1、maxminCII n人眼的對比度靈敏度與鄰近區(qū)域的亮度在空間上的變化人眼的對比度靈敏度與鄰近區(qū)域的亮度在空間上的變化(不均勻性不均勻性)有關(guān)。有關(guān)。n背景亮度變化越劇烈，人眼的對比度靈敏度越低，越難背景亮度變化越劇烈，人眼的對比度靈敏度越低，越難以識別。這種現(xiàn)象稱為視覺的掩蔽效應(yīng)。以識別。這種現(xiàn)象稱為視覺的掩蔽效應(yīng)。 ( )xdxfdxn這樣表示的空間頻率可以理解為從某一觀察點(diǎn)來看，亮這樣表示的空間頻率可以理解為從某一觀察點(diǎn)來看，亮度信號在單位視角內(nèi)周期性變化的次數(shù)，即度信號在單位視角內(nèi)周期性變化的次數(shù)，即 ( )xdxfdn因?yàn)椋阂驗(yàn)椋盒盘栐谛盘栐赟長度內(nèi)變化的周期數(shù)長度內(nèi)變化的周期數(shù)角內(nèi)

2、變化的周期數(shù)角內(nèi)變化的周期數(shù)0180 xmxdfSfraararS222tan200/()180180 xdxmxmfSfrf周/度n當(dāng)眼球跟著畫面中的運(yùn)動物體而轉(zhuǎn)動時(shí)，人眼的當(dāng)眼球跟著畫面中的運(yùn)動物體而轉(zhuǎn)動時(shí)，人眼的分辨力要高于不跟著物體而轉(zhuǎn)動的情況。分辨力要高于不跟著物體而轉(zhuǎn)動的情況。而通常而通常在看電視時(shí)，眼睛是很難跟蹤運(yùn)動中的物體的。在看電視時(shí)，眼睛是很難跟蹤運(yùn)動中的物體的。n 顏色是視覺系統(tǒng)對可見光的感知的結(jié)果。我們看到顏色是視覺系統(tǒng)對可見光的感知的結(jié)果。我們看到的大多數(shù)光不是一種波長的光而是由許多不同波長的大多數(shù)光不是一種波長的光而是由許多不同波長的光組合而成的。的光組合而成的。n

3、根據(jù)格拉茲曼法則：任何一種色彩，可以用合成這一根據(jù)格拉茲曼法則：任何一種色彩，可以用合成這一色彩所需要的色彩所需要的3中基色的數(shù)量來表示。中基色的數(shù)量來表示。例如：選擇紅色（波長例如：選擇紅色（波長=700.00nm),綠色綠色（546.1nm),藍(lán)色（藍(lán)色（435.8nm),用不同的比例合成用不同的比例合成就可以產(chǎn)生不同顏色的光。就可以產(chǎn)生不同顏色的光。n 在亮度變化劇烈的背景上，例如在黑白跳變的邊沿上，在亮度變化劇烈的背景上，例如在黑白跳變的邊沿上，人眼對色彩變化的敏感程度明顯地降低人眼對色彩變化的敏感程度明顯地降低。n 在亮度變化劇烈的背景上，人眼對彩色信號的噪聲在亮度變化劇烈的背景上，

4、人眼對彩色信號的噪聲(例如彩色信號的量化噪聲例如彩色信號的量化噪聲)也不易察覺。這些都體現(xiàn)了也不易察覺。這些都體現(xiàn)了亮度信號對彩色信號的掩蔽效應(yīng)。亮度信號對彩色信號的掩蔽效應(yīng)。結(jié)論：當(dāng)需要傳送的圖像細(xì)節(jié)結(jié)論：當(dāng)需要傳送的圖像細(xì)節(jié)逐行掃描逐行掃描隔行掃描及最后嵌成一幀隔行掃描及最后嵌成一幀隔行掃描示意圖隔行掃描示意圖 在隔行掃描中，電子束掃完第在隔行掃描中，電子束掃完第1 1行后回到第行后回到第3 3行開始的位置行開始的位置接著掃，然后在第接著掃，然后在第5 5、7 7、，行上掃，直到最后一行。奇，行上掃，直到最后一行。奇數(shù)行掃完后接著掃偶數(shù)行，這樣就完成了一幀數(shù)行掃完后接著掃偶數(shù)行，這樣就完成

5、了一幀(frame)(frame)的掃描。的掃描。由此可以看到，隔行掃描的一幀圖像由兩部分組成：由此可以看到，隔行掃描的一幀圖像由兩部分組成：一部分是由奇數(shù)行組成，稱奇數(shù)場，一部分是由奇數(shù)行組成，稱奇數(shù)場，另一部分是由偶數(shù)行組成，稱為偶數(shù)場，另一部分是由偶數(shù)行組成，稱為偶數(shù)場，兩場合起來組成一幀。因此在隔行掃描中，無論是攝象機(jī)還兩場合起來組成一幀。因此在隔行掃描中，無論是攝象機(jī)還是顯示器，獲取或顯示一幅圖像都要掃描兩遍才能得到一幅是顯示器，獲取或顯示一幅圖像都要掃描兩遍才能得到一幅完整的圖像。完整的圖像。 每秒鐘掃描多少行稱為行頻；每秒鐘掃描多少每秒鐘掃描多少行稱為行頻；每秒鐘掃描多少場稱為場

