人眼視覺原理.2

第一章數(shù)字視頻根底1.0.視頻應用1.1.人類視覺系統(tǒng)與模型1.2.彩色模型1.3.數(shù)字視頻根底1.4.多維隨機信號分析2024/1/26.Email:liuba@Tel.68912560-804視頻應用.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804視頻應用圖像與視頻信號處理無所不在.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804視頻應用.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804目標的檢測與識別.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804圖像與視頻拼接普通相機視場：50×350人眼視場：200×1350全景拼接〔PanoramicMosaic〕：360×1800.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804運動視頻分析系統(tǒng).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804運動視頻分析系統(tǒng).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804運動視頻分析系統(tǒng).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8041.1.人眼的視覺特性與模型.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8041.1.人眼的視覺特性與模型人眼的構(gòu)造視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)〔桿狀細胞，錐狀細胞〕視細胞的分布人眼的視覺特性視覺的適應絕對視覺閾閾值比照度光譜靈敏度分辨力視覺系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)

2024/1/26.Email:liuba@Tel.68912560-804視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)桿狀細胞錐狀細胞視細胞的分布

2024/1/26.Email:liuba@Tel.68912560-804視覺的適應明視覺暗視覺中介視覺顏色適應3×10-5cd/m23cd/m23×105cd/m2暗視覺明視覺中介視覺2024/1/26.Email:liuba@Tel.68912560-804人眼的視覺特性絕對視覺閾：全黑視場下，人眼感覺到的最小光刺激值，約10－9lx量級。閾值比照度：時間不限，使用雙眼探測一個亮度大于背景亮度的圓盤，覺察概率為50%時，不同背景亮度下的比照度。比照度C：當Lt和Lb分別為目標與背景的亮度時，比照度表示為：由于背景亮度、比照度和人眼所能探測的目標張角三者之間存在制約關(guān)系〔Wald定律〕，特別是在目標張角<7’，時，存在Rose定律：2024/1/26.Email:liuba@Tel.68912560-804人眼的視覺特性光譜靈敏度〔光譜光視效率〕：人眼對各種不同波長的輻射光有不同的靈敏度〔響應〕，對大量正常視力觀察者的實驗說明：在較明亮環(huán)境中，人眼視覺對波長0.555μm左右的綠光最敏感；在較暗條件下，人眼視覺對波長0.512μm左右的黃綠光最敏感；右圖給出不同視場亮度下，人眼的光譜光視效率曲線：人眼的分辨力：人眼能區(qū)分兩發(fā)光點的最小角距離稱為極限分辨角θ，其倒數(shù)為人眼分辨力。從內(nèi)因分析，影響分辨力的因素為眼睛的構(gòu)造。從外因分析，是目標的亮度與比照度。人眼會根據(jù)外界條件自動進行適應，從而可以得到不同的極限分辨角。

明視覺

暗視覺

2024/1/26.Email:liuba@Tel.68912560-804人眼觀察物體的要求靈敏度：以量子閾值表示時，最小可探測的視覺刺激是58~145個藍綠光(波長為0.51m)的光子轟擊角膜引起的，據(jù)估算，這一刺激只有5~14個光子實際到達并作用于視網(wǎng)膜上。分辨力：比照度：圖案不同，對比照度的要求也不同〔如點與點：26％；方波條紋之間：3％〕信噪比：人眼觀察物體需要排出干擾，如果干擾太大將影響到人眼的觀察效果。圖案不同，人眼對信噪比的要求不同〔如方波圖案：1～1.5左右；余弦圖案：3～3.5左右〕10-6lx10-5lx10-4lx10-3lx.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804

光波與顏色波長與顏色關(guān)系次聲波聲波無線電波微波紅外線紅色光紫色光紫外線X射線可見光可見光頻率范圍：紅橙黃綠蘭紫

4.3X1014Hz----7.5X1014.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804光波與顏色由紅綠藍三色組成的顏色.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804光的特征色調(diào)：主頻率決定顏色亮度單位時間、單位角度、單位投射面上光源幅射能量飽和度：純度該頻率的顏色表現(xiàn)

