多媒体技术与应用ch03课件

第3章视频信号的获取与处理3.1彩色空间表示及其转换3.2视频信息获取技术3.3图像文件格式及其转换1第3章视频信号的获取与处理3.1彩色空间表示及其转换1第3章视频信号的获取与处理本章重点介绍视频信号获取器的工作原理2第3章视频信号的获取与处理本章重点介绍视频信号获取第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工作原理

彩色空间表示及其转换黑白全电视信号和彩色全电视信号3第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工3.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理

彩色空间表示及其转换颜色的表示43.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理1.三基色(RGB)的原理：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，这就是色度学中最根本的原理———三基色原理。三基色的选择不是唯一的，三种颜色必须是相互独立的，即任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成。51.三基色(RGB)的原理：5

红色+绿色=黄色红色+蓝色=品红绿色+蓝色=青色红色+绿色+蓝色=白色6红色+绿色=黄分色棱镜7分色棱镜7 在彩色电视中之所以选用红、绿、蓝作为三基色，其原因如下： (1)人眼对红、绿、蓝三种颜色比较敏感; (2)红、绿、蓝三基色彼此互为独立;(3)红、蓝色分布在可见光谱的两端，绿色处在中间，它们在光谱位置上相隔较远，因而由红、绿、蓝三基色混合而成的彩色较为丰富，几乎能重现自然界的各种彩色。 8 在彩色电视中之所以选用红、绿、蓝作为三基色，其原因如下：8图3-5彩色电视图像的摄取彩色电视就是基于三基色原理，对自然景物及其色彩进展录入、处理、传输并重现彩色图像的。彩色显像管选择R、G、B三基色显示彩色信号，如图3-5所示。9图3-5彩色电视图像的摄取彩色电视就是基于三基色原理，对相加混色和相减混色由三基色原理可知，适中选择三种基色，按不同比例混合，就可引起不同的色彩感觉。合成彩色的亮度是三个基色的亮度之和，而色度(色调和饱和度)那么由三个基色的比例决定。对人眼的混色可分为两类，即相加混色和相减混色。1)相加混色彩色电视将三种基色光按不同比例相混而获得不同彩色光的方法称为相加混色，如RGB混合，如图3-6所示。

10相加混色和相减混色10图3-6RGB相加混色11图3-6RGB相加混色11相加混色按以下两种方法进展。(1)将三种不同亮度的基色光同时投到一个全反射外表上从而合成不同的彩色——直接混合。(2)利用人眼的视觉特性进展相加。 ˙将三种基色光按一定顺序轮流投射到同一外表上，只要轮流速度足够快，人眼产生的感觉就与直接混合时一样。这种方法称时间混合，是顺序制彩色电视的根底。 ˙将三种基色光分别投射到同一外表上邻近的三个点上，只要足够邻近，由于人眼分辨率的限制，也会产生相加混色，这是空间混合。 ˙利用两只眼睛同时分别看两种不同颜色的同一图像，也会产生相加混色效果，这就是生理混合。12相加混色按以下两种方法进展。122)相减混色(CMY相减混色)用彩色墨水或颜料进展混合得到的彩色称为相减混色。之所以称为相减混色，是因为它减少(吸收)了人眼识别颜色所需要的反射光。理论上，任何一种颜色都可以用三种基色颜料按一定比例混合得到。青色(Cyan)、品红(Magenta)、黄色(Yellow)这三种基色颜料混合称为CMY相减混色模型。在相减混色中，当三种基色等量相减时得到黑色；等量黄色(Y)和品红(M)相减而青色为0时，得到红色(R)；等量青色(C)和品红(M)相减而黄色(Y)为0时，得到蓝色；132)相减混色(CMY相减混色)13图3-7CMY相减混色

等量黄色(Y)和青色相减而品红(M)为0时，得到绿色(G)。三基色相减的结果如图3-7所示。彩色打印机和印刷彩色图片以及画家的颜料色彩都利用了相减混色原理。14图3-7CMY相减混色等量黄色(Y)和按每个像素每种颜色用1位表示，那么相减混色和相加混色各自生成的色彩以及它们之间的关系如表3-1所示。 15按每个像素每种颜色用1位表示，那么相减混色和相加混色各自生成相加混色相减混色生成色关系R(红)G(绿)B(蓝)C(青)M(品红)Y(黄)颜色互为反码000111黑001110蓝010101绿011100青100011红101010品红110001黄111000白表3-1RGB相加混色与CMY相减混色的关系16相加混色相减混色生成色关系R(红)G(绿)B(蓝)C(青)M 相加色与相减色之间有一个直接的关系，自然就可以把显示的颜色转换成输出打印的颜色。相加混色与相减混色之间成对出现互补色。假设RGB彩色空间和CMY彩色空间使用1个正立方体表示，也可表示出这种色彩的互补性，如图3-8所示。

图3-8RGB彩色空间和CMY彩色空间的表示法17 相加色与相减色之间有一个直接的关系，自然就可以把显示的颜色3.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理

彩色空间表示及其转换颜色的表示183.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理I(Y)亮度：光的强和弱。H色调：光的波长、人眼的感觉(反映)颜色(的根本特征)。S饱和度：颜色渗入白光的程度(表示)颜色深浅的程度。2.亮度、色调、饱和度19I(Y)亮度：光的强和弱。2.亮度、色调、饱和度19一幅图像颜色的表示一幅图像f〔x，y〕其分辨率为512512256256f(x0,y0)f(x511,y0)f(x0,y511)f(x511,y511)20一幅图像颜色的表示一幅图像f〔x，y〕f(x0,y0)f(xYXf(x,y)XY的离散化称为采样f〔x，y〕值的离散化称为量化f(x0,y0)y0

x0位图21YXf(x,y)XY的离散化称为采样f(x0多媒体计算机处理图像和视频，首先必须把连续的图像函数f(x,y)进展空间和幅值的离散化处理。采样和量化22多媒体计算机处理图像和视频，首先必须把连续的图像函采样：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。数字化：两种离散化结合在一起，叫做数字化.离散化的结果称为数字图像。采样和量化23采样：空间连续坐标(x,y)的离散化，叫做采样；采样和量化2视频图像的表示PAL制25帧/秒NTSC制30帧/秒图像是二维数据视频是三维数据24视频图像的表示PAL制25帧/秒图像是二维数据彩色电视制式 国际上采用三种兼容制彩色电视制式，即： (1)正交平衡调幅制NTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee，国家电视制式委员会)。这种制式在美国、加拿大、大局部西半球国家、台湾、日本、韩国、菲律宾采用。(2)逐行倒相正交平衡调制PAL(Phase-AlternativeLine)。这种制式在我国、西德、英国、朝鲜采用。 (3)顺序传送彩色与存储制SECAM(SequentialCouleuràMémorire(法文))。这种制式在法、俄、东欧等国家使用。25彩色电视制式 国际上采用三种兼容制彩色电视制式，即：25RGB彩色空间YUV彩色空间YIQ彩色空间HSI彩色空间

