多媒体技术基础第9章数字电视基础
多媒体技术基础 第9章 数字电视基础
第9章数字电视基础目录家9.1模拟彩色电视制9.5图像子采样9.1.1电视与电视制9.5.1图像子采样概要9.1.2重现彩色图像的过程9.5.24:4:4YCbCr格式9.1.3彩色电视制9.5.34:2:2YCbCr格式9.1.4国际彩色电视标准9.5.44:1:1YCbCr格式9.2电视扫描和同步9.5.54:2:0YCbCr格式9.2.1电视的扫描方式9.6数字电视9.2.2PAL制的扫描特性9.6.1数字电视是什么9.2.3NTSC制的扫描特性9.6.2数字电视的原理9.2.4SECAM制的扫描特性9.3彩色电视信号的类型9.6.3数字电视的标准9.3.1复合电视信号9.7数字电视图像格式9.3.2分量电视信号9.7.1数字电视图像格式简介9.3.3S-Video信号9.7.2数字电视图像格式参数9.4电视图像数字化9.7.3 SDTV格式9.4.1数字化方法9.7.4EDTV格式9.4.2BT.601数字化标准9.7.5 HDTV格式9.4.3CIF电视图像格式第9章数字电视基础2/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 2/45 第9章 数字电视基础目录 9.1 模拟彩色电视制 9.1.1 电视与电视制 9.1.2 重现彩色图像的过程 9.1.3 彩色电视制 9.1.4 国际彩色电视标准 9.2 电视扫描和同步 9.2.1 电视的扫描方式 9.2.2 PAL制的扫描特性 9.2.3 NTSC制的扫描特性 9.2.4 SECAM制的扫描特性 9.3 彩色电视信号的类型 9.3.1 复合电视信号 9.3.2 分量电视信号 9.3.3 S-Video信号 9.4 电视图像数字化 9.4.1 数字化方法 9.4.2 BT.601数字化标准 9.4.3 CIF电视图像格式 9.5 图像子采样 9.5.1 图像子采样概要 9.5.2 4:4:4 YCbCr格式 9.5.3 4:2:2 YCbCr格式 9.5.4 4:1:1 YCbCr格式 9.5.5 4:2:0 YCbCr格式 9.6 数字电视 9.6.1 数字电视是什么 9.6.2 数字电视的原理 9.6.3 数字电视的标准 9.7 数字电视图像格式 9.7.1 数字电视图像格式简介 9.7.2 数字电视图像格式参数 9.7.3 SDTV格式 9.7.4 EDTV格式 9.7.5 HDTV格式
9.1模拟彩色电视制■电视是什么>英文"television的译名，简写为TVtele来自希腊语，表示far(远）vision来自拉丁语，表示看到的景物捕获、广播和重现活动图像和声音的远程通信系统两种类型的电视系统■黑白电视(black&whiteTV）：重现黑白图像的电视系统■彩色电视(colortelevision）：近似重现彩色图像的电视系统注：彩色电视是在黑白电视基础上发展起来的，因此彩色电视系统的许多特性，如扫描、同步等都与黑白电视相同第9章数字电视基础3/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 3/45 9.1 模拟彩色电视制 ◼ 电视是什么 ➢ 英文“television”的译名，简写为TV ◼ tele来自希腊语，表示far(远) ◼ vision来自拉丁语，表示看到的景物 ➢ 捕获、广播和重现活动图像和声音的远程通信系统 ➢ 两种类型的电视系统 ◼ 黑白电视(black & white TV ): 重现黑白图像的电视系统 ◼ 彩色电视(color television): 近似重现彩色图像的电视系统 注：彩色电视是在黑白电视基础上发展起来的，因此彩色电 视系统的许多特性，如扫描、同步等都与黑白电视相同
9.1模拟彩色电视制（续1）重现彩色图像的过程转换彩色分图9-1说明用彩色摄像机摄取自然景物、量信号和在彩色显示器上重现自然景物的过程使用Y，C1，C2传输的两个重要优点：Y和色差(C1，C2)是相互独立的，因此彩色电视接收机和黑白电视接收机可同时接收彩色电视信号可利用人的视觉特性来节省信号的带宽和功率彩色显示器被摄对象RRYYC,C2RGB彩色电视CGG转换为转换为摄像机BBYCC2C2RGB图9-1彩色图像重现过程第9章数字电视基础4/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 4/45 9.1 模拟彩色电视制(续1) ◼ 重现彩色图像的过程 ➢ 图9-1说明用彩色摄像机摄取自然景物、转换彩色分 量信号和在彩色显示器上重现自然景物的过程 ➢ 使用Y，C1，C2传输的两个重要优点： ◼ Y和色差(C1，C2)是相互独立的，因此彩色电视接收机和 黑白电视接收机可同时接收彩色电视信号 ◼ 可利用人的视觉特性来节省信号的带宽和功率 彩色电视 摄像机 RGB 转换为 YC1C2 YC1C2 转换为 RGB R Y G B R G B C1 C2 被摄对象 彩色显示器 图9-1 彩色图像重现过程
