行场同步相关

1、行场同步相关全电视信号全电视信号由图像信号、行同步信号、行消隐信号、场同步信号、场消隐 信号、槽脉冲和前方均衡脉冲组成。行、场同步信号合称复合同步信号。有 如下特点：噪声干扰在屏幕上出现的是黑点干扰，不易被人眼察觉；平均发 射功率低；给自动增益控制带来方便。图像信号传送图像信号时间约为52归，其电平处于白色电平与黑色电平之间，对 应于显像管荧光屏上电子束从左边扫到右边的正程扫描时间。视频信号电平 越高图像越暗，电平越低图像越亮。消隐信号时间约为12ps，电平为75%，对应于显像管荧光屏上电子束从右到左的 行扫描逆程时间，它的作用是消除行逆程期间的回扫线。同步信号同步信号时间约为4.7归，其电平

2、为100%，脉宽为160pso它的作用是 使接收机中的场扫描步调一致，也就是使两个行扫描锯齿波电流的频率和相 位完全一样。同样，场同步信号在场消隐期间出现，电平也为100%，脉宽为160pso 它的作用是使接收机中的场扫描电流与发送端的场扫描电流的频率和相位 一致。由于场同步脉冲的宽度为二个半周期，如果不采取措施，会在此期间丢失 三个行同步脉冲，使行同步信号中断，造成场扫描开始部分的行同步混乱， 引起图像上部扭曲。为了避免上述情况的发生，在场同步脉冲上开四个小槽， 称为槽脉冲。槽脉冲宽度与行同步脉冲宽度一样，它的后沿与行同步脉冲前 沿相位一致。这样，在场同步脉冲期间，槽脉冲起到行同步脉冲的作用

3、，可 保证行同步信号的连续性，以消除图像上部不同步信号。均衡脉冲为了保证隔行扫描中偶数正好镶嵌在奇数场之间，不至于产生并行现象， 在全电视信号的场同步脉冲前、后各加有前、后均衡脉冲，起间隔为半行， 脉冲宽度为4.7ps/2=2.35MSo这样，可使电视机中场同步分离的积分电路所 分离出的场同步脉冲波形，在奇数场与偶数场时相同，以保证隔行扫描顺利 进行。转帖-模拟视频入门-1.什么是R，G，B?在几乎所有视频技术标准中，有一个重要的问题就是彩色信息的表述方 法，也就是如何让显示设备还原出自然界的真实色彩。研究发现自然界景物 的绝大部分的彩色光都能够分解成独立的红、绿、蓝三基色，即所谓的R、 G、

4、B三基色原理。（R/RED/红色，G/GREEN/绿色，B/BLUE/蓝色）。随着电子与数字技术的发展，使我们可以用一个固定的数字或变量来表示 世界上的任何一种颜色，而RGB只是众多颜色数字编码中的一种，采用这种 编码方法，每种颜色都可以用三个变量来表示，即红色、绿色、蓝色的信号 强度。要想记录及显示彩色图像，RGB编码是最常见的一种方案，我们身边 能接触到的彩色显示设备几乎都是采用的这种方案，电视机，电脑显示器， 液晶显示方式等等。这些设备不管之前输入的是什么信号，最终都转换成了RGB信号去激励CRT(显象管)或LCD(液晶板)来完成色彩的显示还原。2 .彩色电视传送方式谈这个问题，是要大家

5、对后面的问题先有个基本的认识。并将一些专用名 词带出来什么是电视制式简单的说就是如何将R, G, B信号分解，传送和组合，接收再解调出R, G,B信号等流程中所使用的方式。什么是兼容性彩色电视制式自彩色电视问世以来，各国选用的彩色电视制式都不同，但都在研究如何 实现与本国黑白电视的兼容问题(那年头是黑白电视的天下)，结果表明，兼 容性彩色电视制式必须具备以下几个条件(和黑白电视)：1使用与黑白电视相同的带宽2 相同的伴音与图象载频相同的扫描频率与复合同步信号(H/VSYNC)有一基本的亮度信息(Y),传送同一景物图像时，和黑白电视图像要相同色度信息(C)用一个辅助信号传送，以便于在电视机中容易

