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1、视频信号基础与视频定位技术视频信号基础与视频定位技术1 1 模拟视频模拟视频 视频形成原理：视频形成原理：每一张每一张35 mm35 mm胶片均为胶片均为静止图片，在相邻两张图片中只有很小静止图片，在相邻两张图片中只有很小的动作变化，每秒中变换的动作变化，每秒中变换2424张图片，利张图片，利用人眼的视觉暂留特性，以达到播放活用人眼的视觉暂留特性，以达到播放活动图像的效果。动图像的效果。特点：整幅画面扫描呈现特点：整幅画面扫描呈现1.11.1模拟黑白视频模拟黑白视频顺序传送示意图n顺序传送顺序传送n扫描扫描从左到右从左到右从上到下从上到下n同步同步图像的顺序传送图像的顺序传送123456789
2、10abcdefghij12345678910abcdefghij 1.21.2黑白电视的工作原理黑白电视的工作原理视频图像的帧及帧频视频图像的帧及帧频帧帧：在视频图像中，一幅完整的静止的图像称：在视频图像中，一幅完整的静止的图像称为一为一“帧帧”。帧频帧频：与电影放映类似，：与电影放映类似，PALPAL制的帧频为：制的帧频为：2525帧帧/s (/s (帧周期为帧周期为40 40 ms)NTSCms)NTSC制的帧频为：制的帧频为：3030帧帧/s/s特点：整幅画面扫描呈现。特点：整幅画面扫描呈现。1 1 模拟视频模拟视频 扫描及每帧扫描行数扫描及每帧扫描行数扫描扫描：按一定规律做周期性的运
3、动称为扫描。：按一定规律做周期性的运动称为扫描。行扫描与场扫描：电子束在水平方向的扫描运动行扫描与场扫描：电子束在水平方向的扫描运动称为行扫描，在垂直方向的扫描为场扫描。称为行扫描，在垂直方向的扫描为场扫描。一帧图像的一帧图像的扫描行数扫描行数： PALPAL制中制中1 1 帧分帧分625625个扫描个扫描行。行。NTSCNTSC制中制中1 1 帧分帧分525525个扫描行。个扫描行。 1.21.2黑白电视的工作原理黑白电视的工作原理1 1 模拟视频模拟视频 逐行扫描与隔行扫描逐行扫描与隔行扫描逐行扫描逐行扫描：在一帧图像中，各扫描行按次：在一帧图像中，各扫描行按次序扫描的方式为逐行扫描（显示
4、器一般都采序扫描的方式为逐行扫描（显示器一般都采用逐行扫描）。用逐行扫描）。隔行扫描隔行扫描：在一帧图像中，分别按奇数或：在一帧图像中，分别按奇数或偶数扫描行扫描的方式为隔行扫描。偶数扫描行扫描的方式为隔行扫描。1.21.2黑白电视的工作原理黑白电视的工作原理1 1 模拟视频模拟视频1357911131517AB隔行扫描（奇数场扫描）隔行扫描（奇数场扫描）回归线（回归期）回归线（回归期）1 1 模拟视频模拟视频2BC61084121416隔行扫描（偶数场扫描）隔行扫描（偶数场扫描）1 1 模拟视频模拟视频2BC61084121416B13579111315一帧扫描一帧扫描1 1 模拟视频模拟视
5、频隔行扫描图像再现隔行扫描图像再现1 1 模拟视频模拟视频 PAL制与制与NTSC制视频信号参数表制视频信号参数表PAL（625H50V）NTSC（525H60V）每帧中行数每帧中行数625H525H每帧有效数每帧有效数576(575)480多场正程多场正程奇数场奇数场偶数场偶数场奇数场奇数场偶数场偶数场288H(287.5)288H(287.5)240H240H每场逆程每场逆程24H(25)25H22H23H1 1 模拟视频模拟视频 行周期与行频行周期与行频由于场周期为由于场周期为20 ms ,20 ms ,而每场有而每场有312.5312.5行行, ,所以有行所以有行周期为周期为 usus
6、； 行频为行频为: : HzHz。 场频与场周期场频与场周期 PALPAL制帧频为制帧频为:25 Hz,:25 Hz,而一帧分为两场而一帧分为两场, ,所以所以场频为场频为:fv=50 Hz:fv=50 Hz；场周期为；场周期为: :TvTv=1/fv=20 ms=1/fv=20 ms NTSCNTSC制帧频为制帧频为:30 Hz,:30 Hz,所以所以场频为场频为:fv=60 Hz :fv=60 Hz ；场周期为；场周期为: :TvTv=1/fv=16.67 ms=1/fv=16.67 ms1.21.2黑白电视的工作原理黑白电视的工作原理156251562515625156256464646
7、41 1 模拟视频模拟视频 行视频信号行视频信号= = 图像信号图像信号+ +消隐信号消隐信号+ +同步信号同步信号模拟视频的时域波形模拟视频的时域波形 全电视信号全电视信号：1.31.3全电视信号全电视信号图象信号；复合消隐信号图象信号；复合消隐信号 ；复合同步信号。；复合同步信号。1 1 模拟视频模拟视频VIDEO(复合视频CVBS) 水平清晰度水平清晰度一般指视频图像在水平方向上的最小显像单元，用一般指视频图像在水平方向上的最小显像单元，用“线线”来表示来表示。1.41.4视频信号的主要参数视频信号的主要参数主要包括水平清晰度、垂直清晰度、带宽、宽高比、主要包括水平清晰度、垂直清晰度、带
