視屏信號歸述

YUV,是一種顏色編碼方法。

YUV是編譯true-color顏色空間(color space)的種類,Y'UV, YUV, YCbCrYPbPr等專有名詞都可以稱爲YUV,彼此有重疊。

“Y”表示明亮度(Luminance、Luma),

“U”和“V”則是色度濃度(Chrominance、 Chroma),

Y'UV, YUV, YCbCr, YPbPr 常常有些混用的情況,其中 YUV 和 Y'UV 通常用來描述類比訊號,而相反的 YCbCr 與 YPbPr 則是用來描述數位的影像訊號,例如在一些壓縮格式內 MPEG、JPEG 中,但在現今,YUV 通常已經在電腦系統上廣泛使用。YUV Formats分成兩個格式:

  • 緊縮格式(packed formats):將Y、U、V值儲存成Macro Pixels陣列,和RGB的存放方式類似。
  • 平面格式(planar formats):將Y、U、V的三個份量分別存放在不同的矩陣中。 

yuv色彩模型來源於rgb模型,

該模型的特點是將亮度和色度分離開,從而適合於圖像處理領域。

應用:basic color model used in analogue color TV broadcasting.

 

YCbCr模型來源於yuv模型。YCbCr is a scaled and offset version of the YUV color space.

應用:數字視頻,ITU-R BT.601 recommendation

YCbCr的 Y 與 YUV 中的Y含義一致,Cb 和Cr 與UV同樣都指色彩,Cb指藍色色度,Cr指紅色色度,在應用上很廣泛。

Y'PbPr是爲了滿足高質量視頻傳輸而設計的色彩分量形式及接口形式,採用並行傳輸的方式。PbPr也是由B'-Y'及R'-Y'經過限幅得到的,目前,這種接口多見於模擬分量錄像機、高清攝錄一體機及DVD播放機等。模擬分量傳輸繞過了PAL編碼與解碼,減輕了亮/色串擾等編解碼對圖像的損失,但傳輸距離受到限制。

Y'CbCr是數字電視標準化時,爲了兼容亮度、色差這種色彩編碼方式而採用的一種類似於Y'PbPr的分量形式。CbCr是對B'-Y'與R'-Y'進行限幅及數字化得到的,因此CbCr是數字色差分量。一般來說,國際認可的演播室數字分量編碼標準皆使用4:2:2色度亞取樣,即B'-Y'及R'-Y' 的取樣頻率各爲Y'的一半。除4:2:2外,常見的亞取樣方式還有4:1:1、4:2:0。亞取樣也可以看作是一種濾波,只不過是數字濾波。

無論Y'UV還是Y'CbCr或Y'CbCr,其實都是爲了兼容黑白電視系統而設計的。展望未來,高質量節目製作或數字電影,有可能直接採用R'G'B'分量,由於無法進行色度濾波,因此只能採用4:4:4即全帶寬傳輸及記錄。

YIQ是用於NTSC電視系統之標準。I表示In-phase,Q表示Quadrature-phase,Y當然是亮度了

YCbCr是色差的數字信號,對應於ITU601和656 ,C是Chroma的縮寫,意爲色度。
YPbPr是色差的模擬信號,對應於EIA770 ,P是Parallel的縮寫,意爲並行
YUV一般是指經過適當縮放,用於調製到複合輸出(CVBS)的色差信號
YIQ是NTSC的模擬信號

ITU-R BT.601

舊名稱爲CCIR 601,國際電信聯盟(ITU)所制訂的標準規格。爲現今標準電視放送規格標準。對應NTSC(525/60)與PAL(掃描線625/50)、對應4:3和16:9縱橫比畫面。雖然色彩成份爲RGB 4:4:4跟色差(YCbCr) 4:2:2爲既訂的,但是,這裏記錄的是作爲廣播放送用的一般的色差方式。

  • 組成成分:明度(Y)、色差(Cb及Cr)
  • 取樣頻率:13.5MHz(Y)和 6.75MHz(Cb,Cr)
  • 取樣方法:4:2:2(色差Cb與Cr取樣頻率都只有明度取樣頻率的一半,Y:Cb:Cr=4:2:2)
  • 量化位元數:標準8bit、擴充10bit

ITU-R BT 601: 16位數據傳輸;21芯;Y、U、V信號同時傳輸。

ITU-R BT 656: 9芯,不需要同步信號;8位數據傳輸;串行視頻傳輸;傳輸速率是601的2倍;先傳Y,後傳UV。656輸出的是串行數據,行場同步信號嵌入在數據流中 601是並行數據,行場同步有單獨輸出;

