【TV Picture Quality - 06】TV PQ概念定义汇总（一）

什么是分辨率（清晰度）？

在数字图像系统中，通常使用图像的宽和高的像素数目来表示分辨率。而在视频系统中，分辨率则更加关注于显示屏幕能够处理显示的最大的线对数（或线数）。

分辨率表现出一种空间特性，由于在视频系统中处理信号时的带宽限制，通常在客户的设备中只使用水平分辨率作为分辨率的表达方式。准确地说，这里所提到的分辨率定义代表空间分辨率。

详细的分辨率定义可以划分为以下几种：

空间分辨率（Spatial Resolution）是由图像平面上图像采样点之间的接近程度所确定的。

频谱分辨率（Spectral Resolution）是由传感器获得的光线频率带宽决定的。

辐射计量分辨率（Radiometric Resolution）对应于可区分的灰阶数量。

时间分辨率（Time Resolution）取决于图像获取的时间采样间隔。

电视的清晰度（分辨率）的表达方法有哪些？

包括：线（扫描线）、电视线（水平方向的线数除以宽高比）、带宽、调制度。

什么是线对（Line pair）？

线对（等于线数的一半）是电影胶片清晰度的表达方式，胶片采用每毫米线对（Line Pair / mm）表示清晰度。

什么是电视的垂直清晰度？

电视的垂直清晰度用线数表示，与有效扫描行数有关。理想情况下，垂直清晰度等于有效扫描行数，一般情况下为有效扫描行数的50~70%（科尔系数）。

什么是电视的水平清晰度？

水平清晰度分为绝对清晰度（线，水平方向上实际显示的线条数）和相对清晰度（电视线，绝对清晰度除以Aspect Ratio）。

什么是幅频响应？

在信号处理领域，系统响应包括幅频响应和相频响应。其中，幅频响应是经过系统的输出信号与输入信号的幅度的比值，表示信号增益的增减与频率的关系。

什么是带宽（频宽）？

带宽表示系统进行数据获取、记录、处理、传输时的频率范围，通常使用赫兹（Hz）作为单位。带宽是在约定电平值的位置计量的频带宽度，如3dB带宽就是以最大值作为0dB时电平下降3dB处的频带宽度。电视技术中常用的带宽有0dB带宽、-1dB带宽和-3dB带宽。

什么是半功率带宽？

根据信号量级下降3dB（参考频率对应幅度值的0.707倍，或者最大幅度值的0.707倍）时的频率点（半功率点）测量得到的带宽即为半功率带宽。

什么是调制度？

调制度是在约定频率点的位置计量的电平值，如以0.5MHz的输出幅度作为参考电平，5MHz频率点的输出电平与参考电平之比即为其调制度，用百分比表示。

带宽与调制度是频率与电平（幅度）之间的函数关系，是MTF（调制传输函数）在电视技术中的专用表述。

带宽与数据速率（数据传输率）有什么区别？

带宽表示模拟或者数字信号的信号内容的频率；数据速率表示数字数据的传输能力，独立于信号内容。

分辨率通常如何表示？

分辨率通常依据信号的空间频率来表示，单位为C/PW（cycles per picture width）和C/PH，分别对应水平方向和垂直方向。

如何计算客户电视分辨率？

客户电视中的分辨率是水平分辨率，单位为TVL/PH或者电视线。计算公式为 (TVL/PH) = 2 * (C/PW) * (1 / AR) ，其中 (C/PW) 表示水平分辨率， (1 /AR) 表示宽高比的倒数。

关于观影距离，需要知道哪些知识点？

通常SDTV适合的观影距离为图像高度的7倍；1080i的HDTV适合的观影距离为接近图像高度的3倍。

像素的总数会受限于最近观影距离的数值。假设观影距离固定，像角的增大，能够改善分辨率。单位换算：1英迟=12英吋=30.48厘米；1英吋=2.54厘米。

什么是twitter？

Twitter有时也叫做行间闪烁，是一种小范围的闪烁或者快速地上下移动的现象。在交错式显示中，由于相邻场的内容的差别，以50或60Hz的场频进行重现时，就会引起twitter现象。当计算机采用交错式生成图像时，为了避免闪烁现象，必须对垂直方向的细节进行滤波处理。

带宽与水平分辨率之间有何种关系？

Eq: (TVL/PH) per MHz = (1MHz / fH) * 2 * (1/ AR) * (SPW / STL)

带宽与客户设备的水平分辨率之间的关系取决于扫描行间隔和宽高比。

交错式扫描与渐进式扫描相比有哪些优点？

在其他条件都相同的情况下，如数据速率、帧速率、观影距离等，与渐进式扫描相比，首先，对于给定的带宽和帧速率，交错式扫描能够提供更好的分辨率；其次，对于相同尺寸的图像，交错式扫描能够降低扫描线的可见性。

什么是宽高比？

简单地讲，宽高比表示图像宽度与其高度的比例。

什么是恒定光亮度原则？

传输相对光亮度，以适合后续非线性传输函数的处理，被称作恒定光亮度原则。

什么是相对光亮度？

相对光亮度是参照色度学原则的RGB三基色值的加权和。

什么是Luma？

Luma是经过非线性的伽马校正的R’G’B’分量的加权和。

许多没有学习过色度学的电视工程师经常会错误地将luma称作是luminance，并且使用Y来表示，这导致了极大的混乱。

在直接传输相对光亮度时有什么限制条件？

如果直接传输相对光亮度，那么必须使用11位以上的比特位数，因为8个比特位无法满足非线性图像编码的需求。

视频系统为何会摆脱恒定光亮度原则的限制？

由于严格遵循恒定光亮度原则，会使得系统的可实现难度和代价增大，因此采用luma代替原有的相对光亮度，调整系统的编解码功能子模块的顺序，从而简化了系统的编解码结构，在摆脱了恒定光亮度原则的複杂度限制的同时，提高了系统的可实现性，并且降低了实现开销。然而，因为在信道传输过程中会出现部分相对光亮度混杂到颜色分量中，颜色分量经过二次采样（亚采样）后，导致混杂在其中的相对光亮度损失，这样就会出现在需要光亮度表现颜色饱和度的区域，由于重现的相对光亮度过暗，导致颜色饱和度降低。

为什么需要色彩调整？

由于色彩会随著光亮度的降低而降低。如果重现的光亮度与源场景的光亮度成比例关系，重现的图像与源场景相比，会表现出更少的色彩和更低的对比度。

什么是环绕效应？

若一幅图像使用正确的相对光亮度重现，然后当其显示在一个暗的环境中时，它会表现出对比度的缺失。

什么是场频？

电视系统的场频基于当地的交流电压频率，北美为60Hz，欧洲为50Hz。若垂直扫描频率与当地的供电频率不同，会产生图像波纹横条干扰。