视频信号的获取与处理课件.ppt

1、 彩色空间表示及其转换彩色空间表示及其转换 视频信息获取技术视频信息获取技术 图像文件格式及其转换图像文件格式及其转换第1页，共44页。基本概念：采样：把连续的图像函数f(x,y)进行 空间和幅值的离散化处理，空间连续坐标(x,y)的离散化，叫做采样；量化：f(x,y)颜色的离散化，称之为量化。第2页，共44页。彩色电视制式：PALNTSCSECAM第3页，共44页。彩色的特性：亮度、色调、饱和度 亮度：光的强和弱。色调：光的波长、人眼的感觉(反映)颜色(的基本特征)。饱和度：颜色渗入白光的程度(表示)颜色深浅的程度。第4页，共44页。红+白光 粉红色 饱和度下降 红+另一种颜色的光 色调发生

2、变化第5页，共44页。自然界常见的各种颜色光，都是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例相配而成，同样绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光，即三基色原理。第6页，共44页。当白光的亮度用Y来表示时，它和红、绿、蓝三色的关系如下：Y=0.299R+0.587G+0.114B NTSC Y=0.222R+0.707G+0.071B PAL 第7页，共44页。1.RGB彩色空间 任意颜色的光F，其配色方程可写成：F=rR+gG+bB 其中r、g、b 为三个系数 第8页，共44页。2.YUV 彩色空间亮度信号Y色差信号R-Y和B-Y第9页，共44页。(1)亮度信号Y解决了彩色电视机与

3、黑白电视的兼容问题。(2)人眼对色差信号不敏感，而对亮度信号特别敏感。Y 带宽4.43MHz（PAL）U、V 带宽1.3MHz第10页，共44页。Y:U:V=8:4:4 Y:U:V=8:2:2 Y:U:V=8:8:8第11页，共44页。3.YIQ彩色空间NTSC制的YIQ 与PAL的YUV的关系：I=V Cos33 -U Sin33 Q=V Sin33 +U Cos33第12页，共44页。4.HSI彩色空间 H：Hue 代表色调 S：Saturation 代表饱和度 I：Intensity 代表强度第13页，共44页。Y=0.3R+0.59G+0.11B（亮度方程）B-Y=B-（0.3R+0.

4、59G+0.11B）R-Y=R-（0.3R+0.59G+0.11B）Y=0.3R+0.59G+0.11B第14页，共44页。电视摄像机把一幅图像信号转变成的最后输出信号就是全电视信号。全电视信号主要由图像信号、复合消隐信号和复合同步信号三部分组成。第15页，共44页。从时间上看全电视信号：每行周期为 64 s图像 52.2 s 行消隐 11.8 s 行同步信号 4.7 s 行延迟 1.3 s第16页，共44页。从幅度上看全电视信号：同步信号为100%，黑电平和消隐电平为70%，白电平为0%。图像信号介于白电平和黑电平之间，根据图像的灰度而变化。第17页，共44页。彩色全电视信号与黑白电视的兼容

5、问题（a）保留黑白电视信号原有的各项标准。（b）彩色电视信号中应包含有一个代表图像的亮度信号，这个信号中彩色接收机和黑白接收机中均能重现黑白图像。（c）彩色电视图像信号中还应包含有代表图像颜色的信号（称为色度信号）和色同步信号。第18页，共44页。彩色全电视信号的组成：彩色全电视信号是由色度信号F、亮度信号Y（或用B表示）、复合消隐信号A、复合同步信号S等迭加在一起组成的，通常可用符号FBAS来表示。第19页，共44页。1.彩色可用()来描述。A亮度，饱和度，色调B亮度，饱和度，颜色C亮度，对比度，颜色D亮度，色调，对比度答案：A第20页，共44页。2.在全电视信号中，把（）的前沿作为一场的起

