電視系統(tǒng)，場頻50HZ，場逆程系數(shù)βf = 0.08，行逆程系數(shù)α = 0.1875。每幀總行數(shù)625，垂直凱爾系數(shù)Kev = 0.75，圖像寬高比4:3
計算行頻fH，行周期Th，行正程時間Tht
計算幀頻fF，場周期Tv，場正程時間Tvt
理想的垂直分解力
實際的垂直分解力
合理的垂直分解力
計算該系統(tǒng)視頻最高頻率fmax(不考慮Kev)
如果亮度通道帶寬Δf = 5MHz，則亮度圖像的實際的水品分解力：N = 2×Tht×Δf
已知某色光的三基色信號R，G，B的值，求Y，(R-Y)，(B-Y)，U，V，C，α的值，畫出色度矢量圖
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
R-Y、B-Y
U = 0.493(B-Y)
V = 0.877(R-Y)
C = √(U2+V2)
α = arctan(V/U)
標清分量信號
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
Pb = 0.564×(B-Y)
Pt = 0.713×(R-Y)
高清分量信號
Y = 0.213R + 0.715G + 0.072B
Pb = 0.5389×(B-Y)
Pt = 0.635×(R-Y)
彩條分量信號
畫圖題
亮度信號量化電平分配，色差信號量化電平分配
P280
數(shù)字分量信號(8bit)
Dy = INT[219×Y+16]
Dpb = INT[224×Pb + 128]
Dpr = INT[224×Pr + 128]
[]中小數(shù)部分四舍五入
Y、Pb、Pr幅度范圍歸一化為0到1
六種信號概念
- 復合信號
傳輸模擬彩色全電視信號
傳輸方式是將Y、C、復合同步信號符合成一路信號傳輸
有亮色干擾，DG、DP失真，信號質(zhì)量較差 - 分量信號
傳輸模擬分量信號
傳輸方式是將Y、Pr、Pb、或R、G、B分別用三根線傳輸
由于三路信號分別傳輸，無亮色干擾，信號質(zhì)量高 - S-VIDEO信號
傳輸模擬Y、C分離的兩路信號
傳輸方式對R-Y、B-Y采用了正交平衡調(diào)制后得到的C信號，Y和C信號分別傳輸
信號質(zhì)量低于分量信號 - SDI信號
傳輸標清數(shù)字串行信號
傳輸方式是將Y、R-Y、B-Y分別數(shù)字化后，時分復用成一路數(shù)字串行信號
無亮色干擾，信號質(zhì)量高 - HD-SDI
傳輸高清數(shù)字串行信號
傳輸方式是將Y、R-Y、B-Y分別數(shù)字化后，時分復用成一路數(shù)字串行信號
碼率高，無亮色干擾，信號質(zhì)量高 - HDMI信號
高清多媒體接口，HDMI采用4個通道的TMDS信號，其中三個通道是用來傳輸紅、綠、藍三色數(shù)據(jù)信號(或YCrCb)，第四個通道用來傳送時鐘
同HD-SDI一樣，碼率高，無亮色干擾，信號質(zhì)量高
高頻調(diào)諧器
- 組成：輸入回路、高頻放大器、本機振蕩器、混頻器、頻道選擇器
- 作用：選擇頻道、放大信號、變換頻率
- 當選擇接收二頻道時(圖像載頻57.75MHz)
該頻道的伴音載頻范圍：56.5~64.5MHz
電視接收機接收該頻道時的本振頻率：57.75+38=95.75MHz
數(shù)字電視圖像格式
每行有效樣點 每幀有效行數(shù) 場頻 隔行掃描 標稱行數(shù)
720 × 576 /50 i (625)
720×480×60i(525)
1920×1080×50i/60i(1125)
1280×720×50p/60/(750)
電視信號數(shù)字化參數(shù)部分
標準清晰度電視
- 亮度信號取樣頻率：13.5MHz
- 選擇該取樣頻率原因：
- 滿足取樣定理，取樣頻率應大于模擬視頻帶寬6MHz兩倍；
- 保證取樣結(jié)構(gòu)正交，取樣頻率fs等于行頻fH整數(shù)倍
- 兼容國際主要掃描格式：625/50/2:1,525/59.95/2:1,fs應是這幾種行頻整數(shù)倍
- 為減少傳輸數(shù)據(jù)量，取樣頻率應滿足以上條件下盡量低
高清晰度電視
- 亮度信號取樣頻率74.25MHz
- 選擇該取樣頻率原因：
- 滿足取樣定理，取樣頻率應大于模擬視頻帶寬30MHz兩倍；
- 保證取樣結(jié)構(gòu)正交，取樣頻率fs等于行頻fH整數(shù)倍
- 兼容國際主要掃描格式:1125/50/2:1,1125/59.95/2:1,1250/50/2:1,fs應是這幾種行頻整數(shù)倍
