视频信号基础常识
视频信号处理基本知识
以上就是以彩色视频信号为例，说明其编码和译码的简单过程。
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4．1．3 图象的颜色模型 4．1．3．1 视角系统对颜色的感知
颜色是视觉系统对可见光的感知结果。可见光是波长在380 nm～780 nm之间 的电磁波，我们看到的大多数光不是一种波长的光，而是由许多不同波长的 光组合成的。研究表明，人的视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三 种锥体细胞，另外还有一种在光功率极端低的条件下才起作用的杆状体细胞， 因此颜色只存在于眼睛和大脑。在计算机图像处理中，杆状细胞还没有扮演 什么角色。人的视觉系统对颜色的感知可归纳出如下几个特性： 1、眼睛本质上是一个照相机。人的视网膜(human retina)通过神经元来感知外 部世界的颜色，每个神经元或者是一个对颜色敏感的锥体(cone)，或者是一 个对颜色不敏感的杆状体(rod)。 2、红、绿和蓝三种锥体细胞对不同频率的光的感知程度不同，对不同亮度的感 知程度也不同，如图4-03所示。这就意味着，人们可以使用数字图像处理技 术来降低数据率而不使人感到图像质量明显下降。
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图4-05 彩色显像管产生颜色的原理 颜色＝R(红色的百分比)＋G(绿色的百分比)＋B(蓝色的百分比)
当三基色等量相加时，得到白色；等量的红绿相加而蓝为0值时得到黄色；等量的红 蓝相加而绿为0时得到品红色；等量的绿蓝相加而红为0时得到青色。这些三基色相加的结 果如图4-06所示。
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传送
D/A变换
R
回放
解
彩
D/A变换
坐 标
G
色 输
变
出
码
D/A变换
换 B设 备
图 4-2-2
视频信号译码过程框图
已压缩的视频信号经解码器进行解压缩，再由D/A变换器恢复亮度和二个色差信号（Y、 U、V）。这三个信号（Y、U、V）经变换可恢复原始的R、G、B三基色信号。R、G、B加到 输出设备上（最常见的输出设备就是电视机、监视器或彩色打印机等）供用户观察。
视频信号资料
视频信号的DG(微分增益)，DP（微分相位），S/N（信噪比）DG(微分增益)：在PAL制电视信号中，彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上，而色副载波又是迭加在亮度信号上的，色副载波的幅度决定彩色信号的饱和度。
视频信号的DG失真是指系统的增益特性随输入信号的电平而变化。
通俗的说，由于亮度消隐电平变到白电平时，在视频通道输出端产生色度信号幅度的变化，这样，在亮的部分和暗的部分，其彩色饱和度，色调（尤其是饱和度）均有不同的变化。
DP（微分相位）：在PAL制电视信号中，彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上，而色副载波又是迭加在亮度信号上的，色副载波的相位决定彩色信号的色调。
视频信号的DG失真是指上系统的相移特性随输入视频信号而变化。
传输线路上的相移量随不同亮度电平而变化，则色同步和色副载波之间相移就起变化，于是画面亮的部分和暗的部分的色调就不同S/N（信噪比）：在电视信号传输中，常用信号功率的峰峰值和噪声的有效值之比表示其值。
当调制波形是模拟信号时，则检波后信号电平随信号频率的增高而降低，表现为非线形失真，使基波的谐波分量增加，从而影响到DG(微分增益)，DP（微分相位）。
DG微分增益不满足要求。
色度信号的幅度在不同的亮度电平上发生了变化，色度信号的幅度变化导致色饱和度发生变化。
这样，在屏幕的亮度发生变化时，图像的色饱和度也要发生变化，亮电平时的红色在睛电平时可能变为浅红或深红，造成图像失真。
DP 微分相位不满足要求。
色度信号的相位在不同的亮度电平上发生了变化，色度信号相位变化导致色彩发生变化。
这样，在亮度电平发生变化时，图像的颜色也要发生变化，造成失真。
视频通道的失真测量分析安全优质播出是电视技术人员的中心任务。
优质的意义就是向广大观众提供最低失真的图像和声音。
也就是说要尽可能地减少传输过程中的失真和干扰。
我们进行测量的目的就是在于定量确定系统和系统各环节引入的失真、干扰，进而确定其产生的原因，提出解决的办法。
视频信号的基础知识