能量分布能量E頻率紅紫白色光某主頻光純度依賴于Ed與Ew差異Ew=0純度100%Ed=Ew純度0EwEd紅紫.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804RGB三基色RGB三基色根本顏色可用來生成其他顏色的兩種或三種顏色Blue=435.8nmGreen=546.1nmRed=700nm二次色品紅〔magenta〕：紅+藍青〔cyan〕：藍+綠黃〔yellow)：紅+綠補色.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804標準基色和色度圖原色：如果將X,Y,Z三種顏色適當混合即可產(chǎn)生白色效果，而其中兩種顏色組合不能產(chǎn)生第三種顏色，這三種顏色稱為原色。即紅、綠、蘭為原色。實驗發(fā)現(xiàn)，很多顏色的光無法用RGB三種原色組合獲得。例如，500nm顏色=G+B-RRGB彩色監(jiān)視器無法獲得.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804標準基色和色度圖XYZ顏色模型CIE(國際照度委員會)X,Y,Z表示產(chǎn)生一種顏色所需要的三基色的量

X=0.4902R+0.3099G+0.1999BY=0.1770R+0.8123G+0.0107BZ=0.0000R+0.0101G+0.9899Bx,y,z：色系數(shù).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8042.標準基色和色度圖CIE色度圖作用：為不同基色組比較整個顏色范圍標識互補顏色確定顏色主波長和純度.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8042.標準基色和色度圖.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8042.標準基色和色度圖〔續(xù)〕.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8043.RGB顏色模型R〔紅〕G〔綠〕B〔藍〕〔0,0,0〕代表黑色，(1,1,1)代表白色一種顏色.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8043.RGB顏色模型R〔紅〕G〔綠〕B〔藍〕〔0,0,0〕代表黑色，(1,1,1)代表白色一種顏色.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8043.RGB顏色模型R〔紅〕G〔綠〕B〔藍〕0.80.70.10.20.7.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804CMY(青、品紅、黃)、CMYK(青、品紅、黃、黑〕運用在大多數(shù)在紙上沉積彩色顏料的設(shè)備，如彩色打印機和復印機CMYK打印中的主要顏色是黑色等量的CMY原色產(chǎn)生黑色，但不純在CMY根底上，參加黑色，形成CMYK彩色空間.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8044.CMY顏色模型RGB是加色模型，CMY是減色模型.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8045.HSI顏色模型面向視覺感知的顏色模型HSI(色調(diào)hue、飽和度saturation、亮度intensity〕兩個特點：I分量與圖像的彩色信息無關(guān)H和S分量與人感受顏色的方式是緊密相連的將亮度(I)與色調(diào)〔H〕和飽和度〔S〕分開，避免顏色受到光照明暗(I)等條件的干擾,僅僅分析反映色彩本質(zhì)的色調(diào)和飽和度廣泛用于計算機視覺、圖像檢索和視頻檢索.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8045.HSI顏色模型H〔色調(diào)〕：為角度，從0到360；S〔色飽和度〕：從0到1，S＝0時只有灰度；I〔明度〕：I從0到1，I＝0是黑色，I=1是白色.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804RGBＨＳＩ.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804RGB圖像同與之對應的HIS圖像.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804HISRGB.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804彩色圖象的R，G，B和H，S，I各分量的圖示

