視頻信號概述

視頻信號概述一、電視原理二、電視信號類型及接口一、電視原理：（一）掃描原理（二）電視制式（三）電視信號二、電視信號類型及接口:：（一）電視信號類型（二）視頻接口簡介（三）音頻接口簡介（一）電視信號類型

所謂信號，是使用某種物理量來代表某種信息的形式或者符號。1、模擬信號2、數字信號3、電視信號數字化3、電視信號數字化：電視信號的數字化需要三個步驟，即取樣、量化和編碼。取樣又稱抽樣，是指用每隔一定時間的信號樣值序列來代替原來在時間上連續的信號，就是在時間上將模擬信號離散化。這是模擬信號數字化過程中的第一步。用這個時間上離散的信號可以恢復出原來的模擬信號，取樣過程不會造成模擬信號信息的損失。量化是用有限個幅度值替代原來連續變化的幅度值，把模擬信號的連續幅度變成有限數量的有一定間隔的離散值的過程。編碼即把代表特定量化電平等級的數據組合變換成以比特表示的二進制數碼，每一組二進制數碼代表一個取樣值的量化電平等級。在接收端解碼時，從這個數碼（或稱數據）中重新恢復出原模擬信號的電平。有時也把包括取樣、量化、編碼在內的模擬信號變換成數字信號的全過程稱為數字編碼。（二）視頻接口簡介

目前最基本的視頻接口是復合視頻接口和S-Video接口，常見的還有色差接口、VGA接口、DVI接口、HDMI接口、SDI接口等。1、復合視頻接口：

復合視頻接口也稱AV接口或者Video接口，是目前最普遍的一種視頻接口，幾乎所有的電視機、影碟機類產品都有這個接口。它是音頻、視頻分離的視頻接口，一般由三個獨立的RCA插頭（又叫蓮花接口、RCA接口）組成，其中的V接口連接復合視頻信號，為黃色插口；L接口連接左聲道聲音信號，為白色插口；R接口連接右聲道聲音信號，為紅色插口，如圖3-9所示。2、S-Video接口：S接口也是非常常見的接口，其全稱是SeparateVideo，也稱為SuperVideo。S-Video連接規格中，S指的是“Separate（分離）”，它將亮度和色度分離輸出，避免了復合視頻信號輸出時亮度和色度的相互干擾。S接口實際上是五芯接口，由兩路視頻亮度信號、兩路視頻色度信號和一路公共屏蔽地線共五條芯線組成，如圖3-10所示。3、YPbPr/YCbCr色差接口：色差接口是在S接口的基礎上，把色度（C）信號里的藍色差（b）、紅色差（r）分開發送，其分辨率可達到600線以上。它通常采用YPbPr和YCbCr兩種標識，前者表示逐行掃描色差輸出，后者表示隔行掃描色差輸出，如圖3-11所示。很多電視類產品都是靠色差輸入來提高輸入視頻信號的質量，通過色差接口可以輸入多種等級的信號，從最基本的480i到倍頻掃描的480p，甚至720p、1080i等等，都需要通過色差輸入將信號傳送到電視機當中。4、VGA接口：VGA接口也稱DSub接口。VGA接口是一種D型接口，上面共有15針，分成3排，每排5個，如圖312所示。VGA接口是顯卡上應用最為廣泛的接口類型，絕大多數的顯卡都帶有此種接口。音響或者家庭影院擁有VGA接口，可以方便地和計算機顯示器連接，用計算機的顯示器顯示圖像。VGA接口傳輸的仍然是模擬信號，對于以數字方式生成的顯示圖像信息，通過數字/模擬轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號，再通過電纜傳輸到顯示設備中。VGA接口應用于數字電視之類的顯示設備，轉換過程的圖像損失會使顯示效果略微下降。5、DVI接口：DVI（DigitalVisualInterface），它是1999年由SiliconImage、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司共同組成的DDWG（DigitalDisplayWorkingGroup，數字顯示工作組）推出的接口標準。它是以SiliconImage公司的PanelLink接口技術為基礎，基于TMDS（TransitionMinimizedDifferentialSignaling，最小化傳輸差分信號）電子協議作為基本電氣連接。顯示設備采用DVI接口具有速度快、畫面清晰的特點。DVI傳輸的是數字信號，數字圖像信息不需經過任何轉換，可直接傳送到顯示設備上，減少了數字→模擬→數字的轉換過程，大大節省了時間。DVI接口無需進行D/A、A/D轉換，避免了信號的損失，使圖像的清晰度和細節表現力都得到了很大提高。6、SDI接口：

