數(shù)字電視與高清晰度電視

1、電視知識講座電視知識講座數(shù)字電視與高清晰度電視數(shù)字電視與高清晰度電視 北京昆光職業(yè)技能培訓(xùn)學(xué)校北京昆光職業(yè)技能培訓(xùn)學(xué)校 01063495475數(shù)字電視與高清晰度電視數(shù)字電視與高清晰度電視 61數(shù)字電視概述數(shù)字電視概述 611 數(shù)字電視概念數(shù)字電視概念 數(shù)字電視指的是將模擬的電視信號變換為數(shù)字形式的電視信號數(shù)字電視指的是將模擬的電視信號變換為數(shù)字形式的電視信號（更先進的電視攝像機應(yīng)直接獲取數(shù)字電視信號），然后進行傳輸、（更先進的電視攝像機應(yīng)直接獲取數(shù)字電視信號），然后進行傳輸、處理或進行存儲的系統(tǒng)，或還原成圖像（可先還原成模擬信號）。處理或進行存儲的系統(tǒng)，或還原成圖像（可先還原成模擬信號）。 數(shù)

2、字電視信號的存儲媒質(zhì)數(shù)字電視信號的存儲媒質(zhì)可以是各種半導(dǎo)體存儲電路可以是各種半導(dǎo)體存儲電路(RAM、ROM、E2PROM等等)；也可以是視頻激光光盤也可以是視頻激光光盤(VCD、DVD)或或HDD，后者就是永久，后者就是永久性的存儲媒質(zhì)。為了減小數(shù)據(jù)性的存儲媒質(zhì)。為了減小數(shù)據(jù)量量,常對數(shù)字電視信號進行壓縮常對數(shù)字電視信號進行壓縮編碼后再傳輸或存儲。編碼后再傳輸或存儲。 612數(shù)字電視的優(yōu)點數(shù)字電視的優(yōu)點(1) 數(shù)字電視的抗干擾能力強數(shù)字電視的抗干擾能力強 ；(2)數(shù)字電視機穩(wěn)定可靠，易于調(diào)整，數(shù)字電視機穩(wěn)定可靠，易于調(diào)整，便于生產(chǎn)便于生產(chǎn) ；(3)數(shù)字電視信號便于與計算機或其它數(shù)字設(shè)備接口；數(shù)

3、字電視信號便于與計算機或其它數(shù)字設(shè)備接口；(4)利用數(shù)字電視信號可以實現(xiàn)模擬信號難以得到的信號處理功能利用數(shù)字電視信號可以實現(xiàn)模擬信號難以得到的信號處理功能 。62 電視信號的編碼電視信號的編碼 621 電視信號的數(shù)字化電視信號的數(shù)字化 模擬電視信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電視信號的過程是模擬模擬電視信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電視信號的過程是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換編數(shù)字轉(zhuǎn)換編碼過程碼過程 (稱可為稱可為PCM調(diào)制脈沖編碼調(diào)制，由調(diào)制脈沖編碼調(diào)制，由A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn))，由數(shù)，由數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬信號則稱字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬信號則稱PCM解調(diào)過程（由解調(diào)過程（由D/A轉(zhuǎn)換器實轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)）。現(xiàn)）。 我們知道我們知道A/

4、D轉(zhuǎn)換是對模擬信號進行取樣、量化的過程，將轉(zhuǎn)換是對模擬信號進行取樣、量化的過程，將連續(xù)連續(xù) ( 幅度和時間幅度和時間 ) 的信號變離散的的信號變離散的 n 位的二進制數(shù)字碼。設(shè)離散位的二進制數(shù)字碼。設(shè)離散值的最大個數(shù)為值的最大個數(shù)為M，n 與與 M 的關(guān)系為的關(guān)系為 2n -1 =M。 A/D轉(zhuǎn)換輸出可以是轉(zhuǎn)換輸出可以是 n 位平行碼，也可以是數(shù)率為位平行碼，也可以是數(shù)率為n fS 的串行碼的串行碼(fS為采樣轉(zhuǎn)換頻率為采樣轉(zhuǎn)換頻率)。 量化過程（時域相乘，頻域卷積）與頻譜量化過程（時域相乘，頻域卷積）與頻譜 根據(jù)取樣定理根據(jù)取樣定理，當(dāng)信號的最高頻率為，當(dāng)信號的最高頻率為fm時，應(yīng)有時，應(yīng)有

5、fS 2fm ，實際上，實際上為了便于為了便于D/A后利用濾波還原信號，應(yīng)有后利用濾波還原信號，應(yīng)有fS 2.2 fm 。n = 3，M = 7頻域頻域時域時域理想低通濾理想低通濾波器特性波器特性取樣函數(shù)取樣函數(shù)fS/2 622 圖像信號的編碼方案與參數(shù)確定圖像信號的編碼方案與參數(shù)確定 彩色圖像信號通常有兩種形式：彩色全電視信號彩色圖像信號通常有兩種形式：彩色全電視信號(Y/C)；亮度；亮度信號信號/色差信號（色差信號（Y / R-Y、B-Y，也可稱為分量信號）。因此對圖像，也可稱為分量信號）。因此對圖像信號的信號的PCM編碼也有全信號編碼和分量編碼兩種，數(shù)字電視系統(tǒng)宜編碼也有全信號編碼和分量

6、編碼兩種，數(shù)字電視系統(tǒng)宜用分量編碼，電視接收機中的數(shù)字化處理宜用全信號編碼。用分量編碼，電視接收機中的數(shù)字化處理宜用全信號編碼。 1全電視信號編碼全電視信號編碼 (1) 取樣頻率取樣頻率 由于取樣過程是非線性過程（由于取樣過程是非線性過程（時域相乘時域相乘），在對對全電視信號），在對對全電視信號采樣量化時，取樣頻率采樣量化時，取樣頻率 fS S 的選擇，除了要滿足取樣定理外，的選擇，除了要滿足取樣定理外，要要考慮采樣后的信號中考慮采樣后的信號中fS S與與 fSCSC的差頻的影響：當(dāng)?shù)牟铑l的影響：當(dāng) fS3 fSC或或 fS4 fSC時，時， fS S與與 fSCSC的差頻將落在的差頻將落在Y

7、 Y信號的頻譜間隙中。信號的頻譜間隙中。 應(yīng)使取樣點在應(yīng)使取樣點在屏幕中的位置固定，且滿足正交取樣條件。屏幕中的位置固定，且滿足正交取樣條件。 以以PAL制為例，當(dāng)制為例，當(dāng) fS4 fSC時時 fSC(283+3/4) fH +25 ，HHHVHSCS625411356254113524342834fffffffHHHVHSCS625411356254113524342834fffffff即一行中有（即一行中有（1135+4/625）個取樣周期。每幀的取樣點個數(shù)為整數(shù)）個取樣周期。每幀的取樣點個數(shù)為整數(shù) 625（1135+4/625）個取樣點）個取樣點 ，兩相鄰幀間取樣點的位置相，兩相鄰幀間

