常用視頻信號接口與處理方法總結(jié)

1、常用視頻信號接口與處理方法總結(jié)劉學滿2010-4-13一、 視頻接口概述視頻接口，從顏色空間、數(shù)字/模擬、分離/復合（適用于模擬信號）、并行/串行（適用于數(shù)字信號）、單端/差分等類別可以分為如下幾種，見下表：信號類型顏色空間數(shù)字/模擬分離/復合并行/串行特征支持的分辨率VGARGB模擬RGB分離HS,VS分離RGB峰值0.7V（帶75負載）HS、VS為TTL/LVTTL電平連接器為DB15VESA 640*4001920*1200R，SOG，BRGB模擬R,G,B分離，復合同步CS與G信號復合R,B信號同VGA，SOG信號峰值為1.0V（-0.3V0.7V）(帶負載)連接器為RCA/BNC同V

2、GA差分RGBRGB模擬RGB分離HS,VS分離RGB差分信號，差分電壓連接器通常為DB15同VGASDTV/HDTVRGBRGB模擬RGB 分離SOG黑電平為0.3V白電平為1.0V同步電壓（帶75負載）連接器為RCA/BNC480i/p576i/p1080i/pSDTV/HDTVYPbPrYUV模擬Y Pb Pr分離Y峰值1.0V，黑電平為0.3VCbCr 峰值0.7V（0.3V1.0V）（帶75負載）連接器為RCA/BNC480i/p576i/p1080i/pCVBS(PAL,NTSC,SECAM等)YUV模擬Y/C復合峰值1.0V（帶75負載）連接器為RCA/BNC480i576iS-

3、VideoYUV模擬Y/C分離CS復合在YCbCr復合為CY峰值1.0VC峰值0.7V（帶75負載）連接器為RCA/BNC480i576i18bit/24bit數(shù)字RGBRGB數(shù)字RGB,HS,VS,DE分離并行TTL/LVTTL電平傳輸距離較短IC間連接或者板卡間連接同VGAOpen-LDI （LVDS）RGB數(shù)字RGB，HS，VS,DE復合在A2通道7bit轉(zhuǎn)串行LVDS電平，雙絞線支持長距離傳輸無校驗位設(shè)備間連接或者板卡到液晶屏，無規(guī)定的連接器雙通道可支持更高的分辨率DVIRGB數(shù)字復合10bit轉(zhuǎn)串行TMDS電平，雙絞線支持長距離傳輸有校驗位設(shè)備間連接，有標準連接器雙通道可支持更高的分

4、辨率HDMIYCbCr數(shù)字復合10bit轉(zhuǎn)串行TMDS電平，雙絞線支持長距離傳輸有校驗位BT.601(并行)YCbCr數(shù)字YCbCr分離24bit并行TTL/LVTTL電平13.5MHz 4:4:4傳輸距離較短IC間連接BT.656(并行)YCbCr數(shù)字復合在8bit/10bit上并行TTL/LVTTL電平27MHz 4:2:2傳輸距離較短IC間連接SDIBT656(串行)YCbCr數(shù)字復合在單根線上10bit轉(zhuǎn)串行270Mbps， 4:2:2傳輸距離較長設(shè)備間連接1394數(shù)字復用在傳輸鏈路上串行符合IEEE1394規(guī)范規(guī)定了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，類似于以太網(wǎng)。多用于DV和計算機設(shè)備網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?/p>

5、頻流數(shù)字復用在網(wǎng)絡(luò)線上串行超長距離傳輸，數(shù)據(jù)完整性有保證，但實時性較差SDTVHDTV二、 模擬視頻信號接口1接口設(shè)計模擬信號由于其電壓范圍很小，如果接口電路設(shè)計不當，很可能造成最終的信號質(zhì)量下降。因此需要注意以下幾個事項：1） 阻抗匹配：通常為75，包括發(fā)送端，接收端以及傳輸路徑上的阻抗。2） 隔直電容：為了防止不同設(shè)備間地電壓差對信號造成的影響，此電容不宜過大或者過小。3） 濾波網(wǎng)絡(luò)：盡可能地消除低頻和高頻紋波。4） 地平面：根據(jù)理論，地平面分隔可以防止數(shù)字信號對模擬地干擾，但從實際經(jīng)驗來看，分隔成小的地平面后，實際上會造成環(huán)流（AD9883資料中有敘述）。因此大部分情況下，還是用同一個地

