逐行扫描与隔行扫描(一)

科普版块

逐行扫描是指一行接一行连续的扫描,行与行之间没有间断。显然,扫描的行数越多,图像越清晰,当一行图像高度小于人眼最小分辨角1/60°时,人眼将看不到独立的行,只能看到整幅画面。

这里需要强调的是,在讨论模拟视频图像的分辨率时,一般是以行的数量为度量的,比如PAL制一帧之内有效可见行的数量为576,即图像的垂直分辨率。而在每一行之内,由于摄像管光电靶上面没有具体的一个个“像素”导致信号在一行之内的变化是连续的,很难讨论其水平分辨率。只有在显示过程中由于彩色显像管需要每一个“像素”都具备红绿蓝三基色,才会有水平分辨率的概念。因此,在讨论模拟视频图像的分辨率时,往往以其垂直分辨率做为主要指标。

而数字视频信号由于在获取过程中对亮度进行了采样,相当于在整个获取、传输、存储和再现的过程中均被分解成相应的像素,所以在评价数字信号清晰度的时候往往以其整体像素数目做为指标,比如高清信号具备约200万像素的分辨率。

根据前期推送的(临界闪烁频率)相关内容的论述,场扫描频率需要达到48帧/秒才能消除人眼的闪烁感。同时,如果将视频图像的垂直分辨率定为500行,那么人眼在垂直方向上对其张开的视角是500×1/60°≈8.33°,如果画幅的宽高比按4:3计算,那么人眼在观看时的水平视角是8.33°×1.33≈11.11°,这个视角并不大,甚至说这个视角已经不能再小了。

根据以上指标计算出的视频信号带宽在电视技术发展初期还是很大的,当时的技术难以在较低成本下实现如此大的带宽。如果为了缩小带宽而降低场扫描频率,则会增加影像的闪烁感,如果减少分辨率,观众在观看时所获得的视角就会小于11.11°,显然会降低观看效果,所以必须找到其他方法以解决带宽问题。

逐行扫描与隔行扫描(二)

逐行扫描与隔行扫描(三)

阅读 ()
科普版块
扫描方式与运动再现

下面我们讨论扫描方式与物体运动再现的关系。在使用逐行扫描的情况下,假设拍摄一个快速横向运动的物体,如图a,一物体从画面左侧快速向画面右侧水平运动。当扫描线扫过物体顶部时,“记录”下物体顶部的水平位置,在同一帧内,经过某一时间t之后,扫描线扫过物体底部,这时物体已经自左向右运动了一段距离x,所以扫描线所“记录”的物体底部的水平位置要向右偏移一段距离x,如图b。当图像在接收端被还原时,会造成物体整体形态的“斜拉”,如图c。

科普版块
逐行扫描与隔行扫描(三)

假设一套实时视频转播系统的帧频是25帧/秒,如果系统采用逐行扫描的方式,我们可以有两种方法实现同一帧画面的两次显示:

科普版块
逐行扫描与隔行扫描(二)

我们首先回顾一下传统胶片的放映方式:影片在放映过程中,每秒放映24幅画面,每一幅画面被遮挡一次,即闪烁两次,利用这种方法,使得银幕每秒钟闪烁48次,同时只使用了24幅画面,既消除了闪烁感又节省了胶片。