第3章-视频信息获取处理与显示技术上要点优秀PPT.ppt
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1、第三章第三章 视频信息获得、视频信息获得、处理与显示技术处理与显示技术3.1 3.1 彩色空间表示及其转换彩色空间表示及其转换3.2 3.2 视频信息获得技术视频信息获得技术11 1 颜色的基本概念颜色的基本概念一幅图像一幅图像f f(x x,y y)其辨别率为其辨别率为 512 512 512 512 256256 256 256 21 1 颜色的基本概念颜色的基本概念PALPAL制制 25 25帧帧/秒秒NTSCNTSC制制 30 30帧帧/秒秒图像是二维数据图像是二维数据视频是三维数据视频是三维数据3 多媒体计算机处理图像多媒体计算机处理图像和视频,首先必需把连续的和视频,首先必需把连续
2、的图像函数图像函数f(x,y)f(x,y)进行空间进行空间和幅值的离散化处理。和幅值的离散化处理。采样和量化采样和量化4n n采样:空间连续坐标采样:空间连续坐标(x,y)(x,y)的离散化,的离散化,叫做采样;叫做采样;n n量化:量化:f(x,y)f(x,y)颜色的离散化,称之为颜色的离散化,称之为量化。量化。n n数字化:两种离散化结合在一起,叫数字化:两种离散化结合在一起,叫做数字化做数字化.离散化的结果称为数字图像。离散化的结果称为数字图像。采样和量化采样和量化5YXf(x,y)X YX Y的离散化称为采样的离散化称为采样f f(x x,y y)值的离散化称为量化)值的离散化称为量化
3、6nI(Y)I(Y)亮度:光的强和弱。亮度:光的强和弱。nH H 色调:光的波长、人眼的感色调:光的波长、人眼的感觉觉(反映反映)颜色颜色(的基本特征的基本特征)。nS S 饱和度:颜色渗入白光的程饱和度:颜色渗入白光的程度度(表示表示)颜色深浅的程度。颜色深浅的程度。亮度、色调、饱和度亮度、色调、饱和度7红红+白光白光 粉红色粉红色 饱和度下降饱和度下降红红+另一种颜色的光另一种颜色的光 色调发生变更色调发生变更亮度、色调、饱和度亮度、色调、饱和度8三基色三基色(RGB)(RGB)的原理:的原理:自然界常见的各种颜色光,都自然界常见的各种颜色光,都是由红是由红(R)(R)、绿、绿(G)(G)
4、、蓝、蓝(B)(B)三种颜色三种颜色光按不同比例相配而成,同样绝大光按不同比例相配而成,同样绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光,这就是色度学中最基本三种色光,这就是色度学中最基本的原理的原理三基色原理。三基色原理。9 红色红色+绿色绿色=黄色黄色红色红色+蓝色蓝色=品红品红绿色绿色+蓝色蓝色=青色青色红色红色+绿色绿色+蓝色蓝色=白色白色10分色棱镜分色棱镜11选色膜的反射与透射选色膜的反射与透射12 RGB RGB和黑白电视信号不兼和黑白电视信号不兼容,希望空中放射的信号转换容,希望空中放射的信号转换成成YUVYUV信号。信号。当白光的亮度用当白光的亮度
5、用Y Y来表示来表示时,它和红、绿、蓝三色的关时,它和红、绿、蓝三色的关系可用如下方程描述:系可用如下方程描述:Y=0.299R+0.587G+0.114B Y=0.299R+0.587G+0.114B 131.RGB 1.RGB 空间空间 随意颜色的光随意颜色的光F F,其配色方,其配色方程可写成:程可写成:F=rR+gG+bB F=rR+gG+bB 其中其中r r、g g、b b 为三个系数为三个系数 2 2 彩色空间彩色空间142.YUV 2.YUV 和和 YIQ YIQ 彩色空间彩色空间 PAL PAL 用用 YUV YUV空间空间 NTSC NTSC 用用 YIQ YIQ空间空间n亮
6、度亮度 Y Yn色差色差 U V U V 15Y=0.3R+0.59G+0.11B Y=0.3R+0.59G+0.11B U=m(B-Y)=0.493(B-Y)U=m(B-Y)=0.493(B-Y)V=n (R-Y)=0.877(R-Y)V=n (R-Y)=0.877(R-Y)把把 B-Y B-Y、R-Y R-Y 叫色差。叫色差。16 Y 0.3 0.59 0.11 R U =-0.15 -0.29 0.44 G V 0.61 -0.52 -0.096 B17Y=0.3R+0.59G+0.11BY=0.3R+0.59G+0.11B实现实现:运放运放Y YR RG GB B18用用YUVYUV和
7、和YIQYIQ的好处:的好处:(1).(1).亮度信号亮度信号Y Y解决了彩解决了彩色电视机与黑白电视的兼容色电视机与黑白电视的兼容问题。问题。19用用YUVYUV和和YIQYIQ的好处:的好处:(2).大量试验表明,人眼对色差信号不敏感,而对亮度信号特殊敏感。20用用YUVYUV和和YIQYIQ的好处:的好处:Y Y 带宽带宽4.43MHz4.43MHz(PALPAL)(因为敏感)(因为敏感)U U、V V 带宽带宽1.3MHz 1.3MHz (因为不敏感因为不敏感)电视台的一个节目频道为电视台的一个节目频道为6M6M21(3).(3).传输电视信号传输电视信号V VU U相角相角 幅度幅度
8、22由于人眼对亮度信号敏感,由于人眼对亮度信号敏感,选择量化的比例为:选择量化的比例为:(4).(4).量化比例量化比例 Y:U:V=8:4:4 Y:U:V=8:4:4 Y:U:V=8:2:2 Y:U:V=8:2:2 Y:U:V=8:8:8 Y:U:V=8:8:823 RGBRGB与与YUVYUV和和YIQYIQ之间的转换之间的转换 HSIHSI空间与空间与RGBRGB之间的转换之间的转换3 3 彩色空间的转换彩色空间的转换24 Y 0.3 0.59 0.11 R U =-0.15 -0.29 0.44 G V 0.61 -0.52 -0.096 B(1 1)RGBRGB与与YUVYUV之间的
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