2.1電視傳像原理2.2電子掃描2.3電視圖像的基本參量2.4電視信號(hào)的基本組成主要內(nèi)容5.圖像的非線性與視頻信號(hào)§2.3電視圖像的基本參量順序傳像原理電視系統(tǒng)：攝像→傳輸→顯像5.圖像的非線性與視頻信號(hào)一.亮度的非線性失真顯像管光電轉(zhuǎn)換特性圖像亮度與色度的非線性失真5.圖像的非線性與視頻信號(hào)亮度畸變：γ<1時(shí)：亮區(qū)對(duì)比度減小（壓縮），暗區(qū)對(duì)比度增加（擴(kuò)展）；γ>1時(shí)：亮區(qū)對(duì)比度增加（擴(kuò)展），暗區(qū)對(duì)比度減小（壓縮）；圖像亮度畸變與γ校正5.圖像的非線性與視頻信號(hào)Ld=kdEγ對(duì)攝像端進(jìn)行γ校正E=Eo1／γ=(koLo)1／γ

則系統(tǒng)校正后的特性：Ld=kdEγ=kd[(koLo)1／γ]γ=kLo

γ校正圖像亮度畸變與γ校正5.圖像的非線性與視頻信號(hào)γ校正位置考量1.γ校正應(yīng)放在對(duì)成本不敏感的終端一側(cè)，例如攝像端；2.γ校正放置應(yīng)使得傳輸通道噪聲對(duì)各亮度的影響都很小（優(yōu)化問(wèn)題）；3.新型顯示器的非線性各不相同，現(xiàn)今接收端必然需要有γ校正模塊。5.圖像的非線性與視頻信號(hào)γ校正沒有γ校正前γ為2.0的校正亮度γ校正效果示例5.圖像的非線性與視頻信號(hào)由人眼的對(duì)比度靈敏度閾ξ和對(duì)比度C，設(shè)：Lmin=L1則：人眼能分辨出的第2級(jí)亮度：第3級(jí)亮度：第n級(jí)亮度：則對(duì)比度：圖像的亮度層次與非線性影響5.圖像的非線性與視頻信號(hào)對(duì)比度等式兩邊取對(duì)數(shù)，整理得人眼能分辨的亮度層次n為：ξ＜＜1，簡(jiǎn)化為：即：人眼能分辨的亮度層次與圖像對(duì)比度的對(duì)數(shù)成比例，并受最大對(duì)比度限制。例:ξ=0.05,c=40時(shí),n=74系統(tǒng)的非線性使亮度層次隨亮度而變化：γ>1時(shí)，暗區(qū)域可分辨層次減少，亮區(qū)域可分辨層次增加；γ<1時(shí)，亮區(qū)域可分辨層次減少，暗區(qū)域可分辨層次增加。圖像的亮度層次與非線性影響5.圖像的非線性與視頻信號(hào)光電轉(zhuǎn)換和傳輸后，三基色信號(hào)的γ失真：γ≠1時(shí)，

Rd:Gd:Bd≠Ro:Go:Bo，則重現(xiàn)圖像產(chǎn)生色度畸變。假設(shè)系統(tǒng)非線性系數(shù)為γ=2，k=1（1）被攝彩色為基色光。以[Re]為例

FR=1[Re]+0[Ge]+0[Be]即被攝彩色的色系數(shù)之比為：1:0:0,重現(xiàn)彩色的色系數(shù)之比為12:0:0=1:0:0,

同樣，被攝彩色為基色[Ge][Be]也不變。即是說(shuō)：非線性下基色光色度不變。圖像色度的非線性失真5.圖像的非線性與視頻信號(hào)（2）被攝彩色為白光C白。

F白=1/3[Re]+1/3[Ge]+1/3[Be]即被攝彩色的色系數(shù)之比為：1/3:1/3:1/3,重現(xiàn)彩色的色系數(shù)之比為(1/3)2:(1/3)2

:(1/3)2

=1:1:1,

仍為C白。即是說(shuō)：等能白光色度不變。（3）被攝彩色為三基色之補(bǔ)色光。以黃色光為例

F黃=1/2[Re]+1/2[Ge]+0[Be]即被攝彩色的色系數(shù)之比為：1/2:1/2:0=1:1:0,重現(xiàn)彩色的色系數(shù)之比為(1/2)2:(1/2)2:0=1:1:0,

