第五节 视频技术基础知识(2)

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

按照CCIR601标准，每个样本是8位量化，共有256个量化级，相当于10进制0-255级，对于亮度Y信号，该标准并没有把256级整个范围用于数字的电视Y信号，0和255这两级作为同步数据,1-254用于数字电视信号。此外还要考虑到为编码和滤波等留有余地，所以指定Y信号只占据220个量化级，黑电平为最低级，指定为16，因此数字信号Y为：

Y=int(219Ey)+16 (16-235级)

Ey为归一化的亮度信号电平值，Ey ∈（1.0，0）

同样，该标准指定两个色差的数字信号占据225个量化级，并且指定色差电平0时，对应的数字信号值为128，于是数字CR，CB分别为：

CR=int(160 ECR)+128 色差ECR电平范围（+0.5,-0.5）

CB=int(126 ECB)+128 色差ECB电平范围（+0.5,-0.5）

(2)．数字域中彩色空间的转换

R=int(219 ER)+16

G=int(219EG)+16

B=int(219EB)+16

(3)．采样频率与采样结构

CCIR为NTSC和SECAM制式规定了电视图像共同的采样频率，这个采样频率也用于远程图像通讯网络中的图像信号采样，如ISDN、ADSL、HDSL、B-ISDN，电视会议，CCITT-H261及光纤通信等。

对PAL制和SECAM制fs：

fs=625×25×Np=13.5MHZ

Np =864

对NTSC制求fs

fs =525×29.97×NN=13.5MHZ

NN =858

由此可知，对于PAL和SECAM制式的Y信号，每一条扫描行要采样864个样本，对于NTSC制式则要采858个样本，这个从清晰度概念上讲就是一行Y信号对PAL制式有864个采样的象素点，对于NTSC制式有858个象素点。对于所有制式，每个扫描行的有效样本数均为720个，采样结构如图所示

CCIR规定计算机显示电视信号分辩率：NTSC640*480PAL768*576

5.5.3 视频卡

1.视频卡的种类

● 视频叠加卡：是将标准视频信号与VGA信号叠加，将叠加后的信号显示在显示屏上。

●视频捕捉卡：是实现视频模拟信号数字化。

●电视编码卡：它的功能是将计算机显示器的VGA信号转换成标准视频的信号，从而可在电视上观看计算机显示器上的画面。

● 视频压缩、解压缩卡：主要针对数据压缩标准JPEG、MPEG等而开发对视频信号进行压缩与解压缩。

●电视接收卡：用于使用电脑接收PAL或NTSC制电视节目，实际就是一个与电视机或录像机功能类似的高频头。

2.显示卡工作原理

早期电脑中，显示卡的主芯片只不过是CPU和标准的EGA或VGA显示器之间的中介，起到数据传递的作用，它不断地从总线上将CPU计算好的需要显示的信息取到显存当中来，早期的显示卡中的显存大都用作帧缓存，然后由RAMDAC芯片不断地从帧缓存中取出数据进行数据信号向模拟信号地转换，并送给显示器显示。

图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存，这些都是专门用来执行图形加速任务的，因此将CPU复杂的图形运算任务减轻了许多。通常所说的加速卡性能，是指加速卡上的芯片集能够提供的图形函数计算能力。一般来说在芯片集的内部会有一个时钟发生器、VGA核心和硬件加速函数，很多新的芯片集在内部还集成了RAMDAC。

（1）接口技术：AGP总线是目前PC机中最普遍使用的显示接口。这是由于随着显卡和CPU及内存中的数据交换量越来越大（特别是3D图形），要求与CPU和内存间有极宽的带宽进行数据交换，局部总线已经无法满足要求，而特别设计的接口标准。

（2）显存：用来存储处理的图形数据信息。在屏幕上所显现出的每一个像素，都由4至32位数据来控制它的颜色和亮度，加速芯片和CPU对这些数据进行运算，RAMDAC读入这些数据、转换成模拟信号屏把它们输出到显示器。

（3）API（应用程序接口）：当某一个应用程序提出一个制图请求时，这个请求首先要被送到操作系统中（以Windows操作系统为例），然后通过GDI（图形设备接口）和DCI（显示显示控制接口）对所要使用得函数进行选择。

3. 3D加速卡

加速，是在图形处理芯片中，固化了图形处理操作，如画线、画圆、画多边形等。基主要特点如下：

（1）NVIDIA公司的GeForce3图形芯片的晶体管数目多达5700万个（我们使用的Intel的P4处理器为4200万个晶体管）

（2）GeForce 3采用了目前先进的0.15mm制造工艺，使得芯片可能在更高的运行频率下有较低的电压消耗。

（3）在内存方面，GeForce 3芯片配备了128bits 64MB DDR SDRAM.

（4） GeForce 3采用了一种名为光速内存架构的交错式内存控制器，解决显存带宽方面的瓶颈问题，有望将显存带宽利用效率提升3倍。

（5）从规格上来看， GeForce 3采用4条像素渲染管线（Pixel Pipelines），每个管线可实现双纹理贴图，内存接口仍然是128bits,230MHz的显存（460 MHz DDR），其芯片核心频率是200MHz。

（6） GeForce 3对GPU做了更彻底的改进，使nfiniteFX引擎真正可以完全编程，nfiniteFX引擎的顶点描绘单元（Vertex Shad-er）可在不牺牲效能的情况下实现动态角色、环境效果、程序变形效果、环境凹凸映射、阴影贴图等向BRDF照明和真实反射凹凸贴图等。

（7） GeForce 3采用的HRAA高分辨率反锯齿技术，反锯齿效果更好。

下面是对3D技术中的常用术语的一些解释：

1.多边形、材质贴图（Polygon 、Texture Mapping）：就象用细竹子编起来的灯笼骨架，然后再将画有图案的纸贴上去。