数字视频基础

模拟电视信号

两种扫描方式

扫描：通过信号控制显示屏以得到电视图像的过程

• 逐行扫描

  • 

• 隔行扫描

  • 隔行扫描的总行数是奇数。
  • 

计算机使用逐行扫描；电视机使用隔行扫描。

消隐

• 水平消隐

• 垂直消隐（场消隐）

屏蔽

• 行频：每秒钟扫描多少行

• 场频：每秒钟扫描多少场

• 帧频：每秒扫描多少帧

模拟彩色电视制式：

1. NTSC：称为正交平衡调幅制式

2. SECAM：逐行倒相正交平衡调幅制式

3. PAL：顺序传送彩色与存储制式

复合电视信号

复合电视信号是指在一路电流（或电压）中融合了亮度和色差信息（图像信号），并与同步信息、消隐脉冲一起组成的单一信号。又被称为全电视信号

同步信息：保持各种频率（行频、场频、帧频）的同步性。

分量电视信号

分量电视信号由三个独立的基色分量构成，这三个独立基色可以是R、G和B,也可以是Y、I、O,或者Y、U、V。RGB/YUV/YIQ的每一个分量分别被编码成一个信号。

S-Video信号

也称分离电视信号

S-Video信号是对分量电视信号与复合电视信号的折中，S-Video信号的亮度占用一个信号，但是，色差的两个分量(UV或IQ)共用另一个信号。

总结以上三个信号的优缺点

采样格式

采样格式是指对全电视信号进行数字化时：亮度通道与色差通道的样本数量的比例关系。

4:4:4格式

4:4:4格式：表示色差通道没有下采样（sub sampling)，即每行扫描线中，每对应4个亮度Y样本，也包含4个U样本和4个V样本，如图所示。亮度样本由灰色表示，色差样本由红色和蓝色表示。又称为全采样格式。

4:2:2格式

4:2:0格式

4:1:1格式

YUV数据流

YUV数据流可以分为两大类，一类是紧凑格式，另一类是平面格式。紧凑格式主要适合实时应用场合，而平面格式主要用于文件存储。

YUV视频的存储格式

(1)AYUV格式：AYUV格式表示4：4：4格式下，每像素占用32位。AYUV格式推荐使用单一的4：4：4采样格式，其四字符编码(FOURCC)是AYUV。该格式是一个所谓的紧凑格式(packed format),即每个像素使用4个连续的字节编码，依次排列。A字节表示透明度值。

(2)YUY2格式

(3)UYVY格式

(4)IMC1格式

(5)IMC3格式

(6)IMC2格式

(7)IMC4格式

(8)YV12格式

(9)NV12格式

考虑两种RGB编码方案：

• 第一种是8位计算机RGB,也称为sRGB或是全尺度RGB;

• 第二种是演播室视频RGB(studio video RGB)。

颜色空间和色差采样率的变换

非全采样格式的YUV必须转换成全采样格式（4:4:4）的YUV才能够进一步转换为RGB。