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1、视频图像基础知识分类:基础知识1. R，G，B在几乎所有视频技术标准中，有一个重要的问题就是彩色信息的表述方法，也就是如何让显示设备还原出自然界的真实色彩。研究发现自然界景物的绝大部分的彩色光都能够分解成独立的红、绿、蓝三基色，即所谓的R、G、B三基色原理 。(R/RED/红色，G/GREEN/绿色，B/BLUE/蓝色) 自然界中的所有颜色都可以由红、绿、蓝(R，G，B)组合而成。有的颜色含有红色成分多一些，如深红；有的含有红色成分少一些，如浅红。针对含有红色成分的多少，可以分成0到255共256个等级，0级表示不含红色成分；255级表示含有100%的红色成分。同样，绿色和蓝色也被分成256级
2、。这种分级概念称为量化。 随着电子与数字技术的发展，使我们可以用一个固定的数字或变量来表示世界上的任何一种颜色，而RGB只是众多颜色数字编码中的一种，采用这种编码方法，每种颜色都可以用三个变量来表示 ，即红色、绿色、蓝色的信号强度。要想记录及显示彩色图像，RGB编码是最常见的一种方案，我们身边能接触到的彩色显示设备几乎都是采用的这种方案，电视机，电脑显示器，液晶显示方式等等。这些设备不管之前输入的是什么信号，最终都转换成了RGB信号去激励CRT(显象管)或LCD(液晶板)来完成色彩的显示还原。颜色RGB红25500蓝02550绿00255黄2552550紫2550255青0255255白255
3、255255黑000灰1281281282. 电视制式简单的说就是如何将R，G，B信号分解，传送和组合，接收再解调出R,G,B信号等流程中所使用的方式。 1) PAL ：逐行倒相，Phase Alternate Line 1962年前联邦德国为了克服NTSC制容易出现色调失真的缺点，在NTSC制的基础上，研究出来PAL制这一种兼容性彩色电视制式，PAL制采用了逐行倒相等技术(注。是逐行倒相，不是逐行扫描技术)，避免将整个色度信号的倒相处理，解决了偏色问题，但解调方法也变的复杂起来。2) NTSC ：美国全国电视标准委员会，National Television Standards Commit
4、tee 北美和日本采用的标准，统称为NTSCNTSC制是美国在1953年时研究出来的一种兼容性彩色电视制式，该制式从人眼的彩色视觉出发，对R,G,B信号进行重新组合，并采用了频谱间置以及正交平衡调幅，同步检波等技术。由于出道最早，它的缺点是传送过程中容易出现色调失真(偏色)。3） SECAM： 顺序传送与存储彩色电视系统，法国采用的一种电视制式，SEquential Couleur Avec Memoire（法文）3. 色差信号或分量信号 Y,Cr,Cb Y”代表明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰度值(明暗的变化)；色度(C)(Chrominance或Chroma)，作用是描述影
5、像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。“Y 亮度”是通过RGB输入信号来创建的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。“C 色度”则定义了颜色的两个方面色调与饱和度，也就是说C色度通过相应电视制式的解码方式解调出Cr和Cb两路信号。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异，而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异，此即所谓的色差信号，也就是我们常说的分量信号(Y、R-Y、B-Y)。4. CCIR601国际无线电咨询委员会（CCIR）以CCIR601（由于国际无线电咨询委员会被国际电信联盟ITU所取代，现改称为ITURBT601-2）标准，分别规
6、定了525/59.4和625/50电视系统中，分量视频的取样方案（接口标准）。其中亮度信号的正交取样频率为13.5MHz，两个色差信号Cb和Cr的取样频率为6.75MHz。Cb、Cr与B-Y、R-Y之间有确定的比例关系。在这4个并列的象素中，Y取样了4次，B-Y取样了2次，R-Y也取样了2次，所以601取样又称422。5. 同步同步是指收发两端在同一时刻，必须扫描在几何位置上相对应的象素点。为此，必须要求收、发两端行、场扫描都同步。行同步的条件是行扫描同频率及每行起始和终止时刻相同；场同步的条件是场扫描同频率且每场起始和终止时刻相同。同步必须做到行、场扫描同频同相，收发才能同步。行、场同步信号
7、（两者结合即复合同步信号）行频15625Hz，场频50Hz（我国标准）6. 复合同步信号(H/V SYNC)要想电视等设备显示出一幅完整的图像(都是由一个个的像数点组成)，只有R, G, B信号是不够的，你还得告诉电视这个像数点该在屏幕的什么位置显示。显示何种颜色是由R, G, B信号决定，该在屏幕的那里显示就是由行场同步信号(H/V SYNC)决定的。为了大家比较好理解，这里就不谈具体原理，简单的说一个像数点的在水平方向的位置是有行同步信号 (H) 决定的，垂直方向的位置由场同步信号 (V) 决定，同时行场同步信号还决定画面的垂直分解率和一秒内所显示的帧数。将行同步信号和场同步信号复合在一起