- 為兼顧數(shù)字標清晰度電視格式，取樣頻率應是數(shù)字標準清晰度電視行頻的整數(shù)倍即2.25MHz整數(shù)倍
- 為減少傳輸數(shù)據(jù)量，取樣頻率應滿足以上條件下盡量低，一般選取為信號帶寬的2.2~2.4倍
色度取樣格式
4：2：2格式中Cr，Cb取樣頻率為Y取樣頻率一半即6.75MHz
4：2：2、4：2：0色度取樣格式圖
色度格式下有效碼率(n為量化比特率)
720×576×25×n×[(4+X+Y)/4]
1920×1080×25×n×[(4+X+Y)/4]
SDI信號碼率
Y，Cb，Cr的取樣頻率和×量化比特數(shù) = ( )Mbps
在模擬視頻到數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換中，隨著量化比特數(shù)的下降n小于6-7時出現(xiàn)偽輪廓，n小于4-5時出現(xiàn)邊緣忙亂，最后出現(xiàn)顆粒雜波
如果取樣頻率低不滿足采樣定理，會產(chǎn)生高頻混疊現(xiàn)象，圖像細節(jié)區(qū)域會出現(xiàn)較明顯圖像失真
我國標準清晰度數(shù)字電視演播室標準規(guī)定
亮度信號帶寬6MHz，行頻15625Hz，亮度信號取樣頻率13.5MHz，一行有效期包括720個亮度取樣周期
我國高清晰度數(shù)字電視演播室標準規(guī)定
亮度信號帶寬30MHz，行頻28125Hz，亮度信號取樣頻率74.25MHz，一行有效期包括1920個亮度取樣周期
數(shù)字高清視頻采用三電平同步信號，并規(guī)定同步頭的正向過零點處為同步定時Oh：
- 行周期35.556μs，包含2640個時鐘周期
- 行有效期包含1920個時鐘周期
- 行消隱期包含720個時鐘周期
- 行消隱期：左端有4T的定時基準碼EAV；右端有4T的定時基準碼SAV
高清視頻數(shù)據(jù)與模擬行同步定時關系P297
模擬電視行與數(shù)字電視行對應關系(并不知道在書上哪里)
聲音信號數(shù)字化參數(shù)
取樣頻率
優(yōu)選為48kHz，也可以選用32kHz或44.1kHz
聲音信號量化比特數(shù)
音頻編碼方式優(yōu)選為PCM20比特線性量化，也可以選用16，18及24比特線性量化
JPEG與MPEG-2
JPEG壓縮編碼中，量化矩陣Q(u,v)利用了人眼對于低頻分量誤差比對高頻分量誤差更敏感的視覺特性，量化因子隨空間頻率u，v的增加而增大，即在低頻區(qū)進行細量化，在高頻區(qū)粗量化
JPEG壓縮編碼中產(chǎn)生圖像損傷的主要原因是對DCT系數(shù)進行量化產(chǎn)生的量化誤差
如果要提高壓縮比，應該調(diào)整量化表中的量化因子的值，提高量化表中的量化因子的值來提高壓縮比
MPEG-2壓縮編碼
I幀編碼原理
- 幀內(nèi)編碼幀，是只使用本幀內(nèi)的數(shù)據(jù)進行編碼的圖像，即只對本幀內(nèi)的圖像進行DCT變換、量化和VLC編碼處理。
- 特點：為了減少誤差的傳遞，I幀的壓縮比較低。I幀可以作為P，B幀的參考幀。GOP的第一個編碼幀為I幀
P幀編碼原理
- 前向預測編碼圖像，參照前一個參考幀以宏塊為單位，進行前向預測、運動估計和運動補償。
- 特點：壓縮比高于I幀，P幀可以作為參考幀
B幀編碼原理
- B幀是雙向預測編碼圖像，參照前一個和后一個參考幀兩個參考幀基礎上進行雙向預測、運動估計和運動補償。
- 特點壓縮比高于P幀，B幀不能作為參考幀
在MPEG-2視頻壓縮編碼中主要會產(chǎn)生塊效應、圖像模糊和圖像損傷
比特串行接口SDI(P288)
在串行數(shù)字接口中，每10個比特的數(shù)據(jù)字經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換電路后變成串行的數(shù)據(jù)流，傳碼率從27Mbps變?yōu)?70Mbps，用單芯同軸電纜傳輸
擾碼器的作用
- 接收端解碼時需要恢復時鐘信號，串行接口時鐘的恢復只能利用信號本身的跳變來產(chǎn)生
- 由于數(shù)據(jù)流中免不了有長串的“0”，“1”，會導致電平跳變數(shù)目少，不利于提取時鐘信息。
- 常用的解決方案是采用擾碼，即產(chǎn)生一個偽隨機二進制序列(PRBS),與原數(shù)據(jù)序列進行模2加，經(jīng)過擾碼后數(shù)據(jù)流中將只有很多的連“0”，“1”，從而電平跳變多，時鐘信息豐富