一、视频信号的结构与使用•图象采集卡是对模拟视频信号采样并作A/D转换而成为数字信号的，为了获得正确的数字信号，对模拟视频信号有一个大概的了解是十分重要的，尤其在一些特殊的应用领域，例如：•实时处理•多路视频输入•非标准视频采集•立体视觉•序列图象分析•运动图象•等都对摄象机的同步连接；多路切换；图象处理与视频信号的同步配合；图象窗口的选择；亮度与对比度的调节有着特殊的要求，为了满足这些要求，把视频信号的结构了解清楚后，会对用户很快构成并调试好自己的图象处理系统；设计好自己的软件；充分提高CPU处理图象的效率等带来很大的好处1-1、视频信号的概述•视频信号最初是用于广播电视的，也就是说是要经过传输，尤其是无线传输而送到观众接收机上，由于图象的信息量是如此巨大，如果不对视频信号作一定的处理，就会占据无线通讯很宽的宝贵频带，为此对全电视信号在清晰度、闪烁性、叠加彩色后的与黑白图象的兼容性、所占用的带宽等方方面面作了精心的权衡与安排，研究设计出目前的黑白/彩色全电视信号标准。
例如隔行扫描就是考虑到带宽、抗闪烁、清晰度等方面而巧妙设计的；PAL或NTSC的彩色图象制式就是考虑到人眼对颜色的着色特性，与原黑白视频的兼容性，在不影响黑白灰度信息的前提下，而将彩色信息调制后插入黑白全电视信号频谱的缝隙之中的。
而所谓的不影响仅仅是理论上的，由于技术上的局限性，在接收端将黑白信息与彩色信息分离时，在大多数情况下会大大影响黑白信息的分辨率。
视频信号的这些特性在广播电视中带来了巨大的好处，但在图象处理的使用场合又会带来很大的不便与缺陷。
1-2、黑白全电视信号及采集•摄象机获取图象形成视频信号是用扫描的方式逐行顺序进行的，从景物的左上角开始扫描第一行，然后向下移动扫描第二行，直至这场扫描完312行（PAL制），到第313行的一半时，这一场结束，形成了一幅奇场图象；从图象的最上部中间开始第313行的后半部扫描，见图一，开始第二场即偶场的扫描，第二场的每一行夹在第一场的相邻行中间，直至625行结束，第二场图象结束，形成了一幅偶场图象，同时相邻行由奇场和偶场图象交叉形成了一帧图象。
视频信号基础知识
1.1信号的基础知识1.1.1模拟RGB信号（ARGB）1.1.1.1 定义RGB模拟基色视频信号是具有相同带宽，经过伽马校正的红、绿、蓝原色信号。
信号中包含同步脉冲信号和行场消隐信号。
R、G、B信号同步产生并携带同时生成的图像信息。
1.1.1.2 信号通道RGB信号接口的三个分离通道用于传输特定的信号，如表1-1所示。
表1-1 视频信号通道当使用复合RGB信号时，至少在绿通道上加载同步信号；也可以将同步信号与RGB信号分离传输。
1.1.1.3信号接口时序图ARGB信号具有多种变种形式, RGB信号既可以与同步信号分离,又可以与同步信号复合。
前者是最简单的RGBHV信号，后者目前最常见的是在绿通道上加载同步信号，也称RGsB信号，同步信号加载于绿色数据通道上，有时G也称其为SoG信号，表示其加载上了同步信号。
1）RGB信号与同步信号分离时（RGBHV）a) RGB信号：700mVp-p, 正极性，75 ；b) 行同步信号（HS）：300mVp-p，TTL电平，负极性，高阻；c) 场同步信号（VS）：300mVp-p，TTL电平，负极性，高阻。
图1.1 1280×720p,50Hz的时序参数，图中省略了R、G、B相关颜色信号。
1280表示水平方向上的有效像素值，720表示垂直高度上的有效扫描行数，p表示是逐行扫描信号，不需要进行去隔行处理了（i表示隔行扫描信号），50Hz表示的是场频。
在实际的信号时序格式中，除了有效的扫描值外，为了信号消隐和同步的需要，通常还附加有许多信号前肩（ Front porch）、后肩（back porch）、前（上）界（Front/Top Border）、后（下）界（Back（Bottom）Border）以及行同步信号（Hor Blank Time）、场同步信号（Ver Blank Time）等。
图1.1 1280×720p,50Hz的时序参数（分离同步信号）图片来自参考文献12）RGB信号与同步信号复合时（通常在绿通道上加载同步信号）：a) 复合同步信号其波形见图1.2；b) RGB信号：700mVp-p，正极性，75 ；c) 复合同步信号：±300mV。
第4章 视频信号处理
第4章 视频信号处理 4.1.2 视频信息源
视频信息源的种类繁多，按照其提供的视频信息 形式，分为数字视频信息源和模拟视频信息源两类。
1. 数字视频信息源
这类信息源可直接提供数字化视频信号，而且， 许多信息源提供的数字化信息是已按某种标准压缩的 视频信号。 1) 光盘存储设备
2) 数字磁带机 3) 磁盘存储器 4) 扫描仪 5) 数字照相机
第4章 视频信号处理 2. 模拟视频输出设备
1) 电视机
