关于摄像头基本知识(1)讲解

摄像头行场行频知识行场频知识行(水平)同步:控制电子束从右边返回起点(屏幕的左端),也叫行逆程,同步信号之间是效的视频信号.场(垂直)同步:控制电子束从底部返回到顶部,也叫场逆程.象素时钟=一行的有效象素*每幅画面的有效行数*场频＝分辨率*场频过程：显像管电子枪发射的电子束在行偏转磁场的作用下从荧屏左上角开始，向右作水平扫描（称为行扫描正程），扫完一行后迅速又回扫到左边（称为行扫描逆程）。

由于场偏转磁场的作用，在离第一行稍低处开始第二行扫描，如此逐次扫描直至屏幕的右下角，便完成了整个屏幕一帧（即一幅画面）的显示，之后，电子束重又回扫到左上角开始新一帧的扫描。

完成一行水平扫描的时间，确切地说应是第一行开始至第二行开始的间隔时间（行扫描正程时间＋行扫描逆程时间）称行周期，其倒数即为行频FH同样，完成整个屏幕扫描的时间（场扫描正程时间＋场扫描逆程时间）称场周期，其倒数即为场频FV。

早期的显示器是采用隔行扫描方式，即先扫描奇数行1、3、5……直至终了(奇场)，再扫偶数行2、4、6……(偶场)，奇场与偶场合在一起才组成完整的一帧图像，帧频（刷新率）是场频的一半。

现在绝大多数的电视机仍采用这种扫描方式，它的优点是节省频带，缺点是刷新率低，图像有闪烁感，近距观看尤其明显，易使眼睛疲劳，因此计算机显示器现在已经不采用这种扫描方式，代之以逐行顺序扫描。

一场结束，也就是一帧图像再现，场频与帧频已经统一行频、场频与显示分辨率的关系行频及场频与显示分辨率有关，在给定场频的条件下，显示分辨率越高，要求的行频也越高，它们之间的关系为FH=FV×NL÷0.93NL：电子束水平扫描线数。

NL÷0.93的原因是因为电子束扫到屏幕的最后一行后并不能立即回到原点，需要将电路中存储的能量泄放掉，这段时间称回扫期或者叫恢复期，大约占整个场扫周期的(4～8)％，计算中取7％是合适的。

这一公式表明行频分别与场频、分辨率成正比，场频越高或者水平线数越多，要求的行频也越高。

反过来说，行频越高，则允许显示器分辨率可变范围越大，场频也越高，显示器越好，当然价格也越贵。

一个简单实用的计算公式，根据显示器所要求的最高分辨率，算出该显示器视频放大器的带宽B。

B=FV ×（NL÷0.93）×（DH÷0.8）DH：每条水平扫描线上的像素个数NL：显示的扫描线数括号里的数值分别代表每场的视在行数和每行的视在像素数。

例如对分辨率为1024×768、场频为60Hz的显示器，我们可以算出要求的带宽为B=60×(768÷0.93)×(1024÷0.8)=63.4 MHz这一值恰好介于表中所示带宽的中间。

通过以上讨论，我们就可以根据显示器给出的技术参数，计算出该显示器的最高分辨率了。

在一般情况下，象素时钟和带宽可以等同看待，即两者一样场频(Vertical Scanning Frequency)：又称为“垂直扫描频率”，指每秒钟屏幕刷新的次数，以Hz（赫兹）为单位。

早期显示器通常支持60Hz 的扫描频率，但是不久以后的调查表明，仍然有5% 的人在这种模式下感到闪烁，因此VESA 组织于1997 年对其进行修正，规定85Hz 逐行扫描为无闪烁的标准场频。

行频(Horizontal Scanning Frequency)：又称为“水平扫描频率”，指电子枪每秒在荧（画面刷新次数）。

以800x600 光屏上扫描过的水平线数量，等于“垂直分辨率x场频”的分辨率，和85Hz 的场频为例，显示器的行频至少应为“600x85=51kHz”。

视频带宽(Band Width)：指每秒钟电子枪扫描过的总象素，等于“水平分辨率x垂直分辨率x场频（画面刷新次数）”。

在实际应用中，为了避免图像边缘故的信号衰减，保持图像四周清晰，电子枪的扫描能力需要大于分辨率尺寸，水平方向通常要大25%，垂直方向要大8%，所以实际视频带宽的计算公式为“水平分辨率x125%x 垂直分辨率x108%”，即“行幀x135%“。

仍然以上面为例：800x600x85Hz 图像模式，实际带宽为“800x600x85x135%=55.1MHz”。

*********************************************************************** ********电视线、清晰度、分辨率之间的关系：625线，525线什么意思？这个是电视的说法，因为在广播电视行业中，没有分辨率的说法，只有清晰度的说法，625线即一帧图像有625条扫描线（包括回扫线），其中有效图像线为576线。

下面我就我所知说说关于PAL，NTSC，分辨率，电视线的概念。

1.PAL，NTSC，SECAM和彩色系统（Color System）其实PAL和NTSC只是（并且仅仅是）颜色系统（Color System），只负责对视频信号（复合视频信号CVBS）的色彩空间和色彩解码，换个角度说，也就是和电视线无关。