8、取樣點的位置相同。相鄰行（奇、偶兩場）的起始點相隔同。相鄰行（奇、偶兩場）的起始點相隔313( (1135+4/625) ) 個采個采樣點，也是近似整數(shù)樣點，也是近似整數(shù) (僅差僅差0.0032)，滿足正交結(jié)構(gòu)。，滿足正交結(jié)構(gòu)。fS4 fSC的另的另一好處是因一好處是因fS/2與與fm間有較大間隔，可以降低模擬低通濾波器和數(shù)間有較大間隔，可以降低模擬低通濾波器和數(shù)字濾波器的設(shè)計難度。（但碼率高）字濾波器的設(shè)計難度。（但碼率高） (2) 編碼位數(shù)編碼位數(shù) 量化信噪比量化信噪比 對于經(jīng)過對于經(jīng)過校正的圖像信號，一般都采用均勻量化，即用線性校正的圖像信號，一般都采用均勻量化，即用線性編碼。設(shè)單極性圖

9、像信號的變化范圍為編碼。設(shè)單極性圖像信號的變化范圍為0到到1，分為，分為2n -1-1個量化層個量化層, ,約每個量化層高為約每個量化層高為2-n。由于。由于均勻分布均勻分布，量化誤差的均方根值：量化誤差的均方根值：1221222rmsnnN滿量程量化信噪比：滿量程量化信噪比：)dB(8 .106122lg20rmsnNSn即量化位數(shù)每增加一位，信噪比提高即量化位數(shù)每增加一位，信噪比提高6dB。實驗表明：當(dāng)。實驗表明：當(dāng)n = 7 、8（即將信號量化為（即將信號量化為127至至255個層時），人們已很難感到量化的影響個層時），人們已很難感到量化的影響（但對于未經(jīng)（但對于未經(jīng)校正的圖像信號，則需

10、要量化位數(shù)應(yīng)大于校正的圖像信號，則需要量化位數(shù)應(yīng)大于11），由上），由上式可知，對應(yīng)的量化信噪比約為式可知，對應(yīng)的量化信噪比約為5060dB。 全信號編碼時的數(shù)據(jù)速率全信號編碼時的數(shù)據(jù)速率 以以PAL制制 fS4 fSC 、n = 8(8位位A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換)為例，總數(shù)據(jù)速率約為為例，總數(shù)據(jù)速率約為 44.438=141.76Mb/s。由此可見，數(shù)字圖像信號的數(shù)據(jù)速率是很高約。每一幀的數(shù)據(jù)量為由此可見，數(shù)字圖像信號的數(shù)據(jù)速率是很高約。每一幀的數(shù)據(jù)量為5.67Mb或或708.8kB。 2分量編碼分量編碼 分量編碼就是對分量編碼就是對Y、R-Y、B-Y或三個基色分量或三個基色分量R、G、B分別編分別

11、編碼，進行并行傳輸或時分復(fù)用傳輸。碼，進行并行傳輸或時分復(fù)用傳輸。 (1) 取樣頻率取樣頻率 fS 的選定原則和標(biāo)準(zhǔn)的選定原則和標(biāo)準(zhǔn) 選定原則選定原則 fS應(yīng)大于最高頻率（應(yīng)大于最高頻率（Y Y：5.86MHz，色差，色差2 MHz）的的2.2倍。倍。 為了得到正交的點陣結(jié)構(gòu)，取樣頻率應(yīng)為行頻為了得到正交的點陣結(jié)構(gòu)，取樣頻率應(yīng)為行頻 fH的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。 fS是是50Hz /625行、行、60Hz/ 525兩類行頻的公倍數(shù)，以為了便兩類行頻的公倍數(shù)，以為了便于不同電視制式轉(zhuǎn)換。于不同電視制式轉(zhuǎn)換。 亮度信號的取樣頻率與色差信號的取樣頻率之間有整數(shù)倍的亮度信號的取樣頻率與色差信號的取樣頻率之

12、間有整數(shù)倍的關(guān)系，以使兩者的取樣點能重合或有固定的位置關(guān)系。關(guān)系，以使兩者的取樣點能重合或有固定的位置關(guān)系。 CCIR(國際無線電咨詢委員會國際無線電咨詢委員會)的分量編碼國際標(biāo)準(zhǔn)的分量編碼國際標(biāo)準(zhǔn) 對對Y / R-Y/B-Y的取樣頻率為的取樣頻率為13.5/6.75/6.75MHz, , 簡稱簡稱4: :2: :2標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)。( ( fS = 13.5MHz = 858 fS 525行行 = 864 fS 625行行， fH 525行行 =15734.264Hz )低標(biāo)準(zhǔn)：低標(biāo)準(zhǔn)： 4:1:1/ 13.5/3.375/3.375MHz，2:1:1/ 6.75/3.375/3.375MHz (

13、2) 數(shù)字有效行數(shù)字有效行(內(nèi)的信號樣點數(shù)內(nèi)的信號樣點數(shù)) 數(shù)字有效行的數(shù)據(jù)由每行必須進行處理和存儲的取樣點構(gòu)成數(shù)字有效行的數(shù)據(jù)由每行必須進行處理和存儲的取樣點構(gòu)成,有效行期間包括了正程。兩種制式的數(shù)字有效行均為亮度信號樣有效行期間包括了正程。兩種制式的數(shù)字有效行均為亮度信號樣點數(shù)：點數(shù)：720、色度樣點數(shù)：、色度樣點數(shù)：360個，便于兩種制式的轉(zhuǎn)換。一行的個，便于兩種制式的轉(zhuǎn)換。一行的起點定在行同步前沿脈沖的中部。起點定在行同步前沿脈沖的中部。PAL制的有效行由樣點制的有效行由樣點133至至852構(gòu)成，而正程對應(yīng)的樣點為構(gòu)成，而正程對應(yīng)的樣點為142至至844。 (3) 編碼位數(shù)和排列編碼位

14、數(shù)和排列 亮度信號和色差信號分別規(guī)一化為亮度信號和色差信號分別規(guī)一化為01及及-0.5+0.5的范圍，并的范圍，并都編為都編為8位線性碼。由于原來的位線性碼。由于原來的R-Y最大值為最大值為0.701，B-Y的最大值的最大值為為0.886，故要對，故要對R-Y和和B-Y進行壓縮，壓縮比分別為進行壓縮，壓縮比分別為 k R-Y =0.5/0.701、k B-Y =0.5/0.866，壓縮后三分量壓縮后三分量Y、(R-Y)、(B-Y)的表示式為：的表示式為： Y0.299R+0.587G+0.114B (R-Y)=0.5R-0.419G-0.081B； (B-Y)-0.169R-0.331G+0.

