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《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用第6講鐘玉琢清華大學(xué)出版社》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用1第3章視頻信號(hào)的獲取與處理3.1彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換3.2視頻信息獲取技術(shù)3.3圖像文件格式及其轉(zhuǎn)換2第3章視頻信號(hào)的獲取與處理本章重點(diǎn)介紹視頻信號(hào)獲取器的工作原理3第3章視頻信號(hào)的獲取與處理本章講課思路:視頻信號(hào)獲取器的工作原理彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換黑白全電視信號(hào)和彩色全電視信號(hào)43.1.1彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換本節(jié)講課思路:三基色原理彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換顏色的表示51.三基色(RGB)的原理:自然界常見(jiàn)的各種顏色光,都是由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色光按不同比例相配而成,同樣絕大多數(shù)顏色也可以分解成紅、綠、藍(lán)三種色光,這就是色度學(xué)中最基本的原理—
2、——三基色原理。三基色的選擇不是唯一的,三種顏色必須是相互獨(dú)立的,即任何一種顏色都不能由其他兩種顏色合成。6紅色+綠色=黃色紅色+藍(lán)色=品紅綠色+藍(lán)色=青色紅色+綠色+藍(lán)色=白色7分色棱鏡83.1彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換本節(jié)講課思路:三基色原理彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換顏色的表示9I(Y)亮度:光的強(qiáng)和弱。H色調(diào):光的波長(zhǎng)、人眼的感覺(jué)(反映)顏色(的基本特征)。S飽和度:顏色滲入白光的程度(表示)顏色深淺的程度。2.亮度、色調(diào)、飽和度10一幅圖像顏色的表示一幅圖像f(x,y)其分辨率為512?512256?256f(x0,y0)f(x511,y0)f(x0,y511)f(x511,y5
3、11)11YXf(x,y)XY的離散化稱為采樣f(x,y)值的離散化稱為量化f(x0,y0)y0x0位圖12多媒體計(jì)算機(jī)處理圖像和視頻,首先必須把連續(xù)的圖像函數(shù)f(x,y)進(jìn)行空間和幅值的離散化處理。采樣和量化13采樣:空間連續(xù)坐標(biāo)(x,y)的離散化,叫做采樣;量化:f(x,y)顏色的離散化,稱之為量化。數(shù)字化:兩種離散化結(jié)合在一起,叫做數(shù)字化.離散化的結(jié)果稱為數(shù)字圖像。采樣和量化14視頻圖像的表示PAL制25幀/秒NTSC制30幀/秒圖像是二維數(shù)據(jù)視頻是三維數(shù)據(jù)15RGB彩色空間YUV彩色空間YIQ彩色空間HIS彩色空間3.彩色空間16(1)RGB彩色空間任意顏色的光F,其
4、配色方程可寫成:F=r[R]+g[G]+b[B]其中r、g、b為三個(gè)系數(shù)r+g+b=13.彩色空間17RGB和黑白電視信號(hào)不兼容,希望空中發(fā)射的信號(hào)轉(zhuǎn)換成YUV信號(hào)。當(dāng)白光的亮度用Y來(lái)表示時(shí),它和紅、綠、藍(lán)三色的關(guān)系可用如下方程描述:Y=0.299R+0.587G+0.114B18(2)YUV彩色空間PAL用YUV空間NTSC用YIQ空間亮度Y色差UV19Y=0.3R+0.59G+0.11BU=m(B-Y)=0.493(B-Y)V=n(R-Y)=0.877(R-Y)把B-Y、R-Y叫色差。20Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0
5、.096B21Y=0.3R+0.59G+0.11B實(shí)現(xiàn):運(yùn)放YRGB22(3)YIQ彩色空間大量實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),人眼對(duì)紅黃之間的顏色變化最敏感,而分辨藍(lán)和紫之間顏色變化最不敏感。所以把相角為123的橙色(紅黃之間的顏色)及其相反相角的303的青色定義為I軸。與I正交的色度信號(hào)軸,通過(guò)33—0—213線,叫Q軸。。。。。。23。。。。(3)YIQ彩色空間I=VCos33-USin33Q=VSin33+UCos3324H:Hue代表色調(diào)(純度、顏色)S:Saturation代表飽和度I:Intensity代表亮度、強(qiáng)度(4)HSI空間25R143——>31G143——>31B31——>
6、255H60——>240S180——>180I105——>105例:黃色=>藍(lán)色26用YUV和YIQ的好處:(1).亮度信號(hào)Y解決了彩色電視機(jī)與黑白電視的兼容問(wèn)題。27用YUV和YIQ的好處:(2).大量實(shí)驗(yàn)表明,人眼對(duì)色差信號(hào)不敏感,而對(duì)亮度信號(hào)特別敏感。28用YUV和YIQ的好處:Y帶寬4.43MHz(PAL)(因?yàn)槊舾校︰、V帶寬1.3MHz(因?yàn)椴幻舾?電視臺(tái)的一個(gè)節(jié)目頻道為6M29(3).傳輸電視信號(hào)VU相角幅度30由于人眼對(duì)亮度信號(hào)敏感,選擇量化的比例為:(4).量化比例Y:U:V=8:4:4Y:U:V=8:2:2Y:U:V=8:8:831(4).量化比例XY0Y
7、1Y2Y3Y4UV32RGB與YUV和YIQ之間的轉(zhuǎn)換HSI空間與RGB之間的轉(zhuǎn)換4.彩色空間的轉(zhuǎn)換33Y0.30.590.11RU=-0.15-0.290.44GV0.61-0.52-0.096B(1)RGB與YUV之間的轉(zhuǎn)換34Y0.30.590.11RI=0.6-0.28-0.32GQ0.21-0.520.31B(2)RGB與YIQ之間的轉(zhuǎn)換35HSI彩色空間與RGB彩色空間之間的轉(zhuǎn)換36第3章視頻信號(hào)的獲取與處理本章講課思路:視頻信號(hào)獲取器的工作原理彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換黑白全電視信號(hào)和彩色全電視