视频信号

视频信号

VGA输入接口：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，然后再输出到等离子成像，这样VGA信号在输入端(LED显示屏内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路

视频信号

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。

DVI输入接口：DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。DVI（Digital Visual Interface）数字显示接口，是由1998年9月，在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组（Digital Display Working Group简称DDWG），所制定的数字显示接口标准。

DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。

标准视频输入（RCA）接口：也称AV 接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/

视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。

S视频输入：S-Video具体英文全称叫Separate Video，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的

S-Video(也称二分量视频接口)，Separate Video 的意义就是将Video 信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C 和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯(不含音效) 或者扩展的7芯( 含音效)。带S-Video接口的显卡和视频设备( 譬如模拟视频采集/ 编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等) 当前已经比较普遍，同AV 接口相比由于它

不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地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) ，而且由于Cr Cb 的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以S -Video 虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远，S-Video虽不是最好的，但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素，它还是应用最普遍的视频接口。

视频色差输入接口：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。由上述关系可知，我们只需知道Y Cr Cb的值就能够得到G 的值( 即第四个等式不是必要的)，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg 而只保留Y Cr Cb ，这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。

HDMI接口:HDMI是基于DVI（Digital Visual Interface）制定的，可以看作是DVI的

原理图

强化与延伸，两者可以兼容。HDMI在保持高品质的情况下能够以数码形式传输未经压缩的高分辨率视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。HDMI能够支持所有的ATSC HDTV标准，不仅可以满足目前最高画质1080p的分辨率，还能支持DVD Audio等最先进的数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，而且只用一条HDMI线连接，免除数码音频接线。同时HDMI标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。与DVI相比HDMI接口的体积更小而且可同时传输音频及视频信号。DVI的线缆长度不能超过8米否则将影响画面质量，而HDMI基本没有线缆的长度限制。只要一条HDMI

缆线，就可以取代最多13条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。HDMI可搭配宽带数字内容保护(High-bandwidth Digital Content Protection；HDCP)，以防止具著作权的影音内容遭到未经授权的复制。正是由于HDMI内嵌HDCP内容保护机制，

所以对好莱坞具有特别的吸引力。HDMI规格包含针对消费电子用的Type A连接器和PC用的Type B连接器两种，相信不久HDMI将会被PC业界采用。

BNC 端口：通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器，标准专业视频设备输入、输出端口。BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头有别于普通15针D－SUB标准接头的特殊显示器接口。由R、G、B三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。BNC接头可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少，且信号频宽较普通D－SUB大，可达到最佳信号响应效果。

编辑本段

交流耦合、偏置和箝位（图）

一、为什么要对视频信号进行交流耦合、偏置和箝位？

视频传输系统大多都选用单电源供电。采用单电源供电就意味着要对视频信号进行交流耦合，从而也降低了视频质量。例如数模转换器(DAC)，DAC 的输出可以进行电平转换(一种直流工作模式)，以确保输出在 0 电平以上的动态范围。在具体实施中，常见的错误观点是：运算放大器可以检测地电平以下的信号，因此，可以在输出中重现该信号。这种观点是不正确的。集成的单电源

原理图

方案才是真正的解决方法。当然，视频信号的交流耦合会带来一个问题。信号的 DC 电平在设定图像亮度之后必须重建，并确保信号落在下一级的线性工作区内。这种操作被称作“偏置”，根据视频信号波形以及偏置点所需的精度和稳定性，可以采用不同的电路。但是，S 视频中只有色度信号(C)近似于一个正弦波。亮度(Y)、复合信号(Cvbs)和 RGB 都是复杂波形。从一个参考电平沿着一个方向变化，而在参考电平以下还可以叠加一个同步波形。这种信号需要一种专门用于视频信号的偏置方法，被称作箝位，因为它将信号的一个极值“箝位”在基准电压，而另一个极值仍可以变化。经典形式就是二极管箝位，其中二极管由视频的同步信号激活。不过还有其他的箝位形式。

二、视频信号的交流耦合

当信号采用交流耦合时，耦合电容存贮了(信号)平均值之和，以及信号源与负载之间的DC电势差。图1用来说明交流耦合对不同信号偏置点的稳定性的影响。图1所示是正弦波和脉冲分别交流耦合到接地电阻负载时的不同之处。

图1。简单的RC耦合用于正弦波与脉冲时得到不同的偏置点

开始时，两种信号都围绕相同电压变化。但是通过电容之后得到了不同的结果。正弦波围绕半幅值点变化，而脉冲围绕与占空比成函数关系的电压变化。这意味着如果采用了交流耦合，占空比变化的脉冲将比相同幅值频率的正弦波需要更宽的动态范围。因此，所有用于脉冲信号的放大器最好采用直流耦合，以保持动态范围。视频信号与脉冲波形类似，也适合采用直流耦合。

图2给出了常见的视频信号，以及视频接口处的标准幅值(见EIA 770-1、2和3)。S

视频中的色度、分量视频中的Pb和Pr，类似于正弦波围绕基准点变化，如上文所述。而亮度(Y)、复合信号与RGB仅在0V (被称作“黑色”或“消隐”电平)至+700mV之间正向变化。这里延用了业界的默许协议，而不是任何标准。请注意这些信号都是复杂波形，具有同步间隔，尽管该同步间隔可能不被定义或使用。例如，图2给出了NTSC和PAL制式下使用的具有同步头的RGB。在PC (图形)应用中，同步是单独的信号，不与RGB叠加。在单电源应用中，例如DAC输出，在同步间隔内静态电平可能不同。这将影响偏置方式的选择。例如，若双电源应用中，同步间隔内色度的静态电平不是0V，那么色度信号将更接近脉冲而不是正弦波。

图2。用来说明同步间隔、有效视频、同步头和后沿的RGB (a)、分量(b)、S视频(c)与复合(d)视频信号。

尽管存在上述复杂因素，视频信号仍需交流耦合到电压变化的位置。通过直流耦合连接两个不同电源的电路存在很大的危险性，这在安全性规则中是严格禁止的。所以，视频设备制造商有一个默许的规则，即视频信号的输入采用交流耦合，而视频输出直流耦合到下一级，重新建立直流成分，请参考EN 50049-1 (PAL/DVB [SCART])和SMPTE 253M第9。5章(NTSC)，允许提供直流输出电平。若无法建立这样的协议，将导致“双重耦合”，即两个耦合电容出现串联，或导致短路，即没有电容。该规则唯一的例外是电池供电设备，例如便携式摄录机和照相机，为了降低电池损耗而使用交流耦合输出。

接下来的问题是这个耦合电容应该多大？图1中，该电容存贮了信号“

视频信号线

平均电压”的假定，是根据RC乘积大于信号的最小周期得到的。为了确保准确的平均，RC 网络的低-3dB点必须低于信号最低频率6到10倍。然而，这将导致大范围的电容值。

例如，S视频中的色度是相位调制正弦波，其最低频率约2MHz。即便使用75Ω负载，也只需要0。1μF，除非需要使水平同步间隔通过。与之相反，Y (亮度)、Cvbs (复合信号)和RGB的频率响应向下扩展到视频帧频(25Hz至30Hz)。假定75Ω负载，并且-3dB点在3Hz 至5Hz，这就需要大于1000μF的电容。使用过小的电容会引起显示图像从左到右、从上到下变暗，并可能使图像在空间上产生失真(取决于电容量)。在视频中，这被称作行弯曲与场倾斜。为了避免可见的伪信号，其电平必须小于1%至2%。

三、用于视频的单电源偏置电路

如图3a所示，只要RC乘积足够大，RC耦合对任意视频信号都有效。另外，与之相应的运放电源范围必须足以处理信号平均值附近的负向和正向偏移。过去，这是通过运放使用双电源实现的。假定RS与Ri以相同的地为参考，并等于Ri与Rf的并联值，则运放可以抑制共模噪声(即具有较高的共模抑制比[CMRR])，并具有最小的失调电压。低-3dB点为1/(21RSC)，并且，不论耦合电容的尺寸大小，电路都可以保持其电源抑制比(PSRR)、CMRR 和动态范围。绝大多数视频电路采用这种方法构建，而且绝大多数交流耦合视频的应用仍然采用这种方式。

