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1、各种视频信号格式及端子介绍一、各种视频信号复合视频信号（Video）复合视频信号是我们日常生活中最为常见的视频信号，它在一个传输信号中包含了亮度、色度和同步信号。由于彩色编码的不同，复合视频又有PAL、NTSV、SECAM制式之分。复合视频信号本身的带宽只有5MHz（NTSC制式带宽仅4.5MHz），中间又加了彩色副载波信号（NTSC制为3.58MHz，PAL和SECAM制为4.43MHz），正好落在亮度信号带宽之内，占去了一部分亮度信号，又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。复合视频信号一般用RCA插头连接，就是通常说的莲花插头，见图1。欧洲也用SCART接口，老式的视
2、频设备也有用BNC插头连接。S视频信号（S-Video） S视频信号俗称S端子信号，它同时传送两路信号：亮度信号Y和色度信号C。由于将亮度和色度分离，所以图象质量优于复合视频信号，色度对亮度的串扰现象也消失。由于S视频信号亮度带宽没有改变，色度信号仍须解调，所以其图象质量的提高是有限的，但肯定解决了亮色串扰，消除图象的爬行现象。S端子用四芯插头，见图2。欧洲也用SCART插头，老式的视频设备也有用两个BNC插头连接，计算机显卡也有用七芯插头，其外形与S端子一样，只是又包含了复合视频信号。隔行色差信号（Y、Cr、Cb）色差信号也叫分量信号（Component Video），同时传送三路信号：Y是
3、亮度信号，只包含黑白图象信息；Cr是R-Y信号，即红色信号与亮度信号的差；Cb是B-Y信号，即蓝色信号与亮度信号的差。色差信号实际也是亮色分离信号，与S端子不同的是色度信号不用解调，之所以用R-Y和B-Y是要避免传输G绿信号，因为G信号占据色度信号的59%，不利于数据压缩，用R-Y和B-Y通过矩阵运算同样可以得到G信号。由于VCD和DVD用的MPEG1和MPEG2数字压缩信号就是用色差信号编码的，所以色差信号图象质量大大提高，完全优于S视频信号。色差信号用RCA插头，用绿、红、蓝标识，绿代表Y信号，见图3。逐行色差信号（Y、Pr、Pb）逐行色差信号含义与隔行色差信号相同，只是对应的是逐行扫描信
4、号，包含在Y里的行同步信号频率为31KHz，而前述的几种视频信号行频只有15KHz。逐行色差信号须配具有逐行显示功能的设备，图象质量高于隔行色差信号，主要表现在图象更稳定。逐行色差所用端子与隔行色差相同，只是C换成P。RGB信号我们知道图象中的各种色彩都是由R、G、B三基色组成，显象管电子枪是R、G、B三枪组成，投影机三片液晶板也是R、G、B三色。R、G、B三路信号中，行、场的同步信号加在G信号中，RGB信号的带宽可以到几十兆，只要显示设备能兼容。所以RGB信号又优于色差信号，是最好最直接的显示信号。RGB信号同样也分为逐行和隔行，逐行信号要优于隔行信号。RGB信号所用端子为RCA插头，欧洲用
5、SCART插头，老式设备用BNC插头。RGB+S信号此信号就是在前述的RGB信号基础上，把加在G信号中的同步信号拿出来，再加一个复合同步信号，共四路信号传输。复合同步信号中包含了水平同步和垂直同步信号。此信号在老式设备中用的较多，一般用BNC插头。RGB+Hs、Vs信号这个信号是在上述信号基础上把复合同步信号分成水平同步信号和垂直同步信号，在老式三枪投影机用的较多，一般用BNC插头。现在17寸以上的高端显示器也此输入端子。电脑显示用的15针D型VGA插座，就是这5根线起作用。老式的EGA和CGA显示器行频只有15KHz，用的是9针D型接口。现代视听设备逐行扫描的RGB+Hs、Vs信号是以VGA
6、端子输出的，是视频信号的最高级，与电脑640480分辨率是兼容的。二、各种视频信号接口及定义SCART端子定义SCART接口见图4。不同信号有不同的定义，有的设备虽然只有一个SCART口，但通过菜单设置可以定义不同的功能。表1、2、3分别表示SCART口做复合视频、S视频、RGB信号的定义。四针和七针S端子定义四针接口比较常见，七针接口常用在显卡上，见图5和表4。VGA接口定义15针VGA接口及定义见图6及表5，9针EGA、CGA接口及定义见图7及表6。8针多功能接口这种接口多用在SONY老式投影设备上。其接口及定义见图8和表7。10针多功能接口这种接口一般用在老式JVC摄象机上。其接口及定义
7、见图9和表8。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
8、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，而且由于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
9、素，它还是应用最普遍的输入端子 VGA输入：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，然后再输出到投影机成像，这样VGA信号在输入端( 投影机内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。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：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
10、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）：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
11、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
12、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9 0 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
13、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：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(
14、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
15、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。 BNC 端口输入：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DSUB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DSUB大，可达到最佳信号响应效果。 RS232C串口:RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C
16、标准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS（ecommeded standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIA�RS-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、EIA�RS-485.这里只介绍EIA�RS-232-C（简称232，RS232）。计算机输入输出接口，是最为常见的串行接口，RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，常用于与25-pin D-sub端口一同使用，其最大传输速率为20kbps，线缆最长为15米。RS232C
