第5章视频信息处理 学习目标 掌握模拟视频信号的特点及数字化的基本方法; 理解运动图像压缩的国际标准MPEG-1和MPEG-2; 了解视频信息获取的基本原理和方法; 掌握视频编辑的基本步骤和方法
第5章 视频信息处理 学习目标 掌握模拟视频信号的特点及数字化的基本方法; 理解运动图像压缩的国际标准MPEG-1和MPEG-2; 了解视频信息获取的基本原理和方法; 掌握视频编辑的基本步骤和方法
51数字视频原理 ●511模拟电视信号 1.黑白电视信号 模拟视频图像扫描方式有隔行扫描和非隔行 扫描之分, 黑白电视和彩色电视都用隔行扫描,而计算 机显示图像时一般都采用非隔行扫描(逐行扫 描)
5.1 数字视频原理 ⚫5.1.1 模拟电视信号 ⚫1．黑白电视信号 模拟视频图像扫描方式有隔行扫描和非隔行 扫描之分。 黑白电视和彩色电视都用隔行扫描，而计算 机显示图像时一般都采用非隔行扫描 （逐行扫 描 ）
非隔行扫描:电子束从显示屏的左上角一行接一行的 扫到右下角,在显示屏上扫一遍就显示一幅完整的 图像。 隔行扫描:电子束扫完第1后回到第3行开始的位置 接着扫,然后在第5、7、……行上扫,直到最后一 行;奇数行扫完后接着扫偶数行,这样就完成了 帧( frame)的扫描。 ●隔行扫描的一帧图像由两部分组成:一部分是由奇 数行组成,称奇数场;另一部分是由偶数行组成, 称为偶数场,两场合起来组成一帧
非隔行扫描：电子束从显示屏的左上角一行接一行的 扫到右下角，在显示屏上扫一遍就显示一幅完整的 图像。 隔行扫描：电子束扫完第1行后回到第3行开始的位置 接着扫，然后在第5、7、……行上扫，直到最后一 行；奇数行扫完后接着扫偶数行，这样就完成了一 帧（frame）的扫描。 ⚫ 隔行扫描的一帧图像由两部分组成：一部分是由奇 数行组成，称奇数场；另一部分是由偶数行组成， 称为偶数场，两场合起来组成一帧
每秒钟扫描多少行称为行频fH;每秒钟扫描多少 场称为场频f;每秒扫描多少帧称帧频fF ●采用隔行扫描的优点:所占用的信号传输带宽要 减少一半; ●我国的电视画面传输率是每秒25帧、50场。25Hz 的帧频能以最少的信号容量有效地满足人眼的视觉 残留特性;隔行扫描使人眼不易觉察岀闪烁,同时 也解决了信号带宽的问题。 由于我国的电网频率是50Hz,采用50Hz的场屜 新率可以有效的去掉电网信号的干扰
⚫ 每秒钟扫描多少行称为行频fH；每秒钟扫描多少 场称为场频ff；每秒扫描多少帧称帧频fF。 ⚫ 采用隔行扫描 的优点：所占用的信号传输带宽要 减少一半 ； ⚫ 我国的电视画面传输率是每秒25帧、50场。25Hz 的帧频能以最少的信号容量有效地满足人眼的视觉 残留特性；隔行扫描使人眼不易觉察出闪烁，同时 也解决了信号带宽的问题。 ⚫ 由于我国的电网频率是50Hz，采用50Hz的场刷 新率可以有效的去掉电网信号的干扰
全电视信号主要由图像信号(视频信号)、复合消隐信号 和复合同步信号组成。这两种信号加在一起称为全电视信 号 黑白全电视信号由三部分组成: ◇图像信号 -行消隐 ◆复合消隐信号 场消隐 行同步 ◆复合同步信号 场同步
全电视信号主要由图像信号（视频信号）、复合消隐信号 和复合同步信号组成。这两种信号加在一起称为全电视信 号
个行周期的黑白电视信号中图像信号占522us,其余 118μs是扫描的逆程时间。逆程时间很短,而且逆程信号不 能在屏幕上显示出来,因此逆程电平不能高于黑电平 行同步47s 行延迟13以8 逆程118s 正程52.2u8 每行时间为64us