一般的家用电视机的输入信号均为模拟信号。在多 媒体计算机的配置中，可以通过专门的TV卡，产生计 算机CRT (阴极射线管)所需要的模拟电视信号，这样， 多媒体计算机就可以用来代替家用电视机。 2) 投影电视 投影电视与一般电视的区别在于它利用高亮度的 CRT通过光学反射原理将电视图像投影到银幕上，主要
逐行扫描简单、可靠、图像清晰，在显示屏上扫一遍就 显示一幅(帧)完整的图像，但是要求传输通道具有很宽的频 带(足够的图像数据速率)。目前计算机显示器中采用逐行扫 描方式。
第4章 视频信号处理 2) 隔行扫描：扫描一幅完整的画面分为两场，称作奇 数场和偶数场,奇数场只扫描奇数行，偶数场只扫描偶数行。
目的是为了增加电视图像的显示尺寸。
第4章 视频信号处理 3) 大屏幕电视墙 大屏幕电视墙就是利用几十个或更多个大屏幕
CRT(例如，28英寸或29英寸)构成长十几米，高几米的
电视屏幕，用来显示动画、文字或电视图像。 这像出现黑色的格子，使人看起来不太舒服。
第4章 视频信号处理
Y
0.3 0.59 0.11
R
U = -0.15 -0.29 0.44
V Y 0.61 -0.52 -0.096 0.3 0.59 0.11 0.21 –0.52 0.31
视频信号基础知识
1 模拟视频
■
1.4视频信号的主要参数
■主要包括水平清晰度、垂直清晰度、带宽、宽高比、 场频和帧频。
■水平清晰度 一般指视频图像在水平方向上的最小显像单元，用 “线”来表示。 ■垂直清晰度 眼睛可分辨的水平线数目。一般只有575行为正程， 有76%的有效区，垂直清晰度约为437线。
1 模拟视频
■
• 行消隐脉冲:截止行扫描逆程电子束 的脉冲 称为行消隐脉冲；
• 场消隐脉: 截止场扫描逆程电子束 的脉冲称为场消隐脉冲;
•
基于视频信号的图像定位技术
5.7μs
1.6μs 12μs
行同步信号
消隐脉冲与复合同步脉冲
消隐脉冲：
扫描逆程期间电子束消隐——扫描逆程期间让信号 电平为黑电平，电子束截止，屏幕为黑色，起到消 隐逆程光栅痕迹的作用。
行消隐信号(或称行消隐脉冲) —— 行逆程12μs,则行消隐脉冲脉宽为12μs，电平为黑
电平
• 场消隐信号(或称场消隐脉冲) —— 场逆程1.6ms,则场消隐脉冲脉宽为1.6ms，电平为
1 模拟视频
■
1.1模拟黑白视频
■视频形成原理：每一张35 mm胶片均为 静止图片，在相邻两张图片中只有很小 的动作变化，每秒中变换24张图片，利 用人眼的视觉暂留特性，以达到播放活 动图像的效果。 ■特点：整幅画面扫描呈现
图像的顺序传送
a bcd e f g h i j
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
t
622. 623. 624. 625. 1. 2. 3. 4. 5. … 22. 23. 24.
前均衡脉冲 场同步脉冲 后均衡脉冲
行 同 步脉 冲
齿脉冲
行 消 隐脉 冲
第一章 视频基础知识
F. 传送的色度信息（C）不能影响黑白电视的接收； “Y”代表明亮度（Luminance 或Luma），也就是灰度值（明暗的变 化）； “C”代表色度（Chrominance 或Chroma），作用是描述影像色彩 及饱和度，用于指定像素的颜色。 说白了，当时可是黑白电视的天下，不兼容黑白电视要想推 广是很难的，如同现在手机的CDMA 不兼容GSM 的下场。当时 黑白电视的主要标准是采用625 行（H），50 场（V）扫描制时， 亮度信号带宽约6MHz,因此必须在6MHz 带宽内同时传送亮度信 息（Y）和色度信息（C），否则无法实现兼容。 于是各种兼容性彩色电视制式的大战开始了，最后诞生了三 种制式，即PAL，NTSC，SECAM，它们各有优缺点，谁都不能轻 易将对手打败。但SECAM 只有法国，前苏联等极少数国家使用， 我们几乎接触不到，这里就谈谈我们和欧洲大部分国家使用的 PAL 制和美国、日本及台湾使用的 NTSC 制。
7. 什么是 S‐Video 信号
S‐Video 是一种两分量的视频信号，它把复合视频 信号中的亮度和色度信号分成两路独立的模拟信号， 用两路导线分别传输的视频信号。这种信号不仅其 亮度和色度都具有较宽的带宽，而且由于亮度和色 度分开传输，可以减少其互相干扰，水平分解率可 达420 线。与复合视频信号相比，S‐Video 可以更 好地重现色彩。 8 什么是色差信号或分量信号（Y,Cr,Cb/Y,Pr,Pb）