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RGB (red green blue): 紅綠藍三基色 
CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-black inK): 青色-品紅-黃色-黑色 
HSI (Hue-Saturation-Intensity): 色調-飽和度-強度 
DDB (device-dependent bitmap): 設備相關位圖 
DIB (device-independent bitmap): 設備無關位圖 
CVBS (Composite Video Broadcast Signal): 複合電視廣播信號

 CVBS

是複合視頻信號或 複合視頻消隱和同步

全稱Composite Video Broadcast Signal 或Composite Video Blanking and Sync

它只有1個信號線,但包含了亮度信號和色度信號,還有行同步、場同步。本身是可以直接進入ADC,但通常應用時都要進行Y/C分離和同步提取,再把Y/C信號分別送到不同的ADC,數字輸出也常編碼成ITUR656、610等標準的“複合數字信號”。

 監視器收到CVBS要做彩色解碼,收到RGB只要分離一個同步給掃描系統就好了;

CVBS可以用兩根線傳輸,RGB傳輸最少需要4條線。

它是的一個模擬電視節目(圖片)信號在與聲音信號結合,並調製到射頻載波之前的一種格式。
CVBS是"Color, Video, Blank and Sync", "Composite Video Baseband Signal", "Composite Video Burst Signal", or "Composite Video with Burst and Sync".的縮寫

 VGA是一種監視器顯示方式,最主流的莫過於電腦顯示器了。VGA是一個統稱,真正的VGA只能達到720X576,而目前電腦顯示器的分辨率均爲1024X768,是SVGA模式。

CVBS是一種比較老的顯示方式,更準確的說是第一代視頻顯示輸出方式(第二代是S-VIDEO,第三代是VGA,第四代是DVI,第五代是HDMI),由於目前的顯示設備比如電視機、電腦顯示器)等均有cvbs接口,因此CVBS無形中也成爲比較主流的接口。目前隨着顯示設備的分辨率的提高,特別是大屏幕液晶電視的出現,越來越多的設備提供VGA和HDMI接口。

YPbPr接口業界推崇的最爲標準的高清晰數字視頻接口。能將模擬的Y、PB、PR信號分開,使用三條線纜來獨立傳輸;

 YUV(亦稱YCrCb)是被歐洲電視系統所採用的一種顏色編碼方法(屬於PAL)。YUV主要用於優化彩色視頻信號的傳輸,使其向後兼容老式黑白電視。與RGB視頻信號傳輸相比,它最大的優點在於只需佔用極少的帶寬(RGB要求三個獨立的視頻信號同時傳輸)。

"Y"表示明亮度(Lumina nce或Luma),也就是灰階值;

"亮度"是通過RGB輸入信號來創建的,方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起。

"U"和"V"表示的則是色度(Chrominance或Chroma),作用是描述影像色彩及飽和度,用於指定像素的顏色。

"色度"則定義了顏色的兩個方面 — 色調與飽和度,分別用Cr和CB來表示。

Cr反映了RGB輸入信號紅色部分與RGB信號亮度值之間的差異。

CB反映的是RGB輸入信號藍色部分與RGB信號亮度值之同的差異。


本文來自CSDN博客,轉載請標明出處:http://blog.csdn.net/aniya000/archive/2008/09/14/2833724.aspx

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複合模擬電視信號:

CVBS: Pal-D <GB3174-1995>

CVBS: Ntsc-M <smpte 170 >

CVBS: 全部制式: Itu-R bt.470 .

 

分量模擬輸出

Ypbpr, 標清: <ISO/EIA/770.2 >

Ypbpr, 高清: <ISO/EIA/770.3 >

 

數字信號:

隔行,數字,8bit,27Mhz, Pal/Ntsc: <Itu-R bt.656>

逐行,數字,16bit,27Mhz,<Itu-R bt.1358>(包括50,60Hz定義)

逐行,數字,16bit,27Mhz,<SMPTE 293> (僅有60Hz定義)

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 1080P,720P等高清分辨率的含義
在這裏列一下視頻輸出的分辨率類型, 算是一個筆記.,不正確的地方請指正。

P:逐行掃描, progressive
I: 隔行掃描, interlace

名稱 頻率 含義 分辨率 描述
480I 60Hz 隔行,525條垂直掃描線,483條可見垂直掃描線 640 X 480 D1標準的NTSC電視顯示模式
480P 60Hz 逐行,525條垂直掃描線,483條可見垂直掃描線 640 X 480 D2標準的電視NTSC制的EDTV,和逐行掃描DVD規格相同
576I 50Hz 隔行,625條垂直掃描線,576條可見垂直掃描線 720 X 576 標準的PAL電視顯示模式,國內電視機的標準
720P 60Hz 逐行,750條垂直掃描線,720條可見垂直掃描線 1280 X 720 D4標準數字電視顯示模式
1080I 60Hz 隔行,1125條垂直掃描線,1080條可見垂直掃描線 1920 X 1080 D3標準數字電視顯示模式
1080P 60Hz 逐行,1125條垂直掃描線,1080條可見垂直掃描線 1920 X 1080 D5標準數字電視顯示模式