15、 5B Y編為自然二進碼，雙極性的編為自然二進碼，雙極性的(R-Y)、(B-Y)編為偏移二進制碼，編為偏移二進制碼，即即-0.5對應(yīng)自然碼的對應(yīng)自然碼的0，+0.5為為255，零電平為，零電平為128。為了防止信號過。為了防止信號過載、直流漂移，載、直流漂移，256個量化級并不全用。亮度信號的黑白電平對應(yīng)個量化級并不全用。亮度信號的黑白電平對應(yīng)于于16至至235量化級，色差信號則在底部和頂各留量化級，色差信號則在底部和頂各留16個量化級。個量化級。 分量編碼的數(shù)字信號在傳輸時的數(shù)據(jù)序列：分量編碼的數(shù)字信號在傳輸時的數(shù)據(jù)序列： (B-Y)Y(R-Y) (Y) (B-Y)Y(R-Y) (Y)這里這

16、里(B-Y)Y(R-Y)是空間同一取樣點的數(shù)字，而是空間同一取樣點的數(shù)字，而(R-Y) (Y) (B-Y)中中的的(Y)是僅有亮度取樣的空間取樣點的數(shù)字，它規(guī)定在一行的偶數(shù)是僅有亮度取樣的空間取樣點的數(shù)字，它規(guī)定在一行的偶數(shù)樣點上。樣點上。 (B-Y)Y(R-Y)Y(B-Y)Y(R-Y)Y只對亮度只對亮度信號采樣信號采樣對亮度色度對亮度色度信號都采樣信號都采樣 3電視伴音信號的編碼電視伴音信號的編碼 由于伴音與電視體制沒有確定的關(guān)系、編碼比較簡單。模擬伴由于伴音與電視體制沒有確定的關(guān)系、編碼比較簡單。模擬伴音信號的頻帶為音信號的頻帶為20Hz至至15kHz，高質(zhì)量的伴音為，高質(zhì)量的伴音為20H

17、z至至20kHz。對于對于15kHz信號取樣頻率一般取信號取樣頻率一般取fS32kHz。對于。對于20kHz信號，取信號，取樣頻率可取樣頻率可取fS48kHz。取樣頻率應(yīng)與圖像取樣頻率保持固定的關(guān)。取樣頻率應(yīng)與圖像取樣頻率保持固定的關(guān)系，從同一時鐘源得到。在系，從同一時鐘源得到。在PAL的分量編碼時，若仍采用的分量編碼時，若仍采用48kHz取取樣頻率樣頻率, 就可以保持這種關(guān)系：就可以保持這種關(guān)系：13.5MHz 375 3 4 = 48kHz 伴音編碼的位數(shù)要比圖像編碼的位數(shù)多。這是因為伴音信號的伴音編碼的位數(shù)要比圖像編碼的位數(shù)多。這是因為伴音信號的動態(tài)范圍大（動態(tài)范圍大（ 90dB 以上）

18、，高質(zhì)量的伴音要求很高的信號噪聲比，以上），高質(zhì)量的伴音要求很高的信號噪聲比，應(yīng)有應(yīng)有8590dB的信號量化噪聲比。由上面的均勻量化的信噪比公的信號量化噪聲比。由上面的均勻量化的信噪比公式，則均勻量化所需的編碼位數(shù)為式，則均勻量化所需的編碼位數(shù)為13至至14位。在演播室的高質(zhì)量位。在演播室的高質(zhì)量話音編碼中，若要對低電平的聲音仍有高的信號噪聲比，編碼位話音編碼中，若要對低電平的聲音仍有高的信號噪聲比，編碼位數(shù)甚至要取到數(shù)甚至要取到16位。位。 伴音信號由于信號幅值分布的特性伴音信號由于信號幅值分布的特性(非均勻分布，幅值大的概非均勻分布，幅值大的概率小率小)以及人的聽覺持性，也可以采用非線性編

19、碼，這樣以及人的聽覺持性，也可以采用非線性編碼，這樣n11、12時也可以得到很高的聲音質(zhì)量。雖然伴音編碼的位數(shù)比圖像編碼時也可以得到很高的聲音質(zhì)量。雖然伴音編碼的位數(shù)比圖像編碼的位數(shù)多，但因是低速編碼，反而更容易實現(xiàn)。的位數(shù)多，但因是低速編碼，反而更容易實現(xiàn)。 63 頻帶壓縮編碼頻帶壓縮編碼 為什么要進行頻帶壓縮編碼為什么要進行頻帶壓縮編碼 一路標(biāo)準(zhǔn)清晰度的數(shù)字電視信號的碼率是很高的，例如一路標(biāo)準(zhǔn)清晰度的數(shù)字電視信號的碼率是很高的，例如4: :2: :2分分量編碼彩色圖像的碼率為量編碼彩色圖像的碼率為(13.5+26.35)8216Mb/s，即便是采，即便是采用用1.5b/Hz的高效數(shù)字調(diào)制，

20、傳輸頻帶也要的高效數(shù)字調(diào)制，傳輸頻帶也要144MHz，相當(dāng)于，相當(dāng)于18個模個模擬電視信號的頻帶擬電視信號的頻帶(模擬信號一個頻道為模擬信號一個頻道為8MHz)，根本無法實現(xiàn)。，根本無法實現(xiàn)。 如何進行壓縮如何進行壓縮 消除電視信號中的冗余成分：消除電視信號中的冗余成分： 空間冗余：相鄰象素空間冗余：相鄰象素/行行 變化??；變化?。?時間冗余：相鄰幀變化小，具有相關(guān)性；時間冗余：相鄰幀變化小，具有相關(guān)性； 生理冗余：人的視覺惰性，如對運動的和突變生理冗余：人的視覺惰性，如對運動的和突變(如輪廓邊界如輪廓邊界)的圖像的分辨力低等的圖像的分辨力低等 頻譜冗余等頻譜冗余等 具體的壓縮頻帶方法具體的壓

21、縮頻帶方法 ： 預(yù)測編碼（主要消除時間冗余和生理冗余）預(yù)測編碼（主要消除時間冗余和生理冗余） 變換編碼（主要消除空間冗余）變換編碼（主要消除空間冗余） 其它壓縮碼率的措施其它壓縮碼率的措施 631 預(yù)測編碼預(yù)測編碼基本含義：基本含義： 從已知信號推測未來信從已知信號推測未來信號。號。目標(biāo)：目標(biāo)： 減小空間和時間冗余。減小空間和時間冗余。 在圖像預(yù)測編碼中，在圖像預(yù)測編碼中， 人們力求根據(jù)圖像或信息所人們力求根據(jù)圖像或信息所存在的相關(guān)性，推測未來圖存在的相關(guān)性，推測未來圖中中*人人*和國和國 中華人民共和國中華人民共和國 1預(yù)測編碼的原理預(yù)測編碼的原理 差分脈碼調(diào)制差分脈碼調(diào)制(DPCM) 像或

