图像的顺序传送

图像的顺序传送

1．像素

一幅黑白静止图像是由许多细小单元构成的，构成图像的细小单元称为像素（图07-02-3）。报纸上的传真图片正是这样构成的。对于观察者来说，每一个像素都有它的光学特性和空间位置，并且随时间变化。景物图像中的任意一个像素P均可以用八个物理量来表达，即

    P = f ( x ， y ， z ， L ， H ， S ， R ， t )

其中，( x ， y ， z )代表像素的空间位置，L、H、S 分别代表像素的亮度、色调和饱和度，R 为图像的分辨率（每一像素面积在景物总面积中所占的比例），而 t 则是该像素产生上述物理量的时间。对于现行的彩色电视系统来说，因只能表达图像的二维平面信息而不是三维立体信息，所以还无法将所有八个物理量全部反映出来。

 

显然，一幅图像分解的像素数越多，图像就越清晰。通常，一张35mm电影胶片的图像约有近百万个像素，一幅电视图像约有40万个像素。荧光屏上对于彩色图像，则由许多彩色像素组成。对于彩色电视机，一个彩色像素又是由红、绿、蓝三色点组成的。

图07-02-3 一幅图像由许多像素组成

电视系统中，首先在发送端把图像分解为像素，然后将这些像素的亮度信息(或色彩信息)转换成电信息传送出去，在接收端再将像素复合成图像。

2．静止图像的顺序传送

图像的像素信息是如何传送的呢?显然用同时传送制是不现实的。所谓同时制，是把一幅图像的所有像素信息，同时用各自的信号通道传送至接收端，这种方法是不易实现的，因为同时传送方式所需的信号通道太多。

实际上，在电视技术中常采用顺序传送制，即在发送端把图像上各像素的亮度信息按一定的时间顺序，逐一地转变为相应的电信号，并依次经同一个通道传送，在接收端按相同的顺序，将各个像素的电信号在电视机荧光屏相应位置上转变为不同亮度的光点。只要这种顺序传送的速度足够快，那么由于人眼的视觉惰性和发光材料的余辉特性，会感到整幅图像同时发光。这种顺序传送图像像素的方法构成的电视系统，称为顺序传送制电视系统，如图07-02-4所示。

 

图07-02-4  顺序传送制电视系统示意图 

由图07-02-4可见，假设发送端为由许多个光电管组成的光电板，接收端为由许多个灯泡组成的显示板，两端由一个信号通道连接，构成电视传送系统。如传送“中”字图像，电子笔S从图像左上角开始依次扫划光电板，分解像素的同时完成光-电转换，依次将各像素的电信号通过一个通道传给电子笔S'，S'以同样的顺序依次扫划显示板，复合像素的同时完成电-光转换，重现出图像。发送端和接收端的电子笔S、S'，必须同步工作，即两电子笔S和S'的扫划位置一一对应，扫划速度一致，才能使重现图像准确无误。当然，电子笔的转换速度应足够快，利用人眼的视觉惰性就能看到一幅完整的图像。

实际上，在电视系统中，电子笔S和S'的转换作用是通过电子束扫描来完成的。

3．运动图像的顺序传送

现代电视系统所传送的图像绝大部分是运动图像，如何传输运动图像成为顺序传像系统的重要课题。电影的放映方式给人们以启迪。在放映电影时只要以每秒24幅的速度映出时间相关、内容相近的静止图片，由于人眼的视觉惰性，前幅图像的感觉尚未消失，后一幅图像就已到来，结果使人感觉到图像是连续运动的。

同理，电视也能采用和电影相似的办法，把活动图像按先后分解成一幅幅静止图像来传送，当传送速度足够快时，人眼就会感到是连续的活动图像。我国规定，电视图像传送速度为每秒25幅。

通过电影实践可知，图像传送达每秒24幅时虽可获得连续活动的图像效果，但却有一种使人眼产生疲劳的光闪烁感。为克服这种现象，电影机在映出一幅图像时还要遮光一次，使每幅图像连续投影两次，这样，实际映人人眼帘的图像就有48幅每秒。电视系统中也面临着同样的问题，它采用了隔行扫描技术，将每幅图像分两场进行传送，使电视机实际传送50场次每秒，从而有效地克服了光闪烁现象。