以下圖給出1組用灰度圖形式表示彩色圖象的例子，其中圖(a)，圖(b)，圖(c)分別為1幅彩色圖象的R，G，B分量〔每個分量用8bit表示)，圖(d)，圖(e)，圖(f)分別為這幅彩色圖象的H，S，I分量〔每個分量也各用8bit表示)。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8041.3.數(shù)字視頻根底模擬視頻與數(shù)字視頻視頻〔Video〕最初是在電視系統(tǒng)中提出的；20世紀20年代后期，光電管及陰極射線管為核心技術(shù)的全電子電視系統(tǒng)問世后，才有真正意義上的視頻，即黑白視頻；在不考慮電視調(diào)制發(fā)射和接收等諸多環(huán)節(jié)，僅考慮和研究電視基帶信號的攝取、改善、傳輸、記錄、編輯、顯示的技術(shù)就叫做“視頻技術(shù)〞；主要應用于播送電視的攝錄編系統(tǒng)、平安及監(jiān)控、視頻通信和視頻會議、遠程教育及視聽教學、影像醫(yī)學、影音娛樂和電子廣告等行業(yè)和領(lǐng)域。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8041.3.數(shù)字視頻根底視頻：動態(tài)圖像，是一組圖像按時間順序的連續(xù)展示按信號組成和存儲方式的不同：模擬視頻：是由連續(xù)的模擬信號組成的圖像序列，像電影、電視和錄像的畫面；數(shù)字視頻：是一系列連續(xù)的數(shù)字圖像序列；.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804幀：一段視頻中的每一幅圖像稱為一幀；根據(jù)視覺暫留原理，要使人的視覺產(chǎn)生連續(xù)的動態(tài)感覺，每秒鐘圖像的播放幀數(shù)要在24～30〔幀頻〕;幀頻：每秒播放的幀數(shù).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804圖像序列構(gòu)成視頻.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字視頻廣義的數(shù)字視頻——是指依據(jù)人的視覺暫留特性，借助計算機或微處理器芯片的高速運算，加上Codec技術(shù)、傳輸存儲技術(shù)等來實現(xiàn)的以比特流為特征的，能按照某種規(guī)律和標準在顯示終端上再現(xiàn)活動影音的信息媒介；狹義的數(shù)字視頻——是指與具體媒體格式所對應的數(shù)字視頻，如DV格式數(shù)字視頻、DVD光盤格式數(shù)字視頻、AVI桌面格式數(shù)字視頻、RM流媒體格式數(shù)字視頻、MP4固體存儲數(shù)字視頻等。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804低通濾波器容許低頻信號通過,減弱(或減少)頻率高于截止頻率的信號的通過。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804取樣〔采樣〕將時間和幅度上連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)闀r間離散的信號，即時間離散化。tt幅度

取樣頻率至少是模擬信號最高頻率的兩倍。一般選在2.5倍左右。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804量化將幅度連續(xù)信號轉(zhuǎn)換為幅度離散的信號，即幅度離散化。度量每一個取樣值，歸類于設(shè)定的量化電平中的一個電平。量化電平越細，失真程度越低，數(shù)字化后的比特率越高。反之，相反。一般來說，二進制方式，其量化比特為8的話，其量化電平數(shù)為28，即256個量化電平。ITU-601標準規(guī)定，演播室用量化位數(shù)為10bit，用于傳輸?shù)牧炕粩?shù)為8bit.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804編碼按照一定的規(guī)律，將時間和幅度上離散信號用對應的二進制或多進制代碼表示。tt幅度2比特碼8比特碼〔4個〕〔256個〕1110001011101000101001100010010010001000以上是分別用2和8比特碼量化的電平。根據(jù)取樣的量化電平數(shù)，確定量化比特碼數(shù)。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804視頻數(shù)字化將視頻信號經(jīng)過視頻采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻文件存儲在數(shù)字載體中。下面以計算機廣泛采用的數(shù)字化技術(shù)，即flashA/D變換器來具體看一下數(shù)字化工作情況：將圖像分成柵狀，每個小格子代表像素，且位置確定。Flash變換器對每個像素取樣，量化、編碼后，將這些數(shù)據(jù)存儲到存儲器中。計算機技術(shù)中，一個字節(jié)可以表示0~255范圍內(nèi)的值，但作為視頻信號幅度，只能在0~100IRE單位之間。注：IRE是視頻測量中的單位，播送級視頻電平規(guī)定了任何視頻信號在播放時的亮度電平都不能超過100IRE。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804視頻分辨率

視頻質(zhì)量通常用線分辨率來度量；本質(zhì)上是表示在顯示器上可以顯示多少不同的黑白垂直線；.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804標準清晰度標準清晰度視頻通常定義為480或576的隔行有效掃描線的視頻，分別稱為“480i〞和“576i〞；固定像素〔非CRT〕、具有4：3寬高比的消費類顯示器通過轉(zhuǎn)換后，對應于720×480i或720×576i的有效分辨率；對于16：9的寬高比，轉(zhuǎn)換后的有效分辨率對應于960×480i或960×576i。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804增強清晰度增強清晰度視頻通常定義為480或576的逐行有效掃描線的視頻，分別稱為“480p〞和“576p〞；固定像素〔非CRT〕、具有4：3寬高比的消費類顯示器通過轉(zhuǎn)換后，對應于720×480p或720×576p的有效分辨率；對于16：9的寬高比，轉(zhuǎn)換后的有效分辨率對應于960×480p或960×576p。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804高清晰度高清晰度視頻通常定義為具有720逐行〔720p〕或1080隔行〔1080i〕有效掃描線的視頻；固定像素〔非CRT〕、具有16：9寬高比的消費類顯示器通過轉(zhuǎn)換后的有效分辨率對應于1280×720p或1280×1080i；.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804視頻質(zhì)量評估與方法