26RGB彩色空间26(1)RGB彩色空间任意颜色的光F，其配色方程可写成：F=r[R]+g[G]+b[B]其中r、g、b为三个系数

r+g+b=1

3.彩色空间27(1)RGB彩色空间3.彩色空间27RGB和黑白电视信号不兼容，希望空中发射的信号转换成YUV信号。当白光的亮度用Y来表示时，它和红、绿、蓝三色的关系可用如下方程描述：Y=0.299R+0.587G+0.114B28RGB和黑白电视信号不兼容，希望空中发射的信号转换成(2)YUV彩色空间PAL用YUV空间NTSC用YIQ空间亮度Y色差UV29(2)YUV彩色空间29Y=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。30Y=0.3R+0.59G+0.11B30

Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B3131实现:运放YRGB32运放YRGB32〔3〕YIQ彩色空间大量实验统计，人眼对红黄之间的颜色变化最敏感，而分辨蓝和紫之间颜色变化最不敏感。所以把相角为123的橙色〔红黄之间的颜色〕及其相反相角的303的青色定义为I轴。与I正交的色度信号轴，通过33—0—213线，叫Q轴。

。。。。。33〔3〕YIQ彩色空间。。。。。33。。。。〔3〕YIQ彩色空间I=VCos33-USin33Q=VSin33+UCos3334。。。。〔3〕YIQ彩色空间34H：Hue代表色调〔纯度、颜色〕S：Saturation代表饱和度I：Intensity代表亮度、强度〔4〕HSI空间35H：Hue代表色调〔纯度、颜色〕〔4〕HSI空间35

R143——>31

G143——>31

B31——>255

H

60——>240

S

180——>180

I

105——>105例:黄色=>蓝色36R143——>31例:黄色=>蓝色36用YUV和YIQ的好处：(1).亮度信号Y解决了彩色电视机与黑白电视的兼容问题。

37用YUV和YIQ的好处：(1).亮度信号Y解决了彩色电视用YUV和YIQ的好处：(2).大量实验说明，人眼对色差信号不敏感，而对亮度信号特别敏感。38用YUV和YIQ的好处：(2).大量实验说明，人眼对色差用YUV和YIQ的好处：Y带宽4.43MHz〔PAL〕〔因为敏感〕U、V带宽1.3MHz(因为不敏感)电视台的一个节目频道为6M39用YUV和YIQ的好处：Y带宽4.43MHz〔PAL〕(3).传输电视信号VU相角幅度40(3).传输电视信号VU相角幅度40由于人眼对亮度信号敏感，选择量化的比例为：

(4).量化比例Y:U:V=8:4:4Y:U:V=8:2:2Y:U:V=8:8:841由于人眼对亮度信号敏感，选择量化的比例为：(4(4).量化比例XY0Y1Y2Y3Y4UV42(4).量化比例XY0Y1Y2Y3Y4UV42RGB与YUV和YIQ之间的转换HSI空间与RGB之间的转换4.彩色空间的转换43RGB与YUV和YIQ之间的转换4.彩色空间的转换43

Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B〔1〕RGB与YUV之间的转换44〔1〕RGB与YUV之间的转换44Y0.30.590.11RI=0.6-0.28-0.32GQ0.21-0.520.31B

〔2〕RGB与YIQ之间的转换45〔2〕RGB与YIQ之间的转换45HSI彩色空间与RGB彩色空间之间的转换46HSI彩色空间与RGB彩色空间之间的转换46第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工作原理

彩色空间表示及其转换黑白全电视信号和彩色全电视信号47第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工3.1.1彩色空间表示及其转换已讲内容回忆:三基色原理

彩色空间表示及其转换颜色的表示483.1.1彩色空间表示及其转换已讲内容回忆:三基色原理3.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号2.彩色全电视信号493.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号49电视台利用光电效应实现了把光图像转变为电信号,电视接收机利用电光转换效应把电信号复原为光图像.50电视台利用光电效应实现了把光图像转变为电信号,电视接电视接收的根本过程:从电视机视频检波器解调出的全电视信号,使用同步扫描的方法,通过电视机显像管显示出图像;从电视机鉴相器解调输出的伴音信号,那么通过音频放大器放大后,再送到电视机的扬声器复原成声音.51电视接收的根本过程:从电视机视频检波器解调出的全电视空中发射的经过高频头解出的信号就是全电视信号。二维信号为一维信号扫描扫描:把图像分解为像素,一行一行、一帧一帧地逐个摄取或显示的方法52空中发射的经过高频头解出的信号就是全电视信号。扫描扫扫描方式：

隔行扫描和逐行扫描隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧每一行有正程和逆程。显示图像53扫描方式：

隔行扫描和逐行扫描隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧奇数场偶数场13524654隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧奇数场偶数场12每一行有正程(显示)和逆程〔消隐〕每一场有正程(显示)和逆程〔消隐〕55每一行有正程(显示)和逆程〔消隐〕553.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号彩色全电视信号563.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号56黑白全电视信号57黑白全电视信号57黑白全电视信号同步信号〔场同步，行同步〕图象信号〔正程〕复合消隐信号〔行逆程-行消隐〕〔场消隐〕58黑白全电视信号同步信号〔场同步，行同步〕58黑白全电视信号黑白全电视信号的组成

从内容上看全电视信号从时间上看全电视信号从幅度上看全电视信号59黑白全电视信号黑白全电视信号的组成59行消隐场消隐行同步场同步图像信号复合消隐信号复合同步信号从内容上看全电视信号：奇数场同步偶数场同步60行消隐场消隐行同步场同步图像信号复合消隐信号复合同步信号从内黑白全电视信号黑白全电视信号的组成