22、象素的可能值。大量實驗證明，一般圖像的相鄰兩幀只有像或象素的可能值。大量實驗證明，一般圖像的相鄰兩幀只有10以下的象素的亮度值會有超過以下的象素的亮度值會有超過2的變化，而色度只有的變化，而色度只有1以下的變以下的變化。毫無疑問，預(yù)測編碼技術(shù)應(yīng)用到圖像處理中是非常正確的。當(dāng)化。毫無疑問，預(yù)測編碼技術(shù)應(yīng)用到圖像處理中是非常正確的。當(dāng)然，預(yù)測編碼僅對非獨立信源起作用。然，預(yù)測編碼僅對非獨立信源起作用。 預(yù)測值是已各點量化值的線性組合預(yù)測值是已各點量化值的線性組合 Niininxax1ai是預(yù)測系數(shù)是預(yù)測系數(shù) 。當(dāng)序列的統(tǒng)計特性已知時（如相關(guān)函數(shù)），可以得。當(dāng)序列的統(tǒng)計特性已知時（如相關(guān)函數(shù)），可以

23、得到這些系數(shù)的最佳值，使得預(yù)測值與樣值的預(yù)測誤差最小。到這些系數(shù)的最佳值，使得預(yù)測值與樣值的預(yù)測誤差最小。nnnxxe待編碼待編碼取樣序取樣序列列量化后數(shù)量化后數(shù)字序列字序列預(yù)測值預(yù)測值 (1) (1) 非均勻量化編碼非均勻量化編碼 + 固定字長固定字長 非均勻量化編碼：對出規(guī)概率大的小信號細量化，對出現(xiàn)概率非均勻量化編碼：對出規(guī)概率大的小信號細量化，對出現(xiàn)概率小的大信號粗量化。小的大信號粗量化。5bit5bit / / pelpel的非均勻量化可以獲得與的非均勻量化可以獲得與 8bit8bit / / pelpel均勻量化大致相同的圖像質(zhì)量。均勻量化大致相同的圖像質(zhì)量。 (2) (2) 均勻

24、量化均勻量化 + 可變字長編碼可變字長編碼 根據(jù)熵編碼原理，對概率大的小差值信號編為小字長碼（位數(shù)根據(jù)熵編碼原理，對概率大的小差值信號編為小字長碼（位數(shù)少，去掉前導(dǎo)零）；而對概率小的大差值信號編為大字長碼。少，去掉前導(dǎo)零）；而對概率小的大差值信號編為大字長碼。 DOCM預(yù)測編碼結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，壓縮效率高；主要缺預(yù)測編碼結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，壓縮效率高；主要缺點是抗御誤碼的能力差。點是抗御誤碼的能力差。 2 2 自適應(yīng)預(yù)測編碼及運動補償預(yù)測編碼自適應(yīng)預(yù)測編碼及運動補償預(yù)測編碼 實踐證明，人眼觀看物體細節(jié)的相對分解能力與其空間頻率實踐證明，人眼觀看物體細節(jié)的相對分解能力與其空間頻率（物體的細小程

25、度）和時間分辨率（物體運動的快慢）有關(guān)。一般（物體的細小程度）和時間分辨率（物體運動的快慢）有關(guān)。一般情況下，可以認為人眼在觀看物體（或圖像）時，最大空間分辨率情況下，可以認為人眼在觀看物體（或圖像）時，最大空間分辨率與最大時間分辨率的乘積近似為常數(shù)。根據(jù)這一點，可以對高速運與最大時間分辨率的乘積近似為常數(shù)。根據(jù)這一點，可以對高速運動的圖像賦予較大的量化步長，而給與較高的傳送速度；對低速運動的圖像賦予較大的量化步長，而給與較高的傳送速度；對低速運動或靜止的圖像賦予較小的量化步長，而給與較低的傳送速度。動或靜止的圖像賦予較小的量化步長，而給與較低的傳送速度。 運動補償是一種對活動圖像的幀間編碼技

26、術(shù)，目的是根據(jù)活動運動補償是一種對活動圖像的幀間編碼技術(shù)，目的是根據(jù)活動圖像相鄰幀間的時域相關(guān)性，盡可能消除這部分冗余。圖像相鄰幀間的時域相關(guān)性，盡可能消除這部分冗余。 632變換編碼變換編碼 將圖像中的像素按區(qū)域分成一些包括將圖像中的像素按區(qū)域分成一些包括MN個像素的許多方塊。個像素的許多方塊。這些像素點的取樣值構(gòu)成一空間這些像素點的取樣值構(gòu)成一空間(設(shè)為設(shè)為X,Y二維二維)的數(shù)字陣列的數(shù)字陣列,然后將然后將它們變換到由正交矢量構(gòu)成的變換域中它們變換到由正交矢量構(gòu)成的變換域中,再對這些變換域中的陣列再對這些變換域中的陣列系數(shù)進行編碼發(fā)送系數(shù)進行編碼發(fā)送,接收端通過逆變換恢復(fù)原數(shù)據(jù)。實用的變換

27、有接收端通過逆變換恢復(fù)原數(shù)據(jù)。實用的變換有富里葉變換、富里葉變換、離散余弦變換離散余弦變換(DCT)、沃爾什、沃爾什(Walsh)變換等。變換等。 變換編碼壓縮數(shù)據(jù)的原理：圖像空間存在相關(guān)性變換編碼壓縮數(shù)據(jù)的原理：圖像空間存在相關(guān)性, ,在變換域中在變換域中, ,各空間頻率分量是不均勻的各空間頻率分量是不均勻的, ,即空間頻率低的區(qū)域信號幅度大即空間頻率低的區(qū)域信號幅度大, ,高頻高頻區(qū)域信號幅度小。若根據(jù)統(tǒng)計特性區(qū)域信號幅度小。若根據(jù)統(tǒng)計特性, ,低頻部分編低頻部分編 n 大的長碼，大的長碼，高頻高頻亮度亮度部分編部分編 n 小的短碼（與小的短碼（與均勻量化均勻量化 + 可變字長編可變字長編