數(shù)字視頻的質(zhì)量直接反映了用戶使用視頻通信業(yè)務時的主觀感受，因而要求采用合理的標準對視頻質(zhì)量進行快速、準確的評價；圖像質(zhì)量評價標準視頻傳輸質(zhì)量評估.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804圖像質(zhì)量評價標準主觀評價——觀察者打分統(tǒng)計計算平均值作為評價結(jié)果〔平均評價分值，MOS〕；雙刺激連續(xù)質(zhì)量分級法——交替播放待評估序列和基準序列進行直接質(zhì)量比較，觀察者打分，平均值作為評價結(jié)果〔最大程度降低圖像場景情節(jié)對評測影響〕；單刺激連續(xù)質(zhì)量評價方法——只播放待評價序列，觀察者觀看同時根據(jù)評分表打分。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804圖像質(zhì)量評價標準客觀測量——相對評估和絕對評估相對評估：將壓縮或經(jīng)傳輸?shù)囊曨l與原始視頻比較以獲得相對評估指標值，由此評估圖像質(zhì)量；一般用于視頻制作時的質(zhì)量評估，準確性高；均方根誤差〔MSE〕峰值信噪比〔PSNR〕絕對評估：直接對壓縮或經(jīng)傳輸?shù)囊曨l進行評估獲得指標值，由此評估圖像質(zhì)量；一般在線觀看測試，準確性稍低。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804視頻傳輸質(zhì)量評估

在通信和互聯(lián)網(wǎng)應用中信源端和接收端對圖像質(zhì)量主要影響因素：可用帶寬：衡量用戶從網(wǎng)絡取得互聯(lián)網(wǎng)視頻應用數(shù)據(jù)的能力；延時：延遲超出緩存能力時，會發(fā)生丟包，影響圖像質(zhì)量；丟包：導致圖像質(zhì)量劣化的最根本原因；碼率波動：播放視頻時接收端要求穩(wěn)定碼流，碼率波動過大會導致解碼器主動丟包以保證前后視頻質(zhì)量一致，引起質(zhì)量下降。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804視頻傳輸質(zhì)量評估評估主觀視覺效果：圖像跳躍：由于網(wǎng)絡擁塞造成丟包使圖像幀間運動不平滑，有類似快進現(xiàn)象；塊效應：由于傳輸誤碼造成的，是所有基于DCT技術(shù)壓縮都可能出現(xiàn)的現(xiàn)象；模糊度：由于編碼器為了適應固定碼率而產(chǎn)生的，圖像高頻細節(jié)局部喪失造成圖像邊緣模糊；噪聲：由于采集和存儲圖像過程中，高頻細節(jié)劣化產(chǎn)生的附加像素點。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804彩色電視制式NTSC彩色電視制式是1952年美國國家電視標準委員會定義的彩色電視播送標準，稱為正交平衡調(diào)幅制。美國、加拿大等大局部西半球國家，以及日本、韓國、菲律賓等國和中國的臺灣采用這種制式。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804彩色電視制式德國在1962年制定了PAL彩色電視播送標準，稱為逐行倒相正交平衡調(diào)幅制。德國、英國等一些西歐國家，以及中國、朝鮮等國家采用這種制式。法國制定了SECAM彩色電視播送標準，稱為順序傳送彩色與存儲制。法國、前蘇聯(lián)及東歐國家采用這種制式。世界上約有65個地區(qū)和國家試驗這種制式。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804彩色電視制式NTSC制、PAL制和SECAM制都是互不兼容的電視制。NTSC制、PAL制和SECAM制都是彩色和黑白兼容的制式，這里的“兼容〞有兩層意思：一是指黑白電視機能接收彩色電視播送，顯示的是黑白圖像，另一層意思是彩色電視機能接收黑白電視播送，顯示的也是黑白圖像，這叫逆兼容性。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804兼容性實現(xiàn)必需采用與黑白電視相同的一些根本參數(shù)，如掃描方式、掃描行頻、場頻、幀頻、同步信號、圖像載頻、伴音載頻等等。需要將攝像機輸出的三基色信號轉(zhuǎn)換成一個亮度信號，以及代表色度的兩個色差信號，并將它們組合成一個彩色全電視信號進行傳送。在接收端，彩色電視機將彩色全電視信號重新轉(zhuǎn)換成三個基色信號，在顯象管上重現(xiàn)發(fā)送端的彩色圖像。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804電視掃描掃描方式有隔行掃描和逐行掃描之分。黑白電視和彩色電視都有隔行掃描，而計算機顯示圖像時一般都采用逐行掃描。在隔行掃描方式中，隔行掃描要求第一場結(jié)束于最后一行的中間，不管電子束如何折回，它必須回到顯示屏頂部的中央，這樣就可以保證相鄰的第二場掃描恰好嵌在第一場各掃描線的中間。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804在隔行掃描方式中，電子束掃完第1行后從第3行開始掃，接著掃第5行，7行、……,一直掃到最后一行的中間。奇數(shù)行掃完后以同樣的方式掃描偶數(shù)行，這樣就完成了一幀的掃描。由此可見，隔行掃描的一幀圖像是由兩局部組成：一局部是由奇數(shù)行組成，稱奇數(shù)場，另一局部是由偶數(shù)行組成，稱為偶數(shù)場，兩場合起來組成一幀。因此在隔行掃描中，無論是攝像機還是顯示器，獲取或顯示一幅圖像都要掃描兩遍才得到一幅完整的圖像。逐行掃描隔行掃描

