视频技术基础知识介绍

视频接口种类介绍
• 复合视频接口：也叫AV接口或者Video接口，是目前最普遍的一种视 频接口，几乎所有的电视机、影碟机类产品都有这个接口 ,它是音频 、视频分离的视频接口，一般由三个独立的RCA插头（又叫梅花接口 、RCA接口）组成的，其中的V接口连接混合视频信号，为黄色插口 ；L接口连接左声道声音信号，为白色插口；R接口统相关基本概念
• 扫描分辨率:扫描分辨率指的是多功能一体机在实现扫描功能时，通过扫描元 扫描分辨率 件将扫描对象每英寸可以被表示成的点数。单位是dpi，dpi值越大，扫描的效 果也就越好。 • 位分辨率(Bit Resolution):位分辨率又叫位深，用来衡量每个象素存储的信息 位分辨率 位元数，该分辨率决定图像的每个象素中存放的颜色信息。如一个24位的 RGB图像，表示该图像的原色R,G,B各用了8bits,三者共用了24bits。而在 RGB图像中，每个象素都要记录R,G,B三原色的信息，所以，每个象素所存 储的位元数是24bits。 ppi和dpi（每英寸点数）经常都会出现混用现象。从技术角度说，“像素 ”（p）只存在于计算机显示领域，而“点”（d）只出现于打印或印刷领域 。
视频系统相关基本概念
• 扫描格式 扫描格式是视频标准中最基本的参数，主要包括图像在时间和空间上的抽 样参数，即每行的像素数、每秒的帧数，以及隔行扫描或逐行扫描 ，在数字 视频领域经常用水平、垂直像素数和帧率来表示扫描格式，NTSC制式的场频 准确数值是59.94005994Hz，行频5734.26573Hz；PAL制式的场频是50Hz，行 频是15625Hz。 • 行频：行频指每秒钟重复绘制显示画面的次数，即重绘率，以Hz为单位。指 电子枪每秒钟在屏幕上从左到右扫描的次数，又称屏幕的水平扫描频率，以 KHz为单位。它越大就意味着显示器可以提供的分辨率越高，稳定性越好。 行频 = 垂直分辨率（总值，比有效值大些） * 场频（画面刷新次数） 场频：又称为帧频或刷新频率，即显示器的垂直扫描频率，指显示器每秒所 能显示的图象次数，单位为赫兹(Hz)。场频越大，图象刷新的次数越多，图 象显示的闪烁就越小，画面质量越高 例如：SONY EX1R PAL设置区域：HD 模式: 1920 x 1080/50i, 1440 x 1080/50i, 25p 1280 x 720/50p, 25p SD 模式: 720 x 576/50i, 25P
视频接口种类介绍
• S-Video信号接口：也是非常常见的接口，其全称是Separate Video， 也称为SUPER VIDEO。S-Video连接规格是由日本人开发的一种规格 ，S指的是“SEPARATE（分离）”，它将亮度和色度分离输出，避免 了混合视讯讯号输出时亮度和色度的相互干扰。S接口实际上是一种五 芯接口，由两路视亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共 五条芯线组成。同AV 接口相比，由于它不再进行Y/C混合传输，提高 了图像的清晰度。但S-Video 仍要将两路色差信号(Cr Cb)混合为一路色 度信号C，进行传输然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理，这样 多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播 级视频设备下进行测试时仍能发现)
视频技术知识介绍 基础篇(1)
目录
１、视频系统相关基本概念 ２、视频系统接口种类介绍 ３、视频系统中产品应用的举例
视频系统相关基本概念
• 制式的介绍
目前，世界上实际用于彩色电视广播的是NTSC制、PAL制 • NTSC制又称为恩制。它属于同时制，是美国在1953年12月首先研制成功的 制 ，并以美国国家电视系统委员会（National Television System Committee） 的缩写命名。这种制式的色度信号调制特点为平衡正交调幅制，即包括了平 衡调制和正交调制两种，虽然解决了彩色电视和黑白电视广播相互兼容的问 题，但是存在相位容易失真、色彩不太稳定的缺点。NTSC制电视的供电频 率为60Hz，场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525行，图像信号 带宽为6.2MHz。采用NTSC制的国家美国、日本等国家。
视频接口种类介绍
• VGA接口：也叫D-Sub接口。VGA接口是一种D型接口，上面共有15 针，分成三排，每排五个， • 其与RGBHV关系：就输出的信号来说， VGA接口输出的就是 RGBHV信号，红，绿，蓝，行，场。只是VGA接口和5个BNC头的 定义不一样而已。 • VGA传输距离非常短，实际工程中为了传输更远的距离，人们把VGA 线拆开，将RGBHV五种信号分离出来，分别用五根同轴电缆传输， 这种传输方式叫RGB传输，习惯上这种信号也叫RGB信号，其实本 质上RGB和VGA是没有什么区别的。
视频接口种类介绍
• 分量信号（YPbPr 和YCbCr）接口：是在S接口的基础上，把色度（ C）信号里的蓝色差（b）、红色差（r）分开发送，其分辨率可达到 600线以上。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。现在很多电视类产品都是 靠色差输入来提高输入讯号品质，而且透过色差接口，可以输入多种 等级讯号，从最基本的480i到倍频扫描的480p，甚至720p、1080i等 等，都是要通过色差输入才有办法将信号传送到电视当中。色差输出 的接口方式是目前最好模拟视频输出接口之一
视频系统相关基本概念
• 分辨率
包括设备分辨率、网屏分辨率、图形分辨率、扫描分辨率和位分辨率。 • 设备分辨率(Device Resolution)：又称输出分辨率,指的是各类输出设备每英寸上可 设备分辨率 产生的点数,如显示器、喷墨打印机、激光打印机、热蜡打印机、绘图仪的分辨率。这 种分辨率通过DPI这个单位量来衡量,一般来讲,PC显示器的设备分辨率在60至120DPI之 间。而打印设备的分辨率则在180至720DPI之间。 • 网屏分辨率(Screen Resolution):又称网屏幕频率,指的是打印灰度级图形或分色所用 网屏分辨率 的网屏上每英寸的点数。这种分辨率通过每英寸的行数(RPI)来标定。 • 图形分辨率(Image Resolution):指的是图形中存储的信息量。这种分辨率有多种衡量方 图形分辨率 法,典型的是以每英寸的像素数(PPI)来衡量。图形分辨率和图形尺寸的值一起决定文件 的大小及输出质量,该值越大图形文件所占用的磁盘空间也就越多。图形分辨率以比例 关系影响着文件的大小,即文件大小与其图形分辨率的平方成正比。