随着数字视频和电池供电装置的出现，负电源就成了降低成本与功耗的负担。RC偏置的早期尝试与图3b类似，其中使用了分压器。假定图3a中R1 = R2，且VCC等于VCC与VEE之和，这两个电路是相似的。但是两者的交流性能是不同的。例如，图3b中VCC上的任何变化将直接导致运放输入电压按照一定的分压比变化，而图3a中，该变化被运放的电源余量吸收了。R1 = R2时，图3b的PSRR只有-6dB。因此，电源必须经过滤波与良好的稳压。

为了改善交流PSRR (图3c)，插入一个隔离电阻(RX)是低成本的替代方法。不过，除非与Rf和Ri的并联值匹配，否则这种方法会带来额外的直流失调。更麻烦的是，这还需要RxC1与C2Ri的乘积必须小于3至5Hz，如上文所述。尽管该电路中更大的旁路电容(C3)需要更小的RX，并降低了失调电压，但同时也使C1增大。在使用电解电容的低成本设计中可以采用这种方法。

另一种选择是图3d，它用3端稳压器替代了分压器，并将PSRR扩展到低至DC。稳压器的低输出阻抗在降低电路失调电压的同时，使RX更接近Rf和Ri的并联值。因为C3的唯一目的是降低稳压器噪声，并以频率的函数补偿稳压器的输出阻抗(Zout)，所以其值小于图3c中的值。不过C1和C2仍很大，并且对低于RiC1乘积的频率，CMRR存在较大的问题，另外还有稳定性问题。

图3。 RC偏置技术，包括双电源(a)、使用分压器的单电源(b)、低失调的分压器(c)以及改善了PSRR的稳压源(d)。

根据上述内容，双电源供电交流耦合比单电源方法更好(考虑共模抑制与电源抑制)—不考虑具体应用。

四、视频箝位

亮度、复合信号与RGB信号在黑色(0V)参考电平与带有同步头(-300mV)的最大值

(+700mV)之间变化。但是，与图1占空比变化的脉冲相似，若这些信号是交流耦合的，偏置电压会随视频内容而变化(被称为平均图像电平或APL)，并会丢失亮度信息。需要有一个电路电路将黑色电平保持为常数，不随视频信号或同步头幅度的变化而变化。

图4a所示电路被称作二极管箝位，试图通过二极管(CR)代替电阻来实现。该二极管

视频信号防雷器

相当于单向开关。这样，视频信号的大部分负向电压、水平同步头被强制为地。因此该电路又被称作同步头箝位。假定同步电压(-300mV)不变，而且二极管的导通电压为零，这将使参考电平(0V)保持恒定。虽然不能控制同步电平，但是可以降低导通电压，即通过将箝位二极管放在运放的反馈回路实现“有源箝位”。这样做的主要问题是：如果匹配电路不正确则有可能产生自激，并且在分立设计中很少采用。集成方案可以进行补偿，具有更高的可靠性。(例如MAX4399、MAX4098和MAX4090。)

若同步电平变化或不存在，二极管可以用开关替代――通常使用受外部信号控制的FET (图4b)。这就是键控箝位，控制信号是键控信号。键控信号与同步脉冲一致，这就实现了同步箝位。与二极管箝位不同的是，这种方法可以在同步间隔的任意位置使能，而不仅仅在同步头。如果键控信号出现在视频信号是黑色电平时(图4c)，则得到“黑色电平箝位”。这种方法最为通用、接近理想模型。开关不具备二极管的导通电压，可以真正实现黑色电平箝位。

加入一个直流电压源(Vref)为色度、Pb与Pr以及复合信号和亮度信号设定偏置。其缺点是需要同步隔离器获得键控信号，而在某些应用中这就不够准确了。若正在量化视频信号，则希望黑色电平保持在±1最低有效位(LSB)或在±2。75mV内。箝位得不到这样的精度。

用来为视频信号提供偏置的另一种方法称作直流恢复，可以实现接近±1 LSB的黑色电平精度。图4d中需要注意的第一点是，该电路中没有耦合电容。取而代之，U2用来比较第一级(U1)的直流输出和某个电压(Vref)，并对U1施加负反馈，强制输出跟踪该电压，而与输入电压无关。显然，若回路连续运行，将得到直流电平。可以在反馈回路中插入一个开关。该开关仅在每行需要设定为Vref的点(同步头或黑电平)瞬时关闭。该电压由电容(C)存贮，但该电容并未与输入串联，而是通过切换反馈回路以采样-保持(S/H)形式出现。

图4。不同形式的视频箝位：(a) 二极管或同步头箝位；(b) 用作同步头箝位的带基准电压的键控箝位；(c) 用作黑色电平箝位的键控箝位；(d) 直流恢复

图5的实现电路实际上由两个电容(Chold和Cx)，两个运放(U1和U2)，以及一个S/H 组成。真正的比较与信号平均由Rx、Cx和U2完成。RC乘积根据噪声平均选择。对16ms的场信号(NTSC/PAL)，RC乘积应大于200ns。因此U2是根据低失调电压/电流与稳定性来选择的低频器件，而不是根据其频率响应特性来选择。(MAX4124/25是这种应用的良好选择。) 另一方面，U1根据其频率响应，而不是失调进行选择。S/H和Chold本身的选择依据其泄漏特性，即在每行引起的电压变化(下降)。图中电路使用双电源供电，该电路也可以使用精确的电平转换，用单电源形式实现。

图5。直流恢复电路的实现，使用两个电容、两个运放和一个S/H。

直流恢复的最大问题是恢复的电平—Vref黑色视频电平—是模拟量，与其在数字域中的数值无关。为了进行修正，通常与键控箝位一样，用DAC产生Vref，直流恢复可以用于

任何视频信号(带或不带同步)，并可以在波形的任意位置使能 - 足以满足放大器和S/H的快速响应。

视频信号的重放原理

显然，重放过程是记录过程的逆过程，是把记录在磁带上的磁信号转换成电信号的过程，尽管不同类型的录像机其重放系统的电路形式有所不同，但它们的作用都是相同的，即经过重放系统的处理，还原出符合要求的视频信号来。本节我们将以分量型录像机为例简要分析视频信号的重放。

亮度信号的重放过程

是分量型录像机重放通道，两个旋转亮度磁头拾取亮度调频信号，经过磁头放大器，及磁头切换开关后形成一个射频亮度信号分两路输出。一路经失落检测电路，产生失落检测脉冲，到时基校正电路中的失落补偿电路进行失落补偿；另一路经频率解调器对亮度调频信号进行限幅，解

视频信号解码

调处理，得到复原的亮度信号。然后经过非线性去加重和去加重电路进行去加重，恢复信号原来的幅频特性，同时抑制了高频端杂波能量，提高高频端信噪比。再后信号进入时基校正电路，完成消噪，时基校正，失落补偿等处理。最后信号分成两路，一路作为分量亮度信号输出；另一路进入Y/C混合电路与编码色度信号混合成复合彩色视频信号输出。

磁头放大器

又称为预放大器，它是一个低噪声，高增益的宽带放大器，它把旋转变压由输出来的1mv左右的微弱的射频信号放大到几百mv，以满足后续电路对信号处理的要求，一般其增益在40dB以上。另外，由于磁头放大器是重放电路的第一级，它的噪声系数将影响到整个电路的信噪比，因此要求其必须是低噪声放大器。另外，由于信号在录放过程中存在很多损失，特别是高频损失较大，所以在预放器中要进行高频补偿，即进行幅频特性的校正。

磁头切换电路

在两磁头的录像机中，磁带与磁头鼓的包角略大于180°，所以在记录时，A磁头还未离开磁带时，B磁头已贴上磁带的另一边，在两磁头同时与磁带接触的那一段时间里，将分别在相邻两条磁迹的首末端记录相同的内容，形成重复部分，大约10行左右。