如果这一帧画面中所有的行是从上到下一行接一行地连 续完成的，或者说扫描顷序是1、2、3……525，我们就 称这种扫描方式为逐行扫描。但是实际上，以PAL 为例 （NTSC 制也类似），要想在行频15625Hz/场频50Hz的 情况下每秒钟扫描出50 幅625 行的画面是不可能的， 于是电视的一帧完整画面是需要由两遍扫描来完成，第 一遍只扫描奇数行， 即第l、3、5……525 行。第二遍 扫描则只扫描偶数行， 即第2、4、6……524 行。这种 扫描方式就是隔行扫描。要想逐行扫描行频就的翻倍成 31.5Khz，但电视受需兼容黑白电视的制式影响行频是 不能改变的。
数字视频信号基础
数字视频信号基础（白皮书）目录引言...................................................................................... - 2 -DVI –Digital Visual Interface ................................... - 4 -HDMI –High Definition Multimedia Interface ... - 6 -DisplayPort ....................................................................... - 8 -SDI –Serial Digital Interface .................................. - 10 -数字视频信号解析.......................................................... - 11 -保持数字信号的完整性 ................................................. - 13 -延长数字视频信号传输距离的解决方案.................... - 15 -数字内容保护(Digital Content Protection) ........... - 16 -内容提要数字视频信号在AV行业内日趋普及。
它和传统的模拟视频信号相比有很多不同，比如性能指标以及对整个信号链路的时基要求等。
本文对数字视频信号的基础知识以及常见的数字视频信号进行了简要的介绍。
同时，还介绍了如何利用眼图来对数字视频信号的完整性进行直观的量化，以及设计数字AV系统时数字视频信号修整功能的重要性。
引言目前的视频市场中，高分辨率的等离子和LCD平板显示器，以及LCD和DLP投影机占据了绝大部分市场份额。
视频信号基础知识-cuit
偶数场
t
622. 623. 624. 625. 1. 2. 3. 4. 5. … 22. 23. 24.
前均衡脉冲 场同步脉冲 后均衡脉冲
行 同 步脉 冲
齿脉冲
行 消 隐脉 冲
偶 数 场结 束 图 像 信号
开槽 奇 数 场开 始
场 消 隐脉 冲
奇数场
t
一些补充和总结
电信号的极性：
1、正极性调制： 高电平对应亮点 低电平对应暗点
1 模拟视频
B’
2 4 6 8 10 12 14 16
C
隔行扫描（偶数场扫描）
1 模拟视频
B’
2 1’
4
6
3’
8
5’
10
7’
12
9’
14
11’
16
13’
C
B
15’
一帧扫描
1 模拟视频
隔行扫描图像再现
1 模拟视频
■
PAL制与NTSC制视频信号参数表
PAL（625H∕50V）
每帧中行数
625H
每帧有效数
1 模拟视频
■
1.4视频信号的主要参数
■主要包括水平清晰度、垂直清晰度、带宽、宽高比、 场频和帧频。
■水平清晰度 一般指视频图像在水平方向上的最小显像单元，用 “线”来表示。 ■垂直清晰度 眼睛可分辨的水平线数目。一般只有575行为正程， 有76%的有效区，垂直清晰度约为437线。
1 模拟视频
■
视频信号基础与视频定位技术
1 模拟视频
■
1.1模拟黑白视频
■视频形成原理：每一张35 mm胶片均为 静止图片，在相邻两张图片中只有很小 的动作变化，每秒中变换24张图片，利 用人眼的视觉暂留特性，以达到播放活 动图像的效果。 ■特点：整幅画面扫描呈现
视频信号基础知识(三)VGA视频信号
视频信号基础知识（三）VGA视频信号1. VGA显示原理VGA(Video Graphics Array)作为一种标准的显示接口得到了广泛的应用。
VGA在任何时刻都必须工作在某一显示模式下，其显示模式分为字符显示模式和图形显示模式，而在应用中讨论的都是图形显示模式。
VGA的图形模式分为三类：CGA，EGA兼容的图形模式；标准VGA图形模式；VGA扩展图形模式，后两种图形模式统称为VGA图形模式。
文中基于标准VGA模式来实现。
工业标准的VGA显示模式为：640×480×16×60。
常见的彩色显示器一般由阴极射线管(CRT)构成，彩色由GRB(Green Red Blue)基色组成。