6、与亮度信息 (Y)分开。传送的色度信息(C)不能影响黑白电视的接收“Y”代表明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰度值(明暗的变化)；色度(C)(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。说白了，当时可是黑白电视的天下，不兼容黑白电视要想推广是很难的， 如同现在手机的CDMA不兼容GSM的下场。当时黑白电视的主要标准是采 用625行(H),50场(V)扫描制时，亮度信号带宽约6MHz,因此必须在6MHz 带宽内同时传送亮度信息(Y)和色度信息(C)，否则无法实现兼容。于是各种兼容性彩色电视制式的大战开始了，最后三国诞生统领天下(跑 题了

7、)，那就是PAL,NTSC,SECAM，它们各有优缺点，谁都不能轻易将对手打 败，但SECAM只有法国，前苏联等极少数国家使用，我们几乎接触不到， 这里就只谈我们伟大祖国和欧洲大部分国家使用的PAL制和美国，日本及台 湾使用的NTSC制.什么是 NTSC NTSC制是美国在1953年时研究出来的一种兼容性彩色电视制式，该制 式从人眼的彩色视觉出发，对R,G,B信号进行重新组合，并采用了频谱间置 以及正交平衡调幅，同步检波等技术。由于出道最早，它的缺点是传送过程 中容易出现色调失真(偏色)。什么是PAL制1962年前联邦德国为了克服NTSC制容易出现色调失真的缺点，在NTS C制的基础上，研究出

8、来PAL制这一种兼容性彩色电视制式，PAL制采用了 逐行倒相等技术(注。是逐行倒相，不是逐行扫描技术)，避免将整个色度信 号的倒相处理，解决了偏色问题，但解调方法也变的复杂起来。3.什么是复合同步信号(H/VSYNC)要想电视等设备显示出一幅完整的图像(都是由一个个的像数点组成)，只 有R,G,B信号是不够的，你还得告诉电视这个像数点该在屏幕的什么位置显 示。显示何种颜色是由R,G,B信号决定，该在屏幕的那里显示就是由行场同 步信号(H/VSYNC)决定的。为了大家比较好理解，这里就不谈具体原理，简 单的说一个像数点的在水平方向的位置是有行同步信号(H)决定的，垂直方 向的位置由场同步信号(V

9、)决定，同时行场同步信号还决定画面的垂直分解率 和一秒内所显示的帧数。将行同步信号和场同步信号复合在一起成为一个信 号就称复合同步信号，不同的电视制式(PAL,NTSC)的行场同步信号(H/VSYN C)是不同的，但相对是固定的。如常见的中国PAL-D(H:15625Hz/V:50Hz)日 本 NTSC3.58(H:15750Hz/V:60Hz)什么是分解率电视的清晰度既分解率一般用垂直方向和水平方向的分解率来表示。垂直 分解率与行扫描数(H)密切相关。扫描行数越多越清晰(行同步信号频率越 高)、分解率就越高。我国电视(PAL制)图像的垂直分解率为575行或称575 线(行同步信号频率1562

10、5Hz)。但这只是一个理论值，实际分解率与扫描的 有效区间和扫描方式有关，我国的电视接收机实际垂直分解率低于400线。 水平方向的分解率或像素数是由电视信号的上限频率决定的。最复杂的电 视图像莫过于黑白方块交错排列的棋盘格图案，根据这种图案，加上我国目 前规定的电视图像信号(PAL制)的标称频带宽度为6MHz，可以推出理论上我 国电视信号的水平分解率约630线。NTSC制的水平分解率理论上约525线(频带宽度为4.5MHz)，垂直分解率 理论上约为580行(行同步信号频率15750Hz)什么是全电视信号全电视信号定义为包括亮度(Y)和色度(C)与复合同步信号(H/V )以及伴音 信号的单路模拟

11、信号。由于有色度信号(关系到是用那种电视制式编码的)的 存在，所以全电视信号是分电视制式(PAL,NTSC)的。什么是复合视频信号(AV)复合视频(CompositeVideo)信号也就是从全电视信号中分离出伴音后的 视频信号，这时的色度信号还是间插在亮度信号的高端。由于复合视频的亮 度和色度是间插在一起的，在信号重放时很难恢复完全一致的色彩。由于受 后面亮度(Y)和色度(C)分离电路性能的影响，其信号带宽较窄，一般只有水 平分解率240线350线左右的分解率。由于视频信号中已不包含伴音，故 一般还有音频端口以便同步传输伴音。有时复合式视频接口也称为AV(Audi oVideo) 口。什么是S

