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数字视频基础知识1RGB颜色表示系统2009-01-24 11:391.相加混色和相减混色相加混色是由发光体发出的光相加而产生的颜色，而相减混色是先有白色光，而后从中减去某些成分（吸收）得到各种彩色；相加混色的三基色是红、绿、蓝（RGB），而相减混色的三基色是青（Cyan）、品（Magenta）、黄（Yellow）（CMY，一般不确切的说成是黄、蓝、红）；相加混色和相减混色有不同规律（指颜料相混）。于是相应的有：RGB：位图颜色的一种编码方法，用红、绿、蓝三原色的光学强度来表示一种颜色。这是最常见的位图编码方法，可以直接用于屏幕显示。CMYK：位图颜色的一种编码方法，用青、品红、黄、黑四种颜料含量来表示一种颜色。常用的位图编码方法之一，可以直接用于彩色印刷。2.CIE的RGB颜色表示系统国际照明委员会（CIE）选择红色（=700.00nm）、绿色（=546.1nm）和蓝色（435.8nm）三种单色光作为表色系统的三基色。产生1lm的白光所需要的三基色的近似值可用下面的亮度方程来表示： 1lm（W）= 0.30lm（R）+ 0.59lm（G）+ 0.11lm（B）为了计算方便采用T单位制： 1lm（W）= 1T（R）+ 1T（G）+ 1T（B）3.人类的彩色感觉4.色彩深度色彩深度又叫色彩位数，即位图中要用多少个二进制位来表示每个点的颜色，是分辨率的一个重要指标。常用有1位（单色），2位（4色，CGA），4位（16色，VGA），8位（256色），16位（增强色），24位和32位（真彩色）等。色深16位以上的位图还可以根据其中分别表示RGB三原色或CMYK四原色（有的还包括Alpha通道）的位数进一步分类，如16位位图图片还可分为RGB565，RGB555X1（有1位不携带信息），RGB555A1，RGB444A4等等。1.电视制式概要电视信号的标准也称为电视的制式。目前各国的电视制式不尽相同，制式的区分主要在于其帧频的不同、分解率的不同、信号带宽以及载频的不同、色彩空间的转换关系的不同等等。电视制式就是用来实现电视图像信号和伴音信号，或其它信号传输的方法，和电视图像的显示格式，以及这种方法和电视图像显示格式所采用的技术标准。严格来说，电视制式有很多种，对于模拟电视，有黑白电视制式，彩色电视制式，以及伴音制式等；对于数字电视，有图像信号、音频信号压缩编码格式（信源编码），和TS流（Transport Stream）编码格式（信道编码），还有数字信号调制格式，以及图像显示格式等制式。2.彩色电视制式NTSCPALSECAM解释正交平衡调幅制National Television Standards Committee正交平衡调幅逐行倒相制Phase-Alternative Line行轮换调频制Sequential Coleur Avec Memoire帧频(Hz)302525场频(Hz)605050点*行858*525864*625864*625分辨率760*480720*576720*576亮度带宽（MHz）4.266色度带宽（MHz）1.3(I)，0.6(Q)1.3(U)，1.3(V)1.0(U)，1.0(V)彩色幅载波（MHz）3.584.434.25声音载波（MHz）4.56.56.5使用地区美国、加拿大等大部分西半球国家以及中国的台湾、日本、韩国、菲律宾等德国、英国等一些西欧国家，新加坡、中国大陆及香港，澳大利亚、新西兰等法国、东欧和中东一带一个与人的视觉生理特点有关，当图像的刷新速度达到5 帧/秒的时候，人开始感觉图像是活动的，而达到24 帧/秒的时候，人感觉图像是完全连续和流畅的（电影所使用的帧频就是24 Hz ），所以视频信号帧频应大于等于24 Hz。理论上来说帧频越高越好，但是帧频越高对电路的要求也越高，技术越复杂，成本也越高。另一个原因是因为我国的电网频率是50Hz， 当采用25 Hz 帧频时，隔行扫描时的场频为50 Hz ，正好与电网同频，这样，电源对图像的干扰是固定的，人眼不容易感觉出来，所以选择了25Hz的帧频。电视在显示图像的时候，把一帧分成了两场来显示，一个场由帧中的奇数行组成，叫做奇场；另一个场由帧中的偶数行组成，叫做偶场。之所以要这样做，主要是因为在CRT显像管上每秒钟显示25帧图像时，人眼感觉到连续性还是不太好，而且还有明显的闪烁，一帧分成两场后，场频为50Hz，图像更加连续一些。当然还有一些别的原因，与电路设计方面有关。PAL制式每帧图像共625行， 每场为312.5行，在每场的312.5行中，有一些行要用作场消隐，是不包含视频信号的。按照CCIR656标准规定的行编号方法，奇场的行号为第1至312.5行，偶场的行号为第312.5至625行， 其中，奇场的第23.5至310行包含有效的视频信号，共287.5行。 偶场的第336至622.5行包含有效的视频信号，共287.5行。所以一帧中有效的总行数为576。由最上面的半行，加上中间的574行，加上最下面的半行。视频基础知识-电视制式1一，彩色电视制式目前世界上现行的彩色电视制式有三种：NTSC 制、PAL 制和SECAM 制。