磁头切换电路的作用是切掉两个磁头的多余部分信号，并将A，B磁头不连续的信号变成连续的输出信号。而切除的动作是根据磁头切换脉冲来进行的，这个切换脉冲由伺服系统产生，它是一个频率等于磁鼓转速的方波，其跳变沿刚好位于重叠部分的中心。

信号失落补偿

由于磁粉脱落，或者由于磁头与磁带瞬间接触不良，或者是由于磁带上有污物等原因，会使重放亮度信号出现部分幅度跌落，严重时可能没有信号输出，即产生信号失落。这种

情况反映在图像上是出现横向白色噪点或条纹。信号失落是没有规律的，因此不可能在失落点补上与原来完全相同的信号，但也不能使补上去的与原来相差太远。由于电视信号中相邻两行的信息是相似的，称为行相关原理。根据这个原理，我们可用前一行信号代替这一行失落的信号。但是，由于电路技术能力有限，不可能将所有的微小失落都全部检测出来，因此一般当失落长度相当于5us时间或是信号输出衰减16dB以上才进行失落补偿。

限幅与解调电路

为了消除亮度信号中的寄生调幅和高频杂波，保证解调电路正常工作，一般在解调电路之前设置限幅电路。利用限幅电路将调频信号的幅度下降为原来的1/2(降低6dB)，信号能量也降低为原来的一半。如图4-39所示。

限幅电路的作用有两个：

(1) 通过将信号变成近似矩形波，能恢复丢失的部分上边带能量，为后续电路提供所需要的信号波形。

能消除亮度调频信号的一切寄生调幅，保证解调电路正常工作，改善信噪比。

对限幅电路的要求是：

(1) 要有足够的限幅深度(40~50dB)，至少进行两次限幅，中间插入放大器，使限幅和放大交替进行。

要有足够的通频带，能完全通过调频信号的一次上边带。

要求对称限幅，否则会出现二次谐波成分而产生网纹干扰。

解调电路的作用是将限幅由输出的调频波经过解调还原为视频信号，它是重放系统的核心。

对解调电路的要求是：

解调性好，解调载漏小；

能调频率范围应包括调频信号的整个范围。

由于调频信号的载频较低，相对频偏较大，一般的鉴频方式不能保证其鉴频的直线性，所以要采用脉冲计数式鉴频器或延时线式解调器。

非线性去加重和去加重

前面介绍了为提高重放信号的信噪比，视频信号在调频之前要进行非线性预加重和预加重处理。在重放时，为了使信号恢复正常的调频特性，必须对解调后的视频信号进行非线性去加重和去加重处理。去加重的频率特性与预加重相反，所以在去加重过程中，高频分量被衰减下来，从而降低了信号的高频噪声，使信噪比得到提高。非线性去加重同样也是非线性预加重的逆过程，它的主要目的也是通过抑制信号的高频分量，提高高频端的信噪比，达到消除高频杂波能量的目的，因此也叫杂波消除电路。

时基校正

视频信号在重放过程中，由于磁头旋转不均匀和磁带运行速度不稳定，以及磁带伸缩等因素，会使重放的视频信号产生抖动，即时间轴发生变动，产生了时基误差，这种影响表现在亮度信号是同步信号周期性中晃动，而表现在色度信号上是副载波频率和相位的变化，并引起图像色调失真。也就是说，由于各种原因导致磁带发生伸缩变化时，使视频信号在时域上产生压缩或拉伸，这种时间轴基准长度发生的变化，称为时基误差。如图4-40所示。图中信号周期伸长了△TH，即为时基误差。要减少时基误差，单靠提高录像机的机械精度和伺服系统精度是难以达到要求的，一般还需要采用电路校正的方法，这就是时基误差电路。图4-37(重放通道)中所示的时基校正电路有消噪，时基校正器，失落补偿电路等部分组成，完成其各自的功能。

tu 4-40

在录像机发展的初期，时基误差采用模拟式延时电路，通过控制延时量大小使信号的时基误差得到校正。但是模拟式电路校正的程度太小，后来出现了数字时基校正器电路。

数字时基校正器的基本原理是把录像机重放的视频信号变换为数字信号后存储在数字存储器里边，并控制从存储器中读出的信号给以不同的延时来实现时基校正。有关时基校正电路的原理，具体的我们将在后面的章节专门介绍。

色度信号的重放过程

与亮度信号的重放过程类似，两个色度磁头重放的色度信号磁头放大器和切换开关后形成射频信号分成两路。一路去AFM解调电路，从频分复用的合成频谱中，利用带道滤波器取出两个声道的AFM信号；另一路经射频放大后进入色度信号通道，后面电路的形式与亮度通道基本相同。但是，需要指出：在色度时基校正电路中，除了进行与亮度通道相同的消噪，时基校正，失落补偿等处理之外，还有一项亮度信号里没有的处理工作，即时间轴扩展。它是时间轴压缩的逆变换，即对一个合成的时间轴压缩的时分复用信号CTDM，通过时间轴扩展还原为R-Y，B-Y色差信号。

时基校正后的两个色差信号，一方面作为分量色度信号输出，另一方面进行色度编码形成色度信号，与亮度信号混合后，作为复合全电视信号输出。

视频输入输出接口和信号格式

视频输入输出接口和信号格式 一、传输接口 按照发展先后来概述： (1)CVBS：Composite Video Broadcast Signal，复合视频广播信号。 它是最早期的一种图像数据传输方法，是将模拟视频信号和声音信号结合，并调制到视频载波之前的一种格式。复合视频包含色差（色调和饱和度）和亮度信息，并将它们同步在消隐脉冲中，用同一信号传输。这种接口有3根线：白（左声道）、红（右声道）、黄（视频信号），如图所示： 由于是采用亮度和色度信号频谱间置方法复合在一起，所以会导致亮、色的串扰以及清晰度降低等问题。 (2)S-video：即S端子，它是将亮度信号Y和色度信号C分开传输，这样就可确保亮度和色度信号不相互干扰。 (3)VGA：Video Graghic Array，又叫显示绘图阵列，它采用非对称分布的15Pin 连接方式，共有15针，分成3排，每排5个孔。 (4)DVI：Digital Visual Interface，即数字视频接口。它采用全数字传输，可有效降低干扰和提高性能。对于DVI接口，有很多规范，常见的是DVI-D（Digital）和DVI-I（Integrated），DVI-I只能传输数字信号，可以用它来连接显卡和平板电视等。 (5)HDMI：High Definition Multimedia Interface，即高清晰度多媒体接口。它与DVI不同，可以同时传输视频和音频信号，由于音频和视频信号采用同一条电缆，可大大简化系统的安装。 除了上述有代表性的接口之外，另外还有一些典型接口，比如：色差分量接口（三基色输入）、SCART（欧洲通用视频接口）、BNC端口输入（R、G、B、行同步、场同步5个连接头），SDI（串行数字接口）等等。 二、视频输出的数字信号格式 相关名词： ITU:International Telecommunications Union （国际电信联盟）

数字视频技术基础复习题

数字视频技术考复习题 一、填空题 1、MPEG-1视频流采取分层式数据结构，包括视频序列、、图像、 像条、、块共六层。 2、已知HDB3码为-1000-1+1000+l-l+l-100-1+l，原信息代码 为。 3、以在上一帧图像中找到相似的块，这两个宏块之间的位移，称为。 4、数字复接过程中，按各支路信号的交织情况来分，可以分为复 接、复接和复接。 5、视频基本码流(ES)层次结构由视频序列层、、、像条层、 宏块层和。 6、当前宏块与它匹配的宏块之间的差值称为。 7、模拟彩色电视信号，世界存在三种制式，它们分别是制、制 和制。 8、PAL制式彩色电视信号中，为了节省频带宽度，一般将色度信号调制在 -----MHZ的频率上，再安插在信号中。 9、在NTSC制式电视信号中，色度矢量的幅度代表，初 相位代表。 10、标准清晰度电视演播室标准规定，亮度信号每行的取样点 数，取样频率为MH Z。 11、基带传输时，接收波形满足取样值无串扰的充要条件是：仅在本码元的取 样时刻上有，而在其他码元的取样时刻，本码元的值为。 12、准同步复接中一般采用正码速调节，其方式为当缓存器即将读空时，禁止 读时钟输出，使缓存器读出一位，在输出码流中插入一个，可以把码速调高。 13、某一信道传输二进制时，速率为a，如果利用这一信道传输8进制时， 传输速率将是。 14、MPEG-2结构可分为和层，针对不同的环 境，MPEG-2规定了两种系统编码句法，分时是流和流。 15、H．264标准算法在概念上分为2个层次，分别是层和层。 16、H．264除了有I、P、B帧之外，还有2个切换帧，分别是帧 和帧。 17、SDH帧结构由和两大部分组成，他们的字长分别 （）和。 18、在一个STM-1中，可包容的基群个数为。

