「映像信号」の版間の差分

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'''映像信号'''(えいぞうしんごう)は、[[映像]]を電気信号化したものである。
 
==テレビの映像信号伝送仕組生成映像信号再生==
{{See also|ラスタースキャン}}<!-- もともとここにあった「テレビの信号伝送の仕組と映像信号」という節の内容は、そのほとんどが「走査」の項目の一部のコピー(ないしその逆)なんじゃないかという感じだったのですが、その内容は [[ラスタースキャン#テレビにおけるラスタースキャン]] にまとめましたので、ばっさり書き換えました -->[[映画]]により、[[静止画]]を高速に次々と提示すれば、仮現運動により映像([[動画]])が認知されることは既知であった。従って[[テレビ]]の実現に必要なのは、静止画を撮影し、信号に換え、伝送し、信号から静止画を再生する、というプロセスの高速な繰り返しである。
テレビは[[ビデオカメラ]]で撮像した[[動画|動画像]]を映像信号として記録・加工して[[無線通信|無線]]あるいは[[有線通信|有線]]により遠方まで送る技術である。
 
以下では説明を簡単にするため、カラー化、デジタル化、最近の[[液晶ディスプレイ]]などには極力触れない。
動画が高速に連続した[[静止画]]で代替できること(*1)はすでに[[映画]]の技術により知られているから、テレビを実現するにあたって必要なものは、静止画を連続的に伝送する手法である。
:*1)仮現運動(apparent motion)
 
まず、カメラで[[レンズ]]を用いて[[撮像管]]あるいは[[固体撮像素子]]の受光面に被写体の像を結像させ、光の強弱を電気信号に変換る。この2次元情報である静止画([[フレーム]])を時間軸上の1次元情報(時間とともに変化する信号の流れ)として送る必要がある。
 
このため次に、[[ラスタースキャン]]により、受光面の平面を左から右へ、次いで上から下まで順次[[走査することで1次元情報]]しながら各点の[[輝度]]を取り出し、明暗を信号電圧の高低に変換する。すなわち画面この信号縦方向輝度信号という。走査細かく分割し、分割した右端を直下の分割部の左端につなげよっ1本2次元「紐(ひも)」のような、静止画を1次元の信号の流れに変換したわけである。白黒テレビではこの「紐」の各走査する点が被写体の明さ(輝度)表現する[[アナログ]]量走査線なる言う
 
このとき同時に、ラスタースキャンによって読み取っている位置を示す信号も生成する。これを[[同期信号]]という。水平方向についての同期信号を水平同期信号、垂直方向についての同期信号を垂直同期信号という。
受信側では、この「紐」を画面の左右を区切りとして一本一本切り離し、もとの順番に並べて1枚の平面状の画面を再構成することになる。
このため、「紐」のどこを切ればよいのか、また1枚1枚の静止画の区切りがどこかを受信側に伝える必要があり、絵の明るさを示す輝度信号のほかに、区切りを示すための目印として[[同期信号]]を送ることにしている。同期信号には「紐」の区切りを示す[[水平同期信号]]とフレームの区切りを示す[[垂直同期信号]]とがある。
 
以上はアナログの場合である。デジタルの場合は、輝度信号を[[アナログ-デジタル変換回路|A/D変換]]する。デジタル化すると、区切りさえわかれば順番に並べていけば元の位置が復元されるため、同期信号はアナログと違ったものになる。
この一本一本の「紐」を[[走査線]]と呼ぶ。走査線が多いほど縦方向の解像度は向上する。横方向の解像度はアナログ映像信号の場合、伝送帯域幅で制限される(走査線数・フレーム数が一定の場合)。また、毎秒あたりフレーム数が多いほど動く被写体の動きの描写が滑らかになる。言い換えれば時間方向の解像度が向上する。
 
以上のように、映像信号は複数個の信号を[[同期]]して扱う必要がある。これ(カラーの場合は色信号なども)を重畳してまとめたものを[[コンポジット映像信号]]と言う。これに対しバラバラの信号を[[コンポーネント映像信号]]と言う。
 
アナログテレビ[[放送]]では、[[コンポジット映像信号]]を[[振幅変調#残留側波帯|VSB]]方式で[[電波]]に乗せて放送する。
 
[[テレビ受像機]]では、以上のようにして作られた電波を[[受信]]、[[復調]]し、コンポジット映像信号をそれぞれの信号に分離する。水平垂直のそれぞれの同期信号に従って同期を取って(水平方向の同期を水平同期、垂直方向の同期を垂直同期という)、輝度信号に従い[[ブラウン管]]の[[電子銃]]の出力を調節し輝点の輝度を変えながら、ブラウン管の蛍光面をラスタースキャンする。受像側でも走査による線を走査線と言う。
 
以上で映像の撮影から再生(受像)までが完了する。
<!--この一本一本の「紐」を[[走査線]]と呼ぶ。走査線が多いほど縦方向の解像度は向上する。横方向の解像度はアナログ映像信号の場合、伝送帯域幅で制限される(走査線数・フレーム数が一定の場合)。また、毎秒あたりフレーム数が多いほど動く被写体の動きの描写が滑らかになる。言い換えれば時間方向の解像度が向上する。--><!--元の文章にあった内容で、書き換えたものには含まれない内容なので残しておくのですが、ここにうまくまとめて書ける気がしないので放置します。フレームという言葉を出すにはインターレースの説明までしないといけない-->
==白黒映像信号==
日本や北米などで行われていた[[白黒テレビ]]放送における映像信号の構成は上記の原理をもとに実用化したものであるが、伝送容量の制限からインターレース方式を採用している。