t)= -1 (2n+1) TH <t<(2n+2) TH

不难看出其中有一个色差信号是逐行倒相的，以自动消除色相位的变化。如下图所示。

4。 SECAM制

NTSC和PAL制都是每行信号传送了两个色差信号，而SECAM制式则不能，它是一行传送Y之时同时传送一个色差信号，在接收机这段显然仅有一个Y和一个色差信号。显然，接收端不能恢复原来的彩色信号，要恢复采用的办法是存储复用，即将上一行的色差信号存储一行时间与下一行传送的另一个色差信号及Y混合使用，称之为顺序传送存储复用制式是由法国定义的一种彩色电视制式，其特点由于色度信号调频，频谱连续，亮色干扰最小，彩色不易失真，但彩色清晰度下降一些。

5．5.2 电视图像的数字化

1、计算机与电视

计算机是20世纪40年代的伟大发明，一直沿着数字信号处理技术的方向发展，开始是沿着数值计算和金融管理的道路而发展起来的，所以名叫“计算机”。60年代文字进入计算机，70年代图像、声音进入计算机，80年代电视进入计算机，进入90年代，个人计算机已经能够实时处理数据量很大的声音和影视图像信息。

电视发展较计算机还早，1884年德国年仅23岁的青年工程师保罗.尼普科夫（paul Nipkow）利用硒光电池，发明了最原始机械园盘扫描电视，提出了象素及扫描的重要思想概念，所以又称保罗为电视的“鼻祖”，20世纪20年代完成化，电视是20世纪20年代的伟大而重要的发明，在50年代就完成]彩色电视技术，此时用任何一种数字技术来传输和再现真实世界的图像和声音都是极其困难的，因此，电视技术一直沿着模拟信号处理技术方面发展，直到70年代才开始开发数字电视，一直处于困难时期，到了90年代由于计算机技术和数字压缩技术的发展，目前正在逐步向数字电视方向发展，由于数字技术具有许多的优点，计算机与电视开始融合在一起，像现在的非线性编辑系统，电视台的数字电视、计算机实时网络系统等，现在已不难理解把计算机、电视和通讯“混为一谈”的现象了。

电视的数字化前提是计算机的处理速度和存储量要求达到要求，除此之外，就是（1）将现有的模拟电视数字化，（2）直接创建新的数字电视如HDTV等，由于考虑到兼容性，包括新的HDTV也应考虑这个问题，将现行的模拟中的数字化是非常现实的问题，也是电视和计算机“联姻”基本现实思路。

在这个过程中，几个世界著名的标准值得在此提出：

（1）CCIR601彩色电视数字化标准，现改为ITU-R BT.601

（2）JPEG彩色图像压缩标准ISO/IEC11172

（3）MPEG影视图像压缩标准ISO/IEC13818

2、 电视图像的采样格式

在计算机中彩色图像一般都用RGB分量来表示，在摄像机CCD信号耙面上及CRT显示器上都使用RGB分量，在电视图像中则不使用RGB，而是用YUV原因是兼容性的要求和调节方便，电视图像的采样格式就是指对YUV象素点的取样方式，又称子采样（压缩）技术或称子采样。一般用“Y：U：V”象素点采样个数之比值表示。

3 电视图像数字化标准

（1）标准制定：

1979年美国电影电视工程师学会（SMPTE）和欧洲广播联盟（EBU）都分别对立了专门的工作组研究数字录相机的标准问题，首要解决的问题就是电视图像的数字化标准。1982年2月17日，国际无线电咨询委员会（CCIR）第十五届全体会议正式通过了电视演播室视频信号数字编码参数的建议（通常叫601号建议）之后，1983年9月CCIR建立了专门的工作班子编写数字录相机的统一标准。SMPTE和EBU的工作组也按照601号建议的4：2：2分量编码方式进行数字录相机的标准工作。

经过它们长期专注的工作，1985年底，由CCIR汇编了广播用数字录相机标准建议书，并于1986年5月在CCIR第十六次会议上通过，这就是657号建议书。称之为CCIR601标准，现CCIR改为国际广播联盟ITU，CCIR601标准亦即为ITU-R BT601标准。Sony公司按4：2：2分量编码标准研制出一种叫D1格式的数字化录像机，所以在美国又把CCIR601标准称之为D1标准，按该标准生产D1录像机，质量非常高，记录码率达277Mbit/see，价格也极贵，后来又提出了将复合视频信号直接数字化的数字电视标准，但质量比D1差，价格却便宜很多，因此把此格式的录相机叫D2格式，在电视信号数字领域叫D2标准。D2格式使用的3/4英寸磁带，为节约磁带将D2格式的磁带改为1/2英寸，称之为D3格式，在此不多评述。