视频信号测试与测量

1. 理解复合视频信号 复合视频信号是所有需要生成视频信号的成分组合在同一信号中的信号。构成复合信号的三个主要成分如下： ● 亮度信号——包含视频图像的强度（亮度或暗度）信息 ● 色彩信号——包含视频图像的色彩信息 ● 同步信号——控制在电视显示屏等显示器上信号的扫描 单色复合信号是由两个成分组成的：亮度和同步。图1显示了这个信号（通常成为Y信号）。 图1：单色复合视频信号（亮度从白过渡到黑） 色彩信号通常被称为C信号，在图2中示出。 图2：彩色条的色彩信息信号（包括颜色突发） 复合彩色视频信号通常成为彩色视频、消隐与同步（CVBS）信号示Y与C之和，如图3所示。 CVBS = Y + C

图3：彩色条的彩色复合视频信号两个组成部分Y与C可以作为两个独立信号分开传输。这两个信号合称为Y/C或S视频。 2. 视频信号组成 单一水平视频行信号由水平同步信号、后沿、活动象素场以及前沿组成，如图4所示。 图4：视频信号组成 水平同步（HSYNC）信号示每条新的视频行的开始。其后是后沿，用来作为从浮地（交流耦合）视频信号去除直流分量的参考电平。这是通过单色信号的钳制间隔实现的，它出现在后沿中。对于合成彩色信号，钳制发生在水平同步脉冲中，由于大部分后沿用于色彩突发，它提供了信号色彩成分解码信息。在MAX帮助中，视频信号的所有设置参数都有较清楚的描述。 色彩信息可以包含在单色视频信号中。复合色彩信号包含标准单色信号（RS-170或CCIR），并加入了以下成分： ● 色彩突发：位于后沿，这是提供后续色彩信息相位和幅值参考的高频场。

● 色彩信号：这是实际的色彩信息。它由两个以色彩突发频率调制到载波的象限成分组成。这些组成部分的相位和幅值决定了每个象素的色彩内容。 视频信号的另一方面是垂直同步（VSYNC）脉冲。这实际上是在场之间发生的脉冲序列，用于通知显示器，完成垂直重跟踪，准备扫描下一场。在每个场中都有几行是不包含活动视频信息的。有些只包含HSYNC脉冲，而其他包含均衡与VSYNC脉冲序列。这些脉冲是在早期的广播电视中定义的，所以从那以后构成了标准的一部分，虽然之后的硬件技术能够避免部分附加脉冲的使用。在图5中给出了复合RS-170交叉信号，其中包括垂直同步脉冲，为了简单起见，下面给出了一个6行帧： 图5：VSYNC脉冲 应当理解对于从模拟相机得到的图片，其垂直尺寸（以象素为单位）是由帧接收器对水平视频行采样的速率所决定的。而这个速率是由垂直行速率合相机的体系结构所决定的。相机CCD阵列的结构决定了每个象素的大小。为了避免图像失真，您必须对水平方向，以一定速率进行采样，将水平的活动视频场分割为正确的象素点数。下面是RS-170标准的实例： 感兴趣参数： ● 行/帧数：525（其中包括用于显示的485线；其余是每两个场之间的VSYNC行） ● 行频率：15.734 kHz ● 行持续时间：63.556微秒 ● 活动水平持续时间：52.66微秒 ● 活动象素/行数：640 现在，我们可以进行一些计算： ● 象素时钟频率（每个象素达到帧接收器的频率）：640象素/行/ 52.66 e-6 秒/行= 12.15 e6 象素/行（12.15 MHz） ● 活动视频的象素行长度+ 定时信息（称为HCOUNT）：63.556 e-6 秒* 12.15 e6 象素/秒= 772 象素/行

常见视频信号传输特性(精)

常见视频信号传输特性 1. 分量视频(Component Signal) 摄像机的光学系统将景像的光束分解为三种基本的彩色：红色、绿色和蓝色。感光器材再把三种单色图像转换成分离的电信号。为了识别图像的左边沿和顶部，电信号中附加有同步信息。显示终端与摄像机的同步信息可以附加在绿色通道上，有时也附加在所有的三个通道，甚至另作为一个或两个独立的通道进行传输，下面是几种常见的同步信号附加模式和表示方法： - RGsB：同步信号附加在绿色通道，三根75Ω同轴电缆传输。 - RsGsBs：同步信号附加在红、绿、蓝三个通道，三根75Ω同轴电缆传输。 - RGBS：同步信号作为一个独立通道，四根75Ω同轴电缆传输。 - RGBHV：同步信号作为行、场二个独立通道，五根75Ω同轴电缆传输。 RGB分量视频可以产生从摄像机到显示终端的高质量图像，但传输这样的信号至少需要三个独立通道分别处理，使信号具有相同的增益、直流偏置、时间延迟和频率响应，分量视频的传输特性如下： - 传输介质：3-5根带屏蔽的同轴电缆 - 传输阻抗：75Ω- 常用接头：3-5×BNC接头 - 接线标准：红色=红基色(R)信号线，绿色=绿基色(G)信号线，蓝色=蓝基色(B)信号线，黑色=行同步(H)信号线，黄色=场同步(V)信号线，公共地＝屏蔽网线(见附图VP-03) 2. 复合视频(Composite-Video)

由于分量视频信号各个通道间的增益不等或直流偏置的误差，会使终端显示的彩色产生细微的变化。同时，可能由于多条传输电缆的长度误差或者采用了不同的传输路径，这将会使彩色信号产生定时偏离，导致图像边缘模糊不清，严重时甚至出现多个分离的图像。 插入NTSC或PAL编解码器使视频信号易于处理而且是沿单线传输，这就是复合视频。复合视频格式是折中解决长距离传输的方式，色度和亮度共享 4.2MHz(NTSC)或 5.0-5.5MHz(PAL)的频率带宽，互相之间有比较大的串扰，所以还是要考虑频率响应和定时问题，应当避免使用多级编解码器，复合视频的传输特性如下： - 传输介质：单根带屏蔽的同轴电缆 - 传输阻抗：75?- 常用接头：BNC接头、莲花(RCA)接头 - 接线标准：插针=同轴信号线，外壳公共地＝屏蔽网线(见附图VP-01) 3. 色差信号(Y,R-Y,B-Y) 对视频信号进行处理而传输图像时，RGB分量视频的方式并不是带宽利用率最高的方法，原因是三个分量信号均需要相同的带宽。 人类视觉对亮度细节变化的感受比彩色的变化更加灵敏，因此我们可以将整个带宽用于亮度信息，把剩余可用带宽用于色差信息，以提高信号的带宽利用率。 将视频信号分量处理为亮度和色差信号，可以减少应当传输的信息量。用一个全带宽亮度通道(Y)表示视频信号的亮度细节，两个色差通道(R-Y和B-Y)的带宽限制在亮度带宽的大约一半，仍可提供足够的彩色信息。采用这种方法，可以通过简单的线性矩阵实现RGB与Y,R-Y,B-Y的转换。色差通道的带宽限制在线性矩阵之后实现，将色差信号恢复为RGB分量视频显示时，亮度细节按全带宽得以恢复，而彩色细节会限制在可以接受的范围内。 色差信号也有多种不同的格式，有着不同的应用范围，在普遍使用的复合PAL、SECAM和NTSC制式中，编码系数是各不相同的，见下表：