28、碼類似碼類似），則平均碼長），則平均碼長和總的碼率都會下降，和總的碼率都會下降，達到壓縮碼率的目的。達到壓縮碼率的目的。 離散余弦變換壓縮離散余弦變換壓縮率最高率最高, 有快速算法，能有快速算法，能實現(xiàn)實時壓縮；沃爾什實現(xiàn)實時壓縮；沃爾什變換易于硬件實現(xiàn)。變換易于硬件實現(xiàn)。 633 其它壓縮碼率的措施其它壓縮碼率的措施 (利用圖像信號的某些特性進行壓縮利用圖像信號的某些特性進行壓縮) ) 1 1亞奈奎斯特取樣亞奈奎斯特取樣 根據(jù)取樣定理，應(yīng)有根據(jù)取樣定理，應(yīng)有fS2fm，若不滿足此條件，會發(fā)生頻譜混，若不滿足此條件，會發(fā)生頻譜混疊而失真。然而，由于視頻信號存在較大的頻譜間隙，如果恰當(dāng)選疊而失真

29、。然而，由于視頻信號存在較大的頻譜間隙，如果恰當(dāng)選擇擇 fS2fm采樣的頻率，使頻譜折疊區(qū)域落在原信號的頻譜間隙中，采樣的頻率，使頻譜折疊區(qū)域落在原信號的頻譜間隙中，就不會發(fā)生頻譜折疊失真。就不會發(fā)生頻譜折疊失真。 視頻信號頻譜：視頻信號頻譜：n fHm fH， 2) 12(HSfkf取取則折疊頻率為則折疊頻率為 VHVn)21()(mffnkmfnffS低通特性低通特性 梳狀濾波梳狀濾波的特性的特性 2同步信號的編碼同步信號的編碼 電視信號的行逆程和場逆程電視信號的行逆程和場逆程中，只有同步信號、消隱信號和中，只有同步信號、消隱信號和色同步信號。它們所攜帶的信息很少，但占據(jù)的時間卻很長。數(shù)字

30、色同步信號。它們所攜帶的信息很少，但占據(jù)的時間卻很長。數(shù)字化過程中，沒有必要對這些逆程信號的全部進行波形取樣編碼，也化過程中，沒有必要對這些逆程信號的全部進行波形取樣編碼，也沒有必要逐行、逐場傳送這些信息，而只要對行、場定時信號單獨沒有必要逐行、逐場傳送這些信息，而只要對行、場定時信號單獨編碼，插入到圖像數(shù)字信號中即可。編碼，插入到圖像數(shù)字信號中即可。離散余弦變換離散余弦變換DCT編碼壓縮系統(tǒng)簡介編碼壓縮系統(tǒng)簡介 構(gòu)造 N N 塊 合并 N N 塊 DCT 量化 編碼 IDCT 反量化 解碼 輸入 輸出 DCT 編碼壓縮系統(tǒng)框圖 DCT10102) 12(cos2) 12(cos),()()(

31、2),(MxNyNvyMuxyxfvcucMNvuFIDCT10102) 12(cos2) 12(cos),()()(2),(MuNvNvyMuxvuFvcucMNyxf其中：其中：1 2 1 0Mu，1 2 1 0Nv，01021)( ),(u,vu,vvcuc 二維二維DCT變換是一種線性變換，可以分解成兩個一維變換是一種線性變換，可以分解成兩個一維DCT變變化的乘積。特別是當(dāng)化的乘積。特別是當(dāng)MN時，二維時，二維DCT變換可用方陣表示：變換可用方陣表示： TDCT),(DCT),(yxfvuFDCT),(DCT),(TvuFyxf的轉(zhuǎn)置矩陣是 DCTDCTTkNnN212cos2DCT1

32、6105cos1691cos1677cos1663cos1649cos1635cos1621cos167cos1690cos1678cos1666cos1654cos1642cos1630cos1618cos166cos1675cos1665cos1655cos1645cos1635cos1625cos1615cos165cos1660cos1652cos1644cos1636cos1628cos1620cos1612cos164cos1645cos1639cos1633cos1627cos1621cos1615cos169cos163cos1630cos1626cos1622cos1618c

33、os1614cos1610cos166cos162cos1615cos1613cos1611cos169cos167cos165cos163cos16cos212121212121212182DCT88例：例：88亮度子塊的亮度子塊的DCT編碼壓縮和解碼編碼壓縮和解碼 JPEG78787575697877728380796771717676808278756968636985797878677570737981808675757674827478807867757294858683827678769494868282797578),(88yxf88亮亮度子塊度子塊311125131112142

34、8222021218003112623700510230434501132070462210312829619),(88vuFDCDCT第一步：第一步：DCT變換變換 DCT編碼壓縮編碼壓縮JPEG亮度量化矩陣表亮度量化矩陣表 第二步：量化處理降低每個第二步：量化處理降低每個DCT系數(shù)的比特數(shù)系數(shù)的比特數(shù) 5 . 0),(),(),(),(round),(vuQvuFvuQvuFvuK 量化過程是將量化過程是將DCT系數(shù)矩陣系數(shù)矩陣F(u,v)中的每個元素與量化矩中的每個元素與量化矩陣陣Q(u,v)中的對應(yīng)元素相除后中的對應(yīng)元素相除后, 舍去小于舍去小于0.5以下的數(shù)。例如：以下的數(shù)。例如：Q

35、(u,v)為為量化矩陣。量化矩陣。15 . 0round168round1533. 0round158round04375. 0round167round9910310011298959272101120121103877864499211310481645535247710310968563722186280875129221714566957402416131455605826191412126151402416101116),(88vuQy量化結(jié)果量化結(jié)果 00000000000000000000000000000000000000100000000100000012000001339)

36、,(88vuK00000000000000000000000000000000000000100000000100000012000001339),(88vuK第三步：第三步：Z掃描并串轉(zhuǎn)換掃描并串轉(zhuǎn)換第四步：編碼傳輸?shù)谒牟剑壕幋a傳輸游程編碼：游程編碼：本例為（本例為（39，-3，2，1， -1，1，0，0，0，0，0， -1，EOB）。）。EOB表示塊表示塊結(jié)束，接收端收到結(jié)束，接收端收到EOB后后自動將自動將64個元素中余下的個元素中余下的元素補零。元素補零。DCT解碼復(fù)原解碼復(fù)原第一步：恢復(fù)量化矩陣第一步：恢復(fù)量化矩陣將將EOB后的元素自動補零后的元素自動補零第二步：反量化（第二步：反量

37、化（IQ）),(),(),(vuQvuKvuR000000000000000000000000000000000000001700000000140000001224000001033624),(88vuR（619）第三步：第三步：IDCT77767574757677788180777573727373848279757169686884827875727069698281787574747474848381787777777891898682797877779895918580777574),(88yxf78787575697877728380796771717676808278756968

38、636985797878677570737981808675757674827478807867757294858683827678769494868282797578),(88yxf主要原因是主要原因是量化所致。量化所致。重建后的信號與重建后的信號與原信號相差很小原信號相差很小 構(gòu)造 N N 塊 合并 N N 塊 DCT 量化 編碼 IDCT 反量化 解碼 輸入 輸出 DCT 編碼壓縮系統(tǒng)框圖 9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999664799999999995626249999