物理分辨率爲1920×1080的,纔是全高清電視,就是一般標榜的full-HDTV。
一般所說的720P是入門級的高清分辨率,但它的清晰效果已經是非常好了,所以720P也算是高清電視。

再來說說電視信號和CRT的電視機:
國內電視信號爲PAL制,一副圖像可以看成是由625行橫線組成。
電視信號在傳輸過程中,由於受帶寬的限制,只能傳遞隔行信號,以節省帶寬。
電視機如果是隔行掃描的話,就要分兩次才能把一個完整的圖像顯示出來,也就是說分成兩場,每場掃描312.5行。電視機一般每秒顯示50場,也就是一般說的場頻爲50Hz,這樣的話每秒就可以顯示(625/2)X50=15625行,這個就是一般說行頻,一般就叫15K的PAL行頻,
如果電視機一秒是顯示100場的話,那麼如果還是隔行掃描方式的話,可以看到每秒顯示的行數就是原來的2倍,也就是31250,也叫作31K的行頻。人眼的臨界閃爍頻率爲60Hz,這樣100Hz的頻率就給人的感覺是畫面很穩定,但是它仍然是隔行掃描,掃描線依然很明顯,所以畫面仍然不夠細膩。這個就是我們一般說的“100Hz,不閃的纔是健康的”,這個主要是指滿足了人眼的臨界閃爍頻率而已,但清晰度還是不夠的。

如果電視機是60Hz+逐行掃描,那麼就不一樣了,畫面會很穩定,而且會很細膩。如果電視機的行頻不變的話,31250 =(?)X 60 ,得到的逐行掃描時的行數就是520行,這樣就需要把電視原始畫面的625行減少100行,變成520行左右的畫面來顯示,雖然畫面內容有所丟失,但看到的效果卻比其他情況好了很多。

所以如果電視機是720P@60Hz的數字電視的話,那麼它就是60Hz, 不閃,而且是逐行能達到720行,也就是行頻爲43200,比一般電視信號源625行還要高,所以原始畫面的表示信息是足夠了,但720行又過多,從而導致看電視信號時,會出現畫面不自然的感覺。

再來說說數字信號:
電視信號源,它是以像素或分辨率來表示,PAL制節目,分辨率爲720X576。這樣的話,在480P的電視機上顯示是不夠的,需要720P,即1280X720P。

一般DVD是也是數字信號,720X480的畫面分辨率,用720P的電視機播放已經足夠了。480P也不合適。

儘管1080i可以提供更高的象素(207萬),比720P的92萬高出不少,但是畫面穩定度則720P更具有優勢。
要是想看真正的高清效果,那麼還得逐行的才行,也就是說1080P是真正的數字高清晰。

本文來自CSDN博客,轉載請標明出處:http://blog.csdn.net/mimepp/archive/2007/08/25/1759136.aspx

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YUV格式

 爲了方便後面敘述,圖片的大小定義爲:w * h,寬高分別爲w和h

 一、YUV420格式

先Y,後V,中間是U。其中的Y是w * h,U和V是w/2 * (h/2)

如果w = 4,h = 2,則:

yyyy

yyyy

uu

vv

內存則是:yyyyyyyyuuvv

需要佔用的內存:w * h * 3 / 2

採樣規律是:每個像素點都採樣Y,寄數行採樣1/2個U,不採樣V,偶數行採樣1/2個V,不採樣U

 二、YUV422格式

本格式使用較爲廣泛

每兩個點爲一組,共佔用4個字節

YUYVYUYV…

對於每一組YUYV,前面一個Y和本組中的UV組成第一個點,第二個Y和本組中的UV組成第二個點

所以,在內存中,寬高分別爲w * 2、h。

如果w = 4,h = 2,則:

YUYVYUYV

YUYVYUYV

需要佔用的內存:w * h * 2

 三、UYUY422格式

本格式和YUYV422一樣,只是YUV的位置不一樣罷了

每組中YUV的排列順序爲:UYUV

 需要佔用的內存:w * h * 2

本文來自CSDN博客,轉載請標明出處:http://blog.csdn.net/jszj/article/details/3858053

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