仍為黃色。同樣，被攝彩色為其他補(bǔ)色也不變：基色之補(bǔ)色光色度不變。圖像色度的非線性失真5.圖像的非線性與視頻信號(hào)（4）被攝彩色為色三角形內(nèi)任意一點(diǎn)的彩色。如飽和度為50%的黃色：

F黃5=1/2FC

白+1/2F黃

=5/12[Re]+5/12[Ge]+1/6[Be]即被攝彩色的色系數(shù)之比為：重現(xiàn)彩色的色系數(shù)之比為:藍(lán)色分量減少，坐標(biāo)點(diǎn)向黃色偏移，飽和度增大圖像色度的非線性失真5.圖像的非線性與視頻信號(hào)1、三基色及其三補(bǔ)色的色度不受傳輸系統(tǒng)非線性系數(shù)γ的影響，重現(xiàn)彩色在色三角形中的坐標(biāo)位置不變。2、C白的色度坐標(biāo)不受γ的影響，即重現(xiàn)C白坐標(biāo)位置不變。3、其它各種彩色經(jīng)

γ＞1時(shí)的系統(tǒng)傳輸后，色度坐標(biāo)將向三角形的三邊或頂點(diǎn)方向移動(dòng)—飽和度↑色調(diào)偏向原光中最重基色；

γ＜1時(shí)，移動(dòng)方向恰好相反，即向三角形中心或三邊中心靠近—飽和度↓色調(diào)偏向原光中最重基色反方向；圖像色度的非線性失真5.圖像的非線性與視頻信號(hào)圖像色度的非線性失真5.圖像的非線性與視頻信號(hào)§2.4電視信號(hào)的基本組成2.4.1黑白圖像信號(hào)2.4.2亮度信號(hào)、色差信號(hào)及其組成2.4.3標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)一、黑白圖像信號(hào)波形黑白圖像信號(hào)波形視頻圖像信息——單極性正極性圖像信號(hào)負(fù)極性圖像信號(hào)(a)被傳送圖像(b)行掃描電流波形(c)攝像管輸出圖像(d)負(fù)極性視頻信號(hào)(a)iH0t(b)uH0tuH0t（d）§2.4.1黑白圖像信號(hào)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)二、黑白圖像信號(hào)頻譜電視圖像信號(hào)為0-6MHz變化隨機(jī)信號(hào)，但它是按行頻、場(chǎng)頻頻率重復(fù)變化的相似信號(hào)，故其頻譜是按行頻、場(chǎng)頻規(guī)律變化的梳狀頻譜。§2.4.1黑白圖像信號(hào)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)①只在水平方向有亮度變化的靜止圖像這種情況下，每個(gè)行掃描得到的圖象信號(hào)都是一樣的（以行頻重復(fù)的周期性）。為了方便討論，我們忽略了行逆程。根據(jù)傅立葉分析，頻譜是線狀譜，位于行頻fH及其諧波nfH上。且n越大，能量（幅度）越小（對(duì)于我國(guó)，6MHz帶寬最高諧波次數(shù)n=384）。ΩH：行頻角頻Cn

：復(fù)振幅靜止圖像的頻譜5.圖像的非線性與視頻信號(hào)②在垂直方向也有亮度變化信號(hào)是以行頻和場(chǎng)頻重復(fù)的，用二維傅立葉級(jí)數(shù)分解，可得頻譜分布圖。頻譜成份為nfH±m(xù)fV，其頻譜分布是離散譜線簇(譜線群)，主譜線為nfH。特點(diǎn)是信號(hào)能量集中在行頻fH及其各次諧波nfH的主譜線上，一般能量隨n增大而衰減。在每個(gè)主譜線兩旁存在著場(chǎng)頻及其諧波的許多副譜線。一般能量隨m增大副譜線能量很快衰減。靜止圖像的頻譜5.圖像的非線性與視頻信號(hào)③垂直方向有細(xì)節(jié)變化垂直方向有精細(xì)細(xì)節(jié)變化時(shí)，兩場(chǎng)信號(hào)會(huì)有差異，其信號(hào)波形以幀為周期重復(fù)，故頻譜應(yīng)為nfH±m(xù)fF（fF為幀頻，25Hz）。由于垂直方向內(nèi)容有不小的相關(guān)性，所以，幀間差引起奇數(shù)倍成份相對(duì)較小。靜止圖像的頻譜5.圖像的非線性與視頻信號(hào)對(duì)于一般速度運(yùn)動(dòng)的物體，形成的幀周期信號(hào)波形表現(xiàn)為隨運(yùn)動(dòng)情況在副譜線兩側(cè)的連續(xù)頻譜。因電視圖像相鄰行間相關(guān)較大，因此以行頻及其各次諧波為中心的相鄰群之間有信號(hào)能量的空白區(qū)。

