第5章数字视频1

第5章数字视频1内容摘要：

比亮度信号的取样频率低，以减少数字视频的数据量。  色度信号的取样频率有 4种 : 格式 取样频率 平均每个像素的样本数 4:4:4 同亮度信号取样频率 3样本 /像素 4:2:2 亮度信号取样频率的一半 2样本 /像素 4:1:1 亮度信号取样频率的 1/4 /像素 4:2:0 亮度信号取样频率的一半 , /像素 但隔行处理 2020/11/17 南京大学多媒体研究所 25 色度信号的 4种取样格式 4:2:2 亮度信号 色度信号 4:4:4 4:2:0 4:1:1 2020/11/17 南京大学多媒体研究所 26 名称 亮度 (Y) 色度 (Cb, Cr) (行数 /帧 ) (像素 /行 ) (行数 /帧 ) (像素 /行 ) 取样格式 CCIR601 576 720 576 360 4:2:2 CIF 288 360 144 180 4:2:0 QCIF 144 180 72 90 4:2:0 SQCIF 96 128 48 64 4:2:0 常用数字视频信号的规格 (CCIR601 ＝ ITUR 601) – 亮度的取值范围 : 16(黑 ) 235(白 ) – 色度的取值范围 : 16 240 2020/11/17 南京大学多媒体研究所 27 3 视频信号的数字化  视频信号数字化有 2种情况 : 1 模拟复合视频信号的数字化 视频信号 数字化芯片 复合视频信号 Y／ C信号 (Svideo) CCIR601数字视频 24位 RGB数字视频 视频信号 数字化芯片 RGB分量 模拟视频信号 CCIR601数字视频 2 模拟分量视频信号的数字化 . 2020/11/17 南京大学多媒体研究所 28 模拟复合视频信号的数字化 把复合视频信号或Y／ C信号进行模数转换。 例如使用 8位A／ D转换器，得到8位数字化的值 把亮度 (Y)和 2个色度 (C)信号分开。 分离后 Y的数值范围为 4200，仍包含同步和消隐信息；色度信号是经调制的色度信号，取值范围为 0177。 82(NTSC)或0177。 87(PAL)。 接收调制的数字色度信息，经过解调，输出基带 I,Q(NTSC)或 U,V(PAL)色度信号，即恢复出 NTSC或PAL制的色度信号 按需要对对比度、亮度和饱和度进行调节 完成从 YIQ或 YUV颜色空间到 RGB和YCrCb颜色空间的转换 模数转换 Y/C分离 色度信号解调 信号调节 颜色空间转换 复合视频信号 数字视频信号 SVideo信号 2020/11/17 南京大学多媒体研究所 29 分量视频信号的数字化 (方案 1) 低通滤波器 低通滤波器 查找表 A/D A/D A/D 查找表 查找表 低通滤波器 低通滤波器 通和筛选滤 波器 RGB 到YcrCb 转 换 矩 阵 通和筛选滤 波器 MUX MUX 视频时序插入控制 R G B Cb Cr Y 辅助数据 数字 RGB输入 4:2:2 数字视频信号 GAMMA校正 模拟分量电视信号 进行低通滤波 ,防止走样现象的发生 进行取样和 8位 A/D转换 (配置成能产生 16240/235范围内的数据输出 ) 使用 ROM(RAM)组成的查色表实现必要的 γ校正 把采样频率从 降到 ， 产生4:2:2 YCrCb数据输出 2020/11/17 南京大学多媒体研究所 30 分量视频信号的数字化 (方案 2) 低通滤波器 低通滤波器 查找表 A/D A/D A/D 查找表 查找表 低通滤波器 模拟 RGB到YUV 转 换 矩 阵 MUX MUX 视频时序插入控制 R G B Cb Cr Y 辅助数据 4:2:2 数字视频信号 GAMMA校正 Y U V 模拟分量视频信号 进行低通滤波 彩色空间转换 输出范围为 16235(Y)和 16240 (Cr和 Cb)。