6、。多層地平面，以及多打過孔，保持地電平的穩(wěn)定是非常必要的。5） PCB走線：等長是需要的，而且要確保三個器件經(jīng)過不同的選擇器/緩沖器之后的延時也相差不多，否則很難保證采樣相位。6） ESD保護：如果視頻接口經(jīng)常插拔，就需要加ESD保護二極管。2視頻ADC完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，在使用過程中需要注意的主要問題有：1）A/D是否支持交流耦合方式輸入2）A/D內(nèi)部是否有信號增益調(diào)整功能3）是否支持差分輸入4）A/D內(nèi)部是否有PLL等器件，采樣相位是否可調(diào)整5）A/D輸出的信號格式（24bit RGB，YCbCr）6）是否支持SOG或者SOY等同步信號輸入模擬信號在A/D轉(zhuǎn)換時，通常需要進行一些

7、調(diào)整，以達到最佳顯示效果：1）調(diào)整黑電平位置和最大輻值，通?？梢耘渲肁/D芯片有關(guān)offset和gain的寄存器，經(jīng)過此番調(diào)整之后，實際上是校準了RGB三色，同時提高了灰度等級。2）調(diào)整PLL鎖相環(huán)，以達到合適的采樣頻率，并保證PLL在各種溫度條件下均能穩(wěn)定工作。3）調(diào)整采樣起始點和終止點，確保有效信號不丟失。4）調(diào)整采樣相位，使最終顯示畫質(zhì)更清晰。3視頻DAC完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，在使用過程中需要注意的主要問題有：1）D/A輸出時，驅(qū)動方式是電壓型的，還是電流型的？帶負載與不帶負載的電壓是多少？是否合乎規(guī)范要求。如果不合適，必要時加緩沖器或者放大器輸出。2）D/A的輸入接口是多少位的

8、？如果是8bit/10bit兼容，要注意最高2位和最低2位的接法。3）輸出同步信號是什么格式？是否需要輸出CS或者SOG？4解碼器這里說的解碼器是指針對CVBS（PAL、NTSC）或者Y/C信號的亮度色度解調(diào)和分離用的解碼器，解碼器輸出的通常為BT656或者BT601格式的數(shù)字信號，此信號仍為隔行信號。解碼器使用中，接口部分設(shè)計與ADC相類似，對輸入信號格式，輸出信號格式的寄存器配置有一些差異，如果輸入格式設(shè)置不當，雖然能輸出信號，但顯示不正確。5編碼器視頻編碼器特指從BT656/BT601格式轉(zhuǎn)到CVBS/YC信號的轉(zhuǎn)換器，一方面完成數(shù)字到模擬信號的轉(zhuǎn)換，另一方面是完成亮度信號與色度信號的調(diào)

9、制、復合。解碼器使用中，接口部分設(shè)計與DAC相類似，主要的不同也在于I2C寄存器配置不同。6緩沖器/放大器/選擇器/分配器模擬視頻信號在傳輸和處理的過程中，通常需要一些緩沖/放大/選擇/分配等處理。在這些電路設(shè)計時，著重需要考慮的問題：1） 輸入信號的電壓輻值，芯片供電范圍是否能滿足要求，是否需要加75電阻。2） 期望信號放大多少倍輸出。3） 輸出接口是否符合規(guī)范要求。7差分RGB信號接收/驅(qū)動由于VGA信號輻值很小，如果在0V上下有干擾信號時，會直接影響到信號顯示。一種方法是將黑電平抬高，如SDTV/HDTV中用的模擬YPbPr信號，其黑電平通常為0.3V，這樣，就可以避免0V附近的干擾紋波

10、，另一種方法就是將單端信號轉(zhuǎn)為差分信號傳輸。出現(xiàn)共模干擾時，對信號質(zhì)量無影響。RGB信號通過模擬差分傳輸，HS、VS通過RS422差分電平傳輸。在模擬差分接口設(shè)計時，需要注意的是信號放大倍數(shù)及匹配電阻的接法。針對各類視頻模擬信號，推薦以下幾種芯片供參考。型號功能特點AD9883ADCRGB輸入140MHz，8bit ADCAD7123DAC330MHz，10bitDACADV7401ADC+DECODERVGA,SOG,CVBS,YC輸入24bitRGB,BT601，BT656輸出110MHz，10bit ADCAD7170ENCODER27MHz 10bit DACTVP5146DECODE