高清视频采集盒1080p 可采集SDI、DVI、VGA、HDMI、分量信号

JMC-U200高清视频采集盒 产品品牌：巨渺科技 型号：JMC-U200 产品特性: ●可采集1 路高清或标清视频信号，1 路模拟双声道音频信号。 ●输入视频信号可达1080p/60 Hz。 ●高清信号可采集SDI、DVI、VGA、HDMI、分量信号。 ●可采集SDI 内嵌音频。 ●可采集HDMI 中的LPCM 音频信号。 ●微软AV Stream 标准驱动，可支持大部分Windows 上的多媒体视频软件或流媒体软件。 高级特性: ●支持UVC、UAC 协议，在Window、Linux 和 Mac OS X 平台上都可以即插 即用。 ●高清USB3.0 输出，实际数据传输速度高达 390 MB/S。 ●高清输入可动态切换信号源类型：SDI、 DVI/HDMI，VGA，分量。

●可兼容复合视频（CVBS）输入信号。 ●自动输入视频格式侦测，自动视频有效区域侦 测，自动VGA 采集相位调节。逐行视频中运动画面 会有锯齿出现，会自动选择合适的方式（行滤波去 隔行或单场去隔行）去隔行，提升画面的锐利度和 清晰度。 ●针对VGA 视频，提供了自动相位校正功能，使 采集视频中的文字边缘更加锐利，易于辨识、 阅读。 ●手工设定有效画面区域功能，可用于画面的剪裁和对特殊输入信号时序的支持。 ●多阶画面缩放功能，具有三种针对画面宽高比的缩放模式。 ●支持垂直滤波和运动自适应去隔行功能。采用了新的视频处理流水线，能够处理RGB 和YUV 色彩空间的视频。 ●根据输入和输出格式，尽量减少RGB 和YUV 之间的转换，从最大程度地避免了YUV 色彩空间视频的色彩失真。 ●新的视频处理流水线目前能够处理YUV601、YUV709、Studio RGB、Computer RGB 这4 种不同的色彩空间。 ●硬件色彩转换，可输出RGB24，RGB32，YUY2，UYVY，I420 色彩格式。 ●支持色彩调节功能，可调节画面的对比度、亮度、色彩饱和度、色相、Gamma；并可单独调节R，G，B 三色的亮度、对比度。 ●高质量的图像缩放、剪裁、色彩空间转换、自动去除画面黑边、自动检测隔行视频源和去隔行。

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。帧图象、奇偶场图象之间的关系见图二。从图一和图二可以看出，在水平方向一行中的像素从左到右是以纳秒级的速度顺序出现的，而一帧图象的上下二个相邻象素的相隔时间为一场的场周期，可达几十毫秒。这种隔行方式，在同样的分辨率、没有因人眼惰性有限而带来太大的闪烁性的情况下，视频信号的频带带宽几乎减低了一倍，节省了宝贵的通信资源。

常用视频信号接口与处理方法总结材料

常用视频信号接口与处理方法总结 学满2010-4-13 一、视频接口概述 视频接口，从颜色空间、数字/模拟、分离/复合（适用于模拟信号）、并行/串行（适用于数字信号）、单端/差分等类别可以分为如下几种，见下表：

二、模拟视频信号接口 1．接口设计 模拟信号由于其电压围很小，如果接口电路设计不当，很可能造成最终的信号质量下降。因此需要注意以下几个事项： 1）阻抗匹配：通常为75Ω，包括发送端，接收端以及传输路径上的阻抗。 2）隔直电容：为了防止不同设备间地电压差对信号造成的影响，此电容不宜过大或者过小。 3）滤波网络：尽可能地消除低频和高频纹波。 4）地平面：根据理论，地平面分隔可以防止数字信号对模拟地干扰，但从实际经验来看，分隔成小的地平面后，实际上会造成环流（AD9883资料中有叙述）。因此大部分情况下，还是用同一 个地。多层地平面，以及多打过孔，保持地电平的稳定是非常必要的。 5）PCB走线：等长是需要的，而且要确保三个器件经过不同的选择器/缓冲器之后的延时也相差不多，否则很难保证采样相位。 6）ESD保护：如果视频接口经常插拔，就需要加ESD保护二极管。 2．视频ADC 完成模拟信号到数字信号的转换，在使用过程中需要注意的主要问题有： 1）A/D是否支持交流耦合方式输入

2）A/D部是否有信号增益调整功能 3）是否支持差分输入 4）A/D部是否有PLL等器件，采样相位是否可调整 5）A/D输出的信号格式（24bit RGB，YCbCr） 6）是否支持SOG或者SOY等同步信号输入 模拟信号在A/D转换时，通常需要进行一些调整，以达到最佳显示效果： 1）调整黑电平位置和最大辐值，通常可以配置A/D芯片有关offset和gain的寄存器，经过此番调整之后，实际上是校准了RGB三色，同时提高了灰度等级。 2）调整PLL锁相环，以达到合适的采样频率，并保证PLL在各种温度条件下均能稳定工作。 3）调整采样起始点和终止点，确保有效信号不丢失。 4）调整采样相位，使最终显示画质更清晰。 3．视频DAC 完成模拟信号到数字信号的转换，在使用过程中需要注意的主要问题有： 1）D/A输出时，驱动方式是电压型的，还是电流型的？带负载与不带负载的电压是多少？是否合乎规要求。如果不合适，必要时加缓冲器或者放大器输出。 2）D/A的输入接口是多少位的？如果是8bit/10bit兼容，要注意最高2位和最低2位的接法。 3）输出同步信号是什么格式？是否需要输出CS或者SOG？ 4．解码器 这里说的解码器是指针对CVBS（PAL、NTSC）或者Y/C信号的亮度色度解调和分离用的解码器，解码器输出的通常为BT656或者BT601格式的数字信号，此信号仍为隔行信号。 解码器使用中，接口部分设计与ADC相类似，对输入信号格式，输出信号格式的寄存器配置有一些差异，如果输入格式设置不当，虽然能输出信号，但显示不正确。 5．编码器 视频编码器特指从BT656/BT601格式转到CVBS/YC信号的转换器，一方面完成数字到模拟信号的转换，另一方面是完成亮度信号与色度信号的调制、复合。 解码器使用中，接口部分设计与DAC相类似，主要的不同也在于I2C寄存器配置不同。 6．缓冲器/放大器/选择器/分配器 模拟视频信号在传输和处理的过程中，通常需要一些缓冲/放大/选择/分配等处理。 在这些电路设计时，着重需要考虑的问题：

视频信号格式

视频端口／视频信号格式(2008-12-19 10:07:59) Y”表示明亮度（Luminance或Luma），Ｃ色度（Chrominance或Chroma）， YPbPr是将模拟的Y、PB、PR信号分开，使用三条线缆来独立传输，保障了色彩还原的准确性，YPbPr表示逐行扫描色差输出．YPbPr接口可以看做是S端子的扩展，与S端子相比，要多传输PB、PR两种信号，避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，保障了色彩还原的准确，目前几乎所有大屏幕电视都支持色差输入。 YCbCr表示隔行分量端子． 所说的Y Cb Cr和Y Pb Pr只是为了方便新人快速区分国产电视上隔/逐行接口而已. Cb Cr 就是本来理论上的分量/色差的标识， C代表分量（是component的缩写）Cr、Cb分别对应r（红）、b（蓝）分量信号，Y除了g（绿）分量信号，还叠加了亮度信号． 至于Y Pb Pr，是后来为了强调逐行概念，显示其飞跃性的变化，这个概念，有一定知识背景的人很容易理解，但普通用户只会更糊涂 YUV（亦称YCrCb）是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL）。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后兼容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的带宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值；而“U”和“V”表示的则是色度（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。“亮度”是通过RGB输入信号来创建的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。“色度”则定义了颜色的两个方面—色调与饱和度，分别用Cr和CB来表示。其中，Cr反映了GB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而CB反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB 信号亮度值之同的差异。 *****U,V分别是与蓝,红的色差.范围是16-240 一、高频或射频信号 https://www.wendangku.net/doc/cc9950993.html,/cword/3153.shtml 视频端口是背投电视和信号源（比如影碟机）连接的接口，通过这些端口，可以将电影等图像在背投设备上播放。视频端子有不同类型，购买背投电视时尽量挑接口齐全的产品，尤其是最常见的接口，这样可以更方便的和各种设备连接。目前最基本的视频端子是复合视频端子（也叫AV端子）、S端子；另外常见的还有色差端子、VGA端子、DV I端子、HDMI端口。 复合视频端子