6、頻場稱為場頻 ；每秒掃描多少幀稱幀頻；每秒掃描多少幀稱幀頻ffhhhfhfhfhfxfZkKkHWffZknZfTkTkttnKHWtWHKntWff221maxmax122max2,1)(22中，得將上述關(guān)系代入一幀中的總行數(shù)掃描一幀所用時(shí)間行逆程時(shí)間行正程時(shí)間掃描一行正程時(shí)間其中：ffZkKkHWf221max2一是指黑白電視機(jī)能接收彩色電視廣播，顯示的是黑白圖像，一是指黑白電視機(jī)能接收彩色電視廣播，顯示的是黑白圖像，另一層意思是彩色電視機(jī)能接收黑白電視廣播，顯示的也是黑白另一層意思是彩色電視機(jī)能接收黑白電視廣播，顯示的也是黑白圖像。圖像。所謂色差是指基色信號中的三個(gè)所謂色差是指基色信號中

7、的三個(gè)分量信號分量信號(即即R、G、B)與亮度信號之差。與亮度信號之差。n在在彩色電視中，使用彩色電視中，使用Y、U，V有兩個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)：有兩個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)：Y和和U，V是獨(dú)立的，因此實(shí)現(xiàn)彩色電視和黑白電視兼容，是獨(dú)立的，因此實(shí)現(xiàn)彩色電視和黑白電視兼容，Y分分量可由黑白電視接收機(jī)直接使用而不需做任何進(jìn)一步的處理；量可由黑白電視接收機(jī)直接使用而不需做任何進(jìn)一步的處理；可以利用人的視覺對彩色的分辨力低于對亮度細(xì)節(jié)的分辨力的可以利用人的視覺對彩色的分辨力低于對亮度細(xì)節(jié)的分辨力的特點(diǎn)，將色差信號用比亮度信號（特點(diǎn)，將色差信號用比亮度信號（6MHz）窄的頻帶（）窄的頻帶（1.3MHz）傳送，節(jié)省信號的帶寬，而

8、又不明顯影響重顯彩色圖像的觀看。傳送，節(jié)省信號的帶寬，而又不明顯影響重顯彩色圖像的觀看。n因此，彩色電視系統(tǒng)選擇了一個(gè)亮度信號和兩個(gè)色差信號，而不因此，彩色電視系統(tǒng)選擇了一個(gè)亮度信號和兩個(gè)色差信號，而不直接選擇三個(gè)基色信號進(jìn)行發(fā)送和接收。直接選擇三個(gè)基色信號進(jìn)行發(fā)送和接收。目前世界上現(xiàn)行的彩色電視制式有三種：目前世界上現(xiàn)行的彩色電視制式有三種：NTSC制、制、PAL制和制和SECAM制。這里不包括高清晰度彩色電視制。這里不包括高清晰度彩色電視HDTVNTSC：美國、加拿大等大部分西半球國家，以及日本、：美國、加拿大等大部分西半球國家，以及日本、韓國、菲律賓等國和中國的臺灣采用這種制式。韓國、菲

9、律賓等國和中國的臺灣采用這種制式。PAL：SECAM：法國、前蘇聯(lián)及東歐國家采用這種制式。：法國、前蘇聯(lián)及東歐國家采用這種制式。NTSC制、制、PAL制和制和SECAM制都是兼容制制式。制都是兼容制制式。tfVtstfUEPALVtfVtfUENTSCscscyMscscyM2cos)(2sinE:UQINTSC2cos2sinE、信號代替上式中、系統(tǒng)中，是使用在正統(tǒng)的基帶彩色電視信號：3 復(fù)合電視信號、分離式電視信號和分量電視信號復(fù)合電視信號、分離式電視信號和分量電視信號1）復(fù)合電視信號）復(fù)合電視信號彩色視頻信號再加上有關(guān)的（行、場、副載頻）同彩色視頻信號再加上有關(guān)的（行、場、副載頻）同步信

10、號構(gòu)成了全彩色電視信號或稱全步信號構(gòu)成了全彩色電視信號或稱全電視信電視信號。號。把把亮度信號和色差信號復(fù)合在一起，使用一條信號亮度信號和色差信號復(fù)合在一起，使用一條信號電纜線傳輸。電纜線傳輸。2）分量電視）分量電視信號（在數(shù)字電視和多媒體系統(tǒng)中采用）信號（在數(shù)字電視和多媒體系統(tǒng)中采用）未經(jīng)副載波調(diào)制的未經(jīng)副載波調(diào)制的3個(gè)圖像個(gè)圖像信號：信號：R、G和和B；也；也可以是可以是用亮度用亮度-色差來表示的色差來表示的Y、I、Q或或Y、U、V。3）分離式電視）分離式電視信號（在允許基帶傳送情況下）信號（在允許基帶傳送情況下）是亮度和色差分離的一種電視信號，使用單獨(dú)的兩條是亮度和色差分離的一種電視信號，