11、R與ADV7101類似AD811放大器140MHz單通道，放大倍數(shù)可設(shè)置MAX4020放大器PI5V330選擇器200MHz，4* (2選1)MAX4137分配器185MHz ，1分4AD8115矩陣開關(guān)225MHz 16 in 16 outAD8177矩陣開關(guān)500MHz，差分RGB16 RGB in 5RGB outAD8145差分轉(zhuǎn)單端可配置增益，1或2單端轉(zhuǎn)差分三、 數(shù)字視頻信號接口1 DVI輸入接口設(shè)計DVI信號接收通常使用sil163、AD9887等，在設(shè)計中需要注意以下幾項：1） 輸入信號是單通道還是雙通道2） 輸出時鐘與數(shù)據(jù)的關(guān)系，必要時，需要調(diào)整配置，使時鐘反相。3） 輸出驅(qū)

12、動能力的大小2 DVI輸出接口設(shè)計DVI信號驅(qū)動通常使用sil160等，在設(shè)計中需要注意以下幾項：1） 輸入LVTTL數(shù)據(jù)線的接法，注意8bit/6bit信號的兼容性接法2） 輸出信號是單通道還是雙通道3） 輸入時鐘與數(shù)據(jù)的關(guān)系，必要時，需要調(diào)整配置，與輸入信號相兼容。4） 輸出芯片是否具備預加重功能，保證長距離傳輸3 LVDS輸入接口設(shè)計LVDS視頻信號接收通常使用DS90CF388/386/384/366/364等，在設(shè)計中需要注意以下幾項：1） 輸入信號是單通道還是雙通道，接口芯片需要配置為正確的模式2） 輸出時鐘與數(shù)據(jù)的關(guān)系，必要時，需要調(diào)整配置，使時鐘反相。3） 匹配電阻的接法4 L

13、VDS輸出接口設(shè)計LVDS視頻信號接收通常使用DS90CF387/385/383/365/363等，在設(shè)計中需要注意以下幾項：1） 輸出信號是單通道還是雙通道 2） 輸入數(shù)據(jù)信號的接法是否正確，尤其是24bit/18bit兩類并行數(shù)據(jù)3） 輸入時鐘與數(shù)據(jù)的相位關(guān)系，必要時，需要調(diào)整采樣時鐘邊沿的配置。4） 輸出驅(qū)動能力的大小是否適合長距離傳輸，是否具有預加重功能5 緩沖器/選擇器/分配器為了保證TMDS/LVDS長距離傳輸，如果LVDS驅(qū)動器驅(qū)動能力不夠，或者不具備預加重功能，或者是經(jīng)過多個連接器后，傳輸阻抗發(fā)生變化，最好加上TMDS/LVDS信號緩沖器進行中繼。LVDS信號可選用DS90LV

14、001/ DS90LV004進行緩沖，并可改善信號質(zhì)量。如果是多路信號輸入，或者需要1分多路信號輸出時，可以選用TMDS/LVDS選擇/分配器。6 差分數(shù)字信號傳輸設(shè)計要點1） 信號路徑上的阻抗匹配。通常LVDS信號要求為100，這樣，就要求PCB走線在傳輸頻率下的特征阻抗達到100，連接器、線纜均要為100。否則會影響信號的質(zhì)量。2） 差分走線等長，不僅要每一差分線對等長，而且要不同的差分線對也等長。3） 傳輸線纜差分線對雙絞，而且最好使用屏蔽線纜。7 并行24bit/18bit TTL/LVTTL并行數(shù)據(jù)接口設(shè)計時需要注意的有：1）并行24bit/18bit數(shù)據(jù)兼容的接法，高位對齊。2）數(shù)

15、據(jù)線走線長度要差不多，尤其是高分辨率的信號。3） 并行數(shù)據(jù)傳輸時，由于位數(shù)較多，很容易被其他信號干擾或者相互干擾，尤其需要注意的是CLK，HS，VS，DE這幾根線盡量與數(shù)據(jù)線分離開。4）在信號處理和不同的接口芯片互連時，要注意并行數(shù)據(jù)與時鐘的相位關(guān)系。必要時，需要用CPLD/FPGA進行時鐘移位或者反相。四、 視頻信號的處理所有的視頻信號，要進行一定的變換或者調(diào)整，都需要轉(zhuǎn)為數(shù)字視頻信號（并行24bit/18bit/16bit/8bit數(shù)據(jù)），然后通過專用的視頻處理芯片（如GM1601、GM5221、PW328、AL128、AL300）等，或者通過FPGA/DSP實現(xiàn)通過自編程的邏輯進行信號處