视频信号规格及存储计算

D1：480i格式（525i）：720×480（水平480线，隔行扫描），和NTSC模拟电视清晰度相同，行频为15.25kHz，相当于我们所说的4CIF （720×576） D2：480P格式（525p）：720×480（水平480线，逐行扫描），较 D1隔行扫描要清晰不少，和逐行扫描DVD规格相同，行频为31.5kHz D3：1080i格式（1125i）：1920×1080（水平1080线，隔行扫描），高清放松采用最多的一种分辨率，分辨率为1920×1080i/60Hz，行频 为33.75kHz D4：720p格式（750p）：1280×720（水平720线，逐行扫描），虽然分辨率较D3要低，但是因为逐行扫描，市面上更多人感觉相对于1080I（实际逐次540线）视觉效果更加清晰。不过个人感觉来说，在最大分辨率达到1920×1080的情况下，D3要比D4感觉更加清晰，尤 其是文字表现力上，分辨率为1280×720p/60Hz，行频为45kHz D5：1080p格式（1125p）：1920×1080（水平1080线，逐行扫描），目前民用高清视频的最高标准，分辨率为1920×1080P/60Hz,行频为67.5KHZ。 (1)存储容量计算 单个通道24小时存储1天的计算公式∑(GB)＝码流大小(Mbps)÷8×3600秒×24小时×1天÷1024。 (2)标清D1(704*576)格式 按2Mbps码流计算，存放1天的数据总容量 2Mbps÷8 ×3600秒×24小时×(1天)÷1024＝21GB。

30天需要的容量∑(GB)＝21GB×30天＝525GB (3)高清720P(1280*720)格式 按4Mbps码流计算，存放1天的数据总量4Mbps÷8 × 3600秒× 24小时×(1天)÷1024＝42GB 30天需要的容量∑(GB)＝42GB×30天＝1050GB (4)高清1080P(1920*1080P)格式 按8Mbps码流计算，存放1天的数据总量8Mbps÷8 × 3600秒× 24小时×(1天)÷1024＝84.375GB 30天需要的容量∑(GB)＝84.375GB×30天＝2531GB≈2.47TB (5)图片存储容量计算 对500万一台摄像机而言：一张图片按照0.6M计算,平均一天大约通过5000辆车，每条车道保存30天，则按照计算公式：0.6M*5000*30/1024/1024= 0.09T 对200万一台摄像机而言：一张图片按照0.3M计算,平均一天大约通过5000辆车，则每条车道按照计算公式：0.3M*5000*30/1024/1024=0.05T

模拟视频与数字视频的区别

模拟视频与数字视频的区别 视频信号可分为模拟视频信号和数字视频信号两大类。 模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号。我们在日常生活中看到的电视、电影都属于模拟视频的范畴。模拟视频信号具有成本低和还原性好等优点，视频画面往往会给人一种身临其境的感觉。但它的最大缺点是不论被记录的图像信号有多好，经过长时间的存放之后，信号和画面的质量将大大的降低；或者经过多次复制之后，画面的失真就会很明显。 数字视频信号是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准的视频信息，数字视频与模拟视频相比有以下特点： （1）数字视频可以可以不失真的进行无数次复制，而模拟视频信号每转录一次，就会有一次误差积累，产生信号失真。 （2）模拟视频长时间存放后视频质量会降低，而数字视频便于长时间的存放。 （3）可以对数字视频进行非线性编辑，并可增加特技效果等。 （4）数字视频数据量大，在存储与传输的过程中必须进行压缩编码。 随着数字视频应用范围不断发展，它的功效也越来越明显。 -------------------------------------------------------------------------------- 模拟摄像机 模拟摄像机所输出的信号形式为标准的模拟量视频信号，需要配专用的图像采集卡才能转化为计算机可以处理的数字信息。模拟摄像机一般用于电视摄像和监控领域，具有通用性好、成本低的特点，但一般分辨率较低、采集速度慢，而且在图像传输中容易受到噪声干扰，导致图像质量下降，所以只能用于对图像质量要求不高的机器视觉系统。常用的摄像机输出信号格式有： pal（黑白为ccir），中国电视标准，625行，50场 ntsc（黑白为eia），日本电视标准，525行，60场 secam s-video 分量传输 模拟跟数字的区别还是比较大的： 1、前端。 模拟：只有模拟摄象机即可，视频没有经过压缩，图象质量好，但占用资源极多，存储和检索不方便，反复查看录像会造成录像效果越来越差。

史上最全视频信号音频信号接口汇总,视频、音频工程师必备

信号接口1.S端子 标准S端子 标准S端子连接线

音频复合视频S端子色差常规连接示意图 S端子（S-Video）是应用最普遍的视频接口之一，是一种视频信号专用输出接口。常见的S端子是一个5芯接口，其中两路传输视频亮度信号，两路传输色度信号，一路为公共屏蔽地线，由于省去了图像信号Y与色度信号C的综合、编码、合成以及电视机机内的输入切换、矩阵解码等步骤，可有效防止亮度、色度信号复合输出的相互串扰，提高图像的清晰度。 一般DVD或VCD、TV、PC都具备S端子输出功能，投影机可通过专用的S端子线与这些设备的相应端子连接进行视频输入。 显卡上配置的9针增强S端子，可转接色差

S端子转接线 欧洲插转色差、S端子和A V

与电脑S端子连接需使用专用线，如VIVO线 2.VGA接口 DVI接口正在取代VGA，图为DVI转VGA的转接头 VGA是Video Graphics Adapter的缩写，信号类型为模拟类型，视频输出端的接口为15针母插座，视频输入连线端的接口为15针公插头。VGA端子含红（R）、黄（G）、篮（B）三基色信号和行（HS）、场（VS）扫描信号。VGA端子也叫D-Sub接口。VGA接口外形象“D”，其具备防呆性以防插反，上面共有15个针孔，分成三排，每排五个。VGA接口是显卡上输出信号的主流接口，其可与CRT显示器或具备VGA接口的电视机相连，VGA 接口本身可以传输VGA、SVGA、XGA等现在所有格式任何分辨率的模拟RGB+HV信号，其输出的信号已可和任何高清接口相貔美。

VGA转DVI线，可用在没有VGA接口的设备上 目前VGA接口不仅被广泛应用在了电脑上，投影机、影碟机、TV等视频设备也有很多都标配此接口。很多投影机上还有BGA输出接口，用于视频的转接输出。 3.分量视频接口 3RCA连接线