運(yùn)動(dòng)圖像的頻譜5.圖像的非線性與視頻信號(hào)電視信號(hào)的頻譜特性1.頻帶寬度由電視攝像、顯像器件的分解力、場(chǎng)頻決定；2.離散譜線簇的間隔頻率與行掃描頻率有關(guān)；3.離散譜線簇中的線譜分量間隔頻率與場(chǎng)頻、幀頻有關(guān)；4.離散線譜上的連續(xù)譜分量，其帶寬與圖像變化速度有關(guān)（運(yùn)動(dòng)）。5.圖像的非線性與視頻信號(hào)頻譜交錯(cuò)原理——利用電視信號(hào)的頻譜空隙，在不擴(kuò)展頻帶的情況下插入彩色信號(hào)。返回fsc選擇結(jié)論：全電視信號(hào)具有在0～6MHz范圍內(nèi)、離散分布的頻譜結(jié)構(gòu)。各群譜線間存在著很大的空隙。電視信號(hào)的頻譜特性與交錯(cuò)原理5.圖像的非線性與視頻信號(hào)彩色圖像信號(hào)——傳輸三個(gè)視頻基色信號(hào)三視頻基色信號(hào)編碼傳輸——與黑白電視實(shí)現(xiàn)兼容彩色信號(hào)的傳輸與兼容制問(wèn)題（將在§3繼續(xù)分析）兼容制彩色電視系統(tǒng)——恒定亮度原理、混合高頻原理

——亮度信號(hào)、色差信號(hào)三基色信號(hào)：ER0、EG0、EB0以后簡(jiǎn)化寫：R0、G0、B0經(jīng)γ校正后的電壓信號(hào)：R、G、B§2.4.2亮度信號(hào)、色差信號(hào)及其組成原理5.圖像的非線性與視頻信號(hào)一、恒定亮度原理與高頻混合原理兼容性與逆兼容性要求：彩色電視圖像信號(hào)中要有代表黑白圖像的亮度信號(hào)

（黑白電視機(jī)只要亮度信息）。另外再用兩個(gè)信號(hào)傳送色度信息。恒定亮度原理：亮度信號(hào)不受傳送色度信息的信號(hào)的影響，即后者的變化不影響亮度信號(hào)，重現(xiàn)圖像的亮度只由亮度信號(hào)決定。§2.4.2亮度信號(hào)、色差信號(hào)及其組成原理5.圖像的非線性與視頻信號(hào)混合高頻原理人眼的視覺特性亮度——分辨力高，色度——分辨力低。只需傳送大面積彩色，并配以亮度細(xì)節(jié)——大面積著色原理從信號(hào)頻帶看，亮度用全部視頻帶寬，色度只用較窄帶寬。接收端恢復(fù)的三個(gè)基色信號(hào)的低頻部分是亮度和色度信號(hào)共同傳送的，而高頻部分都用同一個(gè)亮度信號(hào)的高頻部分補(bǔ)充。

——混合高頻原理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，色度信號(hào)的帶寬只需1～2MHz就使人感到滿意。我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)：色度信號(hào)帶寬：1.3MHz即：彩色信號(hào)：0～1.3MHz

亮度信號(hào)Y：0～6MHz相加后的彩色視頻信號(hào)為：0～6MHz（鑲嵌）5.圖像的非線性與視頻信號(hào)亮度信號(hào)和色差信號(hào)

根據(jù)兼容制要求彩色電視系統(tǒng)中所選用的傳輸信號(hào)并非三個(gè)基色信號(hào)，而是經(jīng)轉(zhuǎn)換并代表彩色三個(gè)基本參量的新的傳輸信號(hào)。它們應(yīng)滿足以下要求。

