彩色數(shù)字電視基礎(chǔ)主要內(nèi)容
視覺的時間域響應(yīng)特性
YUV、YIQ與YCrCb顏色空間
彩色電視制式
彩色電視信號的類型
電視圖像數(shù)字化
圖像子采樣
數(shù)字電視簡介
視覺的時間域響應(yīng)特性
讓觀察者觀察按時間重復(fù)的亮度脈沖，如果閃爍頻率比較低，人眼就有一亮一暗的感覺。如果閃爍頻率足夠高，人眼看到的則是一個恒定的亮點。閃爍感剛好消失的重復(fù)頻率叫做臨界閃爍頻率，經(jīng)測定為46HZ。
電影播放過程中，每秒投射24幅畫面，每幅畫面投射過程中用機械擋光閥遮擋一次，這樣就得到了48HZ的閃爍頻率。
要保持畫面中物體運動的連續(xù)性，要求每秒鐘攝取的畫面數(shù)約為25幀左右。
YUV、YIQ與YCbCr顏色空間
人眼對彩色細節(jié)的分辨能力遠比對亮度細節(jié)的分辨能力低，通常把RGB空間表示的彩色圖像變換到Y(jié)UV或者YIQ顏色空間。每一種彩色空間都產(chǎn)生一種亮度分量信號和兩種色度分量信號，而且亮度信號(Y)和色度信號(U、V)是相互獨立的，每一種變換使用的參數(shù)都是為了適應(yīng)某種類型的顯示設(shè)備。
彩色電視信號中采用YIQ或者YUV空間一是為了兼容黑白電視，二是為了實現(xiàn)壓縮。
YUV、YIQ與YCbCr顏色空間
YUV模型用于PAL制式的電視系統(tǒng)，Y表示亮度，UV并非任何單詞的縮寫。
???? Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
???? U = 0.493 (B – Y)
???? V = 0.877 (R – Y)
YUV空間相當(dāng)于對RGB空間做了一個解相關(guān)的線性變化。U和V的比值決定色調(diào)，而(U2+V2)1/2代表顏色的飽和度。
YUV、YIQ與YCbCr顏色空間
YUV、YIQ與YCbCr顏色空間
YIQ模型與YUV模型類似，用于NTSC制式的電視系統(tǒng)。YIQ顏色空間中的I和Q分量相當(dāng)于將YUV空間中的UV分量做了一個33度的旋轉(zhuǎn)。
YCbCr顏色空間是由YUV顏色空間派生的一種顏色空間，主要用于數(shù)字電視系統(tǒng)中。從RGB到Y(jié)CbCr的轉(zhuǎn)換中，輸入、輸出都是8位二進制格式。
YUV、YIQ與YCrCb顏色空間
電視掃描和同步
彩色電視制式
NTSC彩色電視制的主要特性是：
(1) 525行/幀, 30幀/秒
(2) 高寬比：電視畫面的長寬比為4:3
(3) 隔行掃描，一幀分成2場(field)，262.5線/場
(4) 在每場的開始部分保留20掃描線作為控制信息，因此只有485條線的可視數(shù)據(jù)。
(5) 每行63.5微秒，水平回掃時間10微秒(包含5微秒的水平同步脈沖)，所以顯示時間是53.5微秒
(6) 顏色模型：YIQ
(7)美國、加拿大等大部分西半球國家，及日本、韓國、菲律賓和中國的臺灣采用這種制式。
彩色電視制式
彩色電視信號的類型
復(fù)合電視信號：包含亮度信號、色差信號和所有定時同步信號的單一電視信號。
分離電視信號（S－Video信號）：是亮度和色差分離的一種電視信號，它可以（1）減少亮度信號和色差信號之間的交叉干擾。（2）不須要使用梳狀濾波器來分離亮度信號和色差信號，這樣可提高亮度信號的帶寬。
分量電視信號：是指每個基色分量作為獨立的電視信號，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。
彩色電視信號的類型
電視圖像數(shù)字化
電視圖像數(shù)字化常用的方法有兩種：
先從復(fù)合彩色電視圖像中分離出彩色分量，然后數(shù)字化。大多數(shù)電視信號源都是彩色全電視信號，如來自錄象帶、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分離成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。
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)字域中進行分離，以獲得所希望的YCbCr，YUV，YIQ或RGB分量數(shù)據(jù)。
ITU-RBT.601數(shù)字化標準
1、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(luò)中的電視圖像信號采樣。
??? 亮度信號采樣頻率 fs = 13.5 MHZ
??? 色度信號采樣頻率 fc＝6.75MHZ 或 13.5MHZ
??? 每行采樣點數(shù) N = 864? (PAL) ，858（NTSC）
???? 對于所有制式，每個掃描行的有效樣本數(shù)均為720。
ITU-RBT.601數(shù)字化標準
2、數(shù)字信號取值范圍：
???? 亮度信號220級，色度信號225級。
3、顏色空間之間的轉(zhuǎn)換公式
4、圖像子采樣格式：4：4：4，4：2：2、
?????? 4：1：1、4：2：0
CIF、QCIF和SQCIF
圖像子采樣
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)。
圖像子采樣
數(shù)字電視
數(shù)字電視的定義：
??? 數(shù)字電視（DTV），是指從電視節(jié)目采集、錄制、播出到發(fā)射、接收全部采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)的新一代電視技術(shù)。它可以劃分為 3大部分：信源部分（發(fā)送端）、信道部分（傳輸/存儲過程）和信宿部分（接收端）。
數(shù)字電視
數(shù)字電視分類
??? 數(shù)字電視系統(tǒng)業(yè)務(wù)可以按照其活動的圖像比特率的大小，粗略劃分為標準清晰度數(shù)字電 視（SDTV）和高清晰度數(shù)字電視（HDTV）。SDTV和HDTV的數(shù)字電視業(yè)務(wù)都可以應(yīng)用于不同的 領(lǐng)域和場合，以滿足廣大消費者多層次的需要。它們兩者將長期共存。
數(shù)字電視
數(shù)字電視比原來的模擬電視，有以下優(yōu)點:
高清晰度的電視畫面：可以可與DVD相媲美（最低：1280×720，最高：1920×1080）。
優(yōu)質(zhì)的音響效果：伴音可以達到CD質(zhì)量。
豐富的節(jié)目內(nèi)容，有線網(wǎng)的帶寬利用率更高。
抗干擾功能力強，畫面更穩(wěn)定。
擴展功能多：機頂盒除了一些基本功能外，還有許多擴展功能如上網(wǎng)、點播、股票查詢、在線交易、遠程教育等。
高清晰度電視
原則上講，HDTV是由它所能提供的畫面質(zhì)量定義的。
分辨率:HDTV畫面水平和垂直的像素目都差不多是常規(guī)系統(tǒng)的2倍。垂直方向的高清晰度是由1 000多行的掃描線獲得的。大約為傳統(tǒng)5倍的視頻帶寬使灰度層次更加豐富，再加上有一些帶寬用于單獨傳輸色彩值，使得總帶寬就是現(xiàn)有彩色電視系統(tǒng)的5～8倍。
寬高比:HDTV畫面的指定寬高比為16:9=1.777。
采用高清晰顯像管，點節(jié)距（即熒光點的大小）應(yīng)小于０·７毫米；
觀看距離:由于人眼分辨細節(jié)的能力是有限的，所以觀看細節(jié)更豐富的HDTV畫面，觀看距離要更近一些。