音视频输入输出信号格式与接口

第五讲音视频输入\输出信号格式与接口 一、视频信号类型及接口 我们在《音视频系统工程基础》课程中已经对音视频系统中各类常见信号接口的知识进行了学习，接下来，我们对各类信号，尤其是视频信号进行比较分析。在实际的工程技术中，随着视频清晰度的不断提高，从早期的RF信号开始，经历了AV、S-video、YCbCr\YPbPr、VGA、DVI、HDMI等各种信号类型。 1. RF：电视机上的TV接口又称RF射频输入接口，这是最早在电视机上出现的接口，用于接收从天线接收到的电视信号，目前在有线电视领域也是一个常用的接口。RF信号是视频信号(CVBS)和音频信号(Audio)混合编码生成的一种高频调制信号(RF)，采用同轴电缆传输，由于音视频信号之间相互干扰较大，它的视频清晰度是视频信号中最低的，但采用75Ω阻抗的线材减少了阻抗不匹配和信号反射对于图像的影响，适合于长距离传输。 2. Video：这类接口通常与音频接口（Audio）一起称为AV接口，又称RCA接口（俗称莲花头），AV信号是对RF信号的改进，也是最常见的音视频连接方式。一般来说，传输AV信号用三根信号线，传输Video信号的线头接口用黄色表示，音频信号分为左右声道分别用红色和白色表示。AV信号的改进之处在于将视频信号和音频信号分离传输，在成像方面很大程度避免了视频与音频相互干扰对画质的影响，但由于Video信号依旧是将亮度信号和色度信号进行混合传输，因此，也称Composite复合视频端口，需要在终端显示设备上需要进行对亮度和色度的分离，色度、亮度的相互干扰以及分离过程造成的信号损失使得画面并不是特别出色，水平清晰度在300电视线左右。目前，AV接口广泛用于电视与DVD连接，也是每台电视必备的接口之一。 3. S-video：称为S端子，是Super-Video(超级视频信号)或Separate-Video(分离视频信号)的简称。S-video接口分别用两条75欧的同轴电缆传输模拟视频信号，一条电缆传送亮度信号，另一条电缆传送色度信号。S-video与Video不同的是将亮度和色度信号分开传输，减少了影像在“分离”、“合成”转换过程中的信号损失，降低了设备内信号干扰而产生的图像失真，能够有效的提高画质的清晰程度。S端子支持设备最大显示分辨率为1024*768，常见的S-video接口有三种：4针、7针和9针。目前，电视机、影碟机、投影机等设备配接的都是4针插头，而实际上是一种五芯接口，由两路亮度信号（亮度信号和亮度信号接地）、两路色度信号（色度信号和色度信号接地）和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成，使用时要注意插入的方向和位置，以免弄弯针头。 4. YCbCr\YPbPr：YCbCr\YPbPr指分量信号（Component）也称色差信号，实质上是将S-video的色度信号再分解为色差Cr、Cb，这样就避免了两路色差混合编码和分离的过程。一般利用三根信号线将视频信号分离成亮度（Y）信号和两路色差信号（去掉亮度信号后的色彩差异信号Cb、Cr）进行传输，在三条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别，这三条线如果相互之间插错了，可能会显示不出画面或是显示出奇怪的色彩，其所还原的信号质量比Video和S-video好。色差分为逐行和隔行显示， YCbCr表示的是隔行，YPbPr表示则是逐行，如果电视只有YCbCr分量端子的话，则说明电视不能支持逐行分量，用YPbPr分量端子的话则支持逐行和隔行两种分量。目前档次较高的电视一般拥有2组或3组分量接口，而稍差一些的电视可能只有一组隔行，色差分量信号在DVD、PS2、XBOX、NGC等视频设备上都可以使用。 5. RGBHV信号：将视频信号分解为“R、G、B、H、V”五种信号，利用三基色原理对图像进行编码，即红、绿、蓝三种视频信号外加行（黑色）、场（黄色）同步信号，分别使用五根BNC线进行传输。除此之外，RGsB、RsGsBs、RGBs均是常见传输模式。 RGsB：同步信号附加在绿色通道，使用三根同轴电缆进行传输；

数字视频信号的传输

数字视频信号的传输 刘怀林 数字视音频的大潮已经向我们涌来。数字小岛、数字视音频中心、数字转播车已陆续在我国不少电视台出现。甚至数字播出与发射已不再是纸上谈兵。数字化及计算机化将引起电视技术领域的极大变革。本文将从一个非常小的侧面谈一下这个数字大潮。因为数字视频信号的传输在系统设计与安装中是不可缺少的一环。 目前，设备间、系统间的数字视频信号的传输多使用串行信号。其接口为SDI（Serial Digital Interface）。这是因为该方式较简单易行。传送距离较远。因此本文所谈的数字信号的传输实质上就是串行数字视频信号的传输。 数字视频信号的传输在某种意义上讲与模拟信号相似。分为同轴电缆传送，三同轴传送和光纤传送三种。 但由于两者信号有着本质的不同。所以其处理手法上有着很大的区别。 一、同轴电缆传送 在数字环境中，设备间、系统之间的数字视频信号的传送多采用同轴电缆，其接口为SDI。它由三部分组成。如图1所示。 1、串行数据发送： 串行数据发送电路的主要功能是：将数字视频并行信号变成串行信号，通过扰频（scrambler）和NRZI（NonreturntoZeroInverfed）编码，可限制信号的直流成份，前者还有利于接收端回收时钟信号。图2是其示意图： 我们知道，数字分量并行数据率为27MB/秒，10比特。当变成串行数据时，27MHZ10倍频成为270MHZ时钟。在并──串移位寄存器的输出端就变成了270Mb/s的串行数据。 2、电缆和连接器 目前模拟环境下使用的高质量视频电缆可以运行于数字系统。模拟环境下的视频电缆从直流到10MHZ都呈现很低的阻抗。这在数字领域也是需要的。但由于串行数字信号频率很高，这种电缆传输对数字视频信号将有明显的衰减。由于SDI接收端设有自动电缆均衡，另外串行数字信号对这种衰减不敏感。因此现在使用的优质电缆原则上可用于数字环境。为了更好地传输数字视频信号。电缆厂家已生产出专门为串行数字信号设计的新的低耗泡沫介质电缆。比目前电缆更细、更柔软，并且对数字信号有更好的电特性。如Belden1505A。有关连接器，直至目前，视频电缆采用BNC连接器。阻抗为50欧姆。而同轴电缆阻抗为75欧姆。这种看上去不合理的现象为什么能保持至今呢？其主要原因是在视频信号所涉及的频率率上。这种失配并不产生什么问题。但在数字视频信号频率很高的情况下会不会引起脉冲畸变或比特率误差呢？经测试表明，只要接收端输入阻抗看上去为75欧姆。这种50

视频输入输出常用接口介绍

视频输入输出常用接口介绍 随着视频清晰度的不断提升，这也促使我们对高清视频产生了浓厚的兴趣，而如果要达某些清晰度的视频就需要配备相应的接口才能完全发挥其画质。所以说视频接口的发展是实现高清的前提，从早期最常见且最古老的有线TV输入到如今最尖端的HDMI数字高清接口，前前后后真是诞生了不少接口。但老期的接口信号还在继续使用，能过信号转换器就能达到更清晰的效果，比如：AV,S-VIDEO 转VGA AV,S-VIDEO转HDMI，图像提升几倍，效果更好。 从现在电视机背后的接口也能看出这点，背后密密麻麻且繁琐的接口让人第一眼看过去有点晕的感觉。今天小编就将这些接口的名称与作用做一个全面解析，希望能对选购电视时为接口而烦恼的朋友起到帮助。 随着视频清晰度的不断提升，这也促使我们对高清视频产生了浓厚的兴趣，而如果要达某些清晰度的视频就需要配备相应的接口才能完全发挥其画质。所以说视频接口的发展是实现高清的前提，从早期最常见且最古老的有线TV输入到如今最尖端的HDMI数字高清接口，前前后后真是诞生了不少接口。但老期的接口信号还在继续使用，能过信号转换器就能达到更清晰的效果，比如：AV,S-VIDEO 转VGA AV,S-VIDEO转HDMI，图像提升几倍，效果更好。

TV接口 TV输入接口 TV接口又称RF射频输入，毫无疑问，这是在电视机上最早出现的接口。TV 接口的成像原理是将视频信号(CVBS)和音频信号(Audio)相混合编码后输出，然后在显示设备内部进行一系列分离/ 解码的过程输出成像。由于需要较多步骤进行视频、音视频混合编码，所以会导致信号互相干扰，所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。 AV接口 AV接口又称（RCARCA）可以算是TV的改进型接口，外观方面有了很大不同。分为了3条线，分别为：音频接口（红色与白色线，组成左右声道）和视频接口（黄色）。