(1)為獲得兼容性，須傳送一個(gè)與黑白電視相同的亮度信號(hào)。彩色全電視信號(hào)應(yīng)保持與黑白電視信號(hào)相同的頻帶寬度。

(2)需要傳送兩個(gè)代表色度的信號(hào)，根據(jù)恒定亮度原理，它們不應(yīng)含有亮度信息；同時(shí)跟據(jù)混合高頻原理，色度信號(hào)可以采用窄帶傳輸。

(3)在傳輸黑白圖像時(shí)，三個(gè)基色信號(hào)相等，R＝G＝B，根據(jù)上一條件，這時(shí)兩個(gè)代表色度的信號(hào)應(yīng)當(dāng)?shù)扔诹恪?/p>

(4)代表色度的兩個(gè)信號(hào)是互相獨(dú)立的。

(5)三個(gè)基色信號(hào)與三個(gè)傳輸信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系要簡(jiǎn)單。5.圖像的非線性與視頻信號(hào)根據(jù)上述要求：由亮度方程Y=0.30R+0.59G+0.11B可知：Y、R、G、B中只需送一個(gè)Y信號(hào)和其中二個(gè)基色信號(hào)即可。由于每個(gè)基色信息中都含有亮度信息，如果直接傳送基色信號(hào)，已傳送的亮度信號(hào)Y(為各基色亮度總和)與所選出的兩個(gè)基色所包含的亮度參量就重復(fù)了，因而使得基色與亮度之間的相互干擾也會(huì)十分嚴(yán)重（帶寬不同）。所以通常選擇不反映亮度信息的信號(hào)傳送色度信息。在基色信號(hào)與亮度信號(hào)相減所得到的色差信號(hào)(R-Y)、(G-Y)和(B-Y)

中選取兩個(gè)代表色度信息。亮度信號(hào)和色差信號(hào)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)由（NTSC制）亮度方程：Y=0.30R+0.59G+0.11B得色差信號(hào)：R-Y=R-（0.30R+0.59G+0.11B）=0.70R-0.59G-0.11BG-Y=G-（0.30R+0.59G+0.11B）=-0.30R+0.41G-0.11BB-Y=B-（0.30R+0.59G+0.11B）=-0.30R-0.59G+0.89B

三個(gè)色差信號(hào)中只有二個(gè)是獨(dú)立的，常選用(R-Y)和(B-Y)兩個(gè)色差代表色度信號(hào)。這是因?yàn)閷?duì)大多數(shù)彩色來(lái)說(shuō)，(G-Y)比(R-Y)和(B-Y)數(shù)值要小，如選擇(G-Y)對(duì)改善信噪比不利。在已知(R-Y)和(B-Y)的情況下，可以容易地求得(G-Y)。令：Y=0.30Y+0.59Y+0.11Y，并與亮度方程相減：

0.30（R-Y）+0.59（G-Y）+0.11（B-Y）=0得：只傳送Y、(R-Y)、(B-Y)

在接收端根據(jù)上式先用矩陣電路解出(G-Y)，再運(yùn)算：(R-Y)+Y=R，(G-Y)+Y=G，(B-Y)+Y=B，可恢復(fù)出基色信號(hào)。亮度信號(hào)和色差信號(hào)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)不考慮顯像管的非線性電/光轉(zhuǎn)換特性(即γ=1，不進(jìn)行γ校正)的情況：以Y=0.30R0+0.59G0+0.11B0=Y0表示攝像端獲取的原景物亮度，用Yt、(R-Y)t、(B-Y)t分別表示傳輸后的亮度信號(hào)和色差信號(hào)（相對(duì)于發(fā)端而言，可能幅度有所變化或混入了某種干擾）。用于重現(xiàn)彩色圖像的三基色分量為：Rd=(R-Y)t+Yt

Bd=(B-Y)t+YtGd=[-0.51(R-Y)t-0.19(B-Y)t]+Yt

恒定亮度原理5.圖像的非線性與視頻信號(hào)顯示的亮度Yd為Yd=0.30Rd+0.59Gd+0.11Bd=0.30[(R-Y)t+Yt]+0.59{[-0.51(R-Y)t-0.19(B-Y)t]+Yt}+0.11[(B-Y)t+Yt]=Yt