在逐行掃描方式中，電子束從顯示屏的左上角一行接一行地掃到右下角，在顯示屏上掃一遍就顯示一幅完整的圖像。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8041.逐行掃描.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8042.隔行掃描.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804電視掃描術(shù)語每秒鐘掃描多少行稱為行頻fH；每秒鐘掃描多少場稱為場頻ff；每秒掃描多少幀稱幀頻fF。ff和fF是兩個不同的概念。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804PAL電視制式的掃描特性625行(掃描線)/幀，25幀/秒(40ms/幀)高寬比(aspectratio)：4:3隔行掃描，2場/幀，312.5行/場顏色模型：YUV.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804制式的含義一幀圖像的總行數(shù)為625，分兩場掃描。行掃描頻率是15625Hz，周期為64μs；場掃描頻率是50Hz,周期為20ms；幀頻是25Hz，是場頻的一半，周期為40ms。在發(fā)送電視信號時，每一行中傳送圖像的時間是52.2μs，其余的11.8μs不傳送圖像，是行掃描的逆程時間，同時用作行同步及消隱用。每一場的掃描行數(shù)為625/2=312.5行，其中25行作場回掃，不傳送圖像，傳送圖像的行數(shù)每場只有287.5行，因此每幀只有575行有圖像顯示。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804NTSC制的掃描特性525行/幀,30幀/秒(29.97fps,33.37ms/frame)高寬比：電視畫面的長寬比(電視為4:3；電影為3:2；高清晰度電視為16:9)隔行掃描，一幀分成2場(field)，262.5線/場在每場的開始局部保存20掃描線作為控制信息，因此只有485條線的可視數(shù)據(jù)。每行63.5μs，水平回掃時間10μs(包含5μs的水平同步脈沖)，所以顯示時間是53.5μs顏色模型：YIQ.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804彩色電視信號特點彩色電視中，用Y、C1,C2彩色表示法分別表示亮度信號和兩個色差信號，C1，C2的含義與具體的應用有關(guān):在NTSC彩色電視制中，C1，C2分別表示I、Q兩個色差信號；在PAL彩色電視制中，C1，C2分別表示U、V兩個色差信號；在CCIR601數(shù)字電視標準中，C1，C2分別表示Cr，Cb兩個色差信號。色差是指基色信號中的三個分量信號(即R、G、B)與亮度信號之差。如：R-Y和B-Y..Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804彩色電視信號的類型復合電視信號分量電視信號S-video信號.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804復合視頻信號，定義為包括亮度和色度的單路模擬信號，也即從全電視信號中別離出伴音后的視頻信號，這時的色度信號還是間插在亮度信號的高端。 由于復合視頻接口的傳輸仍然是一種亮度色度混合的視頻信號，仍然需要顯示設(shè)備對其進行亮/色別離和色度解碼才能成像，這種先混合再別離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的時機相互干擾從而影響最終輸出的圖像質(zhì)量。復合電視信號.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804復合電視信號.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804復合視頻信號接口又稱為AV端子或Video端子蓮花線.