高清晰度 1280*720p/60fps 141 8 438 494 1920*1080/24PsF 127 7 594 445 1920*1080/50i 132 7 910 463 1920*1080/60i 158 9 482 556
无压缩 10 bit RGB(4:4:4) 高清晰度 帧尺寸 1280*720p/60fps 211 12 656 742 1920*1080/24PsF 190 11 391 667 1920*1080/50i 198 11 865 695 1920*1080/60i 237 14 238 834
•
•
视频系统相关基本概念
•扫描格式 扫描格式 • 主要分为： • D1：480i格式,和NTSC模拟电视清晰度相同,行频为15.25kHz,525条垂 直扫描线，480条可见垂直扫描线，分辨率为640×480，4：3或16:9 • D2：480P格式,和逐行扫描DVD规格相同,行频为31.5kHz，4:3或16:9 • D3：1080i格式，分辨率为1920×1080i/60Hz，行频为33.75kHz， 1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线， 16:9 • D4：720p格式，分辨率为1280×720p/60Hz，行频为45kHz，750条垂 直扫描线，720条可见垂直扫描线， 16:9 • D5：1080p格式，分辨率为1920×1080逐行扫描，专业格式，1125条 垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线 • 关于ＨＤ（高清）：Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５
视频系统相关基本概念
• PAL制 制
• PAL制又称为帕尔制。它是为了克服NTSC制对相位失真的敏感性，在1962年，由前联 邦德国在综合NTSC制的技术成就基础上研制出来的一种改进方案。PAL是英文Phase Alteration Line的缩写，意思是逐行倒相，也属于同时制。它对同时传送的两个色差信 号中的一个色差信号采用逐行倒相，另一个色差信号进行正交调制方式。这样，如果 在信号传输过程中发生相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补尝作 用，从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化。因此，PAL制对相位失真不敏感， 图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好，但PAL制的编码器和解码器都比NTSC制 的复杂，信号处理也较麻烦，接收机的造价也高。 • • 由于世界各国在开办彩色电视广播时，都要考虑到与黑白电视兼容的问题，因此，采 用PAL制的国家较多，如我国、德国、新加坡、澳大利来等 PAL制电视的供电频率为50Hz、场频为每秒50场、帧频为每秒25帧、扫描线为625行
• • • • • • • • • •
标准清晰度 720*486/29.97fps 27 1 600 94 720*576/25fps 26 1 582 93
视频接口种类介绍
• 视频接口 Ａ、复合信号 Ｂ、S-Video信号 Ｃ、分量信号（YPbPr 和YCbCr） Ｄ、VGA Ｅ、DVI Ｆ、IEEE1394 （火线或iLink） Ｇ、HDMI Ｈ、SDI(HD/SD/3G-SDI)
视频系统相关基本概念
• 关于 关于10bit
• 随着 HDTV 的逼近，关于 “ 10 bit “ 这一视频技术指标的描述越来越多地出 现在我们面前 , 目前主要使用的图像质量是 24 bit 或 32 bit 颜色深度，它等 于每通道 8 bit 的 R 、 G 、 B 或每通道 8 bit R 、 G 、 B 、 A 色彩通道的相 加, 8 bit 提供 256 个采样点，而 10 bit 提供 1024 个采样点，其色彩精度是 8 bit 的 4 倍。色彩精度是 8 bit 的 4 倍 在影视编辑合成领域，数字 Betacam 的量化就是 10 bit ，而多数数字视频卡 的 8 bit 采样输入输出都不能达到数字 Betacam 的色彩精度。 10 bit YUV 和 10 bit RGB 是工业标准，这一标准来自于北美电视电影工程师 协会的标准： SMPTE 259M 、 SMPTE 292M 、 SMPTE 296M 、 SMPTE 372M , SMPTE 虽然严格地说是美国的标准，但由于其兼容性和影 响力，多数 SMPTE 标准成为实际的国际标准。 Sony Digital Betacam 和 Panasonic D5 录机都是采用了完全 10 bit 标准，新一代的非编卡如 Decklink 、 Bluefish444 都采用了 10 bit 量化提高采集质量。
视频系统相关基本概念
• 一般传送标清无压缩 10 bit YUV 文件的数据速率大约是 30MB 每秒。所以，采集一分钟 序列文件将需要 1800MB 或者 1.8GB 存储空间， 1 小时将需要 108 GB 存储空间，而 HD 完全不同，与 HD 相比需要大得多的存储空间。
帧尺寸 MB/ 秒 MB/ 分 GB/ 小时 无压缩 10 bit YUV(4:2:2)
视频接口种类介绍
• DVI 接口：一个是DVI-D接口，只能接收数字信号，接口上只有3排8 列共24个针脚，其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。另外 一种则是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟幸好并不 意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须 通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关 的转换接头。 • 于VGA接口比较，没有经过数模转换，因此速度快 、画面清晰