这里不包括高清晰度彩色电视HDTV (High-Definition television)。，NTSC制式（正交平衡调幅制）NTSC(National Television Systems Committee)彩色电视制是1952 年美国国家电视标准委员会定义的彩色电视广播标准，称为正交平衡调幅制。美国、加拿大等大部分西半球国家，以及日本、韩国、菲律宾等国和中国的台湾采用这种制式。 NTSC 彩色电视制的主要特性是： (1) 525 行/帧, 30 帧/秒(29.97 fps, 33.37 ms/frame)； (2) 高宽比：电视画面的长宽比(电视为4:3；电影为3:2；高清晰度电视为16:9)； (3) 隔行扫描，一帧分成2 场(field)，262.5 线/场； (4) 在每场的开始部分保留20 扫描线作为控制信息，因此只有485 条线的可视数据； (5) 每行63.5 微秒，水平回扫时间10 微秒(包含5 微秒的水平同步脉冲)，所以显示时间是53.5 微秒； (6) 颜色模型：YIQ。 一帧图像的总行数为525 行，分两场扫描。行扫描频率为15750 Hz，周期为63.5s；场扫描频率是60 Hz，周期为16.67 ms；帧频是30 Hz，周期33.33ms。每一场的扫描行数为525/2=262.5 行。除了两场的场回扫外，实际传送图像的行数为480 行。，PAL制式（逐行倒相平衡正交调幅制） 由于NTSC 制存在相位敏感造成彩色失真的缺点，因此德国于1962 年制定了PAL(Phase-Alternative Line)制彩色电视广播标准，称为逐行倒相正交平衡调幅制。德国、英国等一些西欧国家，以及中国等亚洲国家与地区采用这种制式。 PAL 电视制的主要扫描特性是： (1) 625 行(扫描线)/帧，25 帧/秒(40 ms/帧)； (2) 长宽比(aspect ratio)：4:3； (3) 隔行扫描，2 场/帧，312.5 行/场； (4) 颜色模型：YUV。，SECAM制式（顺序传送彩色与存储制） 法国制定了SECAM (法文：Sequential Coleur Avec Memoire)彩色电视广播标准，称为顺序传送彩色与存储制。法国、苏联（俄罗斯）及东欧国家采用这种制式。世界上约有65 个地区和国家试验这种制式。 这种制式与PAL 制类似，其差别是SECAM 中的色度信号是频率调制(FM)，而且它的两个色差信号：红色差(R-Y)和蓝色差(B-Y)信号是按行的顺序传输的。图像宽高比为4:3，625 线，50 Hz，6 MHz 电视信号带宽，总带宽8 MHz。表1 电视制式的比较模拟电视制式.续.jpg (57.87 KB)2009-5-21 20:052 ，彩色电视的颜色知识在彩色电视中，用Y、C1, C2 彩色表示法分别表示亮度信号和两个色差信号，C1，C2 的含义与具体的应用有关。在NTSC 彩色电视制中，C1，C2 分别表示I、Q 两个色差信号；在PAL 彩色电视制中，C1，C2 分别表示U、V 两个色差信号；在CCIR 601 数字电视标准中，C1，C2 分别表示Cr，Cb 两个色差信号。所谓色差是指基色信号中的三个分量信号(即R、G、B)与亮度信号之差。(1) NTSC 的YIQ 颜色空间与RGB 颜色空间的转换关系如下： Y=0.30R+0.59G+0.11B I=0.74(RY)0.27(BY) = 0.60R+0.28G+0.32B Q=0.48(RY)0.27(BY) = 0.21R+0.52G+0.31B(2) PAL 的YUV 颜色空间与RGB 颜色空间的转换关系如下： Y=0.30R+0.59G+0.11B U=0.493(BY) = 0.15R0.29G+0.44B Q=0.877(RY) = 0.62R0.52G0.10B说明：，中国大陆使用PAL-D制式，中文的名称叫做“逐行倒相正交平衡调幅制”，而香港则使用PAL-I制式，两者主要是伴音与图像的载频差不同，用单一制式的电视就收不到另一种制式的伴音，这在珠三角一些地方感觉会很明显，因为一些镇的有线电视台使用了香港的PAL-I制式的设备，常常是一些频道是PAL-D信号，而另一些是PAL-I信号，只能用双制式电视收看。，部分国家/地区使用的制式举例：A/I：爱尔兰、英国、香港B：南也门、阿尔及利亚、澳大利亚、奥地利、刚果、塞浦路斯、丹麦、埃及、埃塞俄比亚、芬兰、德国、加纳、冰岛、印度、伊朗、以色列、意大利、肯尼亚、科威特、利比里亚、马来西亚、马耳他、毛里求斯、摩洛哥、荷兰、新西兰、尼日利亚、挪威、巴基斯坦、葡萄牙、沙特、西班牙、瑞典、瑞士、叙利亚、土耳其、南斯拉夫、坦桑尼亚C：比利时D：中国、阿尔巴尼亚、保加利亚、捷克、匈牙利、波兰、罗马尼亚、苏联E：摩洛哥、象牙海岸、法国、阿尔及利亚F：卢森堡G：奥地利、比利时、丹麦、芬兰、西德、意大利、利比亚、荷兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士H：比利时、南斯拉夫L：法国、马来西亚M：巴西、柬埔寨、加拿大、哥伦比亚、古巴、多米尼加、厄瓜多尔、危地马拉、海地、洪都拉斯、日本、朝鲜、墨西哥、尼加拉瓜、秘鲁、菲律宾、沙特