16、理。專用芯片內(nèi)部通常集成了A/D、D/A、DVI接收、LVDS驅(qū)動等功能。視頻信號處理方法主要有：1. 視頻信號增強如對比度調(diào)整，信號亮度調(diào)整，色溫調(diào)整，信號濾波等功能，這些功能均是對RGB/YUV數(shù)據(jù)信號通過一定的算法，或者是變換矩陣，轉(zhuǎn)換成另一種信號。做這些調(diào)整，是為了使圖像更加易于識別，視覺效果更好。2. 畫面內(nèi)容截取將視頻數(shù)據(jù)中某一范圍的數(shù)據(jù)截取輸出，其他部分丟棄。比如，輸入為1024*768，而需要格式為800*600，可以只截取1024*768中的800*600大小的窗口輸出。3. 多路信號選擇輸出多種數(shù)字格式視頻信號輸入時，通過寄存器設(shè)置，可以選擇讓其中的一路信號輸出。4. 多路

17、視頻疊加或者OSD疊加視頻疊加，主要是確定疊加窗口的位置，疊加透明度。在疊加范圍內(nèi)，輸出信號為多路信號YUV或者RGB值的加權(quán)和。5. 視頻畫面縮放在某些應用場合下，輸入信號的分辨率必須要放大或者縮小到固定的格式，而且畫面要完整，不能通過截取的方法來改變分辨率大小。比如液晶顯示屏驅(qū)動信號、視頻信號小窗口疊加、480i/576i需要滿屏顯示等。6. 逐行與隔行的相互變換原來的PAL/NTSC制式的電視信號是隔行掃描的，這是由老的CRT顯示器的掃描特性決定的。但是為了適應在液晶顯示器上的顯示，需要將隔行信號轉(zhuǎn)為逐行信號。一種最簡單的變化方法是，將奇場和偶場信號簡單地拼接在一起輸出。但是如果是運動畫

18、面，這樣的做法，會造成鋸齒和抖動。優(yōu)化的方法是，根據(jù)多個奇場和偶場信號進行插值，最后生成連貫的畫面。通常有三行濾波、五行濾波等算法。在這方面GM1601等器件處理得比較好。7. 幀率變換為了適應顯示設(shè)備的要求，需要將輸入信號的幀率放大或者縮小。比如原來的電視信號是50Hz的，需要轉(zhuǎn)為60Hz輸出給液晶屏。或者普通VGA信號要轉(zhuǎn)為電視信號輸出時，則需要降低幀率。幀率變換主要是通過幀存的讀寫來實現(xiàn)的，例如，為了提高液晶屏的響應時間，可以采用提高刷新頻率的方法，將60Hz提高到120Hz，這是，相當于同樣的一幅畫面，連續(xù)讀取2次幀存輸出。五、 視頻信號的檢測方法視頻信號最終是要顯示出來查看的，因此最

19、直觀的方法就是看最終的顯示效果。視頻傳輸路徑上的問題，或者是視頻處理時的問題都可以全部體現(xiàn)在最終的顯示設(shè)備上。通常需要檢測以下幾個方面：1） 畫面的完整性查看畫面邊框是否完整，可以檢驗出ADC設(shè)置參數(shù)或者數(shù)字信號中DE是否正確2） 顏色/灰度的完整性通過查看測試畫面中顏色、灰度是否連續(xù)就可以檢驗出ADC配置參數(shù)、數(shù)字信號連接是否正確3） 信號清晰度單像素黑白豎線條，通過查看線條穩(wěn)定程度及顏色，可以檢驗出ADC采樣時鐘和相位、數(shù)字信號受干擾程度。除了上述直觀的手段外，要評價視頻信號的好壞，可以通過輸出特定的測試畫面，測量視頻信號（模擬、并行數(shù)字、差分數(shù)字）的波形，從而發(fā)現(xiàn)問題，并解決。YCrCb

