什么是4：4：4、4：2：2和4：2：0信号格式
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2025/01/20 05:57:59
什么是4：4：4、4：2：2和4：2：0信号格式
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什么是4：4：4、4：2：2和4：2：0信号格式
数字电视系统仍基于三基色原理工作,图像源把彩色场景或图像转换为红(R)、绿(G)、和蓝(B)三个模拟基色视频信号,将这三个基色信号数字化后,经种种处理,传送给终端.显示终端需重建R、G和B信号,再按相加混色原理,重现彩色图像.\x0d数字电视系统依然按扫描方式传送一行行、一场场电视图像信息,顶场和底场构成一帧图像,运动图像则由一帧帧图像序列组成.实际上,扫描过程就是对运动图像序列在空间上和时间上的取样过程.对数字电视系统,每行还要进行像素取样,其结果是数字电视图像是由一系列样点组成,每个样点与数字图像的一个像素对应.像素是组成数字图像的最小单位.这样,数字电视图像帧由二维空间排列的像素点阵组成,运动图像序列则由时间上一系列数字图像帧组成.\x0d按三基色原理,每个像素都对应R、G和B三个基色分量信号,它们的频谱分布于整个视频信号带宽.为节省传输带宽,依据人的视觉特性,发送端把每个像素对应的R、G和B三个基色分量信号变换成一个宽带的亮度信号Y和两个窄带的色差信号CB、cR,并称之为4：4：4信号格式,或4：4：4信号模式.无论中间还经哪些处理,终端都需为每个像素恢复成4：4：4格式的Y和CB、CR信号,才能进而得到相应的R、G和B三个基色分量信号.\x0d为节省传输信道带宽,既然数字电视系统可利用视觉对图像彩色细节不如亮度细节敏感的特点,只为亮度信号保证整个视频信号带宽,而将两个色差信号的带宽缩窄为亮度信号带宽的一半,那么按取样定理,带宽缩窄,取样频率即可成比例地降低.于是,图像水平方向上,两个色差信号cB、cR取样点数减少到亮度信号Y取样点数的一半.按标准规定,CB、CR取样点在空间上彼此重合,并与相应的亮度信号奇数位置取样点对应,这种信号格式称为4：2：2信号格式,或4：2：2信号模式.这种信号格式的两个色差信号取样点数,在水平方向上,都减少到亮度信号取样点数的一半,但在垂直方向上,每行都还有两个色差信号的取样点,其结果是,需要传输的两个色差信号原始数据量各为亮度信号的l/2.\x0d在垂直方向上,视觉对彩色细节也不如对亮度细节敏感,为减轻信道负担,也可把两个色差信号在垂直方向上的取样点数减少到亮度信号取样点数的一半.\x0d标准规定,两色差信号取样点在垂直方向上均与相应的奇数行亮度信号取样点对应.这种信号格式称为4：2：0信号格式,或4：2：0信号模式.这种信号格式的两个色差信号取样点数,在垂直方向上也都减少到亮度信号取样点数的一半,即4个亮度信号取样点,对应两个色差信号的各1个取样点,每个色差信号的原始数据量减少到亮度信号的1/4.\x0d下图示出了4：4：4、4：2：2和4：2：O格式数字分量信号亮度信号和两个色差信号取样点与图像在二维空间上的对应关系.基于三基色原理的彩色电视源图像不重显图像,每个像素都与4：4：4信号格式相对应.为在节目制作过程中,较好地保留彩色细节,数字电视演播室通常采用4：2：2信号格式.而为节省传输带宽,数字电视传输的彩色电视信号为4：2：0模式.终端需先恢复4：2：0格式信号,再转换成4：4：4格式显示.附带说明的是：进行4：4：4、4：2：2和4：2：O模式变换,应该采用性能较好的数字滤波器完成,不能简单地抽删,否则会因不满足取样定理,而产生因频谱混叠而导致的干扰花纹.