⚫ 一个行周期的黑白电视信号中图像信号占52.2μs，其余 11.8μs是扫描的逆程时间。逆程时间很短，而且逆程信号不 能在屏幕上显示出来，因此逆程电平不能高于黑电平
G网步信号意度42 行延迟13 07V 522以 注意:打斜边表示黑,其会部分为白 对于一张黑白图 图团 1,3s 像,我们可以画 出一行的黑白电 0.3V 视信号示意图, 0.7v 如下图所示: l.8 52.2gs Gus
对于一张黑白图 像，我们可以画 出一行的黑白电 视信号示意图， 如下图所示：
在全电视信号中,把奇数场同步信号的前沿作为一场的起点, 第1、2、3行是场同步信号,第4、5、6行是后均衡脉冲, 7~22行还是场消隐信号,该场消隐信号从前场623行开始,因 此,整个消隐信号是25行加一个行消隐时间。图像信号从23行 起到309.5行止,共287.5行,这就是第一场或称奇数场。从 3095行开始又是下一场的场消隐信号及前均衡脉冲,在3125 行出现下一个偶数场的场同步脉冲,奇数场到此结束。偶数场 开始,图像信号及偶数场结束,如图2.7所示。奇数场加上偶 数场称为一帧
在全电视信号中，把奇数场同步信号的前沿作为一场的起点， 第1、2、3行是场同步信号，第4、5、6行是后均衡脉冲， 7~22行还是场消隐信号，该场消隐信号从前场623行开始，因 此，整个消隐信号是25行加一个行消隐时间。图像信号从23行 起到309.5行止，共287.5行，这就是第一场或称奇数场。从 309.5行开始又是下一场的场消隐信号及前均衡脉冲，在312.5 行出现下一个偶数场的场同步脉冲，奇数场到此结束。偶数场 开始，图像信号及偶数场结束，如图2.7所示。奇数场加上偶 数场称为一帧
场同步基准 束个数场结束 奇数场开始 场消隐信号25H+1行消隐 前均衡脉冲 场同步脉冲 后均衡脉冲 行同步脉冲 620621622c23624645 222324 uuurmnmmLnnLnh 同步电平100% 消隐电平70% 奇数场结束一*←一偶数场开始 场消隐信号25H 白电平0% 图像 前均衡脉冲 场同步脉冲 后均衡脉冲 信号 308309310 13231313361731838913203213 36B37338 几 HulUn 工电平03 的电平
电视的清晰度一般用垂直方向和水平方向的分解率 来表示。我国电视图像的垂直分解率为575行或称 575线。这是一个理论值。 影响水平分解率的主要因素是电视系统的扫描电子 束。一般认为应使水平方向与垂直方向的分解率相 当时清晰度效果最好。由于电视屏幕的水平与垂直 方向比例为4:3,故实际水平分解率设计成约540线 水平方向的分解率或像素数决定电视信号的上限频 率。电视信号逐行扫描时的信号带宽约为10MHz, 而隔行扫描时的信号带宽约为5MHz。我国目前规 定的电视图像信号的标称频带宽度为6MHz
⚫ 电视的清晰度 一般用垂直方向和水平方向的分解率 来表示。我国电视图像的垂直分解率为575行或称 575线。这是一个理论值。 影响水平分解率的主要因素是电视系统的扫描电子 束。一般认为应使水平方向与垂直方向的分解率相 当时清晰度效果最好。由于电视屏幕的水平与垂直 方向比例为4:3，故实际水平分解率设计成约540线。 水平方向的分解率或像素数决定电视信号的上限频 率。电视信号逐行扫描时的信号带宽约为10MHz， 而隔行扫描时的信号带宽约为5MHz。我国目前规 定的电视图像信号的标称频带宽度为6MHz