1.重現(xiàn)的亮度Yd只與所傳送到接收端的亮度信號(hào)Yt有關(guān)，色差信號(hào)變化或受到干擾，不影響亮度，即實(shí)觀了恒定亮度傳輸；2.Yt上附加噪聲不影響色調(diào)，只是飽和度降低；3.考慮顯像管的非線性電/光轉(zhuǎn)換特性(即γ≠1，按照三基色分別校正的方法進(jìn)行γ校正的情況)此時(shí)只有傳送黑白圖像恒定亮度才能滿足，否則顯示的亮度既與亮度信號(hào)有關(guān)，又與色差信號(hào)有關(guān)，恒定亮度原理將不再滿足。恒定亮度原理5.圖像的非線性與視頻信號(hào)恒定亮度指數(shù)為顯示亮度與正確亮度之比，其越小表示恒定亮度誤差越大。對(duì)于同一色調(diào)的彩色，飽和度越高恒定亮度指數(shù)越小，恒定亮度誤差越大。恒定亮度指數(shù)對(duì)于黑白電視的亮度重現(xiàn)有影響，當(dāng)色差信號(hào)受到傳輸中的噪波干擾時(shí)，對(duì)彩色電視的亮度重現(xiàn)有一定的影響，但影響不大（因?yàn)橹粋鬏斄藘蓚€(gè)，計(jì)算出的G分量會(huì)補(bǔ)償部分影響）。恒定亮度指數(shù)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)亮度信號(hào)和色差信號(hào)舉例（1）飽和品紅色設(shè)：R=E、G=0、B=E則

Y=0.30E+0.11E=0.41E(R-Y)=E-0.41E=0.59E(B-Y)=E-0.41E=0.59E重現(xiàn)端為彩色接收機(jī)時(shí)，恢復(fù)的三基色電壓：R=(R-Y)+Y=0.59E+0.41E=EG=－0.51(R-Y)－0.19(B-Y)+Y=－0.7×0.59E+0.41E=0B=(B-Y)+Y=0.59E+0.41E=E若對(duì)于白色：R=E、G=E、B=E

，白色Y=EY=0.41E比白色暗，故品紅色在黑白電視機(jī)上顯示為暗灰色。5.圖像的非線性與視頻信號(hào)（2）未飽和品紅色（R、G、B都不為零是未飽和色）設(shè)：R=E、G=0.2E、B=E則

Y=0.30E+0.59×0.2E+0.11E=0.53E(R-Y)=E-0.53E=0.47E(B-Y)=E-0.53E=0.47E重現(xiàn)端為彩色接收機(jī)時(shí)，恢復(fù)的三基色電壓：R=(R-Y)+Y=0.47E+0.53E=EG=－0.51(R-Y)－0.19(B-Y)+Y=－0.7×0.47E+0.53E=0.2EB=(B-Y)+Y=0.47E+0.53E=E可見亮度信號(hào)比飽和品紅色的大，在黑白電視上顯示更淺一些的灰色。亮度信號(hào)和色差信號(hào)舉例5.圖像的非線性與視頻信號(hào)（3）未飽和黃色設(shè)：R=E、G=E、B=0.2E則

Y=0.30E+0.59E+0.11×0.2E=0.91E(R-Y)=E-0.91E=0.09E(B-Y)=0.2E-0.91E=－0.71E重現(xiàn)端恢復(fù)的三基色電壓：R=(R-Y)+Y=0.09E+0.91E=EG=－0.51(R-Y)－0.19(B-Y)+Y=－0.51×0.09E+0.19×0.71E+0.91E=EB=(B-Y)+Y=－0.71E+0.91E=0.2EY=0.91E，在黑白電視上顯示接近峰值白色的淺灰色。亮度信號(hào)和色差信號(hào)舉例5.圖像的非線性與視頻信號(hào)§2.4.3標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)1、標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)——是由彩色信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的一種用于測(cè)試的電信號(hào)，其可以在顯示器上顯出8條等寬條紋，顏色分別為白黃青綠品紅藍(lán)黑，常用來(lái)對(duì)彩電系統(tǒng)的傳輸特性進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整。

正極性彩條三基色波形圖5.圖像的非線性與視頻信號(hào)