20、即YUV，主要用于優(yōu)化彩色視頻信號的傳輸，使其向后相容老式黑白電視。與RGB視頻信號傳輸相比，它最大的優(yōu)點在于只需占用極少的頻寬（RGB要求三個獨立的視頻信號同時傳輸）。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰階值；而“U”和“V” 表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色?！傲炼取笔峭高^RGB輸入信號來建立的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起。“色度”則定義了顏色的兩個方面色調(diào)與飽和度，分別用Cr和CB來表示。其中，Cr反映了RGB輸入信號紅色部分與RGB信號亮度值之間的差異。而CB反映的是RGB輸入信

21、號藍色部分與RGB信號亮度值之間的差異。 采用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號Y和色度信號U、V是分離的。如果只有Y信號分量而沒有U、V分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像。彩色電視采用YUV空間正是為了用亮度信號Y解決彩色電視機與黑白電視機的兼容問題，使黑白電視機也能接收彩色電視信號。YUV與RGB相互轉(zhuǎn)換的公式如下（RGB取值范圍均為0-255） Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B U = -0.147R - 0.289G + 0.436B V = 0.615R - 0.515G - 0.100B R = Y + 1.14V G = Y - 0.39U - 0

22、.58V B = Y + 2.03U 在DirectShow中，常見的RGB格式有RGB1、RGB4、RGB8、RGB565、RGB555、RGB24、RGB32、ARGB32等；常見的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。S-Video信號S-Video是一種兩分量的視頻信號，它把亮度和色度信號分成兩路獨立的模擬信號，用兩路導線分別傳輸并可以分別記錄在模擬磁帶的兩路磁跡上。將兩個色差信號U、V合并形成一個彩色信號C，以Y/C格式進行記錄，這種格式被稱為彩色降頻方式。這種

23、信號不僅其亮度和色度都具有較寬的帶寬，而且由于亮度和色度分開傳輸，可以減少其互相干擾，水平分解率可達420線。與復合視頻信號相比，SVideo可以更好地重現(xiàn)色彩。 同AV 接口相比，由于它不再進行Y/C混合傳輸，因此也就無需再進行亮色分離和解碼工作，而且使用各自獨立的傳輸通道在很大程度上避免了視頻設(shè)備內(nèi)信號串擾而產(chǎn)生的圖像失真，極大地提高了圖像的清晰度。但S-Video 仍要將兩路色差信號(Cr Cb)混合為一路色度信號C，進行傳輸然后再在顯示設(shè)備內(nèi)解碼為Cb和Cr進行處理，這樣多少仍會帶來一定信號損失而產(chǎn)生失真(這種失真很小但在嚴格的廣播級視頻設(shè)備下進行測試時仍能發(fā)現(xiàn)) 。而且由于Cr Cb

24、的混合導致色度信號的帶寬也有一定的限制，所以S-Video雖然已經(jīng)比較優(yōu)秀，但離完美還相去甚遠。S-Video雖不是最好的，但考慮到目前的市場狀況和綜合成本等其它因素，它還是應用最普遍的視頻接口之一。兩分量視頻可來自于高檔攝像機，它采用兩分量視頻的方式記錄和傳輸視頻信號。其它如高檔錄像機、激光視盤LD機的輸出也可按分量視頻的格式，其清晰度比從家用錄像機獲得的電視節(jié)目的清晰度要高得多。YPbPr_YCbC信號YPbPr接口可以看做是S端子的擴展，與S端子相比，要多傳輸PB、PR兩種信號， 避免了兩路色差混合解碼并再次分離的過程，也保持了色度通道的最大帶寬，只需要經(jīng)過反矩陣解碼電路就可以還原為RG

25、B三原色信號而成像，這就最大限度地縮短了視頻源到顯示器成像之間的視頻信號通道，避免了因繁瑣的傳輸過程所帶來的圖像失真，保障了色彩還原的準確，目前幾乎所有大屏幕電視都支持色差輸入。YPbPr為模擬的色差信號，YCbCr為數(shù)字的色差信號。YCbCr是逐行掃描信號，YPbPr隔行掃描信號。數(shù)字電視的YUV(YCbCr)色彩空間是由ITU（國際電信聯(lián)盟）規(guī)定的，但是分量接口尤其是模擬分量接口并沒有國際統(tǒng)一的標準，目前最為常見的是日本的D端子、歐洲的SCART端子和美國的三線端子。我國目前采用的是美國的三線端子，這個端子是由美國EIA（電子工業(yè)協(xié)會）標準EIA-770.2a規(guī)定的，按照這個標準，下到48