9.1模拟彩色电视制(续2)电视制(television system）传输图像和声音的方法黑白电视制■按其扫描参数、电视信号带宽以及射频特性划分，目前世界上在用和不再使用的黑白电视制共有14种(www.answers.com/Broadcast television systems)彩色电视制■按照在黑白电视系统上处理三种基色信号的方式，目前世界上定义了三种互不兼容的模拟彩色电视制·NTSC制·PAL制、SECAM制·HDTV是还没有推广的高清晰度数字电视标准第9章数字电视基础5/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 5/45 9.1 模拟彩色电视制(续2) ◼ 电视制(television system) ➢ 传输图像和声音的方法 ➢ 黑白电视制 ◼ 按其扫描参数、电视信号带宽以及射频特性划分，目前世 界上在用和不再使用的黑白电视制共有14种 (www.answers.com/Broadcast television systems) ➢ 彩色电视制 ◼ 按照在黑白电视系统上处理三种基色信号的方式，目前世 界上定义了三种互不兼容的模拟彩色电视制: ◆ NTSC制 ◆ PAL制 ◆ SECAM制 ◼ HDTV是还没有推广的高清晰度数字电视标准
9.1模拟彩色电视制（续3）NTSC彩色电视制20世纪50年代初美国国家电视系统委员会(NationalTelevision Systems Committee，NTSC)制定的彩色电视广播标准·美国、加拿大等大部分西半球国家以及日本、韩国、菲律宾和台湾地区采用正交幅度调制(quadrature amplitude modulationQAM)主要特性包括■图像的宽高比为4:3，525条扫描线，隔行扫描，30顿每秒视像带宽为4.2MHz，使用YIQ信号，色度信号用正交幅度调制(QAM），声音用调频制(FM），总的电视通道带宽为6MHz第9章数字电视基础6/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 6/45 9.1 模拟彩色电视制(续3) ◼ NTSC彩色电视制 ➢ 20世纪50年代初美国国家电视系统委员会(National Television Systems Committee，NTSC)制定的彩色电 视广播标准 ◼ 美国、加拿大等大部分西半球国家以及日本、韩国、菲律 宾和台湾地区采用 ➢ 正交幅度调制(quadrature amplitude modulation, QAM) ➢ 主要特性包括 ◼ 图像的宽高比为4:3，525条扫描线，隔行扫描，30帧每秒， 视像带宽为4.2 MHz，使用YIQ信号，色度信号用正交幅度 调制(QAM)，声音用调频制(FM)，总的电视通道带宽为6 MHz
9.1模拟彩色电视制(续4)PAL彩色电视制德国（当时的西德)于1963年披露并于1967年开播的彩色电视广播标准德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。由于使角的些参数细节不同，因此PAL制有PAL-G，PAL-I和PAL-D等制式。其中，PAL-D是我国天陆采用的制式。逐行倒相(Phase-Alternative Line，PAL)彩色电视制由于它也采用正交幅度调制，因此也称逐行倒相正交平衡调幅制，是为克服NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的缺点而并发的。基中“逐行倒相”的意思是颜色分量V的箱位每篇行相一次。主要特性包括图像的宽高比为4:3，625条扫描线，隔行扫描，25顿图像每秒，视像带宽至少为4MHZ，使用YUV颜色模型，色度信号用正交幅度调制，声音用调频制FM），总的电视通道带宽为8MHz第9章数字电视基础7/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 7/45 9.1 模拟彩色电视制(续4) ◼ PAL彩色电视制 ➢ 德国(当时的西德)于1963年披露并于1967年开播的 彩色电视广播标准 ◼ 德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用 这种制式。