彩條百分比表示法：幅度是指彩條信號(hào)中，彩條信號(hào)RGB三個(gè)電壓幅度相對(duì)于白條信號(hào)電壓幅度（R=B=G）的相對(duì)值。那么標(biāo)準(zhǔn)彩條的稱謂為：100%飽和度100%幅度彩條—彩條RGB三分量中的最小幅度為0，三分量中的最大幅度為1；

95%飽和度100%幅度彩條—彩條RGB三分量中的最小幅度為5%，三分量中的最大幅度為1；100%飽和度75%幅度彩條—RGB三分量中的最小幅度為0，三分量中的最大幅度為0.75。注：彩條百分比表示法的三基色信號(hào)均指未經(jīng)γ校正。百分比表示法5.圖像的非線性與視頻信號(hào)彩條信號(hào)由百分比表示時(shí)，其百分比幅度和飽和度的計(jì)算：幅度=Emax／EW×100%飽和度=(1-Emin／Emax)×100%式中，Emax

和Emin為彩條信號(hào)電壓R0、G0和B0中的最大值和最小值；EW為白條所對(duì)應(yīng)的R0、G0、B0電壓值

。百分比表示法5.圖像的非線性與視頻信號(hào)第一、第二個(gè)數(shù)碼：表示組成白條和黑條的R、G、B的最大值(%)和最小值(%)；第三、第四個(gè)數(shù)碼：表示組成彩色條的R、G、B的最大值(%)和最小值(%)；以上幅度是指γ校正后的信號(hào)，并且以白條的基色幅度作為100（％）。

如:100-0-100-0彩條100-0-75-0彩條彩條4數(shù)碼表示法5.圖像的非線性與視頻信號(hào)彩條信號(hào)由四數(shù)碼命名時(shí)，其百分比幅度和飽和度的計(jì)算：飽和度=[1-(Emin／Emax)γ]×100%

幅度=Emax／EW×100%式中，Emin和Emax分別對(duì)應(yīng)彩條信號(hào)R、G、B的最大值(%)和最小值(%)

；EW為白條所對(duì)應(yīng)的R、G、B的信號(hào)幅度(%)

。彩條4數(shù)碼表示法5.圖像的非線性與視頻信號(hào)彩條三基色：

標(biāo)準(zhǔn)彩條

標(biāo)準(zhǔn)彩條紅基色

標(biāo)準(zhǔn)彩條綠基色

標(biāo)準(zhǔn)彩條藍(lán)基色

彩條三基色系數(shù)：白黃青綠紫紅藍(lán)黑R11001100G11110000B10101010100-0-100-0標(biāo)準(zhǔn)彩條5.圖像的非線性與視頻信號(hào)100-0-100-0標(biāo)準(zhǔn)彩條波形：5.圖像的非線性與視頻信號(hào)100-0-75-0標(biāo)準(zhǔn)彩條波形5.圖像的非線性與視頻信號(hào)§2.5視頻信號(hào)數(shù)字化與分量編碼2.5.1電視信號(hào)數(shù)字處理的優(yōu)點(diǎn)2.5.2數(shù)字電視信號(hào)的產(chǎn)生與復(fù)原2.5.3分量編碼5.圖像的非線性與視頻信號(hào)抗干擾、抗非線性失真能力強(qiáng)。便于存貯。便于實(shí)現(xiàn)包括時(shí)間軸的三維數(shù)字處理，實(shí)現(xiàn)模擬電視不能實(shí)現(xiàn)的功能。大規(guī)模集成。易于調(diào)整，體積小，壽命長(zhǎng)。便于與其他數(shù)字設(shè)備接口。§2.5.1電視信號(hào)數(shù)字處理的優(yōu)點(diǎn)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字處理器模擬信號(hào)輸入模擬信號(hào)輸出（編碼器Encoder）（解碼器Decoder）§2.5.2電視信號(hào)數(shù)字處理的產(chǎn)生與復(fù)原5.圖像的非線性與視頻信號(hào)§2.5.2電視信號(hào)數(shù)字處理的產(chǎn)生與復(fù)原離散化量化編碼保持濾波5.圖像的非線性與視頻信號(hào)電視信號(hào)量化編碼方法全信號(hào)編碼方式也被稱為復(fù)合編碼，是將復(fù)合彩色信號(hào)直接編碼成PCM形式。而復(fù)合彩色信號(hào)是指彩色全電視信號(hào)，它包含有亮度信號(hào)和以不同方式編碼的色度信號(hào)；分量編碼方式分量編碼是將三基色信號(hào)R、G、B分量或亮度和色差信號(hào)Y、(B－Y)、(R－Y)分別編碼成PCM形式的編碼方法。分量編碼的優(yōu)點(diǎn)是編碼與制式無(wú)關(guān)，只要抽樣頻率與行頻有一定的關(guān)系，便于制式轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一，而且由于Y、(R－Y)、(B－Y)分別編碼，可采用時(shí)分復(fù)用方式，避免亮色互串，可獲得高質(zhì)量的圖像。在分量編碼中，亮度信號(hào)用較高的碼率傳送，兩個(gè)色差信號(hào)的碼率可低一些，但總的碼率比較高，設(shè)備價(jià)格相應(yīng)較貴。5.圖像的非線性與視頻信號(hào)全信號(hào)編碼方法優(yōu)點(diǎn)：

