视频获取与表示;提纲;概论;采样与失真;视频信号的获取;采样率的选择;;现在来从采样率的角度来讨论隔行扫描
在模拟TV系统被开发出来的时候,视觉截止频率所要求的这些采样率超过了当时的技术水平。为了降低码率进而降低视频摄取、传输和显示的成本,隔行扫描被提出来了,对于给定的总码率(帧率和行率的乘积),它靠牺牲垂直分辨率来提高时间分辨率。
;在NTSCTV系统中,每秒摄取60个场,但每场只包含所期望行数的一般(240有效行/场)。与采用30fps和480lps的逐行扫描的总码率是相同的
隔行扫描和逐行扫描处理静止图象和运动图象的不同点
如果景物是静止,通过每一场扫描线的交错,它能够产生与采用60fps和480lps逐行扫描一样的质量
对于具有特殊图案(垂直线图案)的高速运动场景,它会导致所谓的“隔行效应”
对于运动图片,由于电影院环境亮度很低,降低了视觉敏感性,24fps的帧率(逐行)就可以。尽管原始图象在24fps帧率下摄取的,但在回放时,在投射镜头前放置一个每帧旋转3次的叶片,使得有效回放速率为72fps。抑止可能会被一些敏感的观众感受到的闪烁效应;对于计算机显示,需要高得多的空间和时间采样率。例如,SVGA显示的帧率为72fps(逐行),空间分辨率为像素。这是为了适应很近的观察距离(通常为图片高度的一到两倍)和显示资料的高频成分(线图形和文本)。;定义实K维空间中的点阵,它可以表示为K个线性独立的基矢量,
的整数加权组合的所有可能矢量的集合。即:
矩阵称为采样矩阵。;举例
这两个采样矩阵生成的采样点阵
;空间可由选定的单位晶格及其平移表示成一个花砖面:;平行四边形和沃罗纳晶格;沃罗纳晶格及其向所有阵点的平移形成了对空间的一种分割
;采样密度;定义给定一个采样矩阵为的点阵,它的反商点阵可定义为具有如下采样矩阵的点阵:
或
正交,采样密度互为倒数;对于一个固定的采样点阵,为了避免混叠,原始连续信号应该用预滤波器进行带限:
原始信号:采样后的信号:反商点阵:
;预滤波信号:预滤波后的采样信号:
铺在六边形分割上的原始信号:使用六边形点阵的采样信号:
;忽略水平方向,并且把视频信号看做是在时间和垂直方向生成的空间中的二维信号
令表示场间隔,而表示行间隔。逐行和隔行扫描的采样点阵;逐行反商阵隔行反商阵
;采样矩阵和反商矩阵
逐行扫描:
隔行扫描:;在反商点阵图形中平面第一象限内离原点最近的3个点(实心圆圈)。这几点是最接近原始信号频谱的混叠分量的中心,也是可觉察失真的主要原因
画点阵时,改变了空间和时间维的比例,使得等于垂直采样率的空间频率与等于场率的时间频率具有相同的长度
理想情况下,通过给定空间和时间截止频率分配相同地长度,将基于视觉敏感度地时间和空间频率等同对待。因为空间和时间采样频率通常是基于各自地截止频率选取的,使不同方向上的采样频率相等一般来说是合适的;比较两种扫描
它们具有相同的采样密度,即
沿垂直频率轴,它们在,具有相同的最近的混叠。这意味着在没有运动时,两种采样点阵有相同的分辨率。然而,当景物存在运动时,隔行扫描的垂直分辨率要低于逐行扫描的垂直分辨率
沿时间频率轴它们具有不同的最近混叠。对于逐行扫描,第一个混叠出现在处,而隔行扫描出现在处
它们具有不同的混合混叠。混合混叠定义为最近的偏离轴的混叠分量。接近混合混叠的频率分量引起行间闪烁和爬行。因为隔行扫描的混合混叠更靠近原点,行间闪烁和爬行在隔行扫描中更容易觉察――这就是所谓的隔行效应;提纲;摄像机模型;针孔模型之一:反向投影;针孔模型之一:反向投影;针孔模型之二:同向投影;针孔模型之二:同向投影;针孔模型之二:同向投影;针孔模型之二:同向投影;摄像机运动;摄像机运动;由此可知从世界坐标系中一点X与像素x之间的对应关系为:
通常我们称与相关的参数为摄像机内部参数\内部校准,包含在中的参数称之为外部参数\外部校准
;针孔模型之三:平行投影;多对一映射—使得基于二维图像估计物体的三维结