显示采用逐行扫描的方式解决，阴极射线枪发出电子束打在涂有荧光粉的荧光屏上，产生GRB基色，合成一个彩色像素。
扫描从屏幕的左上方开始，从左到右，从上到下，逐行扫描，每扫完一行，电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置，在这期间，CRT、对电子束进行消隐，每行结束时，用行同步信号进行行同步；扫描完所有行，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕的左上方，同时进行场消隐，并预备进行下一次的扫描。
VGA显示控制器控制 CRT显示图象的过程如图1所示。
2. VGA信号时序图2所示是计算机VGA(640×480，60 Hz)图像格式的信号时序图。
图2中，V_sync为场同步信号，场周期TVSYNC=16．683 ms，每场有525行，其中480行为有效显示行，45行为场消隐期。
场同步信号Vs中每场有1个脉冲，该脉冲的低电平宽度tWV=63μs(2行)。
场消隐期包括场同步时间tWH、场消隐前肩tHV(13行)、场消隐后肩tVH(30行)，共45行。
行周期THSYNC=31．78μs，每显示行包括 800点。
其中，640点为有效显示区，160点为行消隐期(非显示区)。
行同步信号Hs中每行有一个脉冲，该脉冲的低电平宽度tWV=3．81 μs(即96个DCK)；行消隐期包括行同步时间tWH，行消隐前肩tHC(19个DCLK)和行消隐后肩tCH(45个DCLK)，共160个点时钟。
视频信号处理基本知识
16色VGA调色板的值 表4-02 16色VGA调色板的值
代 码 0 1 2 3 4
R 0 0 0 0 128
G 0 0 128 128 0
B 0 128 0 128 0
H 160 160 80 120 0
S 0 240 240 240 240
L 0 60 60 60 60
颜色 黑(Black) 蓝(Blue) 绿(Green) 青(Cyan) 红(Red)
打印彩色图像用CMY CMY相减混色模型 2、 打印彩色图像用CMY相减混色模型 用彩色墨水或颜料进行混合，这样得到的颜色称为相减色。在理 论上说，任何一种颜色都可以用三种基本颜料按一定比例混合得到。 这三种颜色是青色(Cyan)、品红(Magenta)和黄色(Yellow)，通常 写成CMY，称为CMY模型。用这种方法产生的颜色之所以称为相减色， 是因为它减少了为视觉系统识别颜色所需要的反射光。 在相减混色中，当三基色等量相减时得到黑色；等量黄色(Y)和 品红(M)相减而青色(C)为0时，得到红色(R)；等量青色(C)和品红 (M)相减而黄色(Y)为0时，得到蓝色(B)；等量黄色(Y)和青色(C)相 减而品红(M)为0时，得到绿色(G)。这些三基色相减结果如图4-07 所示。
第四章 视频信号处理
4．1 视频信号概述 视频信号的表示（种类、属性） 4．1．1 视频信号的表示（种类、属性） 4．1．2 视频信号的编码和译码 4．1．3 图象的颜色模型 4．1．4 电视信号概述 4．1．5 图象的文件格式 4．2 基本的图像编码技术 4．2．1 行程编码 4．2．2 哈夫曼编码 LZW编码 4．2．3 LZW编码 4．2．4 二维预测编码 4．2．5 变换编码 静态图像的JPEG JPEG技术标准 4．3 静态图像的JPEG技术标准 JPEG的基本内容 4．3．1 JPEG的基本内容 4．3．2 编码算法 4．3．3 源图像数据 4．3．4 压缩数据的数据格式 4．4 动态图像的处理 4．4．1 动态图像处理中的关键技术 261标准 4．4．2 H．261标准 MPEG动态图像标准 4．4．3 MPEG动态图像标准
认识视频信号
Ｓ－Ｖｉｄｅｏ接口
分量视频
• • •
component video
• • • •
定义： 也叫色差信号，能同时传送三路信号：一路亮度信号，两路色差（或色度）信 号。色差信号分为隔行色差信号（Y、Cr、Cb）和逐行色差信号（Y、Pr、Pb）。 隔行色差信号（Y、Cr、Cb）：Y是亮度信号，只包含黑白图象信息；Cr是R-Y信 号，即红色信号与亮度信号的差；Cb是B-Y信号，即蓝色信号与亮度信号的差。色差 信号图象质量大大提高，完全优于S视频信号。色差信号用绿、红、蓝标识，红色代表 Cr，蓝色代表Cb，绿色代表Y信号，见图六和图七。 逐行色差信号（Y、Pr、Pb）：逐行色差信号含义与隔行色差信号相似，三路信号 分别对应的是逐行扫描信号，而不是隔行扫描信号。逐行色差信号图象质量高于隔行 色差信号，图象更稳定。逐行色差所用端子与隔行色差相同，只是C换成P。 应用： 产生的画面质量较高，一般在广播级视频设备中被采用。 目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上 看到有YUV、YcbCr、Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异 但都是指的同一种接口色差端口( 也称分量视频接口) 。它通常采用YPbPr 和YCbCr两 种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。