从内容上看全电视信号从时间上看全电视信号从幅度上看全电视信号61黑白全电视信号黑白全电视信号的组成61每行时间为64μsAOB正程(图像信号)从A-O，逆程(消隐信号)从O-B

11.8μs+250ns从时间上看全电视信号—62每行时间为64μsAOB正程(图像信号)从A-O，逆程(消隐行同步信号宽度

4.7μs+100ns

行延迟

1.3μs+250ns从时间上看全电视信号——63行同步信号宽度

4.7μs+行延迟1.3μs行同步4.7μs逆程11.8μs正程52.2μs每行时间为64μs64行延迟1.3μs行同步4.7μs逆程11.8μs正一帧=

奇数场+偶数场

625行=+

场消隐信号

=

2564

=

=

1611.8μs场同步

=364=192μs65一帧=奇数场+偶数场65黑白全电视信号黑白全电视信号的组成

从内容上看全电视信号从时间上看全电视信号从幅度上看全电视信号66黑白全电视信号黑白全电视信号的组成66峰——峰值为1伏以同步信号作为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。

从幅度上看全电视信号67峰——峰值为1伏从幅度上看全电视信号67——在标准的1V全电平信号中同步信号0.7V--1V0.3V+9mV图像信号0V--0.7V0.7V+20mV

从幅度上看全电视信号68——在标准的1V全电平信号中从幅度上看全电视信号68

峰——峰

值为1伏69峰——峰

值为1伏69黑白全电视信号70黑白全电视信号7071710V1V逆程11.8μs720V1V逆程11.8μs722.彩色全电视信号在现代彩色电视系统中，通常采用YUV彩色空间或YIQ彩色空间，Y为亮度信号它可以与黑白全电视信号兼容，U和V用到载波频率sc调制加到亮度Y上，最后形成彩色全电视信号。732.彩色全电视信号在现代彩色电视系统中，通常采用2.彩色全电视信号彩色全电视信号，如下式所示CVBS=Y+USinsct+KVCossct

scK=+1_742.彩色全电视信号彩色全电视信号，如下式所示_74最后将亮度、复合同步信号混合放大，形成PAL制彩色全电视信号。以100%幅度和100%饱和度(简写为100/100)的彩条信号为例的彩色全电视信号如以下图。75最后将亮度、复合同步信号混合放大，形成PAL制彩色7676第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工作原理

彩色空间表示及其转换黑白全电视信号和彩色全电视信号77第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工3.2视频信息获取技术黑白视频信号获取器工作原理彩色视频信号获取器工作原理783.2视频信息获取技术78黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的作用：把一维的黑白全电视信号数字化后送到存储器中保存把保存在存储器中的视频信号复原为电视信号送到电视机或监视器上79黑白视频信号获取器的工作原理黑白视频信号获取器的作用：79黑白视频信号获取器的工作原理找到信号的头〔同步别离电路、锁相和时序电路〕对该点进展A/D变换保存到FBD/A变换全电视信号显示输出80黑白视频信号获取器的工作原理找到信号的头〔同步别离电路、锁相黑白全电视信号81黑白全电视信号81黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路锁相和时序电路A/D变换器帧存储器的设计D/A变换及显示输出82黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路82〔一〕同步别离电路同步别离行同步场同步奇数场偶数场83〔一〕同步别离电路同步别离行同步场同步奇数场偶数场83〔一〕同步别离电路1.同步别离电路找到行同步、场同步〔奇数场和偶数场〕。同步信号在0.7V~1V，使用限幅〔切头〕放大器。84〔一〕同步别离电路1.同步别离电路84〔一〕同步别离电路入出把行同步和场同步别离出来85〔一〕同步别离电路入出把行同步和场同步别离出来85192us场同步隔64us一个行同步86192us场同步隔64us一个行同步86用积分器和微分器微分行同步信号积分场同步信号2.把场同步和行同步分开87用积分器和微分器2.把场同步和行同步分开873.奇数场和偶数场区别：奇数场的场同步的开场和行同步一致，偶数场场同步在行同步一半处开场。883.奇数场和偶数场88找到奇数场和偶数场后，保存数据时可以做相应的处理。地址计数器2FB地址计数器189找到奇数场和偶数场后，保存数据时可以做相应的处理。地对于奇数场，地址计数器1的最低位置1地址计数器2FB地址计数器1

…..00000

11…..00001

1…..00010

1…..00011

190对于奇数场，地址计数器1的最低位置1地址计数器2FB对于偶数场，地址计数器1的最低位置0地址计数器2FB地址计数器10…..00001

0…..00010

0…..00011

091对于偶数场，地址计数器1的最低位置0地址计数器2FB黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路锁相和时序电路A/D变换器帧存储器的设计D/A变换及显示输出92黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路92(二)锁相和时序电路时序电路的振荡频率和摄像机要一样。检相器校

正压控振荡器640分频器1/640行同步行频锁相电路10MHz93(二)锁相和时序电路时序电路的振荡频率和摄像机要一样。检校锁相系统保证相位差不变。如果相位差变化，那么调整振荡频率，以确保相位差不变。相位差94锁相系统保证相位差不变。相位差94检相器的任务：把相差电压，控制电压保持不变，以保证相差不变。95检相器的任务：95用变容二极管，电压控制电容改变，电容控制振荡频率变化。振荡频率为10MHz。

9696640分频，640计数器。4.校正采用负反响，锁相精度高。9797黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路锁相和时序电路A/D变换器帧存储器的设计D/A变换及显示输出98黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路98〔三〕A/D变换器将获取的信息保存起来后，就要进展A/D变换了。A/D变换的方法很多，用的比较多的是逐次比较法。99〔三〕A/D变换器将获取的信息保存起来后，就要进展比较器D/A数字量模拟输入逐次比较10011…A/D变换器工作原理100比较器D/A数字量模拟输入逐次比较10011…A/D变换器工

逐次比较

76543210101101111101

逐次比较

76543黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路锁相和时序电路A/D变换器帧存储器的设计D/A变换及显示输出102黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路102存储体摄象机输入计算机的I/O口读出显示输出VRAM〔双通道〕并行通道串行通道〔四〕帧存储器的设计103存储体摄象机输入读出显示输出VRAM〔双通道〕并行通道串行黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路锁相和时序电路A/D变换器帧存储器的设计D/A变换及显示输出104黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路104〔五〕D/A变换及显示输出M