26、0i，上到720p的信號都是采用這個端子傳輸，而且并沒有隔行、逐行的分別。其實日本的D端子和歐洲的SCART端子也是不分隔行逐行的，D端子的D1到D5的標識不同只是告訴使用者這個機器只能輸出（輸入）某一個格式以下的信號（譬如D4就表示支持720p及以下格式）。所以，YCbCr表示的是數(shù)字電視（視頻）的色彩空間及數(shù)字接口，這是國際通用的標準。YPbPr表示的僅僅是模擬視頻分量接口，而且僅僅是美國的標準（包括采用美國標準的其他國家）。數(shù)字電視的色彩空間和計算機不同，不是RGB空間，而是采用一個亮度信號(Y)和兩個色差信號(R-Y、B-Y)的YUV空間或者叫YCbCr空間。數(shù)字電視采用YUV(YCb

27、Cr)色彩空間的原因主要就是為了減少數(shù)據(jù)儲存空間和數(shù)據(jù)傳輸帶寬，同時又能非常方便的兼容黑白電視(R-Y和B-Y信號為零)。由于全部三個信號需求較大帶寬，因此傳統(tǒng)的消費視頻無法使用RGB。為了降低帶寬、成本，并解決延遲及現(xiàn)今的運行功耗等問題，RGB信號在算法上進行了處理，從而造就了不同形式的視頻信號。YUV 電視傳輸用的名詞,一個亮度信號（Y），兩個色差信號（U分量、V分量）。YUV（亦稱YCrCb）是被歐洲電視系統(tǒng)所采用的一種顏色編碼方法（屬于PAL）。YUV主要用于優(yōu)化彩色視頻信號的傳輸，使其向后兼容老式黑白電視。與RGB視頻信號傳輸相比，它最大的優(yōu)點在于只需占用極少的帶寬（RGB要求三個獨

28、立的視頻信號同時傳輸）。其中“Y”表示明亮度（Luminance或 Luma），也就是灰階值；而“U”和“V”表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色?！傲炼取笔峭ㄟ^RGB輸入信號來創(chuàng)建的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起?！吧取眲t定義了顏色的兩個方面色調(diào)與飽和度，分別用Cr和CB 來表示。其中，Cr反映了GB輸入信號紅色部分與RGB信號亮度值之間的差異。而CB反映的是RGB輸入信號藍色部分與RGB信號亮度值之同的差異。 在現(xiàn)代彩色電視系統(tǒng)中，通常采用三管彩色攝像機或彩色CCD（點耦合器件）攝像機，它把攝得的彩色圖像信號，經(jīng)

29、分色、分別放大校正得到RGB，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號R-Y、B-Y，最后發(fā)送端將亮度和色差三個信號分別進行編碼，用同一信道發(fā)送出去。這就是我們常用的YUV色彩空間。YUV (YCrCb)和4:2:2, 4:1:1, 4:2:0 是指亮度信號Y和紅/藍色差信號的抽樣格式. 在dv中, ntsc是4:1:1, pal采用4:2:0. 注意, 4:2:0并非藍色差信號采樣為0,而是和4:1:1相比,在水平方向上提高1倍色差采樣頻率,在垂直方向上以Cr/Cb間隔的方式減小一半色差采樣.RCA接口 標準視頻輸入接口（RCA），也稱AV 接口，通常都是成對的白色和紅色的音頻接口和黃

30、色的視頻接口，它通常采用RCA(俗稱蓮花頭)進行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標準AV 線纜與相應接口連接起來即可。 RCA 是Radio Corporation of American的縮寫詞，因為RCA接頭由這家公司發(fā)明的。RCA俗稱蓮花插座，幾乎所有的電視機、影碟機類產(chǎn)品都有這個接口。它并不是專門為哪一種接口設(shè)計，既可以用在音頻，又可以用在普通的視頻信號，也是DVD分量(YCrCb)的插座，只不過數(shù)量是三個。RCA接頭是目前為止最為常見的一種音/視頻接線端子。這種雙線連接方式的端子早在收音機出現(xiàn)的時代便由RCA錄音公司發(fā)明出來，還有一個更老式、也比較奇怪的稱呼叫做“唱盤”接頭。 RCA端

