方寸知识篇 - 数字图像处理(三)- 视频显示处理

本文介绍了视频显示处理中的关键概念,包括隔行扫描的工作原理及其带来的问题,去隔行处理和帧速率转换的重要性。接着探讨了色度采样的不同比例,如4:4:4、4:2:2和4:2:0,以及它们如何影响视频带宽。最后,讨论了视频缩放的策略,如图像裁切和上下采样,以适应不同分辨率的输出需求。

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隔行和逐行扫描。

隔行扫描最早起源于模拟电视广播技术,这种技术需要对图像进行快速扫描,以便最大限度地降低视觉上地闪烁感。但是当时可以运用地技术并不能以如此之快地速度对整个屏幕完成刷新。于是,将每帧图像进行“交错”排列或者分为两个场,一个由奇数扫描线构成,一个由偶数扫描线构成。

 

如图所示,NTSL/(PAL)的帧刷新率设定为30或25帧/秒。于是,大片图像区域的刷新率为60或50Hz,而局部区域的刷新率为30或25Hz,这也是出于节省宽带的折中考虑,因为人眼对大面积区域的闪烁更为敏感。

隔行扫描方式不仅会产生闪烁,也会带来其他问题。例如,扫描线本身也常常可见。因为NTSC中每场信号就是1/60s间隔内的快照,所以一幅视频帧通常包括两个不同的时间场。当正常观看视频时,这不是问题,因为它所呈现的视频在时间上是近似一致的。然而,当画面中存在运动物体时,把隔行场转换为逐行帧会产生锯齿现象。解交织过程非常重要,因为将视频帧作为一系列相邻的线来处理,会更有效率。

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