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射频信号及视频压缩编码的基本概念

发布时间:2020-06-30 23:27:13 阅读: 来源:竹笋类厂家

一、NTSC彩色电视制式:

本文引用地址:它是1952年由美国国家电视标准委员会指定的彩色电视广播标准,它采用正交平衡调幅的技术方式,故也称为正交平衡调幅制。美国、加拿大等大部分西半球国家以及中国的台湾、日本、韩国、菲律宾等均采用这种制式。

二、PAL制式:

它是西德在1962年指定的彩色电视广播标准,它采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方法,克服了NTSC制相位敏感造成色彩失真的缺点。西德、英国等一些西欧国家,新加坡、中国大陆及香港,澳大利亚、新西兰等国家采用这种制式。PAL制式中根据不同的参数细节,又可以进一步划分为G、I、D等制式,其中PAL-D制是我国大陆采用的制式。

三、SECAM制式:

SECAM是法文的缩写,意为顺序传送彩色信号与存储恢复彩色信号制,是由法国在1956年提出,1966年制定的一种新的彩色电视制式。它也克服了NTSC制式相位失真的缺点,但采用时间分隔法来传送两个色差信号。使用SECAM制的国家主要集中在法国、东欧和中东一带。

为了接收和处理不同制式的电视信号,也就发展了不同制式的电视接收机和录像机。

一、高频或射频信号

为了能够在空中传播电视信号,必须把视频全电视信号调制成高频或射频(RF-RadioFrequency)信号,每个信号占用一个频道,这样才能在空中同时传播多路电视节目而不会导致混乱。我国采样PAL制,每个频道占用8MHz的带宽;美国采用NTSC制,电视从2频道至69频道,每个频道的带宽为4MHz,电视信号频带共占用54MHz至806MHz的信道。有线电视CATV(CableTelevision)的工作方式类似,只是它通过电缆而不是通过空中传播电视信号。

电视机在接收受到某一频道的高频信号后,要把全电视信号从高频信号中解调出来,才能在屏幕上重现视频图像。

二、复合视频信号

复合视频(CompositeVideo)信号定义为包括亮度和色度的单路模拟信号,也即从全电视信号中分离出伴音后的视频信号,这时的色度信号还是间插在亮度信号的高端。由于复合视频的亮度和色度是间插在一起的,在信号重放时很难恢复完全一致的色彩。这种信号一般可通过电缆输入或输出到家用录像机上,其信号带宽较窄,一般只有水平240线左右的分解率。早期的电视机都只有天线输入端口,较新型的电视机才备有复合视频输入和输出端(VideoIn,VideoOut),也即可以直接输入和输出解调后的视频信号。视频信号已不包含高频分量,处理起来相对简单一些,因此计算机的视频卡一般都采用视频输入端获取视频信号。由于视频信号中已不包含伴音,故一般与视频输入、输出端口配套的还有音频输入、输出端口(Audio-In、Audio-Out),以便同步传输伴音。因此,有时复合式视频接口也称为AV(AudioVideo)口。

三、S-Video信号

目前有的电视机还备有两分量视频输入端口(S-VideoIn),S-Video是一种两分量的视频信号,它把亮度和色度信号分成两路独立的模拟信号,用两路导线分别传输并可以分别记录在模拟磁带的两路磁迹上。

这种信号不仅其亮度和色度都具有较宽的带宽,而且由于亮度和色度分开传输,可以减少其互相干扰,水平分解率可达420线。与复合视频信号相比,S-Video可以更好地重现色彩。

两分量视频可来自于高档摄像机,它采用两分量视频的方式记录和传输视频信号。其它如高档录像机、激光视盘LD机的输出也可按分量视频的格式,其清晰度比从家用录像机获得的电视节目的清晰度要高得多。

不同制式的电视机只能接收和处理其对应制式的电视信号。当然,目前也发展了多制式或全制式的电视机,这为处理和转换不同制式的电视信号提供了极大的方便。全制式电视机可在各国各地区使用,而多制式电视机一般为指定范围的国家生产。如PanasonicTC-2188M多制式电视机,适用于PAL-D,I制和NTSC(3.58)制,也即它可以在中国大陆(PAL-D)、香港(PAL-I)和日本(NTSC3.58)使用。

视频序列的SMPTE表示单位

通常用时间码来识别和记录视频数据流中的每一帧,从一段视频的起始帧到终止帧,其间的每一帧都有一个唯一的时间码地址。根据动画和电视工程师协会SMPTE(SocietyofMotionPictureandTelevisionEngineers)使用的时间码标准,其格式是:小时:分钟:秒:帧,或hours:minutes:seconds:frames。一段长度为00:02:31:15的视频片段的播放时间为2分钟31秒15帧,如果以每秒30帧的速率播放,则播放时间为2分钟31.5秒。

根据电影、录像和电视工业中使用的帧率的不同,各有其对应的SMPTE标准。由于技术的原因NTSC制式实际使用的帧率是29.97fps而不是30fps,因此在时间码与实际播放时间之间有0.1%的误差。为了解决这个误差问题,设计出丢帧(drop-frame)格式,也即在播放时每分钟要丢2帧(实际上是有两帧不显示而不是从文件中删除),这样可以保证时间码与实际播放时间的一致。与丢帧格式对应的是不丢帧(nondrop-frame)格式,它忽略时间码与实际播放帧之间的误差。

视频压缩编码的基本概念

视频压缩的目标是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据率。视频压缩比一般指压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。由于视频是连续的静态图像,因此其压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处,但是运动的视频还有其自身的特性,因此在压缩时还应考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。在视频压缩中常需用到以下的一些基本概念:

一、有损和无损压缩:

在视频压缩中有损(Lossy)和无损(Lossless)的概念与静态图像中基本类似。无损压缩也即压缩前和解压缩后的数据完全一致。多数的无损压缩都采用RLE行程编码算法。有损压缩意味着解压缩后的数据与压缩前的数据不一致。在压缩的过程中要丢失一些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息,而且丢失的信息不可恢复。几乎所有高压缩的算法都采用有损压缩,这样才能达到低数据率的目标。丢失的数据率与压缩比有关,压缩比越小,丢失的数据越多,解压缩后的效果一般越差。电度表相关文章:电度表原理

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