31、子采用同軸傳輸信號的方式，中軸用來傳輸信號，外沿一圈的接觸層用來接地，也可以用來傳輸數(shù)字音頻信號和模擬 視頻信號。RCA音頻端子一般成對地用不同顏色標注：右聲道用紅色（字母“R”表示“右”或者“紅色”）；左聲道用黑色或白色。有的時候，中置和環(huán)繞聲道連接線會用其他的顏色標注來方便接線時區(qū)分，但整個系統(tǒng)中所有的RCA接頭在電氣性能上都是一樣的。一般來講，RCA立體聲音頻線都是左右聲道為一組，每聲道外觀上是一根線。 RCA接口實現(xiàn)了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質(zhì)量下降，但由于AV 接口傳輸?shù)娜匀皇且环N亮度/色度(Y/C)混合的視頻信號，仍然需要顯示設(shè)備對其進行亮/

32、 色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互干擾從而影響最終輸出的圖像質(zhì)量。AV還具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合這一不可克服的缺點因此無法在一些追求視覺極限的場合中使用。 RCA接口樣式：通常都是成對的音頻接口（左右聲道）（白色）和視頻接口（黃色）RCA接口連接方式：它通常采用RCA(俗稱蓮花頭)進行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標準AV線纜與相應接口連接起來即可。 RCA接口優(yōu)點：RCA接口實現(xiàn)了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質(zhì)量下降。目前電視設(shè)備上應用最廣泛的接口，幾乎每臺電視上

33、都提供了此類接口，用于視頻輸入。 RCA接口缺點：由于RCA接口傳輸?shù)娜匀皇且环N亮度/色度(Y/C)混合的視頻信號，仍然需要顯示設(shè)備對其進行亮/色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互干擾從而影響最終輸出的圖像質(zhì)量。RCA還具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合這一不可克服的缺點因此無法在一些追求視覺極限的場合中使用。BNC接口BNC，全稱是Bayonet Nut Connector（刺刀螺母連接器，這個名稱形象地描述了這種接頭外形），又稱為British Naval Connector（英國海軍連接器，可能是英國海軍最早

34、使用這種接頭）或Bayonet Neill Conselman（Neill Conselman刺刀，這種接頭是一個名叫Neill Conselman的人發(fā)明的）。 BNC（基本網(wǎng)絡(luò)卡）接口是10Base2的接頭，即同軸細纜接頭?？梢愿艚^視頻輸入信號，使信號相互間干擾減少，且信號帶寬要比普通15針的D型接口大，可達到更佳的信號響應效果。這種接口的網(wǎng)卡對應用于用細同軸電纜為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)或令牌網(wǎng)中。 目前這種接口類型的網(wǎng)卡較少見，主要因為用細同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)就比較少?，F(xiàn)在多用于安防行業(yè)監(jiān)視器傳輸視頻信號。 BNC接頭可沒有被淘汰，被淘汰只不過是10Base-2以太網(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)使用50歐

35、的RG-58A/U同軸電纜的，速率為10Mb的，總線型網(wǎng)絡(luò)，維護不便。所以現(xiàn)在組建這種網(wǎng)絡(luò)的BNC接口網(wǎng)卡也被淘汰了。同軸電纜是一種屏蔽電纜，有傳送距離長、信號穩(wěn)定的優(yōu)點。目前它還被大量用于通信系統(tǒng)中，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的E1接口就是用兩根BNC接頭的同軸電纜來連接的，在高檔的監(jiān)視器、音響設(shè)備中也經(jīng)常用來傳送音頻、視頻信號。 有別于普通15針D-SUB標準接頭的特殊顯示器接口。由RGB三原色信號及行同步、場同步五個獨立信號接頭組成。主要用于連接工作站等對掃描頻率要求很高的系統(tǒng)。BNC接頭可以隔絕視頻輸入信號，使信號相互間干擾減少且信號頻寬較普通D-SUB大，可達到最佳信號響應效果。BNC電纜有5個連

36、接頭用于接收紅、綠、藍、水平同步和垂直同步信號。BNC接頭可以隔絕視頻輸入信號，使信號相互間干擾減少且信號頻寬較普通D-SUB大，可達到最佳信號響應效果。可將數(shù)字信號傳送至150/300M以上，模擬可傳送300M以上。通常用于工作站和同軸電纜連接的連接器，標準專業(yè)視頻設(shè)備輸入、輸出等領(lǐng)域，投影機上也很常見。色差信號顏色是由亮度和色度共同表示的,而色度則是不包括亮度在內(nèi)的顏色的性質(zhì),它反映的是顏色的色調(diào)和飽和度。 在彩色電視廣播中，傳送的不是三基色信號，而是亮度信號和色差信號。色差信號就是基色信號與亮度信號之差，即：ER-Y=ER-EY EG-Y=EG-EYEB-Y=EB-EY 其中ER-Y為紅

