《视频信号的数字处理》讲义

视频信号的数字处理

1 视频信号的数字处理

主要内容 数字滤波器原理 伣频信号的数字处理 亮度、色度信号的分离 U、V信号的分离 图像增强 噪声抑制 同步扫描的数字处理 伴音信号的数字化处理

2 主要内容 • 数字滤波器原理 • 视频信号的数字处理 – 亮度、色度信号的分离 – U、V信号的分离 – 图像增强 – 噪声抑制 • 同步扫描的数字处理 • 伴音信号的数字化处理

●数字滤波器原理 数字滤波器主要由延迟电路、数字乘法器和数字加法器 三种基本元件组成。 下图是数字滤波器原理框图 给式是 出能成就游 N舒由型库。 (n)1hz 区从 Qn(万)员 aM-2 里每 图172数学波帮原迎框图空

3 ⚫ 数字滤波器原理 • 数字滤波器主要由延迟电路、数字乘法器和数字加法器 三种基本元件组成。 • 下图是数字滤波器原理框图

●视频信号的数字处理 亮度、色度信号的分离 >∪、V信号的分离 ≯图像增强 噪声抑制

4 ⚫ 视频信号的数字处理 ➢亮度、色度信号的分离 ➢U、V信号的分离 ➢图像增强 ➢噪声抑制

>亮度、色度信号的分离 ◆NTSC制亮度、色度信号的频谱结构 亮度信号 色度信号 ▲|A(f) (n-1)fH n fs (n+1)f (n-1)f+1/2fH nfH+ 1/2fH (n+1)fH+1/2fH 3

5 ➢ 亮度、色度信号的分离 ◆ NTSC制亮度、色度信号的频谱结构 f | A(f) | fsc 亮度信号 色度信号 (n-1)fH nfH (n+1)fH (n-1)fH+1/2fH nfH+1/2fH (n+1)fH+1/2fH

◆模拟电视的亮色分离原理 (a) 图亮色分离电路轎频特性及波形 a)彩色全电视视焕信号波形;(b)陷波电路幅频特性;(c)栉电路幅频特性; (d)亮度信号波形;(e)色度信号波形 6

6 ◆ 模拟电视的亮色分离原理

1=9107: 2 ot=1OTs 1延迟 Y」均衡Y 延迟1 NTSC制 ITH延迟 HoO) 金教字电视奋1行 NTSO ③℃色度带通C 数字式 112 行路工 fu H,C) 2 IMHz fsc=227,5f 速(9) H 2fH 乔湖 分离 H( 27m:28长甲生垂该变的 原理 读(25后 生饮密非窗懿 A产AA二AAA一人一一 fH2 成鲜感增器警率|圆 器誉 4.2MH2 ole 8:NC相全数值号的C分离器甲强 )C分离框图,(b)NTSC制的C频结构!相加型施状滤波器m椭频骑情示容 ,(3相淑纽硫状滤波器的福频特性H(,(。由H+(梳状分离出 亮度信号y,“(由H()分离出的C经带通H数小福色度C分高出的7 7

7 ◆ NTSC 制 数字式 亮、色 分离 原理

◆PAL制亮度、色度信号的频谱结构 Y U U 2 行间置 Yrr v U Y Y Y U 8

8 ◆ PAL制亮度、色度信号的频谱结构

◆PAL制电视的数字式亮色分离原理 PAL 22 12 (4f) T= TH (a IHy() o(n-1)fH fH (n+1)fH (b) HH( A H

9 ◆ PAL制电视的数字式亮色分离原理

H(Z)=-(Z20.z2N+1)+z2N=Z2[1-(z2N+z2) 将Z=e及N=T带入上式得 2(e-j2Ty a+ej2Tn0 经展开得 H(e)==e h(1-cos 2TH) 取绝对值得到幅频关系。画出亮、色分离电路的幅频特性 如上图。可见γ分量对应着滤波器幅度波谷处,而色度信号 的∪、V分量对应着滤波器幅度波峰处。这里的滤波器也像 梳状滤波器,所以,亮、色信号可以采用这种方式精确地 分离。 10

10 ( )] 2 1 [1 2 1 2 1 ( 1) 2 1 ( ) 2N 2N 2N 2N 2N 2N HC Z = − Z  Z + + Z = Z − Z + Z − − − − − 将 及 带入上式得 ，经展开得 取绝对值得到幅频关系。画出亮、色分离电路的幅频特性 如上图。可见Y分量对应着滤波器幅度波谷处，而色度信号 的U、V分量对应着滤波器幅度波峰处。这里的滤波器也像 梳状滤波器，所以，亮、色信号可以采用这种方式精确地 分离。 j Z = e N = TH ( )] 2 1 [1 2 1 ( ) j j2TH  j2TH  j2TH  C H e = e − e + e − − (1 cos 2 ) 2 1 ( ) 2 H j j T HC e e T H = −  − 