6、点。A奇数场同步信号B开始场信号C偶数场同步信号D场同步基准信号答案：A第21页，共44页。3.在多媒体计算机技术中，常用的彩色空间表示有（）。ANTSC彩色空间BRGB彩色空间CPAL彩色空间DYUV彩色空间EYIQ彩色空间答案：BDE第22页，共44页。4.国际上常用的视频制式有（）。（1）PAL （2）NTSC （3）SECAM（4）MPEG A.（1）B.（1）（2）C.（1）（2）（3）D.全部答案：C第23页，共44页。5.在YUV彩色空间中数字化后Y：U：V是（）。（1）4：2：2 （2）8：4：2（3）8：2：4 （4）8：4：4（A）（1）（B）（2）（C）（3）（D）（4）

7、答案：D第24页，共44页。基本概念：常用图像：图形静态图像动态图像（视频）第25页，共44页。计算机：产生彩色图形、静态图形、动态图形彩色扫描仪：扫描输入彩色图形和静态图像。视频信号数字化仪：将彩色全电视信号数字化后，输入到多媒体计算机中，获得静态、动态图像。第26页，共44页。视频卡的分类视频叠加卡视频捕捉卡电视编码卡解压卡1.TV转换卡第27页，共44页。2.视频卡支持的视频源：录像机摄像机影碟机电视第28页，共44页。Video Blaster SE100卡 Video Blaster RT300 MegaMotion卡 Video It！卡 SNAPplus-VL卡 Video St

8、ar Pro卡 Intel Smart Video Recorder Pro卡 Miro Video DC1卡第29页，共44页。A/D变换和数字解码 窗口控制器 帧存储器系统 数模（DA）转换和矩阵变换 视频信号和VGA信号的叠加 数字式多制式视频信号编码第30页，共44页。PC总线接口 视频输入剪裁、变化比例 VRAM读写、刷新控制 输出窗口VGA同步、色键控制第31页，共44页。全电视信号主要由（）组成。（1）图像信号、同步信号、消隐信号（2）图像信号、亮度信号、色度信号（3）图像信号、复合同步信号、复合消隐信号（4）图像信号、复合同步信号、复合色度信号（A）（1）（B）（2）（C）（3

9、）（D）（4）答案：C第32页，共44页。2.下面阐述中哪一个不正确？（1）采用HIS彩色空间的优点是：可以简化图像的分析和处理的工作量。（2）采用YIQ 彩色空间的优点是：传送Q信号时，采用较窄的频带，而传送I信号时，采用较宽的频带。（3）采用YUV彩色空间的优点是：黑白电视机可以接收彩色电视信号。（4）采用RGB彩色空间的优点是：在多媒体系统不经任何转换，可直接把RGB信号加到彩色监视器。第33页，共44页。模拟锁相电路图PDLFVCON行同步系统时钟第34页，共44页。数字式锁相增量p加法器寄存器Xn-1时钟Xn第35页，共44页。数字式解码全电视信号表达式：CVSB=Y+U sin w

10、sct+V cos wsc t其中Y为亮度信号，U、V为色差信号，wsc 为彩色副载波频率。第36页，共44页。第37页，共44页。视频卡的安装(1)硬件安装 插入视频卡 与VGA卡连接 与VGA显示器连接 与视频信号源连接第38页，共44页。(2)软件安装 通过安装盘上的INSTALL.EXE进行安装。第39页，共44页。视频卡的使用 控制菜单 视频屏幕 菜单条 工具条第40页，共44页。静态图像文件格式（1）GIF（2）TIFF（3）TGA（4）BMP（5）PCX（6）MMP第41页，共44页。MPG（MPEG）：序列层（Sequence layer）图像组层（Group of Picture）图像层（Picture）片层（Slice）宏块层（Macro block）块层（Block layer）第42页，共44页。AVS和AVI动态图像文件格式 AVS文件格式比起图像文件格式能够提供较多的灵活性，能够支持多个数据流同时操作。在DVI和Indeo系统中，保存AVS和AVI文件的介质，通常是CD-ROM，硬盘和RAM，只能使用二进制代码的单数据流。第43页，共44页。掌握：视频信息的获取与处理的基本原理、彩色全电视信号的组成、什么是彩色全电视信号、视频卡的工作原理。理解：彩色空间的表示及转换、图像文件格式及转换。第44页，共44页。