• 视频压缩算法： • M-JPEG • MPEG-1：VCD • MPEG-2：DVD • MPEG-5:网络视频ＷＭＶ ＤＩＶＸ和Ｘｖｉｄ • 注意：都是有损压缩
复合视频信号 Composite Video
• 定义：包括亮度和色度的单路模拟信号，也即从全电视信号中分离出 伴音后的视频信号，这时的色度信号还是间插在亮度信号的高端。也 称为基带视频信号或RCA视频信号， • 应用： • 它使用NTSC电视信号传送图像数据。复合视频信号包含色度 （色彩和饱和度）和亮度信息，并与声画同步信息、消隐信号脉冲一 起组成单信号。在快速扫描NTSC电视中，高频（VHF）和超高频 （UHF）载波通过复合视频信号进行振幅调制，产生一个6MHZ带宽 的信号。 • 某些闭路电视系统在短距同轴电缆中传输复合视频信号。有些 DVD播放器和盒式磁带录像机（VCR），通过屏蔽电缆插座，即 RCA连接器，调节复合视频信号的输入和输出。在复合视频信号中， 色度和亮度之间的信号干扰是不可避免的，信号越弱干扰越严重。 • 在用录像带、VCD机等与监视器连接时，只使用一个视频信号 （video），这个信号就是复合信号。复合信号就是由分量信号YUV 进一步转换得到的。
视频信号
1、射频天线和模拟闭路连接电视机就是采用射频（RF）接口。
作为最常见的视频连接方式，它可同时传输模拟视频以及音频信号。
RF接口传输的是视频和音频混合编码后的信号，显示设备的电路将混合编码信号进行一系列分离、解码在输出成像。
由于需要进行视频、音频混合编码，信号会互相干扰，所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。
有线电视和卫星电视接收设备也常用RF连接，但这种情况下，它们传输的是数字信号。
2、复合视频不像射频接口那样包含了音频信号，复合视频（Composite）通常采用黄色的RCA（莲花插座）接头。
“复合”含义是同一信道中传输亮度和色度信号的模拟信号，但电视机如果不能很好的分离这两种信号，就会出现虚影。
3、S端子S端子（S-Video）连接采用Y/C（亮度/色度）分离式输出，使用四芯线传送信号，接口为四针接口。
接口中，两针接地，另外两针分别传输亮度和色度信号。
因为分别传送亮度和色度信号，S端子效果要好于复合视频。
不过S端子的抗干扰能力较弱，所以S端子线的长度最好不要超过7米。
4、色差色差（Component）通常标记为Y/Pb/Pr，用红、绿、蓝三种颜色来标注每条线缆和接口。
绿色线缆（Y），传输亮度信号。
蓝色和红色线缆（Pb 和Pr）传输的是颜色差别信号。
色差的效果要好于S端子，因此不少DVD以及高清播放设备上都采用该接口。
如果使用优质的线材和接口，即使采用10米长的线缆，色差线也能传输优秀的画面。
5、VGAVGA（Video Graphics Array）还有一个名称叫D-Sub。
VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数显卡都带有此种接口。
它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号（水平和垂直信号）。
使用VGA连接设备，线缆长度最好不要超过10米，而且要注意接头是否安装牢固，否则可能引起图像中出现虚影。
6、DVIDVI（Digital Visual Interface）接口与VGA都是电脑中最常用的接口，与VGA不同的是，DVI可以传输数字信号，不用再进过数模转换，所以画面质量非常高。
视频信号介绍
接头常识（2）
RS232 CGA EGA 计算机串行接口 CRT显示器接口 CGA=640x200 EGA=640x350 RJ45
VGA