电视视频信号波形、标准及说明

电视视频信号波形、标准及说明. 分类：视频开发其他基础知识2011-01-22 11:57 1156人阅读评论(2) 收藏举报 ——本文主要以ET521-F1产生信号和用ET 521A测量波形 一．彩色全电视信号(复合视频信号CVBS)简述 1．视频信号 视频信号包括图像信号（正程）和消隐信号（逆程）。我国的彩色电视视频信号采用PAL制式。视频信号是以扫描方式传送的，信号扫描每秒25帧（完整的一幅图像），每帧625行，分为奇数行和偶数行两场的隔行扫描——即每秒50场，每场312.5行。图像信号在扫描的正程，扫描方向是由左至右、由上至下。奇数行的场的首行在屏幕的左上端起始，末行在屏幕下方中间结束；偶数行的场的首行在屏幕上方中间开始，末行在屏幕的右下端结束；两场的扫描行穿插组成完整的一帧图像。就是说相邻两场信号的起始、结束的相位是不一样的。场扫描频率为50Hz，周期为1/50 s=20ms；行扫描频率为25×625（50×312.5）=15625Hz，周期为1/15625 s=64μs。视频信号的标称视频带宽度为6MHz（亮度细节的最高频率为6MHz）。 扫描的返回——逆程与正程的扫描方向相反，形成行消隐和场消隐信号。 2．图像信号 图像信号包括亮度信号Y和色度信号C。色度信号C解码为V和U信号。单独以Y信号得到的是黑白图像；Y和U、V信号经矩阵变换还原为红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色信号，再混色显示为彩色图像。 色差信号（R-Y、B-Y）即基色与亮度信号差值的信号。V信号即经过压缩的红色差信号，V=0.877(R-Y)；U信号即经过压缩的蓝色差信号，U=0.493(B-Y)。有时也用R-Y、B-Y来分别表示V、U信号。由于有Y=0.3R+ 0.59G+0.11B(0.299R+ 0.587G+0.114B)的关系,传送Y、R-Y、B-Y信号时，G信号就含在Y信号中间了。 亮度信号在电视的高频信号中是调幅的，视频信号中不同的平均直流电平表示不同的亮度级别。通常用八级阶梯亮度视频信号反映黑白图像的八级亮度层次，见图1。 色度信号是以4.43(4.43361875)MHz的彩色副载波调制的。V、U信号以90°的相位差正交平衡调制在副载波上，V、U的调制信号FV、FU混合成色度信号C，其中的FV是逐行倒相的。彩色信号是既调幅又调相的。调幅中，信号的平均直流电平反映亮度，交流幅度反映色饱和度（色饱和度为0时，副载波幅度为0；色饱和度增大，副载波幅度增大）。调相中，副载波的相位反映彩色的色调（不同的颜色）。色度信号的波形见图2。 我们用普通示波器可以观测视频信号的频率、幅度、波形，但是相位却不易观测到。为了方便观测彩色信号的波形，我们通常采用八彩条的视频信号，波形见图3。

视频信号分析

一、BR-VP2000-4000拼接控制器： BR-VP2000-4000系列拼接控制器，能够输入电脑、DVD、摄像头、网络编码数据流等多种视频信号，对其进行拉伸、缩放、叠加等处理，将处理后的结果通过多个输出通道送到显示幕墙，形成统一完整的拼接图像。功能如下： 1、自由拉伸、压缩、跨屏和漫游： 采用二维几何压缩算法，输入窗口可作1-0.1比例的压缩； 采用二次插值算法，输入窗口可作1-+∞比例的拉伸； 单屏可同时显示多达16个窗口，并能够支持所有的输入窗口全屏幕跨屏显示； 窗口都能够在输出屏上漫游显示，完全没有显示区域的限制 所有输入窗口都可以在全屏范围内实现任意叠加。

2、超大分辨率 BR-VPII拼接控制器可支持多个超高清DVI双链接输入接口，其单口能够直接支持高达3072x1536@60Hz的超高清分辨率，所以轻松即可实现多个屏幕上的超高清信号显示，极大丰富和完善了单系统画面的显示内容 3、输出端色彩调整及色彩均衡 BR-VPII拼接控制器的出口具有先进的四色多阶颜色校准功能。当拼接幕墙因换灯、换屏等系统维护或其他原因导致屏幕出现色差时，操作人员可以通过控制器对其进行精确的校准，以使大屏保持高度的颜色一致性

4、超大规模多信号一体机 BR-VPII拼接控制器将其信号接入、数据交换、信号处理、颜色处理全部有效的集中在一体机内，同时又做到了各个模块的分布式处理，创新的实现了分布式与集中式的完美统一。 单体机可支持多达96路的PC输入，192路的视频输入和128路的数字模拟输出，完全避免了一系列分体机、联体机的颜色统一、联动控制等复杂问题，使得机器规模组合更灵活，组装更方便，便于维护保养。

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。

模拟视频技术和应用

模拟视频技术和应用 模拟视频信号已经应用了几十年，至今仍在使用。最原始且最常见的通用视频标准包括了NTSC（美国国家电视系统委员会）以及PAL（逐行倒相制式）。其它的现代消费模拟视频传输系统包括了S-Video、分量视频(Component Video)、专业G'B'R'视频以及计算机R'G'B'系统。本文将探讨部分模拟视频信号的需求，并讨论它们之间有何相似点和差别以及如何简化此类视频系统的模拟输入/输出设计。 全部数字化尚未实现 现代的视频系统通常同时在前端及后端采用数字化处理。这是由于此类系统确实拥有较好的灵活性，并具有相应的低成本及集成特性，因而数字化产品更吸引消费者。既然如此，那么为什么不简单的将所有相互连接的视频都放到数字域处理呢？ 数字视频传输以串行数字视频（SDV或SDI）的形式推广了若干年，但由于成本问题，应用主要局限于专业广播系统。新近的数字传输系统包括了DVI以及HDMI。此类系统得到较好的普及，特别是针对于高端系统。 在2006年的国际消费电子展上，“年代久远”的模拟视频传输系统——分量视频——仍被视为最主要的机顶盒与显示器互连方式。同时，许多“低成本”的视频系统虽然缺乏高端特性，但仍广泛应用于世界范围。在某些地区，价格仍然是约束消费者购买能力的最重要因素，大多数的居民无法承受HDTV的价格。因此传统的CVBS及S-Video将继续服役至若干年之后。 视频的命名法及背景 视频的色彩信息通过线性化的（三原色）红、绿及蓝(RGB)分量获取。由于CRT显示技术的限制，此类基本的色彩信息需要采用非线性的形式（即所谓的伽玛矫正[gamma-corrected color]）进行处理。为了区分真RGB以及非线性的伽玛修正RGB，人们采用了R'G'B'。 由于全部三个信号需求较大带宽，因此传统的消费视频无法使用R'G'B'。为了降低带宽、成本，并解决延迟及现今的运行功耗等问题，R'G'B'信号在算法上进行了处理，从而造就了不同形式的视频信号。 最为重要的信号是亮度（brightness，或称之为光亮度[luminance]）。国际照明委员会(CIE)所规定的真实亮度(Y)的解析度应通过线性化的RGB得到。由于在RGB中加入了非线性的成分(Gamma)，亮度将无法保持真实性。因此，针对所有的视频系统，人们采用了光亮度（luma Y'）并在技术上严格的定义。 类似的，由于采用了非线性化的R'G'B'术语，色浓度(chroma，C')的称谓也取代了原本的色度(chrominance)——亦称为色彩信息，由色调及饱和度组成。色彩所具有的不同信号P'B、P'R、R' ?C Y'以及B' ?C Y'同样参照此方式表示非线性化的伽玛修正信号。其它的术语包括了U、V、I以及Q，但一般不作标刻记号，因为此类术语仅作为数学方程式的符号而没有用于CIE色彩空间。尽管如此，仍然有观点认为这些术语也应具有标刻记号，因为它们同