把显示缓存的内容(数字信号)经过D/A变换，在监视器或电视机上输出105〔五〕D/A变换及显示输出M把显示缓存的内容(数字信号13471185226401061347118522640106用一个64us的计数器N=

640312.5+312.5=625从计数器中设计所有的消隐信号和同步信号107用一个64us的计数器N=640312.5+312.513471185226401081347118522640108黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路锁相和时序电路A/D变换器帧存储器的设计D/A变换及显示输出109黑白视频信号获取器的工作原理同步别离电路109第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工作原理

彩色空间表示及其转换黑白全电视信号和彩色全电视信号110第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工第3章视频信号的获取与处理本章需要掌握的内容:视频信号获取器的工作原理

彩色空间表示及其转换黑白全电视信号和彩色全电视信号111第3章视频信号的获取与处理本章需要掌握的内容:视频信号获取3.3图像文件格式及其转换 3.3.1分辨率 我们经常遇到的分辨率有两种：显示分辨率和图像分辨率。 1.显示分辨率 显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。例如，显示分辨率为1024*768表示显示屏分成768行，每行显示1024个像素，整个显示屏就含有786432个显像点。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。显示屏上的每个彩色像点由代表R、G、B三种模拟信号的相对强度决定，这些彩色像点就构成一幅彩色图像。1123.3图像文件格式及其转换 3.3.1分辨率112 2.图像分辨率 图像分辨率是指组成一幅图像的像素密度的度量方法。对同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，那么说明图像的分辨率越高，图像看起来就越逼真。相反，图像显得越粗糙。113 2.图像分辨率113 图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图像分辨率确定的是组成一幅图像的像素数目，而显示分辨率确定的是显示图像的区域大小。它们之间的关系是： (1)图像分辨率大于屏幕分辨率时，在屏幕上只能显示局部图像。例如，当图像分辨率为800×600，屏幕分辨率为640×480时，屏幕上只能显示一幅图像的64%左右。 (2)图像分辨率小于屏幕分辨率时，图像只占屏幕的一局部。例如，当图像分辨率为320×240，屏幕分辨率为640×480时，图像只占屏幕的四分之一。114 图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图像分辨率确定的是 3.3.2像素深度 像素深度是指存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的分辨率的。像素深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。例如，一幅彩色图像的每个像素用R、G、B三个分量表示，假设每个分量用8位，那么一个像素共用24位表示，就是说像素的深度为24，每个像素可以是224＝16777216种颜色中的一种。表示一个像素的位数越多，它能表达的颜色数目就越多，而它的深度就越深。115 3.3.2像素深度115 3.3.3真彩色、伪彩色与直接色 搞清真彩色、伪彩色与直接色的含义，对于编写图像显示程序、理解图像文件的存储格式有直接的指导意义，也就能理解为什么用真彩色表示的图像经过VGA显示器显示后却不是原来图像的颜色。 1.真彩色(TrueColor) 真彩色是指组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。116 3.3.3真彩色、伪彩色与直接色116 如果用RGB8∶8∶8方式表示一幅彩色图像，就是R、G、B都用8位来表示，每个基色分量占一个字节，共3个字节，每个像素的颜色就是由这3个字节中的数值直接决定的，可生成的颜色数就是224＝16777216种。用3个字节表示的真彩色图像所需要的存储空间很大，而人的眼睛是很难分辨出这么多种颜色的，因此在许多场合真彩色往往用RGB5∶5∶5来表示，每个彩色分量占5个位，再加1个显示属性控制位，共2个字节，生成的真颜色数目为215＝32K。真彩色示意图如图3-16(a)所示。

117 如果用RGB8∶8∶8方式表示一幅彩色图像，就是R、G、图3-16真彩色和伪彩色图像之间的差异(a)真彩色示意图；(b)伪彩色示意图118图3-16真彩色和伪彩色图像之间的差异118 在许多场合，真彩色图通常是指RGB8:8:8，即图像的颜色数等于224，也常称为全彩色(FullColor)图像。但在显示器上显示的颜色就不一定是真彩色，要得到真彩色图像需要有真彩色显示适配器，目前在PC上用的VGA适配器是很难得到真彩色图像的。 2.伪彩色(PseudoColor) 伪彩色图像的每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作彩色查找表(ColorLook-UpTable，CLUT)的表项入口地址去查找一个显示图像时使用的R、G、B强度值，用查找出的R、G、B强度值产生的彩色称为伪彩色。119 在许多场合，真彩色图通常是指RGB8:8:8，即图像的颜 彩色查找表是一个事先做好的表，表项入口地址也称为索引号。例如，16种颜色的查找表，0号索引对应黑色，…，15号索引对应白色。彩色图像本身的像素数值和彩色查找表的索引号有一个变换关系，这个关系可以使用Windows95/98定义的变换关系，也可以使用用户自己定义的变换关系。使用查找表得到的数值显示的彩色是真的，但不是图像本身真正的颜色，它没有完全反映原图的彩色，所以称之为伪彩色，如图3-16(b)所示。120 彩色查找表是一个事先做好的表，表项入口地址也称为索引号。 3.直接色(DirectColor) 每个像素值可分为R、G、B三个分量，每个分量作为单独的索引值对像素值作变换，也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度。用变换后得到的R、G、B强度值产生的彩色称为直接色，它的特点是对每个基色进展变换。 直接色系统产生的颜色与真彩色系统的一样之处是都采用R、G、B分量决定基色强度，不同之处是前者的基色强度直接用R、G、B决定，而后者的基色强度由R、G、B经变换后决定。因而这两种系统产生的颜色就有差异。试验结果说明，使用直接色在显示器上显示的彩色图像看起来真实且很自然。