39、9999662621189999996647241817),(88vuQCJPEG色度量化矩陣表色度量化矩陣表 將整幅圖像分將整幅圖像分解出數(shù)個用于解出數(shù)個用于DCT的子塊的子塊DCT系數(shù)中絕對系數(shù)中絕對值較大的集中在值較大的集中在矩陣的左上角。矩陣的左上角。將一些絕對值很將一些絕對值很小的系數(shù)或區(qū)塊小的系數(shù)或區(qū)塊置零便于丟棄置零便于丟棄串并轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換舍去零系數(shù)舍去零系數(shù)量化矩陣復(fù)原量化矩陣復(fù)原恢復(fù)恢復(fù)DCT系數(shù)系數(shù)圖像子塊重建圖像子塊重建整幅圖像重建整幅圖像重建傳輸或存儲傳輸或存儲2020 DCT子塊子塊IDCT重建的重建的10075圖像圖像活動圖像的活動圖像的DCT編解碼示例編解碼示例1

40、00100 DCT子塊子塊101010100101010110323210012323011032321001232301101010100101010110101010010101011010101001010101101010100101010110101010010101010000000000000000002222000022220000222200002222000000000000000000),(NSnmf29. 3015. 1077. 049. 065. 00059. 00001054. 115. 1041. 0027. 017. 023. 000000000077. 002

41、7. 0018. 012. 015. 0049. 0117. 0012. 085. 110. 008. 265. 0023. 0015. 010. 013. 00054. 100008. 2002. 8),(vuf0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001),(vuK等亮度方塊等亮度方塊黑白交錯的干擾信號黑白交錯的干擾信號DCT結(jié)果結(jié)果量化量化結(jié)果結(jié)果特殊圖像的例子特殊圖像的例子重構(gòu)誤差會很大重構(gòu)誤差會很大64 電視信號的數(shù)字處理電視信號的數(shù)字處理 641概述概述 利用數(shù)字技術(shù)對電視信號的處理，不僅能完成模擬

42、處理技術(shù)中利用數(shù)字技術(shù)對電視信號的處理，不僅能完成模擬處理技術(shù)中的相應(yīng)，還能完成許多模擬電視中難以完成的各種功能，從而達到的相應(yīng)，還能完成許多模擬電視中難以完成的各種功能，從而達到提高圖像質(zhì)量，豐富電視節(jié)目等目的。提高圖像質(zhì)量，豐富電視節(jié)目等目的。 6 64 42 2 數(shù)字濾波器數(shù)字濾波器 1 1數(shù)字濾波器的作用（略，詳見數(shù)字信號處理）數(shù)字濾波器的作用（略，詳見數(shù)字信號處理） 2 2數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)和原理數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)和原理（略，詳見數(shù)字信號處理）（略，詳見數(shù)字信號處理） 3 3數(shù)字濾波器舉例數(shù)字濾波器舉例 (1) (1) 亮度水平濾波器亮度水平濾波器 濾波器的傳遞函數(shù)濾波器的傳遞函

43、數(shù) ( a )( b )3z 1z 1z 3511431214112121 zzzzzzzH)()(代入代入 ze j 21212231 jjjeeeH)( 212121coscos)( H =2ffS，當(dāng)，當(dāng) fS =4 fSC時，時，SC2S2122ffffH coscos)( (2) 亮亮/ /色分離梳狀濾波器色分離梳狀濾波器 PAL制行延時制行延時TTH A至至B 的的傳輸函數(shù)傳輸函數(shù)HY() 424221412112121 zzzzzzHY)( 代入代入 ze j及及 =2ffH HYffH 222coscos)(A至至C的的傳輸函數(shù)傳輸函數(shù)HC() HCffH 222sinsin)

44、( NTSC制的制的Y/C分離分離 傳遞函數(shù)取傳遞函數(shù)取(1(1行延遲行延遲) ) 212111412112121 zzzzzzHY)(結(jié)構(gòu)圖如何畫？結(jié)構(gòu)圖如何畫？ )cos()( 12121121141212jjjjjjYeeeeeeH HYffH 222121coscos)cos()(幅頻特性：幅頻特性：2行延時行延時 傳遞函數(shù)取傳遞函數(shù)取( (1幀延遲：幀延遲：TTF ， PAL制要延遲制要延遲 2 幀幀 ) ) 212111412112121 zzzzzzHY)( Hfnn525 個周期 Ff262.5 fF F Y VfNTSC 制信號延遲 1 幀的幅頻特性 HFYfffffH525

45、cos525coscoscos)(2222 這種這種Y/C分離方法適合于靜止圖像或變化十分緩慢的圖像，特分離方法適合于靜止圖像或變化十分緩慢的圖像，特別是靜止圖像（幀重復(fù)），可以獲得非常高的清晰度（對同一位別是靜止圖像（幀重復(fù)），可以獲得非常高的清晰度（對同一位置的像素求和）。由于模擬延遲難以獲得高精度長時間延遲，所置的像素求和）。由于模擬延遲難以獲得高精度長時間延遲，所以這種方法只能用于數(shù)字處理。以這種方法只能用于數(shù)字處理。 (3) PAL色度解調(diào)器色度解調(diào)器 U支路的濾波器幅頻特性支路的濾波器幅頻特性 SHTTfUfffefHSH11212 cos)()(44114SCSCSSCSTfff

46、f 由于由于:SCHHTfTf 62514128416251412841SC ffTffffHSHU coscoscos)(262512842112SC 所以所以 s0563964284s05675646251284SCSC. TT 實際延遲與標(biāo)準(zhǔn)實際延遲與標(biāo)準(zhǔn)延遲之差極小。延遲之差極小。( (64.05603s ) SHTTfVfffefHSH11212 sin)()(V支路的濾波器幅頻特性支路的濾波器幅頻特性 ffTfHV sinsin)(262512842SC 分離后的分離后的U、V信號都是信號都是取樣頻率為取樣頻率為fS4fSC的數(shù)字信的數(shù)字信號，分別送入鎖存器以號，分別送入鎖存器以f

47、SC頻頻率進行再取樣。由于取樣時率進行再取樣。由于取樣時鐘的頻率鐘的頻率fS4 fSC，并與色，并與色同步信號嚴(yán)格鎖相，實際上同步信號嚴(yán)格鎖相，實際上取樣時就已實現(xiàn)了取樣時就已實現(xiàn)了FU、FV這這兩個數(shù)字色度分量分離。兩個數(shù)字色度分量分離。位位于于fSC零相的采樣值為零相的采樣值為V 分量分量，位于位于fSC 90( (將將fSC延遲延遲T TS S ，即一個即一個A/DA/D采樣周期采樣周期) )的采樣的采樣值為值為U分量。分量。所以利用彩色所以利用彩色副載波副載波fSC作為時鐘進行再取作為時鐘進行再取樣，樣，fSC零相的再取樣值即為零相的再取樣值即為V分量值，分量值，fSC延遲一個延遲一個