由于使用的一些参数细节不同，因此PAL制有 PAL-G，PAL-I和PAL-D等制式。其中，PAL-D是我国大陆 采用的制式。 ➢ 逐行倒相(Phase-Alternative Line，PAL)彩色电视制 ◼ 由于它也采用正交幅度调制，因此也称逐行倒相正交平衡 调幅制，是为克服NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的 缺点而开发的。其中，“逐行倒相”的意思是颜色分量V 的相位每隔一行反相一次。 ➢ 主要特性包括 ◼ 图像的宽高比为4:3，625条扫描线，隔行扫描，25帧图像 每秒，视像带宽至少为4 MHz，使用YUV颜色模型，色度 信号用正交幅度调制，声音用调频制(FM)，总的电视通道 带宽为8 MHz
9.1模拟彩色电视制（续5）SECAM制法文SequentialColeurAvecMemoire的缩写，称为“顺序传送彩色与存储”彩色电视制：1956年开始开发于1967年开播的法国彩色电视广播标准■法国、俄罗斯、东欧和中东等约有60多个地区和国家使用SECAM与PAL制SECAM制的色度信号使用频率调制(FM），PAL制用的是正交幅度调制，SECAM制与PAL制具有相同的扫描线数(625线每顿)、顿频（25顿每秒，50场每秒）和图像宽高比（4:3），视像带宽最高为6MHz，总带宽为8MHz。第9章数字电视基础8/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 8/45 9.1 模拟彩色电视制(续5) ◼ SECAM制 ➢ 法文Sequential Coleur Avec Memoire的缩写，称为 “顺序传送彩色与存储”彩色电视制 ➢ 1956年开始开发于1967 年开播的法国彩色电视广播 标准 ◼ 法国、俄罗斯、东欧和中东等约有60多个地区和国家使用 ➢ SECAM与PAL制 ◼ SECAM制的色度信号使用频率调制(FM)，PAL制用的是正 交幅度调制 ◼ SECAM制与PAL制具有相同的扫描线数(625线每帧)、帧 频(25帧每秒，50场每秒)和图像宽高比(4:3)，视像带宽最 高为6 MHz，总带宽为8 MHz
9.1模拟彩色电视制（续6)国际彩色电视标准1961年ITU为每一种黑白电视制分配A~N中的一个字母，与NTSC，PAL和SECAM彩色电视制相结合如我国大陆地区使用的PAL-D表9-1国际彩色电视标准PALSECAMNTSCTV制式DB, G, HNMMB, G, HD, K, K1, L每顿的行数625525625525顿频(场频)30(60)30(60)25(50)25(50)行频Hz)15625157501562515734彩色副载波44336183582056357954535756114250000(+U)±2kHz频率（Hz)(±)(±)(±10)(±10)4406500(-V)±2kHz视像带宽5.05.56.04.24.25.06.04.2(MHz)声音载波频6.05.56.54.54.54.55.56.5率(MHz)彩色调制QAMQAMFM2025年10月26日第9章数字电视基础9/45
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 9/45 9.1 模拟彩色电视制(续6) ◼ 国际彩色电视标准 ➢ 1961年ITU为每一种黑白电视制分配A～N中的一个 字母，与NTSC， PAL和SECAM彩色电视制相结合， 如我国大陆地区使用的PAL-D
9.2电视扫描和同步电视的扫描方式12逐行扫描/非隔行扫描/顺序扫3描(noninterlaced scanning)45■电子束从显示屏的左上角一行6t接一行地扫到右下角，在显示8屏上扫一遍就显示一幅完整的图像，见图9-2(a)(a)逐行扫描隔行扫描(interlaced scanning)图9-2图像扫描方式■电子束扫完第1行后从第3行开始扫，接着扫第5行、7行、一直扫到最后一行的中间，见图9-2(b)第9章数字电视基础10/452025年10月26日
2025年10月26日 第9章 数字电视基础 10/45 9.2 电视扫描和同步 ◼ 电视的扫描方式 ➢ 逐行扫描/非隔行扫描/顺序扫 描(noninterlaced scanning) ◼ 电子束从显示屏的左上角一行 接一行地扫到右下角，在显示 屏上扫一遍就显示一幅完整的 图像，见图9-2(a) ➢ 隔行扫描(interlaced scanning) ◼ 电子束扫完第1行后从第3行开 始扫，接着扫第5行、7行、.， 一直扫到最后一行的中间，见 图9-2(b) (a) 逐行扫描 图9-2 图像扫描方式