圖像的順序傳送

1．像素

一幅黑白靜止圖像是由許多細(xì)小單元構(gòu)成的，構(gòu)成圖像的細(xì)小單元稱為像素（圖07-02-3）。報(bào)紙上的傳真圖片正是這樣構(gòu)成的。對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)，每一個(gè)像素都有它的光學(xué)特性和空間位置，并且隨時(shí)間變化。景物圖像中的任意一個(gè)像素P均可以用八個(gè)物理量來(lái)表達(dá)，即

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

其中，( x ， y ， z )代表像素的空間位置，L、H、S 分別代表像素的亮度、色調(diào)和飽和度，R 為圖像的分辨率（每一像素面積在景物總面積中所占的比例），而 t 則是該像素產(chǎn)生上述物理量的時(shí)間。對(duì)于現(xiàn)行的彩色電視系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，因只能表達(dá)圖像的二維平面信息而不是三維立體信息，所以還無(wú)法將所有八個(gè)物理量全部反映出來(lái)。

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顯然，一幅圖像分解的像素?cái)?shù)越多，圖像就越清晰。通常，一張35mm電影膠片的圖像約有近百萬(wàn)個(gè)像素，一幅電視圖像約有40萬(wàn)個(gè)像素。熒光屏上對(duì)于彩色圖像，則由許多彩色像素組成。對(duì)于彩色電視機(jī)，一個(gè)彩色像素又是由紅、綠、藍(lán)三色點(diǎn)組成的。

圖07-02-3 一幅圖像由許多像素組成

電視系統(tǒng)中，首先在發(fā)送端把圖像分解為像素，然后將這些像素的亮度信息(或色彩信息)轉(zhuǎn)換成電信息傳送出去，在接收端再將像素復(fù)合成圖像。

2．靜止圖像的順序傳送

圖像的像素信息是如何傳送的呢?顯然用同時(shí)傳送制是不現(xiàn)實(shí)的。所謂同時(shí)制，是把一幅圖像的所有像素信息，同時(shí)用各自的信號(hào)通道傳送至接收端，這種方法是不易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)橥瑫r(shí)傳送方式所需的信號(hào)通道太多。

實(shí)際上，在電視技術(shù)中常采用順序傳送制，即在發(fā)送端把圖像上各像素的亮度信息按一定的時(shí)間順序，逐一地轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，并依次經(jīng)同一個(gè)通道傳送，在接收端按相同的順序，將各個(gè)像素的電信號(hào)在電視機(jī)熒光屏相應(yīng)位置上轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌炼鹊墓恻c(diǎn)。只要這種順序傳送的速度足夠快，那么由于人眼的視覺(jué)惰性和發(fā)光材料的余輝特性，會(huì)感到整幅圖像同時(shí)發(fā)光。這種順序傳送圖像像素的方法構(gòu)成的電視系統(tǒng)，稱為順序傳送制電視系統(tǒng)，如圖07-02-4所示。

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圖07-02-4? 順序傳送制電視系統(tǒng)示意圖?

由圖07-02-4可見(jiàn)，假設(shè)發(fā)送端為由許多個(gè)光電管組成的光電板，接收端為由許多個(gè)燈泡組成的顯示板，兩端由一個(gè)信號(hào)通道連接，構(gòu)成電視傳送系統(tǒng)。如傳送“中”字圖像，電子筆S從圖像左上角開(kāi)始依次掃劃光電板，分解像素的同時(shí)完成光-電轉(zhuǎn)換，依次將各像素的電信號(hào)通過(guò)一個(gè)通道傳給電子筆S'，S'以同樣的順序依次掃劃顯示板，復(fù)合像素的同時(shí)完成電-光轉(zhuǎn)換，重現(xiàn)出圖像。發(fā)送端和接收端的電子筆S、S'，必須同步工作，即兩電子筆S和S'的掃劃位置一一對(duì)應(yīng)，掃劃速度一致，才能使重現(xiàn)圖像準(zhǔn)確無(wú)誤。當(dāng)然，電子筆的轉(zhuǎn)換速度應(yīng)足夠快，利用人眼的視覺(jué)惰性就能看到一幅完整的圖像。

實(shí)際上，在電視系統(tǒng)中，電子筆S和S'的轉(zhuǎn)換作用是通過(guò)電子束掃描來(lái)完成的。

3．運(yùn)動(dòng)圖像的順序傳送

現(xiàn)代電視系統(tǒng)所傳送的圖像絕大部分是運(yùn)動(dòng)圖像，如何傳輸運(yùn)動(dòng)圖像成為順序傳像系統(tǒng)的重要課題。電影的放映方式給人們以啟迪。在放映電影時(shí)只要以每秒24幅的速度映出時(shí)間相關(guān)、內(nèi)容相近的靜止圖片，由于人眼的視覺(jué)惰性，前幅圖像的感覺(jué)尚未消失，后一幅圖像就已到來(lái)，結(jié)果使人感覺(jué)到圖像是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的。

同理，電視也能采用和電影相似的辦法，把活動(dòng)圖像按先后分解成一幅幅靜止圖像來(lái)傳送，當(dāng)傳送速度足夠快時(shí)，人眼就會(huì)感到是連續(xù)的活動(dòng)圖像。我國(guó)規(guī)定，電視圖像傳送速度為每秒25幅。

通過(guò)電影實(shí)踐可知，圖像傳送達(dá)每秒24幅時(shí)雖可獲得連續(xù)活動(dòng)的圖像效果，但卻有一種使人眼產(chǎn)生疲勞的光閃爍感。為克服這種現(xiàn)象，電影機(jī)在映出一幅圖像時(shí)還要遮光一次，使每幅圖像連續(xù)投影兩次，這樣，實(shí)際映人人眼簾的圖像就有48幅每秒。電視系統(tǒng)中也面臨著同樣的問(wèn)題，它采用了隔行掃描技術(shù)，將每幅圖像分兩場(chǎng)進(jìn)行傳送，使電視機(jī)實(shí)際傳送50場(chǎng)次每秒，從而有效地克服了光閃爍現(xiàn)象。