48、fS的的周期周期TS的取樣值即為的取樣值即為U分量分量值，以完成副載頻信號至視值，以完成副載頻信號至視頻信號的頻率變換。頻信號的頻率變換。 643 電視信號的時基處理電視信號的時基處理 數(shù)字信號的在存儲器里的存入、取出由外部的定時信號決定。數(shù)字信號的在存儲器里的存入、取出由外部的定時信號決定。若數(shù)字電視信號在存儲過程中，采用不同的存入和取出的定時信號若數(shù)字電視信號在存儲過程中，采用不同的存入和取出的定時信號,就可以將電視信號在時間上進行變換就可以將電視信號在時間上進行變換,這種變換稱為時基處理。這種變換稱為時基處理。 1 數(shù)字時基校正數(shù)字時基校正 數(shù)字時基校正器數(shù)字時基校正器(DTM)是一種典

49、型的時基處理設(shè)備，它主要用是一種典型的時基處理設(shè)備，它主要用于校正視頻磁帶錄像機于校正視頻磁帶錄像機VTR)重放時輸出信號的時基誤差重放時輸出信號的時基誤差(TBE)。(RAM或或SRAM) 用于用于DTBC的存儲器容量一般為的存儲器容量一般為10余行以上，而校正的時基余行以上，而校正的時基誤差可達幾十誤差可達幾十s甚至更大。甚至更大。 2 數(shù)字時基處理的其它應(yīng)用數(shù)字時基處理的其它應(yīng)用 時基變換和處理的原理，還可用于其它方面，例如倍行頻或時基變換和處理的原理，還可用于其它方面，例如倍行頻或倍場頻顯示，隔行倍場頻顯示，隔行/ /逐行掃描轉(zhuǎn)換，數(shù)字式彩色電視制式轉(zhuǎn)換等。逐行掃描轉(zhuǎn)換，數(shù)字式彩色電視

50、制式轉(zhuǎn)換等。這些都是通過對幀存儲器內(nèi)的數(shù)字電視信號進行特殊的讀這些都是通過對幀存儲器內(nèi)的數(shù)字電視信號進行特殊的讀/ /寫控制寫控制和內(nèi)插處理而實現(xiàn)的。和內(nèi)插處理而實現(xiàn)的。 倍行倍行/ /場頻掃描場頻掃描 將電視信號以正常的取樣時鐘寫入存儲器，通過數(shù)據(jù)內(nèi)插方將電視信號以正常的取樣時鐘寫入存儲器，通過數(shù)據(jù)內(nèi)插方法法( (即將相鄰行的數(shù)據(jù)平均，得到內(nèi)插行的數(shù)據(jù)；或者將相鄰幀的即將相鄰行的數(shù)據(jù)平均，得到內(nèi)插行的數(shù)據(jù)；或者將相鄰幀的數(shù)據(jù)平均，得到內(nèi)插幀的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)平均，得到內(nèi)插幀的數(shù)據(jù)) )進行數(shù)據(jù)擴展。再以雙倍取樣頻率進行數(shù)據(jù)擴展。再以雙倍取樣頻率取出數(shù)據(jù)。同時顯示時以倍行頻掃描，即每場取出數(shù)據(jù)。同時顯

51、示時以倍行頻掃描，即每場625行顯示，這是倍行顯示，這是倍行頻顯示技術(shù)。也可以重新排列掃描順序，行頻顯示技術(shù)。也可以重新排列掃描順序，由隔行掃描改為逐行由隔行掃描改為逐行掃描掃描。以上兩種顯示掃描行數(shù)都加倍，只是數(shù)據(jù)的讀出順序不同。以上兩種顯示掃描行數(shù)都加倍，只是數(shù)據(jù)的讀出順序不同。倍行頻可以消除行間的閃爍現(xiàn)象。倍場頻顯示是保持隔行掃描不倍行頻可以消除行間的閃爍現(xiàn)象。倍場頻顯示是保持隔行掃描不變，而使場頻加倍變，而使場頻加倍(每秒由每秒由50場提高到場提高到100場。當(dāng)然行頻也加倍場。當(dāng)然行頻也加倍)。倍場頻顯示既能消除行間閃爍，也能消除場間大面積的閃爍。倍場頻顯示既能消除行間閃爍，也能消除場

52、間大面積的閃爍。 數(shù)字制式轉(zhuǎn)換器數(shù)字制式轉(zhuǎn)換器 將將525行和行和625行兩行兩種制式轉(zhuǎn)換的數(shù)字制式種制式轉(zhuǎn)換的數(shù)字制式轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器( (DSC) )，也是利，也是利用上述時基變換和行、用上述時基變換和行、場內(nèi)插等技術(shù)實現(xiàn)的。場內(nèi)插等技術(shù)實現(xiàn)的。 n n+1 n n+1 NTSC 掃描線 PAL 掃描線 84 行/100 行 行25行21NTSCPAL內(nèi)插處理 625=2525； 525=212566 高清晰度電視高清晰度電視 661 普通電視系統(tǒng)存在的缺陷普通電視系統(tǒng)存在的缺陷 （以（以NTSC系統(tǒng)為例）系統(tǒng)為例） 1總體上的缺陷總體上的缺陷 寬高比寬高比 早期擬訂電視規(guī)范時，選擇了早期擬訂

53、電視規(guī)范時，選擇了4 : 3的寬高比，因為當(dāng)時的寬高比，因為當(dāng)時35mm影片有同樣的寬高比，而且觀眾對此格式也感到舒適。但今天影片有同樣的寬高比，而且觀眾對此格式也感到舒適。但今天“寬寬屏幕屏幕”形式很普遍，形式很普遍，NHK的研究表明，人們更喜歡的研究表明，人們更喜歡5 : 3或甚至或甚至2 : 1的寬高比。的寬高比。 有限的垂直分解力有限的垂直分解力 ( (NTSC系統(tǒng)比系統(tǒng)比PAL系統(tǒng)更明顯系統(tǒng)更明顯) ) 在在NTSC制的制的525掃描行中，只有掃描行中，只有485行能產(chǎn)生圖像，余下的行能產(chǎn)生圖像，余下的40行是場消隱期。在最佳的情況下，人們期望分解出行是場消隱期。在最佳的情況下，人們