1.碼率較低；2.設(shè)備較簡(jiǎn)單；3.適用于在模擬系統(tǒng)中插入單個(gè)數(shù)字設(shè)備的情況。缺點(diǎn)：1.數(shù)字電視的抽樣頻率必須與彩色副載頻保持一定的關(guān)系，而各種制式的副載頻各不相同，難以統(tǒng)一；2.由抽樣頻率和副載頻間的差拍造成的干擾將影響圖像的質(zhì)量。5.圖像的非線性與視頻信號(hào)采樣頻率考量因素：1.三種制式并存使節(jié)目制作、節(jié)目交換、設(shè)備生產(chǎn)帶來(lái)不便。希望統(tǒng)一；2.遵循采樣定理：對(duì)于525行系統(tǒng)，帶寬約為4.2MHz

對(duì)于625行系統(tǒng)，帶寬約為5.6MHz3.電視信號(hào)需具有正交結(jié)構(gòu)。即：第二行采樣點(diǎn)需要在第一行正下方——采樣頻率應(yīng)為行頻的整數(shù)倍§2.5.3分量編碼5.圖像的非線性與視頻信號(hào)ITU-RBT.601（簡(jiǎn)稱4：2：2）：1.亮度信號(hào)采樣頻率13.5MHz；2.色度信號(hào)采樣頻率6.75MHz，且空間同位。說(shuō)明：1.525行制與625行制的每行樣點(diǎn)數(shù)分別為858、864，數(shù)字有效行部分亮度樣點(diǎn)都為720，色度樣點(diǎn)都為360，不因制式不同而不兼容；2.兩個(gè)色差信號(hào)的每行采樣數(shù)都為亮度信號(hào)的1/2；3.兩個(gè)色差信號(hào)的采樣點(diǎn)空間同位，與亮度奇數(shù)樣點(diǎn)空間同位；4.采樣頻率為行頻的整數(shù)倍，具有正交結(jié)構(gòu)；分量編碼采樣頻率的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)4：2：0：1.亮度信號(hào)采樣頻率和色度采樣頻率都與4：2：2標(biāo)準(zhǔn)相同；2.色差信號(hào)每?jī)尚腥∫恍邪l(fā)送，即水平與垂直分解力都取亮度信號(hào)的1/2。4：1：1：1.亮度信號(hào)采樣頻率與4：2：2標(biāo)準(zhǔn)相同；2.色差信號(hào)采樣頻率取4：2：2標(biāo)準(zhǔn)的1/2，即3.375MHz，水平分解力為亮度信號(hào)的1/4，垂直分解力與亮度信號(hào)一樣。分量編碼采樣頻率的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)4：2：2采樣結(jié)構(gòu)4：2：0采樣結(jié)構(gòu)代表亮度樣點(diǎn)代表色度樣點(diǎn)分量編碼采樣頻率的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)5.圖像的非線性與視頻信號(hào)4：2：2標(biāo)準(zhǔn)/625行制4：2：0標(biāo)準(zhǔn)/625行制4：1：1標(biāo)準(zhǔn)/625行制4：2：2標(biāo)準(zhǔn)/525行制4：2