VGA输出：VGA 接口采用非对称分布的15pin 连接方式，其工作 原理：是将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里 经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到投影机成像，这样 VGA信号在输入端( 投影机内) ，就不必像其它视频信号那样还要经 过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传 输过程是最短的，所以VGA 接口拥有许多的优点，如无串扰无电路 合成分离损耗等。 分量 （色差）接口又从流程图上向右“偏移”了一步吧。越 向右侧偏移， 视频传输的质量就越好 （调制／解调， 变换／你 变换的过程就越少... ） DVI-A ： 就是与 VGA 规范一样的 包括 RGBHV 信号线的模 拟接口，RGB 是什么不用赘述了吧， HV 分别是水平 和 垂直 扫描的 行同步 与 场同步信号。VGA 接口规范同样提供 RGBHV ， 所以 DVI-A 就是兼容 VGA 接口的。
色差信号输入（2）
从流程图中可以看到， S 端子接口是 亮 色 也就是 Y C 分别独立传 输的， 不需要将亮色编插在一起而引起亮 色 的串扰了...当然： 更 佳的视频信号传输方案是： 不汇合成 C 信号， 因为你汇集成C 信 号（色度信号后）， 接收端还得将 C信号拆分， 又多了个调制／解 调的步骤。增加失真。在 色度信号 即 C 信号被调制（混合）之前， 是分离的 色差信号 R-Y ， B-Y 的形式， 就是红色减去亮度信号， 蓝色减去亮度信号而得出的“色差”信号。色差信号（又叫分量视 频信号），R-Y ， B-Y 再与 Y 即 亮度信号一起作为传输， 就是 Y， R-Y ， B-Y 。 这种规范如今就已经是高清晰数字电视 HDTV 的标配 了。而且必须如此，（ S 端子目前不传输HDTV 信号）色差信号的 表示有很多种，用于不同的场合。最基本的是Y、R-Y、B-Y，这里 Y=0.299R+0.587G+0.114B。在这种情况下，色差信号与 原来的R、 G、B信号的幅度不同，为了使亮度和色差信号的幅度与原来R、G、 B信号幅度，也即为在75欧负载上的峰峰值都是700mv ，R-Y、B-Y 的幅度要进行修正，修正后的色差信号就是P r 、 Pb。这里 Pb=0.56433(R-Y),Pr=0.71327(R-Y）。数字化以后用Cr、Cb。这就 是所谓的 DVD 以及 电视机上都说的 新接口： 色差信号。 Y， Pb， Pr 或 Y ， Cb ， Cr 这是模拟视频信号中可以传输高清晰电视信号 HDTV 的必备的接口规范！
音视频基础知识
音视频资料电子视频信号电子视频信号有两种类型:模拟或数字。
视频信号传输开始模拟;然而,数字信号传输正在迅速取代模拟随着新技术的出现。
现在我们将阐明两者之间的差异。
.模拟视频信号模拟视频信号由一个低电压信号为每一行包含强度信息,结合定时信息,确保信号显示设备保持同步。
模拟视频信号通常表示为正弦波,纵轴代表了信号幅度,或视频图像的亮度属性,横轴表示频率的变化会影响图像的清晰度和细节。
改变波的振幅代表不同的颜色在屏幕上。
模拟信号振幅随时间不同,可以代表一个无限数量的值或水平最高和最低分之间。
一个典型的模拟视频信号的电压范围是0到0.7伏峰。
模拟视频信号(继续)这幅图表明,常见的模拟视频信号信息传播的一系列横线隔开同步脉冲数字脉冲的出现,或方形波。
感兴趣的有四个区域:门廊,同步脉冲、活动视频区域,和后面的门廊上。
门廊之间的时间是最后的活动视频信息和同步信号的开始。
结束后廊之间的时间同步脉冲和活动视频的开始。
因为每个同步脉冲,视频接收器或监视器“看起来”同步脉冲的前沿。
前缘行为同步显示视频源。
模拟视频扫描一幅画在电视或者电脑显示器的电子信号水平在一次显示一行。
水平同步脉冲结束时确保同步显示的每一行的开始下一行的信息。
从顶部开始,所有的线条显示扫描以这种方式。
一个完整的一组行形式,或框架。
完成一帧,垂直扫描过程返回到屏幕的左上角,重复这个过程。
扫描线条的数量决定了图像的垂直分辨率和整个画面形成的速度称为刷新率。
模拟视频扫描(继续)有两种不同类型的扫描系统,交错和进步,技术用于不同格式的图片在屏幕上。
从本质上讲,电视信号和兼容显示器交错而计算机信号和兼容显示器是进步(逐行)。
隔行扫描是每一帧分成两个独立的领域,与一个字段组成的水平扫描奇数行,另一个由偶数水平扫描线。
这张图片是显示在屏幕上通过扫描在交流的基础上。
所有视频逐行扫描方法提出了扫描线在屏幕上在一个而不是两个。
它通常用字母“p”,如“480 p”,这表明一个信号与480活跃行60帧每秒。
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各种视频信号格式及端子介绍
RF/AV/SVIDEO/YUV/VGA/RGB/RGBS/DVI/HDMI/
视频信号是我们接触最多的显示信号，但您并不一定对各种视频信号有所了解。
因为国内用到的视频信号格式和端子非常有限，一般就是复合视频和S端子，稍高级一些的就是色差及VGA。
