第3章-视频信息获取处理与显示技术上要点

第三章视频信息获得、

处理与显示技术3.1彩色空间表示及其转换3.2视频信息获得技术11颜色的基本概念一幅图像f（x，y）其辨别率为51251225625621颜色的基本概念PAL制25帧/秒NTSC制30帧/秒图像是二维数据视频是三维数据3多媒体计算机处理图像和视频，首先必需把连续的图像函数f(x,y)进行空间和幅值的离散化处理。采样和量化4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5YXf(x,y)XY的离散化称为采样f（x，y）值的离散化称为量化6I(Y)亮度：光的强和弱。H色调：光的波长、人眼的感觉(反映)颜色(的基本特征)。S饱和度：颜色渗入白光的程度(表示)颜色深浅的程度。亮度、色调、饱和度7红+白光粉红色饱和度下降红+另一种颜色的光色调发生变更亮度、色调、饱和度8三基色(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，这就是色度学中最基本的原理———三基色原理。9

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10分色棱镜11选色膜的反射与透射12RGB和黑白电视信号不兼容，希望空中放射的信号转换成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+0.114B131.RGB空间随意颜色的光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

2彩色空间142.YUV和YIQ彩色空间PAL用YUV空间NTSC用YIQ空间亮度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实现:运放YRGB18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。

19用YUV和YIQ的好处：(2).大量试验表明，人眼对色差信号不敏感，而对亮度信号特殊敏感。20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6M21(3).传输电视信号VU相角幅度22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=8:8:823

RGB与YUV和YIQ之间的转换

HSI空间与RGB之间的转换3彩色空间的转换24

Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B（1）RGB与YUV之间的转换25Y0.30.590.11RI=0.6-0.28-0.32GQ0.21-0.520.31B

（2）RGB与YIQ之间的转换26H：Hue代表色调（纯度、颜色）S：Saturation代表饱和度I：Intensity代表亮度、强度

（3）HSI空间27HSI彩色空间与RGB彩色空间之间的转换28R143——>31G143——>31B31——>255H60——>240S180——>180I105——>105例:黄色=>蓝色294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30空中放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31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。32隔行扫描

奇数场+偶数场=1帧奇数场偶数场33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）344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35一、黑白全电视信号黑白全电视信号的组成从时间上看全电视信号从幅度上看全电视信号361).黑白全电视信号黑白全电视信号主要由三个部分组成：图像信号复合消隐信号复合同步信号371).黑白全电视信号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38每行时间为64μsAOB正程(图像信号)从A-O，52.2μs逆程(消隐信号)从O-B

11.8μs+250ns2).从时间上看全电视信号—39行同步信号宽度

4.7μs+100ns

行延迟

1.3μs+250ns2).从时间上看全电视信号——40行延迟1.3μs行同步4.7μs逆程11.8μs正程52.2μs每行时间为64μs41一帧=

奇数场+偶数场

625行=

312.5+312.5

场消隐信号

=

2564

+11.8=

1600+11.8

=

1611.8μs场同步

=364=192μs42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，依据图像的灰度而变更。3).从幅度上看全电视信号43——3).从幅度上看全电视信号在标准的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

44同步信号

0.7V--1V图像信号

0V--0.7V

峰——峰

值为1伏45行延迟1.3μs0V行同步信号宽度

4.7μs0.7V1V逆程11.8μs52.2

μs11.8μs46黑白全电视信号474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482.彩色全电视信号在现代彩色电视系统中，通常接受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，最终形成彩色全电视信号。492.彩色全电视信号彩色全电视信号，如