8、成为一个信号就称复合同步信号，不同的电视制式(PAL, NTSC) 的行场同步信号(H/V SYNC)是不同的，但相对是固定的。如常见的中国PAL-D(H:15625Hz/V:50Hz) 日本NTSC 3.58(H:15750Hz/V:60Hz)7复合视频信号(AV)复合视频(Composite Video)信号也就是从全电视信号中分离出伴音后的视频信号，这时的色度信号还是间插在亮度信号的高端。由于复合视频的亮度和色度是间插在一起的，在信号重放时很难恢复完全一致的色彩。由于受后面亮度(Y)和色度(C)分离电路性能的影响，其信号带宽较窄，一般只有水平分解率240线350线左右的分解率。由于视频信
9、号中已不包含伴音，故一般还有音频端口以便同步传输伴音。有时复合式视频接口也称为AV(Audio Video)口。8. SVideo信号SVideo 是一种两分量的视频信号，它把复合视频信号中的亮度和色度信号分成两路独立的模拟信号，用两路导线分别传输的视频信号。这种信号不仅其亮度和色度都具有较宽的带宽，而且由于亮度和色度分开传输，可以减少其互相干扰，与复合视频信号相比，SVideo可以更好地重现色彩。9.像素 Pixel一幅平面图像，根据人眼对细节分辨力有限的视觉持性，总可以看成是由许许多多的小单元组成。在图像处理系统中，这些组成画面的细小单元称为像素。10. 分辨率：1）设备分辨率：与用该设备
10、处理的图像的分辨率是两个既有联系又有区别的概念。设备分辨率是由硬件设备的生产工艺决定的，尽管可以通过软件方法调整，但有局限。表示： DPI (Dot Per Inch) 举例1：扫描仪的分辨率 1）光学部分：CCD的分辨率 2）硬件部分3）软件部分举例2： 17英寸 显示器 0.25mm点距 计算分辨率是多少 25.3995/0.25=100 (Dot/Inch) 注：1英寸=25.3995mm2）图像分辨率（Image Resolution） PPI(Pixels Per Inch每英寸像素数) 举例：显示器 水平：垂直=4：3有效显示范围：水平 17*4/5=13.6 垂直：17*3/5=
11、10.2最高显示模式：（13.6*100）1360*1020（10.2*100）3) 图像的位分辨率：又称位深，用来衡量每个像素储存信息的位数，这种分辨率决定可以标志为多少种色彩等级的可能性。一般常见的8，16，24，32位色彩。如：一幅8位色彩深度：色彩等级256级。11. 隔行扫描 逐行扫描 帧frame 场field 1）帧frame：每一幅“静止”的画面称为一“帧(frame)”。 我们将每一幅“静止”的画面称为一“帧(frame)”，电影是24帧/秒、PAL制电视是25帧/秒，NTSC制是30帧/秒。电视的每帧画面又是由若干条水平方向的扫描线组成的、PAL制为625行/帧，NTSC制
12、为525行/帧。2）场field：一幅只含奇数行或偶数行的画面称为一“场(field)”。 PAL制电视的实际扫描频率是50场/秒。NTSC制为60场/秒。隔行扫描的两个场虽然是一先一后地出现在屏幕上(都是不完整的画面)。但由于变换速度很快，我们会觉得是看到了一幅完整的画面。 3）隔行扫描：第一遍只扫描奇数行， 即第l、3、5525行。第二遍扫描则只扫描偶数行， 即第2、4、6524行。这种扫描方式就是隔行扫描。 4）逐行扫描：如果这一帧画面中所有的行是从上到下一行接一行地连续完成的，或者说扫描顷序是1、2、3525，我们就称这种扫描方式为逐行扫描隔行扫描的主要缺点是：1)光栅结构显得粗疏；有
13、的图象能看到扫描线。2)垂直分辨率严重受损，大约只有水平分辨率的一半左右(350线)；3)画面有闪烁感；4)最重要的是会在画面上造成梳齿现象(又称羽状干扰或拉链效应)和行抖动。很简单，逐行扫描克服以上隔行扫描的缺点12. CCD 与CMOSCCD是“Charge Coupled Device”的缩写，是感光耦合器件。CCD是数码相机记录光线变化的半导体器件，数码相机中提到的像素，就是CCD的分辨率。CCD感光组件具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。CCD不能感知光的色彩，感光单元只能感知光的强弱。当表面照射到光线时，产生电荷经外电路流通，整个CCD上所有感光元件产生的电信号，经过转换便可还原成画面。 CMOS是“Complementary Metal-Oxide Semiconductor”的缩写，是互补性金属氧化物半导体，和CCD一样也可以作为数码相机和扫描仪中的感光器件，早期的CMOS应用于数码相机时图片容易出现杂点，现在经过改进后，已经克服了一些不足，效果直逼CCD。 由于CMOS的制造成本低，且功耗少（约为CCD的30%），所以有在今后替代CCD的发展趋势。3