（SECAM也一样）说到这要引申一下：说说B，G，N，M，K，I，他们是信号发送的方式，决定了视频载波频率fs和声音载波频率fp之间的距离，有的人叫他声音系统（Sound System），其实我以前也这么叫，但实际上应该是广播系统（Broadcast System）他同时也制定了相应的电视线，见下：BroadCast System ScanLineA 405B 625C 625D 625K，K1 625G,H 625L 625I 625M 525N 625F 819上面大概列举了一些广播制式的电视线，其中常见的就是D,K用于我国（其实广东地区也有BG），M，N（用于日本，美国等）。

那么关于PAL和NTSC又是怎么回事呢？比如我国，采用的PAL制的彩色系统，用的是D,K的广播方式，全称应该为PAL-D,K，这样就决定了我国的电视信号有626条线。

又比如美国采用NTSC制的彩色系统，广播方式为M，则为NTSC-M，有525条电视线。

下面说个特殊的，因为有些国家比较特殊：巴西PAL-M，很奇怪吧，PAL制，电视线有525条；阿根廷PAL-N，PAL制，电视线有525条；在引申下，电视台播放的节目是如何发送的，其实，电视台也用摄像机呀（采集视频信息），摄像机里一般都会有NTSC，PAL供你选择（有的只有PAL，有的只有NTSC这个跟国家有关），在咱们国家，电视台肯定用PAL去录节目，录完的节目在通过D,K的当时发送出去。

现在说名了PAL，NTSC的概念，总结下就是说PAL，NTSC和图像的分辨率无关，只是对图像的编码，解码，颜色空间有关。

2.分辨率，电视线这两个概念很模糊，有很多误区，我只能说说我的理解分辨率：这个分对图像的和对屏的对图像而言分辨率由图像格式决定，通常用水平和垂直的像素表示；这也就是说我在录节目的时候我采用了高质量模式，那么我录的节目分辨率很高，比如高清版的奥运开幕式由9G；对显示设备，屏而言，则由成像器件的固有分辨率决定；比如现在市场上的LCD 电视，一般32寸的屏物理分辨率为1366×768，这个也就决定了显示设备能显示的最高分辨率；电视线，清晰度清晰度是个很主管的概念，就是人所能观察到的图像的清晰程度，用电视线表示；电视线越多越清晰；在理想的情况下分辨率和清晰度是有转换公式的，也就是说把电视线当成垂直分辨率，那么水平的分辨率则有屏幕的宽高比（16：9，4：3）决定PAL-D,K下625条电视线，有效图像线为576，则4：3的分辨率为768X576，而720X576则是BT601定义的有效分辨率；上面说的是电视系统；在DVD等视频播放领域，也有PAL和NTSC，比如DVD的输出图像一般为720P 格式，及720条有效扫描线，那么他的4：3分辨率为1280X720；你在DVD中选择彩色制式是由光盘上的内用决定的，如果你买了一张美国的碟，用PAL制播放，一般图像会有，但是颜色是黑白的，就是因为彩色系统没有选择正确；说了这么多，就想说清楚PAL，NTSC和分辩率无关，关键看图像的格式是如何制作的，常见的标准有：480i，480p576i，576p720i，720p标清1080i，1080p高清奇/偶场奇/偶场就是对电视的扫描线的区分，由于传输时带宽的限制，采用了将一帧图像分为两场来发送，也就是奇数场和偶数场；电视信号中有场同步和行同步，场同步就是用来同步奇数场和偶数场的（行同步则用来同步行扫描）。

奇/偶场所对应的视频系统是各行扫描系统，也就是我上面说的480i，576i等，其中数字后面的i代表的意思就是隔行扫描（Interlace），而480p，576p则是逐行扫描视频系统，p代表逐行（Progress）。

一般在解调RF（就是有线电视的信号）信号时，用Tuner来降频，然后通过中放将视频和音频隔离出来，这是出来的视频信号就是CVBS信号，但是是隔行的，进入视频处理芯片后，先要进行同步分离，然后再进行亮色分离（因为CVBS信号是亮色叠加调制的），而后就是Deinterlace（去隔行），将两场的图像合并为一帧，然后再叠加OSD，上屏了。

上面说的都是电视信号的处理，对于DVD有A V接口，也是输出CVBS信号（但是视频信号跟电视采用的视频系统不同，一般是720i），处理基本相同。

通常，一个视频信号是由一个视频源生成的，比如摄像机、VCR或者电视调谐器等。

为传输图像，视频源首先要生成—个垂直同步信号（V SYNC）。

这个信号会重设接收端设备（PC显示器），保征新图像从屏幕的顶部开始显示。

发出VSYNC信号之后，视频源接着扫描图像的第一行。

完成后，视频源又生成一个水平同步信号，重设接收端，以便从屏幕左侧开始显示下一行。

并针对图像的每一行，都要发出一条扫描线，以及一个水平同步脉冲信号。

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