121 3.直接色(DirectColor)121 直接色系统与伪彩色系统的一样之处都是采用查找表，不同之处是前者对R、G、B分量分别进展变换，后者是把整个像素当作查找表的索引值进展彩色变换。 3.3.4图像的种类 1.矢量图与点位图 在计算机中，表达图像和计算机生成的图形图像有两种常用的方法：一种叫做矢量图(VectorBasedImage)法，另一种叫做点位图(BitMappedImage)法。虽然这两种生成图的方法不同，但在显示器上显示的结果几乎没有什么差异。122 直接色系统与伪彩色系统的一样之处都是采用查找表，不同之处是 矢量图用一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等。这种方法实际上是以数学方法来描述一幅图，然后变成许许多多的数学表达式，再经过编程后，用语言来表达。在计算显示图时，往往能看到画图的过程。绘制和显示这种图的软件通常称为绘图程序(drawprograms)。 矢量图有许多优点。例如，当需要管理每一小块图像时，矢量图法非常有效；目标图像的移动、缩小/放大、旋转、拷贝、属性的改变(如线条变宽/变细、颜色的改变)也很容易做到；可以把一样的或类似的图当作图的构造块，并把它们存到图库中，这样不仅可以加速画的生成，而且可以减小矢量图文件的大小。123 矢量图用一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线 然而，当图变得很复杂时，计算机就要花费很长的时间去执行绘图指令。此外，对于一幅复杂的彩色照片(例如一幅真实世界的彩照)，恐怕很难用数学来描述，因而就不用矢量法表示，而是采用点位图法表示。 点位图法与矢量法大不一样，它是把一幅彩色图分成许许多多的像素，每个像素用假设干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。因此一幅图由许许多多描述每个像素的数据组成，这些数据通常称为图像数据，而这些数据作为一个文件来存储，这种文件又称为图像文件。如要画或者编辑点位图，那么用类似于绘制矢量图的软件工具，这种软件称为画图程序(PaintPrograms)。124 然而，当图变得很复杂时，计算机就要花费很长的时间去执行绘图 点位图的获取通常用扫描仪，以及摄像机、录像机、激光视盘与视频捕捉卡一类设备，通过这些设备可以把模拟的图像信号变成数字图像数据。 点位图文件占据的存储器空间比较大。影响点位图文件大小的因素主要有两个，即图像分辨率和像素深度。分辨率越高，也就是组成一幅图的像素越多，图像文件就越大；像素深度越深，也就是表达单个像素的颜色和亮度的位数越多，图像文件就越大。而矢量图文件的大小那么主要取决于图的复杂程度。125 点位图的获取通常用扫描仪，以及摄像机、录像机、激光视盘与视 矢量图与点位图相比，显示点位图文件比显示矢量图文件要快；矢量图侧重于“绘制〞、去创造，而点位图偏重于“获取〞、去“复制〞；矢量图和点位图之间可以用软件进展转换。由矢量图转换成点位图采用光栅化(Rasterizing)技术，这种转换也相对容易；由点位图转换成矢量图用跟踪(Tracing)技术，这种技术在理论上讲是容易的，但在实际中很难实现，对复杂的彩色图像尤其如此。 2.灰度图与彩色图 灰度图(Gray-scaleImage)按照灰度等级的数目划分。只有黑白两种颜色的图像称为单色图像(MonochromeImage)，也称二值图。图中的每个像素值用1位存储，它的值只有“0〞或者“1〞。一幅640×480的单色图像需要占据37.5KB的存储空间。〔640×480/8/1024〕126 矢量图与点位图相比，显示点位图文件比显示矢量图文件要快；矢 灰度图像可以表示层次。如果每个像素的像素值用一个字节表示，灰度值级数就等于256级，每个像素值可以是0～255之间的任何一个值，一幅640×480的灰度图像就需要占据300KB的存储空间。(640×480×8/1024/8) 彩色图像(ColorImage)可按照颜色的数目来划分。例如，256色图像和真彩色(224＝16777216种颜色)等。彩色图像需要更大的存储空间。 许多24位彩色图像是用32位存储的，这附加的8位叫做α通道，它的值叫做α值，它用来表示该像素如何产生特技效果。

127 灰度图像可以表示层次。如果每个像素的像素值用一个字节表示， 使用真彩色表示的图像需要很大的存储空间，在网络上传输也很费时间。由于人的视觉系统的颜色分辨率不高，因此在没有必要使用真彩色的情况下就尽可能不要使用。128 使用真彩色表示的图像需要很大的存储空间，在网络上传输也很费 3.3.5图形图像的文件格式 在微型机中，为了存取信息方便将某一信息集合集中于一个名字之下，这就构成了一个文件。在多媒体中，无论是音频信息还是视频图像信息都是以文件的形式进展存放的。显而易见，假设对采集、编码、数据压缩后的视频信号进展存储，那么必定以一定的数据格式进展存放，并赋予它一个文件名。当需要取出视频数据时，便可根据文件的名称找到数据文件，将其读出并进展处理和显示。 为了使数据文件便于使用和交换，在构成文件时，必须规定文件的格式。只有大家都知道文件的存储格式，并都遵循文件格式的规定，才能便于信息的交换和管理。这对于开发视频应用软件的人员来说尤其重要。否那么，你所开发的软件别人将无法使用。129 3.3.5图形图像的文件格式1291．静态图形与图像文件格式