对于那些经常接触国外电器和二手设备的朋友，就会遇到各种希奇古怪的信号端子，我们也经常接到读者这方面的提问。
请读者注意：我们这
里所说的视频信号并不是严格意义上的带宽只有5MHz的视频信
号，而是泛指能作为输入输出的显示信号。
本文试图把常用视频
信号做一简单叙述，有不全和不对的地方请读者朋友指出。
一、各种视频信号
复合视频信号（Video）
复合视频信号是我们日常生活中最为常见的视频信号，它在
一个传输信号中包含了亮度、色度和同步信号。
由于彩色编码的
不同，复合视频又有PAL、NTSV、SECAM制式之分。
复合视频信号本身的带宽只有5MHz （NTSC制式带宽仅4.5MHz），中间又加了彩色副载波信号（NTSC制为3.58MHz，PAL 和SECAM制为4.43MHz），正好落在亮度信号带宽之内，占去了一部分亮度信号，又造成
亮度和色度的相互干扰，使得复合视频成为最差的视频信
号。
复合视频信号一般用RCA插头连接，就是通常说的莲
花插头，见图1。
欧洲也用SCART接口，老式的视频设备
也有用BNC插头连接。
S视频信号（S-Video）
S视频信号俗称S端子信
号，它同时传送两路信号：亮度
信号Y和色度信号C。
由于将亮
度和色度分离，所以图象质量优
于复合视频信号，色度对亮度的
串扰现象也消失。
由于S视频信
号亮度带宽没有改变，色度信号仍须解调，所以其图象质
量的提高是有限的，但肯定解决了亮色串扰，消除图象的
爬行现象。
S端子用四芯插头，见图2。
欧洲也用SCART
插头，老式的视频设备也有用两个BNC插头连接，计算机
显卡也有用七芯插头，其外形与S端子一样，只是又包含
了复合视频信号。
隔行色差信号（Y、Cr、Cb）
色差信号也叫分量信号（Component Video），同时传送三路信号：Y是亮度信号，只包含黑白图象信息；Cr是R-Y信号，即红色信号与亮度信号的差；Cb是B-Y信号，即蓝色信号与亮度信号的差。
色差信号实际也是亮色分离信号，与S端子不同的是色度信号不用解调，之所以用R-Y和B-Y是要避免传输G绿信号，因为G信号占据色度信号的59%，不利于数据压缩，用R-Y和B-Y通过矩阵运算同样可以得到G信号。
由于VCD和DVD用的MPEG1和MPEG2数字压缩信号就是用色差信号编码的，所以色差信号图象质量大大提高，完全优于S视频信号。
色差信号用RCA插头，用绿、红、蓝标识，绿代表Y信号，见图3。
逐行色差信号（Y、Pr、Pb）
逐行色差信号含义与逐行色差信号相同，只是对应的是逐行扫描信号，包含在Y里的行同步信号频率为31KHz，而前述的几种视频信号行频只有15KHz。
逐行色差信号须配具有逐行显示功能的设备，图象质量高于隔行色差信号，主要表现在图象更稳定。
逐行色差所用端子与隔行色差相同，只是C换成P。
RGB信号
我们知道图象中的各种色彩都是由R、G、B三基色组成，显象管电子枪是R、G、B三枪组成，投影机三片液晶板也是R、G、B三色。
R、G、B三路信号中，行、场的同步信号加在G信号中，RGB信号的带宽可以到几十兆，只要显示设备能兼容。
所以RGB信号又优于色差信号，是最好最直接的显示信号。
RGB信号同样也分为逐行和隔行，逐行信号要优于隔行信号。
RGB信号所用端子为RCA插头，欧洲用SCART插头，老式设备用BNC插头。
RGB+S信号
此信号就是在前述的RGB信号基础上，把加在G信号中的同步信号拿出来，再加一个复合同步信号，共四路信号传输。
复合同步信号中包含了水平同步和垂直同步信号。
此信号在老式设备中用的较多，一般用BNC插头。
RGB+Hs、Vs信号
这个信号是在上述信号基础上把复合同步信号分成水平同步信号和垂直同步信号，在老式三枪投影机用的较多，一般用BNC插头。
现在17寸以上的高端显示器也此输入端子。
电脑显示用的15针D型VGA插座，就是这5根线起作用。
老式的EGA和CGA显示器行频只有15KHz，用的是9针D型接口。
现代视听设备逐行扫描的RGB+Hs、Vs信号是以VGA 端子输出的，是视频信号的最高级，与电脑640×480分辨率是兼容的。
二、各种视频信号接口及定义
SCART端子定义
SCART接口见图4。
不同信号有不同的定义，有的设备虽然只有一个SCART口，但通过菜单设置可以定义不同的功能。
表1、2、3分别表示SCART口做复合视频、S视频、RGB 信号的定义。
四针和七针S端子
定义四针接口比较常见，七针接口常用在显卡上，见图5和表4。
VGA接口
定义15针VGA接口及定义见图6及表5，9针EGA、CGA接口及定义见图7及表6。
8针多功能接口
这种接口多用在SONY老式投影设备上。
其接口及定义见图8和表7。
10针多功能接口。