12、Video信号S-Video是一种两分量的视频信号，它把复合视频信号中的亮度和色度 信号分成两路独立的模拟信号，用两路导线分别传输的视频信号。这种信号 不仅其亮度和色度都具有较宽的带宽，而且由于亮度和色度分开传输，可以 减少其互相干扰，水平分解率可达420线。与复合视频信号相比，SVideo 可以更好地重现色彩。什么是色差信号或分量信号(YCEb/Pr；Pb)“Y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。“C色度”则定义了颜色的两个方面色调与饱和度，也就 是说C色度通过相应电视制式的解码方式解调出Cr和Cb两路信号。其中， Cr反映了 RGB输入信号红色部分

13、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信号亮度值之间的差异，此即所谓的 色差信号，也就是我们常说的分量信号(Y、R-Y、B-Y)。如何得到R,G,B信号如果您认真的阅读了上面5, 6, 7, 8的说明，就可以发现(5)-(6)-(7) -(8)是一个信号的流程，之前曾提到R,G,B信号才是我们最终需要的信号， 有了分量信号(Y、R-Y、B-Y),如何变成RGB信号呢？原来当初为了兼容黑白 电视，Y亮度信号是将R,G,B信号按一定的比例的相加所得到的。这里就简 单化，我们就认为Y=R+G+B事实上R:G:B=0.3:0.59:0.11，这样只要把Y、 R-Y

14、、B-Y三路信号送到一个运算矩阵中进行简单的运算就能得到R,G,B信号 了。它们的关系是：Y+(R-Y)=RY+(B-Y)=BY-(B-Y)-(R-Y)=-B-R+Y=-B-R+R+G+B=G(Y=R+G+B)各种外部输入端子与电视信号流程的关系来张图说明一下，(这里采用的日本NTSC3.58电视制式的解码流程的原 因一个是PAL制的解码太复杂，容易让大家发蒙，二来是我们手头上的游戏 机大部分都是NTSC制.为了方便大家理解，省去了行场同步部分)问题篇接着谈谈最近大家比较敏感的隔行扫描与逐行扫描的问题老样子，先从一些基础知识谈起大家可能都知道，为了获得活动的图像，电影和电视是都是把若干幅静止

15、的画面快速地连续播放，我们就会觉得这些画面上的物体是在连续地运动 着。我们将每一幅“静止”的画面称为一 “帧(frame)”，电影是24帧/秒、P AL制电视是25帧/秒，NTSC制是30帧/秒。前面曾提到电视的每帧画面又是由若干条水平方向的扫描线组成的、PAL 制为625行/帧，NTSC制为525行/帧。如果这一帧画面中所有的行是从上到下一行接一行地连续完成的，或者说 扫描顷序是1、2、3525，我们就称这种扫描方式为逐行扫描。但是实际上，以PAL为例(NTSC制也类似)，要想在行频15625Hz/场频5 0Hz的情况下每秒钟扫描出50幅625行的画面是不可能的，(换算公式略)， 于是电视的

16、一帧完整画面是需要由两遍扫描来完成，第一遍只扫描奇数行， 即第l、3、5525行。第二遍扫描则只扫描偶数行，即第2、4、65 24行。这种扫描方式就是隔行扫描。要想逐行扫描行频就的翻倍成31.5Khz， 但电视受需兼容黑白电视的制式影响行频是不能改变的。一幅只含奇数行或偶数行的画面称为一 “场(field)”。因此，PAL制电视的 实际扫描频率是50场/秒。NTSC制为60场/秒。隔行扫描的两个场虽然 是一先一后地出现在屏幕上(都是不完整的画面)。但由于变换速度很快，我 们会觉得是看到了一幅完整的画面。隔行扫描的主要缺点是：光栅结构显得粗疏；有的图象能看到扫描线。垂直分辨率严重受损，大约只有水