8、宽、宽高比、场频和帧频。场频和帧频。垂直清晰度垂直清晰度眼睛可分辨的水平线数目。一般只有眼睛可分辨的水平线数目。一般只有575575行为正程，有行为正程，有76%76%的有效区，垂直清晰度约为的有效区，垂直清晰度约为437437线。线。1 1 模拟视频模拟视频 黑白条信号及其图像黑白条信号及其图像1 1 模拟视频模拟视频 视频信号带宽视频信号带宽 视频图像信号的频率范围。我国规定的视频信号带视频图像信号的频率范围。我国规定的视频信号带宽为宽为6MHZ6MHZ。宽高比宽高比 在电视系统中宽高比为在电视系统中宽高比为4:3;4:3;新型电视中为新型电视中为16:916:9。场频和帧频场频和帧频 场
9、频为场频为50HZ50HZ；帧频为；帧频为25HZ25HZ。1.41.4视频信号的主要参数视频信号的主要参数1 1 模拟视频模拟视频n隔行扫描隔行扫描，每帧，每帧625行，每帧两场行，每帧两场n每场扫描行数：每场扫描行数：n帧频：帧频：n场频：场频：n场周期：场周期：n行频：行频：fH=25(帧帧)625(行行)=15625Hzn 行周期：行周期：(Tvt=？，Tvr=？)(Tvt=18.4ms，Tvr=1.6ms)312.5行行fF=25Hzfv=50HzTv=20msTH=64s(THt=52s，THr=12s)我国电视扫描标准：我国电视扫描标准：1 1 模拟视频模拟视频同步脉冲同步脉冲行
10、同步脉冲行同步脉冲发送端行扫描正程结束后发出的脉冲信号，发送端行扫描正程结束后发出的脉冲信号，控制接收端行扫描逆程的开始。控制接收端行扫描逆程的开始。(行同步信号仅起控制行同步作用，不应在行同步信号仅起控制行同步作用，不应在屏幕上显示出来，故应叠加在行消隐脉冲屏幕上显示出来，故应叠加在行消隐脉冲之上。之上。)场同步脉冲场同步脉冲发送端场扫描正程发送端场扫描正程结束后发出的脉冲信号，控制接收结束后发出的脉冲信号，控制接收端场扫描逆程的开始。端场扫描逆程的开始。(同理，场同步信号应叠加在场消同理，场同步信号应叠加在场消隐脉冲之上。隐脉冲之上。)4.7s1.6s5.7s行同步信号行同步信号同步电平同
11、步电平100%黑电平黑电平70%12s前肩前肩后肩后肩消隐脉冲与复合同步脉冲消隐脉冲与复合同步脉冲消隐脉冲：消隐脉冲：扫描逆程期间电子束消隐扫描逆程期间让信号电平为黑电平，电子束截止，屏幕为黑色，起到消隐逆程光栅痕迹的作用。行消隐信号行消隐信号(或称或称行消隐脉冲行消隐脉冲)行逆程12s,则行消隐脉冲脉宽为12s，电平为黑电平场消隐信号(或称场消隐脉冲)场逆程1.6ms,则场消隐脉冲脉宽为1.6ms，电平为黑电平160s(2.5TH)160s(2.5TH)1600s(25TH)场同步脉冲与场消隐脉冲场同步脉冲与场消隐脉冲行同步行同步场同步场同步312.5行行2.5行行复合同步信号复合同步信号复
12、合同步脉冲复合同步脉冲黑电平黑电平行消隐行消隐白电平白电平行正程行正程52s12s返回返回返回返回2.4.12.4.1(+12s)场消隐场消隐1600s(25H)行消隐行消隐12s负极性电视信号负极性电视信号行场消隐脉冲波形行场消隐脉冲波形开槽场同步脉冲与均衡脉冲开槽场同步脉冲与均衡脉冲方法：方法：1.在场同步期间加槽脉冲在场同步期间加槽脉冲2.在奇偶相邻两场场同步信号的前后在奇偶相邻两场场同步信号的前后2.5行每隔半行加行每隔半行加一个均衡脉冲，为使每半行加一个脉冲后积分电容上一个均衡脉冲，为使每半行加一个脉冲后积分电容上的电压不增加，要把脉冲宽度减半，即的电压不增加，要把脉冲宽度减半，即4
13、.7s的一半为：的一半为：2.35。前前5个脉冲为个脉冲为前均衡脉冲前均衡脉冲后后5个脉冲为个脉冲为后均衡脉冲后均衡脉冲黑白全电视信号负极性负极性调制信号调制信号图像内容图像内容正极性正极性调制信号调制信号高电平对应亮点高电平对应亮点低电平对应暗点低电平对应暗点2、负极性调制：负极性调制：电信号的极性：电信号的极性：3、优点：干扰呈现黑点；有利于保护荧光屏。、优点：干扰呈现黑点；有利于保护荧光屏。1 1、正极性调制：、正极性调制：低电平对应亮点低电平对应亮点高电平对应暗点高电平对应暗点一些补充和总结一些补充和总结黑白全电视信号黑白全电视信号波形波形复合消隐脉冲信号复合消隐脉冲信号复合消隐脉冲的主要作用是为显像管行、复合消隐脉冲的主要作用是为显像管行、场扫描逆程（回扫）提供足够的时间，场扫描逆程（回扫）提供足够的时间，并在该时间内截止电子束，使显像管荧并在该时间内截止电子束，使显像管荧光屏上看不到回扫线。光屏上看不到回扫线。行消隐脉冲行消隐脉冲: :截止行扫描逆程电子束截止行扫描逆程电子束的脉冲的脉冲 称为行消隐脉冲；称为行消隐脉冲； 场消隐脉场消隐脉: : 截止场扫描逆程电子束截止场扫描逆程电子束的脉冲称为场消隐脉冲的脉冲称为场消隐脉冲; ; 基于视频信号的图像定位技术基于视频信号的图像定位技术
