第3章-視頻信息獲取處理與顯示技術(shù)上要點

第三章視頻信息獲得、

處理與顯示技術(shù)3.1彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換3.2視頻信息獲得技術(shù)11顏色的基本概念一幅圖像f（x，y）其辨別率為51251225625621顏色的基本概念PAL制25幀/秒NTSC制30幀/秒圖像是二維數(shù)據(jù)視頻是三維數(shù)據(jù)3多媒體計算機(jī)處理圖像和視頻，首先必需把連續(xù)的圖像函數(shù)f(x,y)進(jìn)行空間和幅值的離散化處理。采樣和量化4采樣：空間連續(xù)坐標(biāo)(x,y)的離散化，叫做采樣；量化：f(x,y)顏色的離散化，稱之為量化。數(shù)字化：兩種離散化結(jié)合在一起，叫做數(shù)字化.離散化的結(jié)果稱為數(shù)字圖像。采樣和量化5YXf(x,y)XY的離散化稱為采樣f（x，y）值的離散化稱為量化6I(Y)亮度：光的強(qiáng)和弱。H色調(diào)：光的波長、人眼的感覺(反映)顏色(的基本特征)。S飽和度：顏色滲入白光的程度(表示)顏色深淺的程度。亮度、色調(diào)、飽和度7紅+白光粉紅色飽和度下降紅+另一種顏色的光色調(diào)發(fā)生變更亮度、色調(diào)、飽和度8三基色(RGB)的原理：自然界常見的各種顏色光，都是由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色光按不同比例相配而成，同樣絕大多數(shù)顏色也可以分解成紅、綠、藍(lán)三種色光，這就是色度學(xué)中最基本的原理———三基色原理。9

紅色+綠色=黃色紅色+藍(lán)色=品紅綠色+藍(lán)色=青色紅色+綠色+藍(lán)色=白色10分色棱鏡11選色膜的反射與透射12RGB和黑白電視信號不兼容，希望空中放射的信號轉(zhuǎn)換成YUV信號。當(dāng)白光的亮度用Y來表示時，它和紅、綠、藍(lán)三色的關(guān)系可用如下方程描述：Y=0.299R+0.587G+0.114B131.RGB空間隨意顏色的光F，其配色方程可寫成：F=r[R]+g[G]+b[B]其中r、g、b為三個系數(shù)

2彩色空間142.YUV和YIQ彩色空間PAL用YUV空間NTSC用YIQ空間亮度Y色差UV15Y=0.3R+0.59G+0.11BU=m(B-Y)=0.493(B-Y)V=n(R-Y)=0.877(R-Y)把B-Y、R-Y叫色差。16

Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B17Y=0.3R+0.59G+0.11B實現(xiàn):運(yùn)放YRGB18用YUV和YIQ的好處：(1).亮度信號Y解決了彩色電視機(jī)與黑白電視的兼容問題。

19用YUV和YIQ的好處：(2).大量試驗表明，人眼對色差信號不敏感，而對亮度信號特殊敏感。20用YUV和YIQ的好處：Y帶寬4.43MHz（PAL）（因為敏感）U、V帶寬1.3MHz(因為不敏感)電視臺的一個節(jié)目頻道為6M21(3).傳輸電視信號VU相角幅度22由于人眼對亮度信號敏感，選擇量化的比例為：

(4).量化比例Y:U:V=8:4:4Y:U:V=8:2:2Y:U:V=8:8:823

RGB與YUV和YIQ之間的轉(zhuǎn)換

HSI空間與RGB之間的轉(zhuǎn)換3彩色空間的轉(zhuǎn)換24

Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B（1）RGB與YUV之間的轉(zhuǎn)換25Y0.30.590.11RI=0.6-0.28-0.32GQ0.21-0.520.31B

（2）RGB與YIQ之間的轉(zhuǎn)換26H：Hue代表色調(diào)（純度、顏色）S：Saturation代表飽和度I：Intensity代表亮度、強(qiáng)度

（3）HSI空間27HSI彩色空間與RGB彩色空間之間的轉(zhuǎn)換28R143——>31G143——>31B31——>255H60——>240S180——>180I105——>105例:黃色=>藍(lán)色294黑白和彩色全電視信號黑白全電視信號2.彩色全電視信號30空中放射的經(jīng)過高頻頭解出的信號就是全電視信號。二維信號為一維信號掃描31掃描方式：

隔行掃描和逐行掃描隔行掃描

奇數(shù)場+偶數(shù)場=1幀每一行有正程和逆程。32隔行掃描

奇數(shù)場+偶數(shù)場=1幀奇數(shù)場偶數(shù)場33每一行有正程(顯示)和逆程（消隱）每一場有正程(顯示)和逆程（消隱）344黑白和彩色全電視信號黑白全電視信號2.彩色全電視信號35一、黑白全電視信號黑白全電視信號的組成從時間上看全電視信號從幅度上看全電視信號361).黑白全電視信號黑白全電視信號主要由三個部分組成：圖像信號復(fù)合消隱信號復(fù)合同步信號371).黑白全電視信號行消隱場消隱行同步場同步圖像信號復(fù)合消隱信號復(fù)合同步信號38每行時間為64μsAOB正程(圖像信號)從A-O，52.2μs逆程(消隱信號)從O-B

11.8μs+250ns2).從時間上看全電視信號—39行同步信號寬度

4.7μs+100ns

行延遲

1.3μs+250ns2).從時間上看全電視信號——40行延遲1.3μs行同步4.7μs逆程11.8μs正程52.2μs每行時間為64μs41一幀=

奇數(shù)場+偶數(shù)場

625行=

312.5+312.5

場消隱信號

=

2564

+11.8=

1600+11.8

=

1611.8μs場同步

=364=192μs42峰——峰值為1伏以同步信號作為100%，黑電平和消隱電平為70%，白電平為0%，圖像信號介于白電平和黑電平之間，依據(jù)圖像的灰度而變更。3).從幅度上看全電視信號43——3).從幅度上看全電視信號在標(biāo)準(zhǔn)的1V全電平信號中同步信號0.7V--1V0.3V+9mV圖像信號0V--0.7V0.7V+20mV

44同步信號

0.7V--1V圖像信號

0V--0.7V

峰——峰

值為1伏45行延遲1.3μs0V行同步信號寬度

4.7μs0.7V1V逆程11.8μs52.2

μs11.8μs46黑白全電視信號474黑白和彩色全電視信號黑白全電視信號2.彩色全電視信號482.彩色全電視信號在現(xiàn)代彩色電視系統(tǒng)中，通常接受YUV彩色空間或YIQ彩色空間，Y為亮度信號它可以與黑白全電視信號兼容，U和V用到載波頻率sc調(diào)制加到亮度Y上，最終形成彩色全電視信號。492.彩色全電視信號彩色全電視信號，如