《多媒体技术基础》课程教学课件（PPT讲稿）第9章 数字电视基础

多媒体技术基础 第9章 数字电视基础

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 2/45 第9章 数字电视基础目录 9.1 模拟彩色电视制 9.1.1 电视与电视制 9.1.2 重现彩色图像的过程 9.1.3 彩色电视制 9.1.4 国际彩色电视标准 9.2 电视扫描和同步 9.2.1 电视的扫描方式 9.2.2 PAL制的扫描特性 9.2.3 NTSC制的扫描特性 9.2.4 SECAM制的扫描特性 9.3 彩色电视信号的类型 9.3.1 复合电视信号 9.3.2 分量电视信号 9.3.3 S-Video信号 9.4 电视图像数字化 9.4.1 数字化方法 9.4.2 BT.601数字化标准 9.4.3 CIF电视图像格式 9.5 图像子采样 9.5.1 图像子采样概要 9.5.2 4:4:4 YCbCr格式 9.5.3 4:2:2 YCbCr格式 9.5.4 4:1:1 YCbCr格式 9.5.5 4:2:0 YCbCr格式 9.6 数字电视 9.6.1 数字电视是什么 9.6.2 数字电视的原理 9.6.3 数字电视的标准 9.7 数字电视图像格式 9.7.1 数字电视图像格式简介 9.7.2 数字电视图像格式参数 9.7.3 SDTV格式 9.7.4 EDTV格式 9.7.5 HDTV格式

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 3/45 9.1 模拟彩色电视制 ◼ 电视是什么 ➢ 英文“television”的译名，简写为TV ◼ tele来自希腊语，表示far(远) ◼ vision来自拉丁语，表示看到的景物 ➢ 捕获、广播和重现活动图像和声音的远程通信系统 ➢ 两种类型的电视系统 ◼ 黑白电视(black & white TV ): 重现黑白图像的电视系统 ◼ 彩色电视(color television): 近似重现彩色图像的电视系统 注：彩色电视是在黑白电视基础上发展起来的，因此彩色电 视系统的许多特性，如扫描、同步等都与黑白电视相同

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 4/45 9.1 模拟彩色电视制(续1) ◼ 重现彩色图像的过程 ➢ 图9-1说明用彩色摄像机摄取自然景物、转换彩色分 量信号和在彩色显示器上重现自然景物的过程 ➢ 使用Y，C1，C2传输的两个重要优点： ◼ Y和色差(C1，C2)是相互独立的，因此彩色电视接收机和 黑白电视接收机可同时接收彩色电视信号 ◼ 可利用人的视觉特性来节省信号的带宽和功率 彩色电视 摄像机 RGB 转换为 YC1C2 YC1C2 转换为 RGB R Y G B R G B C1 C2 被摄对象 彩色显示器 图9-1 彩色图像重现过程

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 5/45 9.1 模拟彩色电视制(续2) ◼ 电视制(television system) ➢ 传输图像和声音的方法 ➢ 黑白电视制 ◼ 按其扫描参数、电视信号带宽以及射频特性划分，目前世 界上在用和不再使用的黑白电视制共有14种 (www.answers.com/Broadcast television systems) ➢ 彩色电视制 ◼ 按照在黑白电视系统上处理三种基色信号的方式，目前世 界上定义了三种互不兼容的模拟彩色电视制: ◆ NTSC制 ◆ PAL制 ◆ SECAM制 ◼ HDTV是还没有推广的高清晰度数字电视标准

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 6/45 9.1 模拟彩色电视制(续3) ◼ NTSC彩色电视制 ➢ 20世纪50年代初美国国家电视系统委员会(National Television Systems Committee，NTSC)制定的彩色电 视广播标准 ◼ 美国、加拿大等大部分西半球国家以及日本、韩国、菲律 宾和台湾地区采用 ➢ 正交幅度调制(quadrature amplitude modulation, QAM) ➢ 主要特性包括 ◼ 图像的宽高比为4:3，525条扫描线，隔行扫描，30帧每秒， 视像带宽为4.2 MHz，使用YIQ信号，色度信号用正交幅度 调制(QAM)，声音用调频制(FM)，总的电视通道带宽为6 MHz

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 7/45 9.1 模拟彩色电视制(续4) ◼ PAL彩色电视制 ➢ 德国(当时的西德)于1963年披露并于1967年开播的 彩色电视广播标准 ◼ 德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用 这种制式。由于使用的一些参数细节不同，因此PAL制有 PAL-G，PAL-I和PAL-D等制式。其中，PAL-D是我国大陆 采用的制式。 ➢ 逐行倒相(Phase-Alternative Line，PAL)彩色电视制 ◼ 由于它也采用正交幅度调制，因此也称逐行倒相正交平衡 调幅制，是为克服NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的 缺点而开发的。其中，“逐行倒相”的意思是颜色分量V 的相位每隔一行反相一次。 ➢ 主要特性包括 ◼ 图像的宽高比为4:3，625条扫描线，隔行扫描，25帧图像 每秒，视像带宽至少为4 MHz，使用YUV颜色模型，色度 信号用正交幅度调制，声音用调频制(FM)，总的电视通道 带宽为8 MHz

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 8/45 9.1 模拟彩色电视制(续5) ◼ SECAM制 ➢ 法文Sequential Coleur Avec Memoire的缩写，称为 “顺序传送彩色与存储”彩色电视制 ➢ 1956年开始开发于1967 年开播的法国彩色电视广播 标准 ◼ 法国、俄罗斯、东欧和中东等约有60多个地区和国家使用 ➢ SECAM与PAL制 ◼ SECAM制的色度信号使用频率调制(FM)，PAL制用的是正 交幅度调制 ◼ SECAM制与PAL制具有相同的扫描线数(625线每帧)、帧 频(25帧每秒，50场每秒)和图像宽高比(4:3)，视像带宽最 高为6 MHz，总带宽为8 MHz

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 9/45 9.1 模拟彩色电视制(续6) ◼ 国际彩色电视标准 ➢ 1961年ITU为每一种黑白电视制分配A～N中的一个 字母，与NTSC， PAL和SECAM彩色电视制相结合， 如我国大陆地区使用的PAL-D

2025年10月26日 第9章 数字电视基础 10/45 9.2 电视扫描和同步 ◼ 电视的扫描方式 ➢ 逐行扫描/非隔行扫描/顺序扫 描(noninterlaced scanning) ◼ 电子束从显示屏的左上角一行 接一行地扫到右下角，在显示 屏上扫一遍就显示一幅完整的 图像，见图9-2(a) ➢ 隔行扫描(interlaced scanning) ◼ 电子束扫完第1行后从第3行开 始扫，接着扫第5行、7行、.， 一直扫到最后一行的中间，见 图9-2(b) (a) 逐行扫描 图9-2 图像扫描方式