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804S-Video信號別離電視信號S-Video(Separatedvideo-VHS)是亮度和色差別離的一種電視信號，是分量模擬電視信號和復合模擬電視信號的一種折中方案。使用S-Video有兩個優(yōu)點：減少亮度信號和色差信號之間的交叉干擾。不須要使用梳狀濾波器來別離亮度信號和色差信號，這樣可提高亮度信號的帶寬。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804S-video信號復合電視信號是把亮度信號和色差信號復合在一起，使用一條信號電纜線傳輸。S-Video信號那么使用單獨的兩條信號電纜線，一條用于亮度信號，另一條用于色差信號，這兩個信號稱為Y/C信號。S-Video使用4針連接器.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804S-video信號.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804分量電視信號分量電視信號(componentvideosignal)是指每個基色分量作為獨立的電視信號。每個基色既可以分別用R、G和B表示，也可以用亮度-色差表示，如Y、I和Q，Y、U和V。使用分量電視信號是表示顏色的最好方法，但需要比較寬的帶寬和同步信號。分量信號實際上也是亮色別離的信號，與s端子不同的是色度信號不用解調(diào)。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804電視圖象數(shù)字化在大多數(shù)情況下，數(shù)字電視系統(tǒng)都希望用彩色分量來表示圖像數(shù)據(jù)，如用YCbCr，YUV，YIQ或RGB彩色分量。因此，電視圖像數(shù)字化常用“分量初始化，表示對彩色空間的每一個分量進行初始化。電視圖像數(shù)字化常用的方法有兩種：先從復合彩色電視圖像中別離出彩色分量，然后數(shù)字化。如錄象帶、激光視盤、攝象機等的電視信號。對這類信號的數(shù)字化，通常的做法是首先把模擬的全彩色電視信號別離成YCbCr，YUV，YIQ或RGB彩色空間中的分量信號，然后用三個A/D轉(zhuǎn)換器分別對它們數(shù)字化。(上游數(shù)字化〕首先用一個高速A/D轉(zhuǎn)換器對彩色全電視信號進行數(shù)字化，然后在數(shù)字域中進行別離，以獲得所希望的YCbCr，YUV，YIQ或RGB分量數(shù)據(jù)。〔下游數(shù)字化〕.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字化標準20世紀80年代初，國際無線電咨詢委員會制定了彩色電視圖像數(shù)字化標準，稱為CCIR601標準〔ITU-RBT.601標準〕。標準規(guī)定了彩色電視圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像時使用的采樣頻率，RGB和YCbCr(或者寫成YCBCR)兩個彩色空間之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系等。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字化標準彩色空間之間的轉(zhuǎn)換Y=0.299R+0.587G+0.114B+16Cr=(0.5114R-0.4282G-0.0832B)+128Cb=(-0.1726R-0.3388G+0.5114B)+128.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字化標準采樣頻率CCIR為NTSC制、PAL制和SECAM制規(guī)定了共同的電視圖像采樣頻率。這個采樣頻率也用于遠程圖像通信網(wǎng)絡中的電視圖像信號采樣。fs=13.5MHZ.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字化標準采樣頻率對PAL制、SECAM制，采樣頻率fs為fs=625×25×N=15625×N=13.5MHz,N=864