常见的静态图形与图像格式包括BMP、TIF、GIF、PSD、WMF、TGA、PNG、PCX、JPG、MPT、DIB、PCP、PCD等。2．动态动画与数字视频文件格式常见的动态动画文件：FLIC文件格式、MMM文件格式、SWF文件格式等常见的数字视频文件格式：AVI文件格式，ASF文件格式、MOV文件格式、MPG文件格式、DAT文件格式等1301．静态图形与图像文件格式130本章小结本章的知识点分为根底知识、如何将视频信号送到计算机中、视频信号实时处理的方法和实现技术、视频信号显示输出技术等四个方面，概括如下：［根底知识］黑白全电视信号颜色的根本概念彩色空间表示彩色空间转换彩色全电视信号［如何将视频信号送到计算机中］黑白视频信号获取器的工作原理数字式锁相和数字式解码彩色视频信号获取器的工作原理131本章小结本章的知识点分为根底知识、如何将视频信号送到计算机中本章小结掌握：黑白全电视信号的组成、彩色全电视信号的组成。理解：彩色空间的表示及转换、图像文件格式及转换。132本章小结掌握：黑白全电视信号的组成、彩色全电视信号的组成。本章小结如何获取视频信息，实时处理视频信息以及显示输出视频信息是多媒体计算机关键技术之一，它也是本章讲述的重点内容。为了学好上述内容，还希望同学能够掌握什么是黑白全电视信号？彩色空间表示及彩色空间转换以及什么是彩色全电视信号？这些是根底知识。首先学习掌握颜色中计算机和电视中的表示方法：R、G、B和Y、U、V或YIQ(RGB=>红绿蓝；Y亮度，UV或IQ是色差信号)；其次掌握它们之间的转换，如R:G:BóY:U:V或Y:I:Q的转换公式；还有一个书上没有，需要补充，希望同学掌握的问题是：什么是黑白全电视信号?什么是彩色全电视信号？这个问题是视频信号获取器设计实现的根底。还有许多彩色空间的其它表示方法：如H(Hue色调)S(Saturation饱和度)I(Intensity强度)，CIEXYZ，CIELAB等彩色空间表示法，希望同学能够一般了解一下就可。为了深入学习视频信号获取器的工作原理和设计实现技术，首先要掌握黑白全电视信号视频获取器的工作原理及设计和实现技术；其次要掌握数字式锁相及数字式解码的工作原理；最后要掌握彩色全电视信号视频获取器的工作原理及实现技术；同时也要熟悉视频信号获取器诊断和驱动软件的设计和实现。133本章小结如何获取视频信息，实时处理视频信息以及本章小结彩色空间的表示及其转换，常用的RGB彩色空间、YUV和YIQ彩色空间、HSI彩色空间，以及它们之间的转换、RGB与YUV和YIQ之间的转换、彩色全电视信号的组成，掌握彩色空间的表示及它们之间的转换，是多媒体计算机彩色图形、静态图像以及动态图像处理算法的根底。视频卡的功能分类以及视频卡的工作原理，特别是关于双休存储器的工作原理，彩色全电视信号的数字锁相和数字解码电路的工作原理本章均作了全面的介绍。在实际应用中关于视频卡的安装包括硬件安装和软件安装以及熟练地使用这些根本的技能均要掌握，还有图像文件格式及其转换，静态图像文件格式的表示和动态图像压缩编码文件格式的表示以及转换等。134本章小结彩色空间的表示及其转换，常用的RGB彩练习1.颜色表示法。视觉上的颜色可用亮度、色调和饱和度3个特征来描述，饱和度是指颜色的〔〕。135练习135练习2.RGB和CMY颜色空间。〔课表75页〕在RGB彩色空间中，R〔红〕、G〔绿〕、B〔蓝〕为三基色，青色、品红和黄色分别为红、绿、蓝三色的补色。根据相加混色原理，绿色+品红=〔〕。136练习136练习3.图像表示法。在显示存储器中，表示黑白图像的像素最少需〔〔1〕〕位。彩色图像可以用〔〔2〕〕三基色表示。137练习137练习4.文件格式。计算机中声音、图像信息都是以文件的形式存储的，它们的文件格式有许多种，可以用扩展名来识别，常见的文件格式扩展名有：①BMP②AIF③JPG④WAV⑤GIF⑥VOC其中表示声音文件的〔〔1〕〕，表示图形图像文件的有〔〔2〕〕。〔1〕A.①②③B.①③⑤C.④⑤⑥D.②④⑥〔2〕A.①②③B.①③⑤C.④⑤⑥D.②④⑥答案〔1〕D.②④⑥，即AIF，WAV，VOC〔2〕B.①③⑤，即BMP，JPG，GIF138练习答案〔1〕D.②④⑥，即AIF，WAV，VOC1练习5.颜色模型的应用。显示彩色图像用〔〔1〕〕，打印彩色图像用〔〔2〕〕。〔1〕A.RGB相加混色模型 〔2〕A.RGB相加混色模型 答案〔1〕A.〔2〕B.139练习答案〔1〕A.139练习6.视像数字化。在YUV彩色空间中对YUV分量进展数字化，对应的数字化位数通常采用Y：U：V=〔〕。A.8：4：2 B.8：4：4C.8：8：4 D.4：8：8答案B.140练习答案B.140练习7.在NTSC制式中采用的亮度公式表示为〔〕。A.Y=0.222R+0.707G+0.071BC.Y=0.299R+0.587G+0.114B答案C.141练习答案C.141练习8.在数字视频信息获取与处理过程中，下面哪个处理过程是正确的〔〕。A.A/D变换、采样、压缩、存储、解压缩、D/A变换B.采样、压缩、A/D变换、存储、解压缩、D/A变换C.采样、A/D变换、压缩、存储、解压缩、D/A变换D.采样、D/A变换、压缩、存储、解压缩、A/D变换答案C.142练习答案C.142练习9.帧频率为25帧每秒的制式为〔〕。〔1〕PAL〔2〕SECAM〔3〕NTSC〔4〕YUVA.仅〔1〕B.〔1〕〔2〕答案B.考察对数字视频制式的了解。NTSC制的帧频为30帧每秒，PAL制和SECAM制的帧频率为25帧每秒。143练习答案B.143练习10.国际上常用的视频制式有〔〕。〔1〕PAL制〔2〕SECAM制〔3〕NTSC制〔4〕MPEGA.〔1〕B.〔1〕〔2〕答案C.144练习答案C.144练习11.全电视信号主要由〔〕组成。A.图像信号、同步信号、消隐信号B.图像信号、亮度信号、色度信号C.图像信号、复合同步信号、复合消隐信号D.图像信号、复合同步信号、复合色度信号答案C.145练习答案C.145练习12.彩色全电视信号主要由〔〕组成。A.图像信号、亮度信号、色度信号、复合消隐信号B.亮度信号、色度信号、复合同步信号、复合消隐信号C.图像信号、复合同步信号、消隐信号、亮度信号D.亮度信号、同步信号、复合色度信号、色度信号答案B.146练习答案B.146练习13.在全电视信号中，把〔〕的前沿作为一场的起点。A．奇数场同步信号B．开场场信号C．偶数场同步信号D．场同步基准信号答案A.147练习答案A.147练习14.一幅彩色静态图像(RGB)，设分辨率为512×512，每一种颜色用8bit表示，那么该彩色静态图像的数据量为〔〕。A．256×512×3×8bitB．512×512×3×8×25bitC．256×256×3×8bitD．512×512×3×8bit答案D.148练习答案D.148练习15.彩色可用〔〕来描述。A．亮度B．色调C．颜色D．饱和度E．比照度答案ABD.149练习答案ABD.14916.电视信号图像为黑、白相间的条形如以下图，请画出它的信号波形图〔只画1行〕。15016.电视信号图像为黑、白相间的条形如以下图，请画出它的信号第3章视频信号的获取与处理3.1彩色空间表示及其转换3.2视频信息获取技术3.3图像文件格式及其转换151第3章视频信号的获取与处理3.1彩色空间表示及其转换1第3章视频信号的获取与处理本章重点介绍视频信号获取器的工作原理152第3章视频信号的获取与处理本章重点介绍视频信号获取第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工作原理