17、平分辨率的一半左右(350线)；画面有闪烁感；最重要的是会在画面上造成梳齿现象(又称羽状干扰或拉链效应)和行 抖动。为什么要采用逐行扫描很简单，逐行扫描克服以上隔行扫描的缺点现在那些设备是输出隔行扫描和逐行扫描在我们常见的设备设备中，普通广播电视接收机、录像机、大部分视频摄 像机、VCD、LD等全都是隔行扫描的，新一代数字电视机则将是逐行扫描的， 当前的电脑显示器（包括LCD）几乎全部都是逐行扫描的。这里应该特别指出的是：事实上DVD本质是隔行扫描的，在制定DVD规 范的时候是按照隔行扫描的要求而设计的。DVD影碟上的视频图像是以隔行 扫描的格式存贮的，这一点必须牢牢记住，有关逐行扫描DVD的

18、是为了克 服隔行扫描的缺点而研制的，它的任务是把影碟上的隔行扫描画面修复成逐 行扫描好了有了上面这些难懂的原理的支持，我来解答一些常见的问题。为什么把各种视频端子的清晰度排行列成RGBYPrPbS-video复合 videoo 要说明这个问题，让我们在看看上面NTSC的电视信号流程图，信号经过 的每一个蓝框就是一种转换或分离电路，高中的物理课告诉我们世上没有绝 对100%的能量转换，都是要损耗的要丢失信息的。根据图中信号的走向可 以发现，复合video到RGB经过了最多蓝框，S-video其次，YPrPb最少，R GB没有。所以理论上各种视频端子的清晰度排行是RGBYPrPbS-video 复

19、合video。事实上，现在的电子技术高速发展，转换或分离电路的效率越 来越好，信号损耗也越来越小，丢失的信息也越来越少。逐渐拉近各种输出 端子的清晰度差距，前提是在低分辨率下（480线以下），原因后面会说明。从另一个角度，也能发现这个结果，把RGBYPrPbS-video复合video 这四个输入端子顺序倒过来，竟然和我们的电视机的各种输入端子的出现时 间顺序是一样的，老式的彩电和黑白电视没有任何视频输入端子，后来Fc 与家用录象机以及后面VCD的出现，有些进口的彩电和后来国产彩电就装备 了 AV既复合video输入端子，大家对当时的显示效果也非常满意，接着N6 4/SS/Ps与初期DVD机的

20、出现，有了较高的分辨率的信号源（350线左右）， 对复合video输入端子经常出现的亮色窜扰问题就有了意见，电视机厂马上 针对这个问题马上就开发了 S-Video端子，输出设备厂商也马上跟上，于是P S有了 S-Video输出线，DVD机有S-Video输出座。到了近几年，随着PS2/ NGC等游戏机的诞生和DVD机解码技术的发展，我们有了更高的分辨率的 视频信号源（480线左右）。这时大家才发现，受电视制式（PAL:6MHz,NTSC:4. 5MHz）的视频带宽影响，要想输出480线解像度的图象太难，更高解像度的 话就更不可能了，看来只有开发一种不受电视制式影响的又能够传送高解像 度视频输入

21、/输出接口，大家自然想到早就存在的电脑的D型15针RGB输 出接口，但这个接口却是采用逐行扫描的RGB端口，当时视频输出设备又没 有普遍采用逐行扫描技术，加上该接口又有很强的技术规范，要想在电视机 上装电脑的D型15针RGB输入接口太麻烦和复杂（有些国产电视机有电脑 的VGA 口是不规范的做法）。放弃吧，退一步，于是兼容逐行扫描与隔行扫 描的色差（YPrPb或YCrCb）端子就来到了我们身边。为什么说S-video和复合video不能输出高解像度（480线）的图象和 带逐行扫描的信号。原因是S-video和复合video都包含有色度信号(C)，而色度信号的合成与 解码都与兼容电视制式有关，也就是说S-video和复合video都是带有电视 制式(PAL,NTSC)的信号，信号的带宽受电视制式的不同是有规定的，PAL： 6 MHz,NTSC4.5MHz,信号的带宽一受限制，得到的图象的解像度就被限制在一 定的范围内，所以说S-video和复合video不能输出高解像度(480线)的图 象。同样道理，S-video和复合video的同步信号的频率受电视制式的规定而 不能改变，PALH:15625HzV:50HzNTSCH:15750HzV:60Hz.而高解像度为 48 0线逐行扫描的信号的行同步信号为3