视频是我们接触最多的显示格式和信号,但是各种视频信号你不一定懂。因为国内使用的视频信号的格式和端子非常有限,一般都是复合视频和S端子,稍微高级一点的就是色差和VGA。对于
视频是我们接触最多的显示格式和信号,但是各种视频信号你不一定懂。因为国内使用的视频信号的格式和端子非常有限,一般都是复合视频和S端子,稍微高级一点的就是色差和VGA。
对于那些经常接触国外电器和二手设备的朋友来说,会遇到各种奇怪的信号终端,我们也经常收到读者这方面的提问。请注意:我们这里说的视频信号严格来说并不是带宽只有5MHz的视频信号,而是可以作为输入输出的显示信号。
本文试图对常用的视频信号做一个简单的描述,请指出视频信号的不完整和不准确之处。
I .各种视频信号
复合视频信号(视频)
复合视频信号是我们日常生活中最常见的视频信号。它在传输信号中包含亮度、色度和同步信号。由于颜色编码的不同,复合视频有PAL、NTSV和SECAM系统。复合视频信号本身带宽只有5MHz(NTSC带宽只有4.5MHz),中间加了彩色副载波信号(NTSC制式3.58MHz,PAL和SECAM制式4.43MHz),正好落在亮度信号的带宽内,占据了一部分亮度信号,造成亮度和色度的相互干扰,使得复合视频成为最差的视频信号。复合视频信号一般通过RCA插头连接,也就是通常所说的莲花插头,如图1所示。欧洲也用SCART接口,老式视频设备也用BNC插头连接。
S视频信号(S视频)
S视频信号,俗称S端信号,同时传输两个信号:亮度信号Y和色度信号c,由于亮度和色度分离,图像质量优于复合视频信号,色度和亮度之间的串扰消失。由于S视频信号的亮度带宽没有改变,色度信号仍然需要解调,所以对其画质的提升有限,但绝对解决了亮色之间的串扰,消除了图像的爬行现象。端子S的四芯插头,如图2所示。SCART插头也在欧洲使用。老式的视频设备也是用两个BNC插头连接,电脑显卡也是用七芯插头连接,外观和S端子一样,但是包含复合视频信号。
隔行色差信号(Y、Cr、Cb)
色差信号也叫ComponentVideo,同时传输三种信号:Y是亮度信号,只包含黑白图像信息;Cr是R-Y信号,即红色信号和亮度信号之差;是Cb-Y信号,即蓝色信号和亮度信号之差。色差信号实际上是一个亮色分离信号。与S端不同,色度信号不需要解调。之所以使用R-Y和B-Y,是为了避免传输G绿信号,因为G信号占据了色度信号的59%,不利于数据压缩。G信号也可以用R-Y和B-Y进行矩阵运算得到,由于VCD和DVD中使用的MPEG-1和MPEG-2数字压缩信号是用色差信号进行编码的,所以色差信号的图像质量大大提高,完全优于S视频信号。色差信号用RCA插头用绿、红、蓝来识别,绿色代表Y信号,如图3所示。
逐行色差信号(y,Pr,Pb)
逐行色差信号的含义与隔行色差信号的含义相同,只是它对应的是逐行扫描信号。包含在Y中的行同步信号的频率是31KHz,而上述视频信号的行频率只有15KHz。逐行色差信号必须配备具有逐行显示功能的设备,图像质量比隔行色差信号高,主要是图像更稳定。逐行色差和隔行色差用的是同一个终端,只是C换成了p。
RGB信号
我们知道,图像中所有的颜色都是由R、G、B三原色组成的,显像管的电子枪是由R、G、B三枪组成的,投影仪的三块液晶面板也是R、G、B,在R、G、B的信号中,G信号加上行和场的同步信号,RGB信号的带宽可以达到几十兆,只要显示设备兼容。所以RGB信号优于色差信号,是最好最直接的显示信号。RGB信号也分逐行和隔行信号,逐行信号比隔行信号好。用于RGB信号的端子是RCA插头、欧洲使用的SCART插头和老式设备中使用的BNC插头。
Rg+s信号
该信号基于前述RGB信号,取出添加到G信号的同步信号,然后添加复合同步信号。有四个信号传输。复合同步信号包含水平同步和垂直同步信号。这种信号常用于老式设备,通常带有BNC插头。
RGB+Hs、Vs信号
该信号基于上述信号将复合同步信号分为水平同步信号和垂直同步信号。它广泛应用于老式三枪投影仪,一般采用BNC插头。现在17寸以上的高端显示器也是输入端。电脑显示器的15针D型VGA插座就是这5根线的作用。旧的EGA和CGA显示器的线路频率只有15KHz,并且它们使用9针D型接口。现代视听设备逐行扫描的RGB+Hs、Vs信号,通过VGA端输出,是视频信号的最高级别,兼容电脑640×480的分辨率。
VGA/DVI/HDMI之间的区别
