複合電視信號

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什麼是複合電視信號(俗稱av信號)?

包含亮度信號、色差信號和所有定時信號的單一信號叫做複合電視信號(composite video signal),或者稱爲全電視信號。圖1表示的是黑白全電視信號,而色差信號是通過色載波信號調製之後再和亮度信號混合得到,
如圖圖2所示。


圖1一個行週期的黑白全電視信號

圖2彩色電視系統的水平消隱間隔

什麼是 S-Video信號?

分離電視信號S-Video(Separated video-VHS)是亮度和色差分離的一種電視信號,是分量模擬電視信號和複合模擬電視信號的一種折中方案。使用S-Video有兩個優點:

(1) 減少亮度信號和色差信號之間的交叉干擾。
(2) 不須要使用梳狀濾波器來分離亮度信號和色差信號,這樣可提高亮度信號的帶寬。

複合電視信號是把亮度信號和色差信號復合在一起,使用一條信號電纜線傳輸。
而S-Video信號則使用單獨的兩條信號電纜線,一條用於亮度信號,另一條用於色差信號,這兩個信號稱爲Y/C信號。
S-Video使用4針連接器,如圖3所示。

圖3 S-Video連接器 1。地(亮度)。2地(色差)

需要注意的是,請不要把S-Video和S-VHS (Super Video Home System)相混淆,S-VHS是高檔家用錄象系統。S-Video是定義信號電纜連接插座的硬件標準,
S-VHS或者寫成SVHS是加強性VHS電視錄象帶的信號標準,提供的分辨率比VHS提供的分辨率要高一些,噪聲信號要低一些。
S-VHS支持分離的亮度和色度信號輸入/輸出,取消了亮度和色度的複合-分離過程。

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什麼是分量電視信號?(YC1C2)

分量電視信號(component video signal),是指每個基色分量作爲獨立的電視信號。
每個基色既可以分別用R、G和B表示(俗稱得RGB信號),也可以用亮度-色差表示,如Y、I和Q,Y、U和V(俗稱的色差信號)。
使用分量電視信號是表示顏色的最好方法,但需要比較寬的帶寬和同步信號。

補充:
爲什麼不直接傳送RGB信號?爲什麼要將亮度與顏色分離?
如果直接傳送RGB信號,每種顏色就要佔用6MHz帶寬,三個加起來就是18MHz,而PAL制信號一共只有8MHz帶寬,帶寬限制了傳送,
而電視工作者卻巧妙地運用色差遠離解決了這一難題,(後面會講到)。
亮度信號其實就是黑白的圖像信號,這個信號負責的是圖像清晰度,將它分離出來的好處是使清晰度不受顏色還原度的干擾,
也就是說即使顏色不保真,圖像仍然是很清晰的,如果以RGB三種顏色信號傳送圖像,一旦顏色信號失真,清晰度也會隨之下降。s

着重說一下色差,爲什麼要用色差信號,到底什麼叫色差?
經過試驗研究,發現人眼對紅、綠、藍三種顏色的視見度不同,即對每種顏色的敏感性不同。
人眼對黃色和綠色感覺最亮,對紅色和藍色感覺最暗。因此,在合成亮度信號時,就不能將三種顏色按一比一的比例進行混合,
而應當按照適合於人眼的視覺特點進行合成。研究說明,近似用0.30的紅、0.59的綠和0.11的藍,就可以合成很自然的黑白圖像。

Y(白)=0.30R+0.59G+0.11B………(1)
通過(1)式,

可以求出各種顏色與亮度相減之差的關係,此關係就叫“色差”:
紅色差:R-Y 綠色差:G-Y 藍色差:B-Y

在Y、R-Y、G-Y、B-Y四個量中,只要知道其中的3個,就可以求出第4個,並可以進一步將其分解成Y、R、G、B,
用於組成圖像的亮度和色彩。

因此,電視系統選擇了用亮度信號Y、紅色差信號R-Y、藍色差信號B-Y三個參數來記錄和傳送彩色圖像,
從而把色度信號從三個減少爲兩個,(剩下的一個可以通過方程式計算出來)。這樣一來,彩色信號的視頻帶寬就更好處理了。

有人會說不管這個公式怎麼巧妙,顏色信號帶寬減少是不爭的事實,顏色還原度必定降低。的確如此,
但是由於人眼對顏色失真的敏感性遠遠低於對黑白失真的敏感性,利用這個原理,只用相當窄的視頻帶寬,
就可以傳送出人眼基本上看不出顏色失真的圖像來。大量的統計試驗說明,色度信號僅用1.0MHz~1.5MHz的帶寬,
就可以使90~95%的人對圖像顏色還原的質量感到滿意。因此,我國使用的PAL制電視的色度信號選用了1.3MHz的帶寬。

三種ps2線材的優劣,就在於Y CR CB這三條信號是否能被完美傳送,由於材質的關係,三條信號只有分開傳送纔不易被幹擾,
所以就出現了圖像傳送效果AV<S-video<YUV,其中av到s的提升是很明顯的,而s到YUV從視覺上提升很小,
因爲提升的只是人眼相對不敏感的顏色信號,但由於逐行和更高分辨率的信號需要分離的yuv信號,
所以在這個層面上色差線對s線的提升也是很明顯的。

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