11、使用單獨(dú)的兩條信號電纜線，一條用于亮度信號，另一條用于色差信號電纜線，一條用于亮度信號，另一條用于色差信號，這兩個(gè)信號稱為信號，這兩個(gè)信號稱為Y/C信號。它使用信號。它使用4針連接器，針連接器，如圖如圖國際電聯(lián)無線電組國際電聯(lián)無線電組ITU-R制定制定CCIR601標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：n對對PAL制、制、SECAM制，采樣頻率制，采樣頻率fs為為 fs=62525N=15625N=13.5 MHz, N=864，N為每一掃描行上的采樣數(shù)為每一掃描行上的采樣數(shù)目。目。n對對NTSC制，采樣頻率制，采樣頻率fs為為 fs=52529.97N=15734N=13.5 MHz, N=858，N為每一掃描行上的

12、采樣數(shù)目。為每一掃描行上的采樣數(shù)目。國際電聯(lián)無線電組國際電聯(lián)無線電組ITU-R制定標(biāo)準(zhǔn)制定標(biāo)準(zhǔn)CCIR601：CCIR601還規(guī)定還規(guī)定PAL制每幀正程制每幀正程576行，行，NTSC制則為制則為480行行對對PAL制和制和SECAM制的亮度信號，每一條掃描行采制的亮度信號，每一條掃描行采樣樣864個(gè)樣本；對個(gè)樣本；對NTSC制的亮度信號，每一條制的亮度信號，每一條掃描行采樣掃描行采樣858個(gè)樣本。對所有的制式，每一掃個(gè)樣本。對所有的制式，每一掃描行的行正程有效樣本數(shù)均為描行的行正程有效樣本數(shù)均為720個(gè)。個(gè)。ITU-R BT.601ITU-R BT.601的亮度采樣結(jié)構(gòu)的亮度采樣結(jié)構(gòu)(1)(

13、1)4:4:4 4:4:4 它是指在每條掃描線上每它是指在每條掃描線上每4 4個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)取個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)取4 4個(gè)亮度個(gè)亮度Y Y樣本、樣本、4 4個(gè)紅色差個(gè)紅色差CrCr樣本和樣本和4 4個(gè)藍(lán)色差個(gè)藍(lán)色差CbCb樣樣本，這就相當(dāng)于每個(gè)像素用本，這就相當(dāng)于每個(gè)像素用3 3個(gè)樣本表示。個(gè)樣本表示。(2)(2) 4:2:2 4:2:2 這種子采樣格式是指在每條掃描線上每這種子采樣格式是指在每條掃描線上每4 4個(gè)個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)取連續(xù)的采樣點(diǎn)取4 4個(gè)亮度個(gè)亮度Y Y樣本、樣本、2 2個(gè)紅色差個(gè)紅色差CrCr樣本和樣本和2 2個(gè)藍(lán)色差個(gè)藍(lán)色差CbCb樣本，平均每個(gè)像素用樣本，平均每個(gè)像素用2 2個(gè)

14、樣本表示。個(gè)樣本表示。(3) 4:1:1 (3) 4:1:1 這種子采樣格式是指在每條掃描線上每這種子采樣格式是指在每條掃描線上每4 4個(gè)個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)取連續(xù)的采樣點(diǎn)取4 4個(gè)亮度個(gè)亮度Y Y樣本、樣本、1 1個(gè)紅色差個(gè)紅色差CrCr樣本和樣本和1 1個(gè)藍(lán)色差個(gè)藍(lán)色差CbCb樣本，平均每個(gè)像素用樣本，平均每個(gè)像素用1.51.5個(gè)樣本表示。個(gè)樣本表示。(4) 4:2:0 (4) 4:2:0 在視頻圖像的壓縮編碼中，經(jīng)常使用。在視頻圖像的壓縮編碼中，經(jīng)常使用。這種格式中，亮度和色差信號的取樣頻率與這種格式中，亮度和色差信號的取樣頻率與4:2:2 4:2:2 相相同，但色差信號的行數(shù)為同，但色差信號的行數(shù)為4:2:24:2:2格式的格式的1/21/2，因而色，因而色差信號樣點(diǎn)所構(gòu)成矩陣大小只是亮度矩陣的差信號樣點(diǎn)所構(gòu)成矩陣大小只是亮度矩陣的1/41/4(1) H.261, H.263(1) H.261, H.263和和MPEG-1MPEG-1這是這是H.261, H.263H.261, H.263和和MPEG-1MPEG-1使用的子采樣格式。在水平方向的使用的子采樣格式。在水