VGA是模拟视频传输方式,这个接口只能传输模拟信号。这个规范接口属于濒临被淘汰的规范。DVI是模拟和数字视频的混合传输模式。这个接口可以进行模拟和数字传输,所以DVI接口可以和VGA接口或者HDMI接口转换(不包括数字音频)。这个规范接口是VGA和HDMI之间的临时过渡接口。HDMI是全数字视频传输模式(包括数字音频)。该接口只能进行数字传输,可以用DVI接口转换,不能用VGA接口转换。如果需要转换,则需要专用的数模转换器。
VGA:模拟RGB
VGA接口是显卡上输出模拟信号的接口,也叫D-Sub接口。VGA接口是D型接口,上面有15个管脚空,分为三排,每排五个管脚。VGA接口是显卡上使用最广泛的接口类型,大部分显卡都有这个接口。
通过模拟VGA接口连接到电脑的显示器的工作原理是,电脑以数字方式产生的显示图像信息,通过显卡中的数/模转换器转换成R、G、B三原色信号和行、场同步信号,通过线缆传输到显示设备。对于模拟显示设备,如模拟CRT显示器,信号直接送到相应的处理电路,驱动和控制显像管产生图像。对于LCD、DLP等数字显示设备,应在显示设备中配置相应的A/D(模拟/数字)转换器,将模拟信号转换为数字信号。经过D/A和A/D2转换后,一些图像细节不可避免地会丢失。VGA接口应用于CRT显示器无可厚非,但当它用于连接LCD等显示设备时,转换过程中的图像损失会略微降低显示效果。CRT显示器因为设计和制造原因只能接受模拟信号输入,这也是为什么我们在CRT显示器上只看到VGA接口的原因。
VGA也是视频接口标准,带宽是模拟信号带宽。它支持从640*480到2560*1600的各种分辨率。
高清是指清晰度极高的分辨率,通常用于电视机领域,包括:1280*720i、1280*720p、1920*1080i、1920*1080p等格式。
DVI简介
DVI,全称为数字可视接口,是DDWG(Digital Display Working Group)于1999年推出的接口标准,由Silicon Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC和Fujitsu组成。它的外观是一个24针连接器。
DVI接口有多种规格,包括DVI-A、DVI-D、DVI-I,它基于硅像公司的PanalLink接口技术,以TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)电子协议作为基本的电气连接。TMDS是一种差分信号机制,可以对像素数据进行编码,并通过串行连接进行传输。显卡产生的数字信号由发射机按照TMDS协议进行编码,然后通过TMDS通道发送给接收机,再解码给数字显示设备。DVI显示系统包括发射器和接收器。发射器是信号的来源,可以内置在显卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上;接收器是显示器上的一个电路,可以接收数字信号,解码后传输给数字显示电路。通过这两个,来自显示卡的信号变成显示器上的图像。
HDMI接口简介
HDMI,高清多媒体接口是一种全数字的图像和声音传输接口,可以传输未压缩的音频信号和视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放器、个人电脑、电视游戏、放大器、数字音频和电视机。HDMI可以同时传输音频和视频信号。由于音频和视频信号使用同一根电缆,系统的安装大大简化。
HDMI,英文全称是高清多媒体接口,中文名是高清多媒体接口的缩写。2002年4月,日立、松下、飞利浦、索尼、汤姆逊、东芝和硅像七家公司组成了HDMI组织。在国内,兆龙、秋叶原、北汽科技等。是HDMI标准的倡导者和技术领导者。HDMI可以高质量传输未压缩的高清视频和多声道音频数据,最高数据传输速度为5Gbps。同时,信号传输前不需要进行线/模或模/数转换,可以保证最高质量的视听信号传输。
HDMI不仅可以满足目前最高画质1080P的分辨率,还支持DVD音频等最先进的数字音频格式,以及96kHz或立体声192kHz的八声道数字音频传输。此外,仅使用一根HDMI电缆进行连接,无需数字音频布线。同时,HDMI标准提供的extra 空空间可以应用到未来要升级的音视频格式中。足以应付1080p视频和8声道音频信号。然而,由于1080p视频和8声道音频信号需要不到4Gbps,因此HDMI仍有很大的空间。这使得它可以用一根电缆连接DVD播放器、接收器和PRR。另外,HDMI支持EDID和DDC2B,所以带HDMI的设备具有“即插即用”的特点。信号源和显示设备将自动“协商”以自动选择最合适的视频/音频格式。