37、色差信號，EG-Y為綠色差信號，EB-Y為藍色差信號。 由于亮度信號已從三基色中抽離出來單獨傳送，若再傳送基色信號，因基色信號中含有亮度成分，則勢必造成亮度成分傳送的重復。色差信號不含有亮度成分，僅代表了色調(diào)與色飽和度，因而應傳送色差信號。 在三個色差信號中，相互之間并不是獨立的，其中某一個色差信號可以由另外兩個色差信號按特定的比例混合產(chǎn)生。推導如下： EY=0.30ER+0.59EG+0.11EB0.30EY+0.59EY+0.11EY=0.30ER+0.59EG+0.11EB0.30（ER-EY）+0.59（EG-EY）+0.11（EB-EY）=00.30ER-Y+0.59EG-Y+0.1

38、1EB-Y=0 在實際彩色電視廣播中，只傳送了ER-Y、EB-Y兩個色差信號，而EG-Y色差信號不傳送，EG-Y色差信號將來在接收機中按下式混合產(chǎn)生：EG-Y=-因式子中的系數(shù)0.51、0.19均小于1，故EG-Y可用簡單的電阻衰減式矩陣就可以復原。亮度信號、色差信號形成電路。逐行掃描與隔行掃描隔行掃描主要應用于電視信號的發(fā)送與接收中。它的特點是把每秒傳送25幅（幀）畫面用每秒傳送50次的方法來消除閃爍感，即一面?zhèn)魉蛢纱?，第一次掃描奇?shù)行，第二次掃描偶數(shù)行，因而稱為隔行掃描。采用這一制式的缺點是畫面清晰度稍差，且有輕微的閃爍感。逐行掃描主要應用于計算機的顯示器中。由于顯示器不受電視臺的發(fā)送方式

39、限制，因而被廣泛采用。逐行掃描就是每幅畫面按1、2、3行的順序掃描方式完成一幅畫面。為了提高畫面的清晰度，消除閃爍感，還可以增加掃描線數(shù)，目前顯示器的掃描線數(shù)一般為768行，因而會感到畫面非常細膩、清晰。 每一幀圖像由電子束順序地一行接著一行連續(xù)掃描而成，這種掃描方式稱為逐行掃描。把每一幀圖像通過兩場掃描完成則是隔行掃描，兩場掃描中，第一場(奇數(shù)場)只掃描奇數(shù)行，依次掃描1、3、5行，而第二場(偶數(shù)場)只掃描偶數(shù)行，依次掃描2、4、6行。隔行掃描技術(shù)在傳送信號帶寬不夠的情況下起了很大作用，逐行掃描和隔行掃描的顯示效果主要區(qū)別在穩(wěn)定性上面，隔行掃描的行間閃爍比較明顯，逐行掃描克服了隔行掃描的缺點

40、，畫面平滑自然無閃爍。在電視的標準顯示模式中，i表示隔行掃描，p表示逐行掃描。 720P、1080i中的i是interlace，代表隔行掃描;P是Progressive，代表逐行掃描。傳統(tǒng)的CRT電視，工作的原理是通過電子束在屏幕上一行行地掃描后發(fā)光來顯示圖象的。電視信號在傳輸過程中，由于受帶寬的限制，只能傳遞隔行信號，以節(jié)省帶寬。以NTSC電視機為例，在工作的時候，把一幅525行圖像分成兩場來掃，第一場稱奇數(shù)場，只掃描奇數(shù)行(依次掃描1、3、5行)，而第二場(偶數(shù)場)只掃描偶數(shù)行(依次掃描2、4、6行)，通過兩場掃描完成原來一幀圖像掃描的行數(shù)，由于人眼具有視覺暫留效應，因此看在眼中時仍是一幅完整的圖象，這就是隔行掃描。NTSC制節(jié)目共525行掃描線，每秒60場圖像，表示為60i或525i，如果是逐行掃描的，就稱作60P或525P。PAL制節(jié)目為625行，每秒50場圖像，表示為50i或625i，逐行則稱為50P或625P。記住，這是針對CRT電視機的。 以上的表示方法，不僅代表了CRT電視的掃描格式，也代表攝像機拍攝的圖像的格式。因為電視系統(tǒng)最初都是隔行