彩色空间表示及其转换黑白全电视信号和彩色全电视信号153第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工3.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理

彩色空间表示及其转换颜色的表示1543.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理1.三基色(RGB)的原理：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，这就是色度学中最根本的原理———三基色原理。三基色的选择不是唯一的，三种颜色必须是相互独立的，即任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成。1551.三基色(RGB)的原理：5

红色+绿色=黄色红色+蓝色=品红绿色+蓝色=青色红色+绿色+蓝色=白色156红色+绿色=黄分色棱镜157分色棱镜7 在彩色电视中之所以选用红、绿、蓝作为三基色，其原因如下： (1)人眼对红、绿、蓝三种颜色比较敏感; (2)红、绿、蓝三基色彼此互为独立;(3)红、蓝色分布在可见光谱的两端，绿色处在中间，它们在光谱位置上相隔较远，因而由红、绿、蓝三基色混合而成的彩色较为丰富，几乎能重现自然界的各种彩色。 158 在彩色电视中之所以选用红、绿、蓝作为三基色，其原因如下：8图3-5彩色电视图像的摄取彩色电视就是基于三基色原理，对自然景物及其色彩进展录入、处理、传输并重现彩色图像的。彩色显像管选择R、G、B三基色显示彩色信号，如图3-5所示。159图3-5彩色电视图像的摄取彩色电视就是基于三基色原理，对相加混色和相减混色由三基色原理可知，适中选择三种基色，按不同比例混合，就可引起不同的色彩感觉。合成彩色的亮度是三个基色的亮度之和，而色度(色调和饱和度)那么由三个基色的比例决定。对人眼的混色可分为两类，即相加混色和相减混色。1)相加混色彩色电视将三种基色光按不同比例相混而获得不同彩色光的方法称为相加混色，如RGB混合，如图3-6所示。

160相加混色和相减混色10图3-6RGB相加混色161图3-6RGB相加混色11相加混色按以下两种方法进展。(1)将三种不同亮度的基色光同时投到一个全反射外表上从而合成不同的彩色——直接混合。(2)利用人眼的视觉特性进展相加。 ˙将三种基色光按一定顺序轮流投射到同一外表上，只要轮流速度足够快，人眼产生的感觉就与直接混合时一样。这种方法称时间混合，是顺序制彩色电视的根底。 ˙将三种基色光分别投射到同一外表上邻近的三个点上，只要足够邻近，由于人眼分辨率的限制，也会产生相加混色，这是空间混合。 ˙利用两只眼睛同时分别看两种不同颜色的同一图像，也会产生相加混色效果，这就是生理混合。162相加混色按以下两种方法进展。122)相减混色(CMY相减混色)用彩色墨水或颜料进展混合得到的彩色称为相减混色。之所以称为相减混色，是因为它减少(吸收)了人眼识别颜色所需要的反射光。理论上，任何一种颜色都可以用三种基色颜料按一定比例混合得到。青色(Cyan)、品红(Magenta)、黄色(Yellow)这三种基色颜料混合称为CMY相减混色模型。在相减混色中，当三种基色等量相减时得到黑色；等量黄色(Y)和品红(M)相减而青色为0时，得到红色(R)；等量青色(C)和品红(M)相减而黄色(Y)为0时，得到蓝色；1632)相减混色(CMY相减混色)13图3-7CMY相减混色

等量黄色(Y)和青色相减而品红(M)为0时，得到绿色(G)。三基色相减的结果如图3-7所示。彩色打印机和印刷彩色图片以及画家的颜料色彩都利用了相减混色原理。164图3-7CMY相减混色等量黄色(Y)和按每个像素每种颜色用1位表示，那么相减混色和相加混色各自生成的色彩以及它们之间的关系如表3-1所示。 165按每个像素每种颜色用1位表示，那么相减混色和相加混色各自生成相加混色相减混色生成色关系R(红)G(绿)B(蓝)C(青)M(品红)Y(黄)颜色互为反码000111黑001110蓝010101绿011100青100011红101010品红110001黄111000白表3-1RGB相加混色与CMY相减混色的关系166相加混色相减混色生成色关系R(红)G(绿)B(蓝)C(青)M 相加色与相减色之间有一个直接的关系，自然就可以把显示的颜色转换成输出打印的颜色。相加混色与相减混色之间成对出现互补色。假设RGB彩色空间和CMY彩色空间使用1个正立方体表示，也可表示出这种色彩的互补性，如图3-8所示。

图3-8RGB彩色空间和CMY彩色空间的表示法167 相加色与相减色之间有一个直接的关系，自然就可以把显示的颜色3.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理

彩色空间表示及其转换颜色的表示1683.1彩色空间表示及其转换本节讲课思路:三基色原理I(Y)亮度：光的强和弱。H色调：光的波长、人眼的感觉(反映)颜色(的根本特征)。S饱和度：颜色渗入白光的程度(表示)颜色深浅的程度。2.亮度、色调、饱和度169I(Y)亮度：光的强和弱。2.亮度、色调、饱和度19一幅图像颜色的表示一幅图像f〔x，y〕其分辨率为512512256256f(x0,y0)f(x511,y0)f(x0,y511)f(x511,y511)170一幅图像颜色的表示一幅图像f〔x，y〕f(x0,y0)f(xYXf(x,y)XY的离散化称为采样f〔x，y〕值的离散化称为量化f(x0,y0)y0

x0位图171YXf(x,y)XY的离散化称为采样f(x0多媒体计算机处理图像和视频，首先必须把连续的图像函数f(x,y)进展空间和幅值的离散化处理。采样和量化172多媒体计算机处理图像和视频，首先必须把连续的图像函采样：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。数字化：两种离散化结合在一起，叫做数字化.离散化的结果称为数字图像。采样和量化173采样：空间连续坐标(x,y)的离散化，叫做采样；采样和量化2视频图像的表示PAL制25帧/秒NTSC制30帧/秒图像是二维数据视频是三维数据174视频图像的表示PAL制25帧/秒图像是二维数据彩色电视制式 国际上采用三种兼容制彩色电视制式，即： (1)正交平衡调幅制NTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee，国家电视制式委员会)。这种制式在美国、加拿大、大局部西半球国家、台湾、日本、韩国、菲律宾采用。(2)逐行倒相正交平衡调制PAL(Phase-AlternativeLine)。这种制式在我国、西德、英国、朝鲜采用。 (3)顺序传送彩色与存储制SECAM(SequentialCouleuràMémorire(法文))。这种制式在法、俄、东欧等国家使用。175彩色电视制式 国际上采用三种兼容制彩色电视制式，即：25RGB彩色空间YUV彩色空间YIQ彩色空间HSI彩色空间