SDI（SerialDigitalInterface）接口即數字串行接口，如圖3-15所示。7、FDDI光纖分布式數據接口：

FDDI(FiberDistributingDataInterface,光纖分布式數據接口)是LAN技術中傳輸速率最高的一種，傳輸速率高達100Mb/s，網絡技術所依據的標準是ANSIX3T9-5，支持多種拓撲結構，傳輸媒體為光纖，如圖3-16所示。8、HDMI接口：

HDMI（HighDefinitionMultimediaInterface，高清晰度多媒體接口)可以提供5Gb/s的數據傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。無需在信號傳送前進行D/A、A/D轉換，可以保證最高質量的影音信號傳送，如圖3-17所示。應用HDMI的好處是：只需要一條HDMI線，便可以同時傳送圖像和聲音信號。HDMI技術不僅可以提供清晰的畫質，而且由于音頻、視頻采用同一電纜，大大簡化了家庭影院系統的安裝。9、IEEE1394接口：

IEEE1394也稱為火線（FireWire）或iLink，它能夠傳輸數字視頻和音頻及機器控制信號，具有較高的帶寬，且十分穩定。通常主要用來它連接數碼攝像機、DVD錄像機等設備。IEEE1394接口有兩種類型：6針的六角形接口和4針的小型四角形接口。6針的六角形接口可向所連接的設備供電，而4針的四角形接口則不能，如圖3-19所示。10、BNC接口：BNC接口是指同軸電纜接口，BNC接口用于75歐同軸電纜的連接，提供收（RX）、發（TX）兩個通道，它用于非平衡信號的連接，如圖3-20所示。BNC接口主要用于連接高端家庭影院產品以及專業視頻設備。BNC電纜共有5個連接頭，分別接收紅、綠、藍、水平同步和垂直同步信號，可以使視頻信號之間的干擾減少，達到最佳信號響應效果。由于BNC接口的特殊設計，連接非常緊，不必擔心接口松動而產生接觸不良。（三）音頻接口簡介

高清視頻帶來強烈的視覺沖擊，相應的音頻質量也需要大大提升，從而能夠帶來更逼真的現場效果。下面介紹目前常用的音頻接口。1、RCA模擬音頻接口：RCA模擬音頻接口就是常說的“蓮花頭”，它利用RCA線纜傳輸模擬信號，是目前最普遍的音頻連接方式。每一根RCA線纜負責傳輸一個聲道的音頻信號，所以立體聲信號需要使用一對線纜。對于多聲道系統，就要根據實際的聲道數量配以相同數量的線纜。立體聲RCA音頻接口，一般將右聲道用紅色標注，左聲道則用藍色或者白色標注，如圖3-21所示。2、XLR接口：

與RCA模擬音頻接口直接傳輸聲音的方式完全不同，平衡模擬音頻（BalancedAnalogAudio）接口使用兩個通道分別傳送信號相同而相位相反的信號。接收端設備將這兩組信號相減，干擾信號就被抵消掉，從而獲得高質量的模擬信號。平衡模擬音頻通常采用XLR接口和大三芯接口。XLR接口俗稱“卡儂頭”，由三針插頭和鎖定裝置組成，由于采用了鎖定裝置，XLR連接相當牢靠，如圖3-22所示。大三芯接口則采用直徑為6-35毫米的插頭，其優點是耐磨損，適合反復插拔。平衡模擬音頻連接主要出現在高級模擬音響器或專業音頻設備上。3、S/PDIF接口：

S/PDIF接口S/PDIF（Sony/PhilipsDigitalInterfaceFormat，索尼和飛利浦數字接口）是由SONY公司與PHILIPS公司聯合制作的一種數字音頻輸出接口，如圖3-23所示。該接口廣泛應用在CD播放機、聲卡及家用電器等設備上，能改善CD的音質，提供更純正的聽覺效果。該接口傳輸的是數字信號，不會像模擬信號那樣受到干擾而降低音頻質量。需要注意的是，S/PDIF接口是一種標準，數字同軸接口和光纖接口都屬于S/PDIF接口的范疇。4、數字同軸接口：

數字同軸接口是利用S/P