其中，N為每一掃描行上的采樣數(shù)目。對NTSC制，采樣頻率fs為

fs=525×29.97×N=15734×N=13.5MHz,N=858

其中，N為每一掃描行上的采樣數(shù)目。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字化標準有效顯示分辨率對PAL制和SECAM制的亮度信號，每一條掃描行采樣864個樣本；對NTSC制的亮度信號，每一條掃描行采樣858個樣本。對所有的制式，每一掃描行的有效樣本數(shù)均為720個。每一掃描行的采樣結(jié)構(gòu).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字化標準彩色電視數(shù)字化參數(shù)采樣格式信號形式采樣頻率樣本數(shù)/掃描行數(shù)字信號取值

(MHz)NTSCPAL范圍(A/D)

Y13.5858(720)864(720)220級(16～235)4:2:2Cr6.75429(360)432(360)225級(16～240)

Cb6.75429(360)432(360)(128±112)

Y13.5858(720)864(720)220級(16～235)4:4:4Cr13.5858(720)864(720)225級(16～240)

Cb13.5858(720)864(720)(128±112).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804標準化格式CCITT規(guī)定了稱為公用中分辨率格式，1/4公用中分辨率格式QCIF和SQCIF格式CIF格式具有如下特性：電視圖像的空間分辨率為家用錄象系統(tǒng)(VideoHomeSystem，VHS)的分辨率，即352×288。使用非隔行掃描(non-interlacedscan)。使用NTSC幀速率，電視圖像的最大幀速率為30000/1001≈29.97幅/秒。使用1/2的PAL水平分辨率，即288線。對亮度和兩個色差信號(Y、Cb和Cr)分量分別進行編碼，它們的取值范圍同ITU-RBT.601。即黑色=16，白色=235，色差的最大值等于240，最小值等于16。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字化標準CIF和QCIF相關(guān)格式的參數(shù)CIFQCIFSQCIF

行數(shù)/幀像素/行行數(shù)/幀像素/行行數(shù)/幀像素/行亮度(Y)288360(352)144180(176)96128色度(Cb)144180(176)7290(88)4864色度(Cr)144180(176)7290(88)4864.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804尺寸簡稱全寫尺寸比例128x96subQCIF

4:3176X144QCIF

11:9320x240Quarter-VGA

4:3352x288CIF

11:9640x480VGAVideo-Graphics-Array4:3800x600SVGASuper-Video-Graphics-Array4:31024x768XGAeXtended-VGA4:31280x768XGA-W

15:91280x960QVGAQuad-VGA4:31280x1024SXGASuper-eXtended-VGA5:41400x1050SXGA+Super-eXtended-VGA-plu4:31600x1200UGAUltra-VGA4:31920x1080HDTVHigh-Definition-TV16:91900x1200UXGAUltra-eXtended-VGA19:122048x1536QXGAQuad-eXtended-VGA4:32560x2048QSXGAQuad-Super-eXtended-VGA5:43200x2400QUXGAQuad-Ultra-eXtended-VGA4:3.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804圖象子采樣兩種采樣方法：一種是使用相同的采樣頻率對圖像的亮度信號和色差信號進行采樣另一種是對亮度信號和色差信號分別采用不同的采樣頻率進行采樣如果對色差信號使用的采樣頻率比對亮度信號使用的采樣頻率低，這種采樣就稱為圖像子采樣(subsampling).Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804圖象子采樣的壓縮特性一是人眼對色度信號的敏感程度比對亮度信號的敏感程度低，利用這個特性可以把圖像中表達顏色的信號去掉一些而使人不覺察二是人眼對圖像細節(jié)的分辨能力有一定的限度，利用這個特性可以把圖像中的高頻信號去掉而使人不易覺察。子采樣也就是利用人的視覺系統(tǒng)這兩個特性來到達壓縮彩色電視信號。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804子采樣的格式4:4:4這種采樣格式不是子采樣格式，它是指在每條掃描線上每4個連續(xù)的采樣點取4個亮度Y樣本、4個紅色差Cr樣本和4個藍色差Cb樣本，這就相當于每個像素用3個樣本表示。4:2:2這種子采樣格式是指在每條掃描線上每4個連續(xù)的采樣點取4個亮度Y樣本、2個紅色差Cr樣本和2個藍色差Cb樣本，平均每個像素用2個樣本表示。

4:1:1這種子采樣格式是指在每條掃描線上每4個連續(xù)的采樣點取4個亮度Y樣本、1個紅色差Cr樣本和1個藍色差Cb樣本，平均每個像素用1.5個樣本表示。

4:2:0這種子采樣格式是指在水平和垂直方向上每2個連續(xù)的采樣點上取2個亮度Y樣本、1個紅色差Cr樣本和1個藍色差Cb樣本，平均每個像素用1.5個樣本表示。.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804彩色圖象YCrCb樣本空間位置.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8044:4:4子采樣格式.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-8044:1:1子采樣.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804MPEG-1使用4:2:0.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804MPEG-2使用4:2:0.Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804Email:liuba@Tel.68912560-804

Email:liuba@Tel.68912560-804數(shù)字電視1.數(shù)字電視是什么？ 數(shù)字電視〔digitaltelevision，DTV〕是用數(shù)字壓縮技術(shù)和數(shù)字傳輸技術(shù)的遠程通信系統(tǒng)。目前數(shù)字電視圖像使用MPEG2video標準，音頻使用MPEG2audio標準或杜比數(shù)字標準。隨著數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的進展和新標