54、期望分解出485行，但實際行，但實際上有一些影響使這個數(shù)字大大減少，如凱爾上有一些影響使這個數(shù)字大大減少，如凱爾( Kell )系數(shù)和隔行系數(shù)系數(shù)和隔行系數(shù)等均使可觀察到的分解力降低，最多只能達到等均使可觀察到的分解力降低，最多只能達到330行左右。行左右。 有限的水平分解力有限的水平分解力 假設(shè)水平分解力近似等于垂直分解力。因此水平分解力在滿屏假設(shè)水平分解力近似等于垂直分解力。因此水平分解力在滿屏寬約為寬約為440行。要達到這樣的分解力，需要頻率響應(yīng)的平坦部分達行。要達到這樣的分解力，需要頻率響應(yīng)的平坦部分達到到4.2MHz左右。左右。NTSC制規(guī)定視頻帶寬的上限也只有制規(guī)定視頻帶寬的上限也

55、只有4.2MHz，此，此頻率上限不能隨便擴展，因為電視額道的劃分大多互相緊鄰。頻率上限不能隨便擴展，因為電視額道的劃分大多互相緊鄰。 嚴(yán)重受限的色度分解力嚴(yán)重受限的色度分解力 根據(jù)對人類視覺系統(tǒng)的研究結(jié)果，人眼對彩色的分辨力是有根據(jù)對人類視覺系統(tǒng)的研究結(jié)果，人眼對彩色的分辨力是有限的，因此決定利用這一點對色度系統(tǒng)的頻率響應(yīng)也作同樣的限限的，因此決定利用這一點對色度系統(tǒng)的頻率響應(yīng)也作同樣的限制。雖然這種方法已證明是使色度信號符合原先單色傳輸標(biāo)準(zhǔn)的制。雖然這種方法已證明是使色度信號符合原先單色傳輸標(biāo)準(zhǔn)的極好方法，但目前節(jié)目制作設(shè)備卻正在發(fā)生變化，為了盡量減小極好方法，但目前節(jié)目制作設(shè)備卻正在發(fā)生變

56、化，為了盡量減小圖像的劣化，采用圖像的劣化，采用RGB基色或基色或Y、B - Y、G - Y分量進行編輯。分量進行編輯。 2隔行缺陷隔行缺陷 行間閃爍行間閃爍 爬行爬行 移動物體的垂直和對角線輪廓會發(fā)生畸變（鋸齒化現(xiàn)象）移動物體的垂直和對角線輪廓會發(fā)生畸變（鋸齒化現(xiàn)象） 3其它各種缺陷其它各種缺陷 靜態(tài)光柵（可見行結(jié)構(gòu)）靜態(tài)光柵（可見行結(jié)構(gòu)） 由于電視機屏幕尺寸的增加和質(zhì)量的改進，觀眾開始能看到由于電視機屏幕尺寸的增加和質(zhì)量的改進，觀眾開始能看到組成一幀圖像的各掃描行，許多人對此感到不快，使掃描點單純組成一幀圖像的各掃描行，許多人對此感到不快，使掃描點單純地散焦，會產(chǎn)生使水平清晰度同時下降的缺

57、陷。按照地散焦，會產(chǎn)生使水平清晰度同時下降的缺陷。按照NTSC制標(biāo)準(zhǔn)，制標(biāo)準(zhǔn)，觀眾要在圖像高度的觀眾要在圖像高度的7倍處倍處(PAL制是制是6倍倍)才可以避免看到行結(jié)構(gòu)。才可以避免看到行結(jié)構(gòu)。在這個距離上，觀看者不會有身臨其境的感覺，相反是感覺在看在這個距離上，觀看者不會有身臨其境的感覺，相反是感覺在看“一只盒子中的圖畫一只盒子中的圖畫”。 大面積閃爍大面積閃爍 研究表明，人眼可觀察到頻率非常高的場景亮度變化，它取研究表明，人眼可觀察到頻率非常高的場景亮度變化，它取決于視場和亮度電平。就正常的觀看電平來講，歐洲的決于視場和亮度電平。就正常的觀看電平來講，歐洲的PAL和和SECAM的的50Hz場

58、頻對許多人來說可能是太低了。測試表明，場頻對許多人來說可能是太低了。測試表明，100Hz的場頻對避免大面積閃爍效果是很好的，當(dāng)然這時接收機的的場頻對避免大面積閃爍效果是很好的，當(dāng)然這時接收機的成本會有較大的增加。成本會有較大的增加。 串色串色 串色看起來就像新聞播音員身上花呢短上衣的異常彩色編織串色看起來就像新聞播音員身上花呢短上衣的異常彩色編織圖案的效果，這是由于圖案的效果，這是由于NTSC將高頻亮度信號與色度信號混合在同將高頻亮度信號與色度信號混合在同一個復(fù)合信號里所致。減小此種串?dāng)_有兩個辦法，一種是將亮度一個復(fù)合信號里所致。減小此種串?dāng)_有兩個辦法，一種是將亮度倍號帶寬限制到大約倍號帶寬限

59、制到大約3MHz(該方法比較經(jīng)濟，直到幾年前一直在該方法比較經(jīng)濟，直到幾年前一直在普遍使用普遍使用)；再就是利用流狀濾波器將色度信號從亮度信號中濾出，；再就是利用流狀濾波器將色度信號從亮度信號中濾出，但又會使垂直分辨率降低。但又會使垂直分辨率降低。 串亮串亮 串亮是由于色度信號漏入亮度通道所致，特別是在黑白電視串亮是由于色度信號漏入亮度通道所致，特別是在黑白電視接收機中，屏幕上由密布點組成矩陣狀干擾。串亮可采取與抗串接收機中，屏幕上由密布點組成矩陣狀干擾。串亮可采取與抗串色相同的方法來消除。色相同的方法來消除。 時域混疊時域混疊 這種這種“車輪向后轉(zhuǎn)車輪向后轉(zhuǎn)”的視覺效應(yīng)是由的視覺效應(yīng)是由30

60、幀秒的取樣率造成的。幀秒的取樣率造成的。 傳統(tǒng)電視系統(tǒng)的缺陷小結(jié)：傳統(tǒng)電視系統(tǒng)的缺陷小結(jié)： 為了使閃爍減少到可接受的水平，又要保持帶寬不變，采用隔為了使閃爍減少到可接受的水平，又要保持帶寬不變，采用隔行掃描是最好的折中。采用這樣的技術(shù)不可能沒有損失，如行間閃行掃描是最好的折中。采用這樣的技術(shù)不可能沒有損失，如行間閃爍、快速運動時垂直邊緣模糊等。爍、快速運動時垂直邊緣模糊等。 為減輕這些缺陷的影響，尤其是要避免看到行結(jié)構(gòu)，觀眾應(yīng)該為減輕這些缺陷的影響，尤其是要避免看到行結(jié)構(gòu)，觀眾應(yīng)該在在6倍圖像高度距離處觀看。但是在這個距離上，觀看者不會有融倍圖像高度距離處觀看。但是在這個距離上，觀看者不會有融