演播室設(shè)備
攝像機,錄像機,磁盤陣列,字幕機,視頻矩陣,切換臺,傳聲機,錄音機,調(diào)音臺,幀同步機,同步信號發(fā)生器,監(jiān)視器,揚聲器,波形示波器,矢量示波器,燈光設(shè)備,轉(zhuǎn)播設(shè)備
視頻源設(shè)備:產(chǎn)生節(jié)目信號
記錄設(shè)備:記錄、存儲及重放節(jié)目
編輯制作設(shè)備:對節(jié)目進行編輯加工處理
音頻系統(tǒng):與視頻系統(tǒng)同等重要
視頻矩陣及切換臺:實現(xiàn)信號的混合切換等處理
輔助設(shè)備及系統(tǒng):監(jiān)視、監(jiān)聽、監(jiān)測,調(diào)光。
鍵控
一幅圖像中的某個區(qū)域被扣掉,并填入新的一幅圖像??捎脕碓诋嬅嫔喜迦胱址柣蚰撤N較復(fù)雜的圖形,輪廓。
分類:自鍵,外鍵,色鍵
自鍵:是以參與鍵控特技其中的一路信號作為鍵信號來分割畫面的,也就是說鍵源和前景圖像是同一個圖像。一般用于文字圖形的疊加。
內(nèi)鍵:鍵源信號是在黑底上的白色字符或圖形,電平只有高低兩種,白色部分電平高。
外鍵:相對于自鍵。鍵信號由第三路鍵源圖像提供,而不是參與鍵控特技的前景或背景圖像。信號通常是黑底上的白色字符或圖形,填充信號是單一色調(diào)的彩色信號,外鍵一般用于彩色字幕或圖形的插入。
色鍵:利用前景圖像的色度成分和其后的彩色背景幕布的色調(diào)差別來形成鍵信號,用鍵信號去摳背景圖像,再填入前景圖像。要求鍵源信號有較高的色度反差,要求鍵源信號的前景和背景的色調(diào)盡量分開。
數(shù)據(jù)率
模擬視頻信號帶寬:6MHz
標清SDTV:SDI碼率270Mb/s 信號帶寬135MHz
高清HDTV:HD-SDI碼率1.485Gb/s,信號帶寬750Mhz
虛擬演播室的攝像機運動參數(shù)捕捉技術(shù)
- 機電式傳感:攝像機的所有運動關(guān)節(jié)處安放旋轉(zhuǎn)電位器,運動關(guān)節(jié)包括攝像機底座的腳輪,攝像機云臺的水平和垂直旋轉(zhuǎn)處,鏡頭的變焦距電機。電壓變化傳送到計算機中,可得出攝像機運動的綜合運動參數(shù)。
- 紅外線傳感器:在演播室四周布置3-4個遠紅外攝像機,每個遠紅外攝像機輸出一個黑背景下的小亮點圖像。根據(jù)3幅圖像中小亮點的位置進行綜合計算,就可以得到攝像機位置的準確信息。也可以在攝像機機身一側(cè)不用位置上安裝三個微型紅外線發(fā)射器,位置變化,接收器端會檢測到三個紅外發(fā)射器的相對位置關(guān)系,以此得到攝像機位置的準確信息。
3.圖像分析識別技術(shù)。
色度取樣格式
一個量度 兩個色差
13.5MHz
標清數(shù)字電視演播室標準
BT.601
Y,CB,CR (4:2:2)
取樣結(jié)構(gòu)是正交結(jié)構(gòu),要求行周期TH必須是取樣周期Ts的整數(shù)倍: fS=n×fh
BT.656
取樣頻率 Y為13.5mhz,CB,CR都為6.75mhz
取樣點數(shù) 720:360:360
時分復(fù)用傳輸
Cb1Y1Cr1,Y2,Cb2Y3Cr2,Y4,Cb3Y5Cr3,Y6,…
Y和Cb、Cr信號分別以13.5MW/s和6.75MW/s速率輸入到時分
復(fù)用器,經(jīng)過時分復(fù)用后形成27MW/s的并行數(shù)據(jù)碼流。
13.5+ 6.75 +6.75=27MW/s
EAV,SAV
在數(shù)字電視中,為了識別同步信息,需要在消隱期加入同步字節(jié),EAV,SAV。
在行,場消隱期間可以傳送數(shù)字音頻信號和其他輔助數(shù)據(jù)。
EAV代表有效視頻結(jié)束。
SAV代表有效視頻開始。
數(shù)字串行接口SDI
串行數(shù)字接口是把數(shù)據(jù)字的各個比特以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過單一通道順序傳送的接口。
SDI接口不能直接傳送壓縮數(shù)字信號,各種不同格式的數(shù)字錄像機和非線性編輯系統(tǒng),都規(guī)定了自己用于直接傳輸壓縮數(shù)字信號的接口。
STDI可用于傳送各種類型的數(shù)字數(shù)據(jù),無需解碼。
顯示設(shè)備
液晶顯示器件(LCD):利用液晶材料制成。
液晶:液體流動性,晶體光學(xué)各向異性。
液晶分子的排列不像晶體那樣完全有序,來自外部的東西會影響其排列方向,改變其光學(xué)性質(zhì)。
適當利用電壓控制液晶分子的轉(zhuǎn)動,進而影響光線行進方向來形成不同灰度。
1、被動透光:液晶本身不發(fā)光,屬于被動透光,所以光源有色溫問題
2、響應(yīng)時間:液晶光學(xué)特性對電信號響應(yīng)速度慢,快速運動物體有拖尾,可進行有源矩陣驅(qū)動,提高響應(yīng)速度
3、驅(qū)動方式:采用公共電極逐場翻轉(zhuǎn)交流驅(qū)動方式,壽命長
4、γ校正:液晶的電光轉(zhuǎn)換是線性的,而電視信號按CRT的非線性進行了校正,為追求整個通道線性,在液晶電視中人為加反γ校正,來模擬CRT顯像管的非線性
我國的彩色電視制式——PAL-D/K制
(1)PAL 指彩色制式,包括:
V分量逐行倒相,色度負載頻4.43MHz
(2)D/K指黑白制式,包括:
- 每幀625行、每秒50場、2:1隔行掃描;
- 視頻帶寬6MHz,射頻帶寬8MHz,圖像信號負極性;
- 殘留邊帶調(diào)幅;伴音為調(diào)頻調(diào)制,載頻比圖像載頻高6.5MHz
AGC控制
無論射頻輸入信號強弱,保證解調(diào)出來的視頻幅度穩(wěn)定在1VPP.
