《电视原理与数字电视》-02电子扫描

1.2电子扫描

1.2.1像素的概念1231.2.2逐行扫描与隔行扫描1.2.3电子扫描原理1．2电子扫描

1.2.1像素的概念

1．像素一幅平面图像，根据人眼对细节分辨力有限的视觉持性，总可以看成是由许许多多的小单元组成。在图像处理系统中，这些组成画面的细小单元称为像素。像素越小，单位面积上的像素数目就越多，由其构成的图像就越清晰。

像素的概念

像素：构成图像的基本单元。分解像素越多，图像越清晰。一幅模拟电视图像约40万个像素。

图像顺序传送1）发送端将图像分解为像素，将光信号变成电信号。2）

依次将电信号经通道发送出去。3）

显示端依次将电信号转换成光信号。1.要求传送速度快。只有传送迅速，传送时间小于视觉暂留时间，重现图像才会给人以连续无跳动的感觉。2.传送要准确。每个像素一定要在轮到它传送时才被转换、传送，并被接收方接收。即收发双方应同步工作，同步

在电视系统中是十分重要的。图像的顺序传送

图像的顺序传送示意图演示顺序传送动画

完显示完整图像条件：1、扫描S的速度足够快，利用视觉惰性显示完整图像。2、发送端S和接收端S‘必须同步（频率和相位）工作。1.2.2逐行扫描与隔行扫描电子扫描：是指电子束周期性顺序扫射屏幕的过程，扫描方式分为：逐行扫描隔行扫描

1.逐行扫描逐行扫描是指电子束从左到右从上到下逐行依次扫描方式。从上到下显示一幅图像的扫描称为帧扫描。图1-6逐行扫描光栅示意图行正行正程行逆程

帧扫描正程:自上而下帧扫描逆程：自下而上

光栅：电子束扫描形成亮点轨迹称为光栅。图1-6逐行扫描光栅示意图行正行正程行逆程视觉暂留的现象

由于连续活动图像的形成，是由人眼视觉惰性造成的，即在实际光消失后，视觉暂留的现象，一般为0.02～0.05s。图像在人眼视网膜中的停留时间大于0.05s，会造成图像的不连续。所以：电影放映=24幅/s=0.041s电视技术=25幅/s=0.04s人们常说：“电视不如电影好看”，主要是指电视画面的清晰度远比电影画面差。的确，现在世界上通行的625和525行电视扫描方式，其画面清晰度远远比不上16毫米电影胶片，更不要说写35毫米胶片相比了。影响电视清晰度的主要原因是视频通带窄、亮度和色度分离（Y／C分离）不彻底和场扫描频率低，尤其是后者会引起大面积闪烁。当初之所以采用625／525行的扫描方式，是根据当时的技术水平决定的，是质量与造介的一种折衷。只有把扫描线数提高到二千行左右，电视的画质才可以媲美35毫米电影胶片的画面。要彻底改善清晰度，唯有走数字化的道路。

闪烁感因为电视技术是采用逐个扫描，扫描正程图像亮，扫描逆程图像暗，会产生闪烁感。

消除闪烁感理论上计算要满足融合频率，融合频率是指消除闪烁感的临界频率，与亮度有关，一般用如下公式1-1计算：

电视帧频取f=50Hz

逐行扫描的缺点

为了不闪烁，要求帧频=50Hz，信号量大使频带太宽，设备复杂.

40万个像素*50幅/s=2000万个/s

解决的方法

为保证不闪烁，又保证信号量不过大，将一帧图像分为两场，采用隔行扫描。.

20万个像素*50场/s=1000万个/s2、隔行扫描所谓隔行扫描，就是在每帧扫描行数不变的情况下，将每帧图像分为两场来传送，这两场分别称为奇场和偶场。奇数场传送1、3、5、…奇数行；偶数场传送2、4、6、…偶数行。世界各国都采用隔行扫描的扫描方式。

隔行扫描的图像图1-8（a）奇偶合成光栅示意图

(b)图像合成示意图隔行扫描技术是将一帧（幅）图像分为两场扫描，A点：奇数场开始C点：偶数场开始每场扫描处于光栅最顶端。即：每场加半行的扫描，自动形成均匀镶嵌的隔行扫描。奇数场:场扫描正程从A点开始,但逆程应回到C点,以便接偶数场正程。偶数场:场扫描正程从C点开始,但逆程应回到A点，以便接奇数场。隔行扫描奇偶法

3．屏幕尺寸的确定

一般人眼能看到范围：水平=1800，垂直=1300；清晰范围：水平=200

，垂直=150；水平清晰度与垂直清晰度比：20:：15=4:：3所以普通电视屏幕尺寸设计：4：3矩形。对于高清晰度电视，为扩大人眼的视觉范围，产生宽视野的效果，电视屏幕尺寸设计为16：9（近似5：3）。

3．屏幕尺寸的确定普通电视屏幕尺寸设计：4：3矩形高清晰度电视屏幕尺寸:16：9（近似5：3）4.扫描行数的设定1）视觉分辨率视觉锐度：视觉分率是指人眼分辨细节的能力，称视觉锐度V。分辨角:是指人眼分辨相邻两点之间最小距离所对应的张角θ。如式1-22）扫描行数人眼的正常视力分辨率，而垂直清晰度视角150，则扫描行数Z为：