第1章 绪论
1.1 数字电视与图像通信技术的发展
视频图像信息是自然界景象经摄像机等摄取或投影后在某种介质上的二维或三维的表达。照片、传真及各种图片是静止图像,而电视视频信号或电影等记录的主要是活动图像。无论是静止图像还是活动图像,在传输或通信时均首先通过扫描将图像信息变换成一定格式的视频图像信号,然后经图像处理、图像信源编码、信道编码及调制后发送出去,在接收端经相反的过程将图像信息恢复出来,从而实现通信的目的。
从20世纪40年代黑白电视到50年代的彩色电视,模拟电视走过了四五十年漫长的道路。随着科学技术的进步,对电视信号进行模拟处理和传输已越来越不能满足人们对电视信号高质量、高清晰度及多功能的要求。那么,解决这一问题的根本途径是什么?经过多年来的研究得出的结论是:利用数字电视技术对电视信号进行处理和传输与模拟电视技术相比具有无**拟的优越性。
从1837年莫尔斯发明电报机,1895年马可尼成功进行了无线电报实验,到1995年11月发布低数码率视频编码的H.263建议,可视电话与会议电视已成为重要的通信手段,图像通信也得到快速发展。
1.1.1 模拟电视及其数字处理
模拟电视信号是指幅度及时间均连续变化的电视信号,NTSC、PAL、SECAM三大电视制式均是对模拟电视信号进行模拟处理和传输的体制。为了节省传输带宽,红(R)、绿(G)、蓝(B)模拟电视信号先组成一个亮度信号和两个色差信号,然后使色差信号对某副载波进行调制,调制后的色度信号再和亮度信号混合后变成全电视信号进行传输。为了能在接收端分离亮度信号和色度信号,可以在色差信号对副载波进行调制时将其频谱分布和亮度信号的频谱实现频谱交错。由于模拟梳状滤波器梳状特性较差,且亮度与色度的能量在高频谱部分不可避免地重叠在一起,以致在接收机中亮度和色度信号不能进行完善的分离,亮度、色度之间的串扰甚为严重,这是造成图像质量下降的重要原因之一。
隔行扫描是三大制式的共同特点,它原本是提高清晰度、减少带宽的有效方法,但正是因为隔行扫描引起了行间闪烁与爬行现象。且由于帧频与场频太低,使电视图像出现了大面积闪烁,而且每帧行数太少,使行结构粗糙。模拟电视制式已不能满足人们对电视图像质量越来越高的要求。
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