人眼視覺特性
可見波長范圍380nm---780nm
錐狀細胞:可辨色
桿狀細胞:不可辨色
人眼的亮度感覺不僅取決于景物的亮度值,還與環(huán)境有關(guān)。
只要重復(fù)頻率大于20Hz,視覺上便有連續(xù)感,這個重復(fù)頻率稱為融合頻率。
暫留時間為0.05s---0.2s。光線消失后,視覺的漸衰殘留現(xiàn)象稱為視覺暫留。
對于通常的亮度要使電視圖像不閃爍,其換幅頻率應(yīng)高于45.8Hz
人眼的靜止畫面分辨力 1-1.5分
人眼的運動分辨力 不超過7.5分
電視掃描
我國電視標準規(guī)定場頻50Hz,行頻15625Hz,幀頻25Hz,每幀行數(shù)625,行周期64us,行逆程12us。幀周期40ms,場周期20ms。
隔行掃描的缺點
- 存在行間閃爍
- 容易出現(xiàn)并行現(xiàn)象,影響垂直分解力。兩行變1行。
- 當畫面中有沿平行方向運動的物體,如果運動速度足夠快,其物體垂直邊沿會出現(xiàn)鋸齒毛刺。
圖像信號&&消隱信號&&同步信號
圖像信號(S)
復(fù)合消隱信號(X):為了消去行場掃描的回歸線,使其不干擾正常的圖像,必須傳送復(fù)合消隱信號(行,場消隱信號)
作用:給電子束行場掃描逆程提供足夠的時間,抑制電子束在行場逆程期間的發(fā)射。提供固定的參考電平。行消隱脈沖寬度12us,場消隱脈沖寬度25TH+12=1612us
復(fù)合同步信號(T):為了保證掃描的同步,必須傳送復(fù)合同步信號。
三種信號合成,合成信號稱為黑白全電視信號。
作用:為接收端電子束掃描提供同步。行同步脈沖4.7us 場同步脈沖160us
開槽脈沖:保證場同步期間不丟失行同步信息。槽脈沖寬度為4.7us,等于行同步脈沖的寬度。
開槽脈沖.PNG
頻帶參數(shù)
圖為負極性
光譜功率分布
細節(jié)分辨率
人眼的彩色細節(jié)分辨率低于對黑白的細節(jié)分辨率,人眼對彩色細節(jié)的分辨角隨色調(diào)不同而不同。
亮度公式:Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B
電視攝像器件的類型
- 基于光敏材料外光電效應(yīng)的攝像器件
- 基于光敏材料內(nèi)光電效應(yīng)的攝像器件
- 基于半導(dǎo)體集成電路的固體器件。(CDD)
CDD感光單元的電荷積累方式:
幀積累:每個感光電荷一幀輸出一次,可直接輸出逐行掃描的信號??稍谄鏀?shù)場也可在偶數(shù)場
場積累:每個感光單元的電荷一場讀出一次,實現(xiàn)了隔行掃描。
CDD攝像器件的主要類型:
行間轉(zhuǎn)移式,幀轉(zhuǎn)移式,幀行間轉(zhuǎn)移式
優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單。
缺點:靈敏度,垂直拖道嚴重
優(yōu)點:成像部分電極結(jié)構(gòu)簡單,感光面光的利用率高,感光單元密,分解力高。
缺點:器件總面積大,而且需要增加機械快門才能防止垂直拖道。
電荷包轉(zhuǎn)移迅速,不需要機械快門,垂直拖道小,性能最佳,工藝復(fù)雜,價格高。
電子快門
作用:使攝像機在拍攝高速運動物體時,重現(xiàn)圖像不模糊。電子快門可以任意縮短累積電荷的時間,將極短時間內(nèi)累積的電荷輸出。
電子快門只有在高照度下才適合使用。
有效累積時間越短,電子快門速度越快。
中性濾光片 色溫濾光片
中性濾光片:要求景深淺而不允許減少光圈
色溫濾色片:使攝像機適應(yīng)各種色溫的光源。
彩色顯示原理
- 發(fā)射 RGB三槍一字水平排列,發(fā)射三束電子束,各自受Ur Ug Ub控制
- 選色:RGB三束電子束,由離熒光屏1厘米的陰槽板選擇,保證激發(fā)相應(yīng)的RGB熒光粉。
- 混色:RGB熒光粉發(fā)出的量度與各自電子數(shù)目正比,采用空間混色方式,每個像素就能顯示出亮度,色調(diào)和飽和度變化的顏色。
色度匹配
顯像端重現(xiàn)的色光和景物反射的色光外貌相同
為了色度匹配,攝像機紅綠藍三路的綜合光譜響應(yīng)特性必須正比于三基色的混色曲線。也就是說,顯像三基色的混色曲線就是理想的攝像光譜響應(yīng)曲線。