像素(pixel): 一個(gè)像素通常被視為圖像的最小的完整采樣
我們?nèi)舭延跋穹糯髷?shù)倍,會(huì)發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實(shí)是由許多色彩相近的小方點(diǎn)所組成,這些小方點(diǎn)就是構(gòu)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(gè)的染色點(diǎn)。越高位的像素,其擁有的色板也就越豐富,越能表達(dá)顏色的真實(shí)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(shù)為640 × 480 = 307,200像素。
對(duì)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(gè)行組成,每一行又由幾百個(gè)像素點(diǎn)組成。1 秒鐘包含的圖像幀數(shù)為幀頻,1 秒鐘包含的總行數(shù)為行頻,1 秒鐘包含的總像素?cái)?shù)實(shí)際上就是相當(dāng)于視頻帶寬。
從頻域的角度來看,色度信號(hào)(UV 色差信號(hào))是插在亮度信號(hào)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(jī)中,簡(jiǎn)單地說,把收到的信號(hào)中的4.43MHz 處的帶寬1.3MHz 的信號(hào)取出來就成了色度信號(hào),而把收到的信號(hào)中的4.43MHz 處的這個(gè)信號(hào)濾掉剩下的就是亮度信號(hào)。
彩色圖像是怎么還原和顯示出來的:在計(jì)算機(jī)或電視機(jī)的CRT 顯象管中都是用的RGB(紅、綠、藍(lán))三基色合成的方法。
在電視機(jī)中,彩色視頻信號(hào)首先分解為亮度信號(hào)Y 和色度信號(hào),色度信號(hào)再分解為U 色差信號(hào)和V色差信號(hào),最后由YUV 三個(gè)分量經(jīng)過矩陣運(yùn)算變換為RGB 信號(hào),以便在顯像管上顯示。
為什么用YUV進(jìn)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(qiáng)。
CCIR601 標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)演播室的要求制定的,其中規(guī)定亮度信號(hào)的采樣頻率是13.5 MHz,色度信號(hào)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(shù)為864 個(gè),其中有效的Y 采樣數(shù)為720 個(gè)。而每行的U 或V 采樣數(shù)為432 個(gè),有效的U 或V 采樣數(shù)為360 個(gè)。平均描述每個(gè)像素的YUV 的位數(shù)分別為8bit、4bit、4bit,又叫做YUV422 編碼方案(當(dāng)然還有很多別的方案,如YUV411 等)。國(guó)際無線電咨詢委員會(huì)還出臺(tái)了CCIR656 建議,其中規(guī)定視頻數(shù)據(jù)的量化值中的0 和255 保留不用,而量化數(shù)據(jù)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(shù)字視頻流應(yīng)包含的元素有:奇偶場(chǎng)指示信號(hào)FI(有的稱為ODD)、場(chǎng)同步信號(hào)、行同步信號(hào)、像素時(shí)鐘、YUV 數(shù)據(jù)輸出。在此我們順便計(jì)算一下數(shù)字視頻流的數(shù)據(jù)量,每秒的數(shù)據(jù)量=(720 像素*576 行*25 幀)*2 字節(jié)=20736000 字節(jié),數(shù)據(jù)率約165Mbps,由此可見數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量之大,數(shù)據(jù)率之高!
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