像素(pixel): 一個像素通常被視為圖像的最小的完整采樣
我們若把影像放大數倍,會發(fā)現這些連續(xù)色調其實是由許多色彩相近的小方點所組成,這些小方點就是構成影像的最小單位“像素”(Pixel)。這種最小的圖形的單元能在屏幕上顯示通常是單個的染色點。越高位的像素,其擁有的色板也就越豐富,越能表達顏色的真實感。
例如“640乘480顯示器”,它有橫向640像素和縱向480像素(就像VGA顯示器那樣),因此其總數為640 × 480 = 307,200像素。
對于電視視頻,每秒鐘包含幾十幀靜止圖像,每一幀靜止圖像由幾百個行組成,每一行又由幾百個像素點組成。1 秒鐘包含的圖像幀數為幀頻,1 秒鐘包含的總行數為行頻,1 秒鐘包含的總像素數實際上就是相當于視頻帶寬。
從頻域的角度來看,色度信號(UV 色差信號)是插在亮度信號的頻譜的間隙之中的,具體的位置是插在4.43MHz 的地方,帶寬1.3MHz。在接收機中,簡單地說,把收到的信號中的4.43MHz 處的帶寬1.3MHz 的信號取出來就成了色度信號,而把收到的信號中的4.43MHz 處的這個信號濾掉剩下的就是亮度信號。
彩色圖像是怎么還原和顯示出來的:在計算機或電視機的CRT 顯象管中都是用的RGB(紅、綠、藍)三基色合成的方法。 在電視機中,彩色視頻信號首先分解為亮度信號Y 和色度信號,色度信號再分解為U 色差信號和V色差信號,最后由YUV 三個分量經過矩陣運算變換為RGB 信號,以便在顯像管上顯示。 為什么用YUV進行傳輸而不用RGB(注意:最終用RGB顯示):1與黑白圖像兼容,2節(jié)省帶寬,3抗干擾能力強。
CCIR601 標準主要是針對演播室的要求制定的,其中規(guī)定亮度信號的采樣頻率是13.5 MHz,色度信號的采樣頻率是6.75 MHz,采用8 位PCM 編碼。這樣,每行的Y 采樣數為864 個,其中有效的Y 采樣數為720 個。而每行的U 或V 采樣數為432 個,有效的U 或V 采樣數為360 個。平均描述每個像素的YUV 的位數分別為8bit、4bit、4bit,又叫做YUV422 編碼方案(當然還有很多別的方案,如YUV411 等)。國際無線電咨詢委員會還出臺了CCIR656 建議,其中規(guī)定視頻數據的量化值中的0 和255 保留不用,而量化數據串行輸出的順序是:U0、Y0、V0、Y1,U2,Y2,V2,Y3,U4,Y5,V4,Y6,如此循環(huán)。通過上面的討論,我們可以看出,數字視頻流應包含的元素有:奇偶場指示信號FI(有的稱為ODD)、場同步信號、行同步信號、像素時鐘、YUV 數據輸出。在此我們順便計算一下數字視頻流的數據量,每秒的數據量=(720 像素*576 行*25 幀)*2 字節(jié)=20736000 字節(jié),數據率約165Mbps,由此可見數字視頻的數據量之大,數據率之高! |
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