基本視頻標準和格式
有許多不同的視頻標準和格式。某些系統如NTSC、PAL和SECAM,已經使用了幾十年,通常稱為“標清”電視。比較新的系統如高清電視(HDTV)則通過提高圖像內部的行數和像素數量,提供了更高的清晰度。視頻信號的來源很多,包括攝像機、掃描儀和圖像終端。傳輸時在RF載波上沒有調制的信號稱為基帶視頻信號,包括模擬陸地系統或電纜傳輸系統中使用的大多數視頻信號。一般來說,基帶視頻信號在開始時是三種分量模擬或數字信號,代表著三原
色,即紅色、綠色和藍色(RGB)三種分量。這些信號通常會經過多次轉換,然后才到達電視監視器。
轉換
第一次格式變化發生在第一步,即轉換。為更容易處理,原始的RGB信號通常會轉換成三個分量信號:Luma信號或Y以及從Y導出的兩個色差信號,通常是B-Y和R-Y。
根據使用的標準或格式,可以改變色差信號。例如,對SMPTE模擬分量系統,它們可以改變標度,變成Pb和Pr。在NTSC合成系統中,色差信號的標度變成I和Q。對PAL系統,它們變成U和V,依此類推。一旦轉換之后,可以分配三個分量信號進行處理。
處理
在我們旋轉電視監視器上的控制按鈕時,我們只能改變圖像的顯示方式。在視頻信號中,可以編輯、混合或改動視頻信號,準備進行傳輸和查看?梢越M合視頻分量信號,形成一個合成視頻信號(如在NTSC、PAL或SECAM系統中)。它們可以保持獨立的不同分量信號(如在RGB圖像和HDTV系統中)。它們可以分成不同的流明和色度信號(如在Y/C系統中,如S-VHS或Hi-8)。它們甚至可向上變換成HDTV信號。
合成視頻
合成視頻信號是傳統廣播和有線電視應用中最常見的信號,之所以稱為“合成”信號,是因為它們包含組合成一個信號的多個信號分量。在北美和日本,NTSC標準定義了Luma(黑色和白色信息)、色度(色彩信息)和同步(定時信息)編碼成合成視頻信號的方式。在大多數其他國家中,PAL和SECAM標準提供了同樣的功能。這些標準中在一對色彩副載波上調制色度信號。然后調制的色度信號增加到流明信號中,構成視頻信號的活動部分。最后增加同步信息。盡管很復雜,但這種合成信號可以在一條同軸電纜上傳送,這是一種優勢。
分量視頻
然而,電視演播室會首選分量視頻信號,這些信號生成、記錄和處理起來比較簡單,可以在信號上結合應用切換、混合、特效、色彩校正、降低噪聲和其他功能。與合成視頻一樣,由于沒有編碼/解碼過程,分量視頻系統和設備更容易保持信號完整性,可以實現更高的圖像質量。分量視頻的缺點是必須在不同電纜上傳送信號,限制了信號傳送的距離,要求認真匹配信號路徑。
Y/C視頻
Y/C視頻是S-VHS和Betacam系統中使用的折中解決方案。Y/C是一種分量格式,它在一對色彩副載波上調制色度信號,但色度信號會與流明信號分開。這最大限度地減少了合成系統的流量/色度影響,同時簡化了分量系統的頻道間定時問題。可以在一條專用電纜上傳送Y/C信號。 數字熒光示波器
高清電視
基帶信號可以處理成(甚至最初就是)高清電視信號。很明顯,上變頻的標清信號的質量和清晰度不如基本高清信號。我們將在后面更詳細地介紹HDTV。
顯示
在傳輸之后,顯示步驟的目標是準確地復現處理的圖像。在合成系統中,信號必須解碼成分量形式,然后轉換成RGB格式,以便在監視器上進行顯示。分量視頻信號所需的處理較少,因為它們可以直接轉換成RGB信號進行顯示。
視頻同步
為復現圖像,需要在水平方向和垂直方向同時掃描攝像機和視頻顯示器。在隔行掃描系統中,可以交替掃描屏幕上的各個水平行,先掃描奇數行,然后掃描偶數行;在逐行掃描系統中,可以順序掃描各行。