彩色复合视频信号DECODE图像质量不好的原因

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在复合视频信号里，彩色信息与灰度信息共享一个带宽，一个正弦波幅度和相位的变化，代表传输图像的色度信息，如图1所示。因此，为了正确地显示图像，必须分离灰度和色度信息。

图1 在复合视频信号里，灰度和色度信息共享一样的频谱范围

如果不能正确地分离灰度和色度，显示的图像就会质量很差，如图2所示。

图2 如果不进行灰度和色度的分离图像质量会非常低

使用简单的陷波滤波器或者带通滤波器显然不能很好地分离灰度和亮度，如图3所示。在灰度图像中如果残留色度，或者色度中残留灰度信息，会产生图4和图5的效果。

图3 用陷波或带通滤波器分离灰度和色度

图4 TV错误地将残余的颜色信息看作了灰度信息，导致点爬行效果

图5 在色度通道，残余的灰度信息引起的交叉颜色残缺

为了改善分离的效果，使用一种梳状滤波器，梳状的含义，从图1的频谱图中可以得到理解。梳状滤波器操作的基本特点是，如果图像行之间相似，那么可以很好地分离出灰度和色度。NTSC制式中，色度正弦波行与行之间相差180度，如果两个连续的行相加，那么灰度内容加倍，而色度信息被去除掉，相反，如果两个连续行相减，灰度内容相抵消，而色度内容加倍。这就是2-D梳状滤波器的工作原理。显然，如果行之间信息相差比较大，得到的滤波效果很显然会不好，于是出现3-D梳状滤波器，通过对运动进行检测，增加时域信息，可以更好地进行灰度和色度的分离。使用这种3-D梳状滤波技术的芯片有ADV7802。

图6 三行，2D梳状滤波器会引入输入与输出之间一行延迟

图7 典型的3-D梳状滤波器结构，通过时域的信息，补充前一代2D纯粹空域的实现

图8 自适应3-D梳状滤波器的结果（a）相对于2-D梳状滤波器结果（b），图像质量有了非常大的提高

图9 典型的NTSC帧序列显示3-D滤波技术

图10 梳状滤波运动图像会产生非常严重的缺陷

                               
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图11 自适应3-D梳状滤波依赖于能否正确地检测出运动，鸟飞翔的视频序列

                               
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图12 （a）3-D梳状滤波不正确的运动检测导致网眼缺陷；（b）正确的运动检测，无网眼缺陷

燊

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