176RGB彩色空间26(1)RGB彩色空间任意颜色的光F，其配色方程可写成：F=r[R]+g[G]+b[B]其中r、g、b为三个系数

r+g+b=1

3.彩色空间177(1)RGB彩色空间3.彩色空间27RGB和黑白电视信号不兼容，希望空中发射的信号转换成YUV信号。当白光的亮度用Y来表示时，它和红、绿、蓝三色的关系可用如下方程描述：Y=0.299R+0.587G+0.114B178RGB和黑白电视信号不兼容，希望空中发射的信号转换成(2)YUV彩色空间PAL用YUV空间NTSC用YIQ空间亮度Y色差UV179(2)YUV彩色空间29Y=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。180Y=0.3R+0.59G+0.11B30

Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B18131实现:运放YRGB182运放YRGB32〔3〕YIQ彩色空间大量实验统计，人眼对红黄之间的颜色变化最敏感，而分辨蓝和紫之间颜色变化最不敏感。所以把相角为123的橙色〔红黄之间的颜色〕及其相反相角的303的青色定义为I轴。与I正交的色度信号轴，通过33—0—213线，叫Q轴。

。。。。。183〔3〕YIQ彩色空间。。。。。33。。。。〔3〕YIQ彩色空间I=VCos33-USin33Q=VSin33+UCos33184。。。。〔3〕YIQ彩色空间34H：Hue代表色调〔纯度、颜色〕S：Saturation代表饱和度I：Intensity代表亮度、强度〔4〕HSI空间185H：Hue代表色调〔纯度、颜色〕〔4〕HSI空间35

R143——>31

G143——>31

B31——>255

H

60——>240

S

180——>180

I

105——>105例:黄色=>蓝色186R143——>31例:黄色=>蓝色36用YUV和YIQ的好处：(1).亮度信号Y解决了彩色电视机与黑白电视的兼容问题。

187用YUV和YIQ的好处：(1).亮度信号Y解决了彩色电视用YUV和YIQ的好处：(2).大量实验说明，人眼对色差信号不敏感，而对亮度信号特别敏感。188用YUV和YIQ的好处：(2).大量实验说明，人眼对色差用YUV和YIQ的好处：Y带宽4.43MHz〔PAL〕〔因为敏感〕U、V带宽1.3MHz(因为不敏感)电视台的一个节目频道为6M189用YUV和YIQ的好处：Y带宽4.43MHz〔PAL〕(3).传输电视信号VU相角幅度190(3).传输电视信号VU相角幅度40由于人眼对亮度信号敏感，选择量化的比例为：

(4).量化比例Y:U:V=8:4:4Y:U:V=8:2:2Y:U:V=8:8:8191由于人眼对亮度信号敏感，选择量化的比例为：(4(4).量化比例XY0Y1Y2Y3Y4UV192(4).量化比例XY0Y1Y2Y3Y4UV42RGB与YUV和YIQ之间的转换HSI空间与RGB之间的转换4.彩色空间的转换193RGB与YUV和YIQ之间的转换4.彩色空间的转换43

Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B〔1〕RGB与YUV之间的转换194〔1〕RGB与YUV之间的转换44Y0.30.590.11RI=0.6-0.28-0.32GQ0.21-0.520.31B

〔2〕RGB与YIQ之间的转换195〔2〕RGB与YIQ之间的转换45HSI彩色空间与RGB彩色空间之间的转换196HSI彩色空间与RGB彩色空间之间的转换46第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工作原理

彩色空间表示及其转换黑白全电视信号和彩色全电视信号197第3章视频信号的获取与处理本章讲课思路:视频信号获取器的工3.1.1彩色空间表示及其转换已讲内容回忆:三基色原理

彩色空间表示及其转换颜色的表示1983.1.1彩色空间表示及其转换已讲内容回忆:三基色原理3.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号2.彩色全电视信号1993.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号49电视台利用光电效应实现了把光图像转变为电信号,电视接收机利用电光转换效应把电信号复原为光图像.200电视台利用光电效应实现了把光图像转变为电信号,电视接电视接收的根本过程:从电视机视频检波器解调出的全电视信号,使用同步扫描的方法,通过电视机显像管显示出图像;从电视机鉴相器解调输出的伴音信号,那么通过音频放大器放大后,再送到电视机的扬声器复原成声音.201电视接收的根本过程:从电视机视频检波器解调出的全电视空中发射的经过高频头解出的信号就是全电视信号。二维信号为一维信号扫描扫描:把图像分解为像素,一行一行、一帧一帧地逐个摄取或显示的方法202空中发射的经过高频头解出的信号就是全电视信号。扫描扫扫描方式：

隔行扫描和逐行扫描隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧每一行有正程和逆程。显示图像203扫描方式：

隔行扫描和逐行扫描隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧奇数场偶数场135246204隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧奇数场偶数场12每一行有正程(显示)和逆程〔消隐〕每一场有正程(显示)和逆程〔消隐〕205每一行有正程(显示)和逆程〔消隐〕553.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号彩色全电视信号2063.1.2黑白和彩色全电视信号黑白全电视信号56黑白全电视信号207黑白全电视信号57黑白全电视信号同步信号〔场同步，行同步〕图象信号〔正程〕复合消隐信号〔行逆程-行消隐〕〔场消隐〕208黑白全电视信号同步信号〔场同步，行同步〕58黑白全电视信号黑白全电视信号的组成

从内容上看全电视信号从时间上看全电