常見(jiàn)視頻信號(hào)傳輸特性及轉(zhuǎn)換深度分析
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視頻格式的轉(zhuǎn)換視頻的不同格式?jīng)Q定了信號(hào)在亮度、色度、對(duì)比度、銳度、清晰度、最高分辨率等各個(gè)方面的表現(xiàn)。
從對(duì)各種視頻格式的分析可以知道，視頻高清晰度質(zhì)量的級(jí)別大致可以進(jìn)行如右的排序（由高往低)：其中，目前最高級(jí)別的當(dāng)選DVI數(shù)字視頻信號(hào)，但存在只能短距離傳輸?shù)娜秉c(diǎn)（有效距離約5米)，SDI數(shù)字視頻具備可以編輯和更長(zhǎng)距離傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，RGBHV與VGA其實(shí)屬于統(tǒng)一檔次的信號(hào)，只是由于信號(hào)的組成分量不同而有兩種稱(chēng)呼，S-Video比起Video（復(fù)合視頻的簡(jiǎn)稱(chēng))在亮度利用率上有明顯的提升，并有效消除了色彩蠕動(dòng)現(xiàn)象，射頻格式是最低級(jí)的信號(hào)，僅在監(jiān)控和公共電視的范圍應(yīng)用。
工程應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)面臨很多信號(hào)格式的轉(zhuǎn)換過(guò)程，這些不同格式的信號(hào)轉(zhuǎn)換需要遵循那些規(guī)則？
最終會(huì)產(chǎn)生什么效果的影響？
一般認(rèn)為：
低級(jí)別格式向高級(jí)別格式轉(zhuǎn)換有比較明顯的質(zhì)量提升，比如早期的倍頻掃描器或四倍頻掃描器，還有目前流行的智能視頻調(diào)節(jié)器，都是Video-RGBHV（復(fù)合視頻-分量視頻)的轉(zhuǎn)換處理，對(duì)于提高信號(hào)的質(zhì)量有很明顯的改善。因?yàn)檫@些產(chǎn)品均使用了多比特?cái)?shù)字 技術(shù)，確保信號(hào)質(zhì)量（清晰度、亮度、信噪比)可以進(jìn)行高度還原。
DVI數(shù)字視頻通常會(huì)轉(zhuǎn)換成SDI或RGBHV，轉(zhuǎn)換后原始信號(hào)的清晰度有所損失，但使DVI信號(hào)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)距離傳輸；
VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換成RGBHV實(shí)際效果并沒(méi)有得到提升，因?yàn)槎咄燃?jí)別，但解決了VGA信號(hào)的同步通用匹配問(wèn)題，而且能夠進(jìn)行更長(zhǎng)距離的傳輸。
高級(jí)別格式向低級(jí)別格式（比如VGA轉(zhuǎn)Video)轉(zhuǎn)換的過(guò)程，無(wú)論對(duì)原始信號(hào)的任何方面，包括亮度、色度、色彩、對(duì)比度、銳度、清晰度、最高分辨率都會(huì)造成嚴(yán)重的損失，這種轉(zhuǎn)換沒(méi)有任何的意義，但早期具備一定的使用價(jià)值，比如：把電腦的VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換成Video進(jìn)行磁帶錄像、電視機(jī)電視墻顯示，或者在視像會(huì)議中用于“抓圖”傳輸。
高級(jí)別向低級(jí)別視頻格式的轉(zhuǎn)換缺點(diǎn)
固有的掃描抖動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)由一組掃描線(xiàn)組成，并不是所有這些線(xiàn)都可見(jiàn)。在NTSC制式中，可見(jiàn)的線(xiàn)有483條，而在PAL和SECAM制式中有576條。線(xiàn)數(shù)少的電視視頻圖像，在顯示非常小的文字或其它復(fù)雜的細(xì)節(jié)方面受到限制。相比之下，計(jì)算機(jī)顯示設(shè)備的掃描線(xiàn)數(shù)可從低分辨率（≤480條) 到高分辯率（≥1280條)。
現(xiàn)在，許多新的計(jì)算機(jī)顯示卡可讓用戶(hù)在幾種不同顯示分辨率中選擇。顯然分辨率越高，文字與圖像的細(xì)節(jié)就顯象得越完美。電視信號(hào)是隔行掃描的，意味著每一屏 “畫(huà)面”實(shí)際上是由兩個(gè)半幀構(gòu)成的，即兩個(gè)分別由奇數(shù)線(xiàn)與偶數(shù)線(xiàn)組成的場(chǎng)。首先奇數(shù)線(xiàn)被掃描，然后消隱，接著偶數(shù)線(xiàn)被掃描在原奇數(shù)線(xiàn)之間。依次顯示又隱去的奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)使具有一定形狀的圖像易產(chǎn)生明顯的抖動(dòng)，特別是那些細(xì)的水平線(xiàn)。
相反，計(jì)算機(jī)信號(hào)的產(chǎn)生使用的是非隔行掃描的信號(hào)，也稱(chēng)為“逐行掃描”方式。所有掃描線(xiàn)以從上到下，從左到右的順序一次掃完，不分奇偶幀。這樣就消除了電視系統(tǒng)中由于隔行掃描而帶來(lái)的圖像抖動(dòng)問(wèn)題。
信號(hào)格式兼容性NTSC、PAL和SECAM是幾種常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)電視視頻信號(hào)格式，它們規(guī)定了顯示圖像的線(xiàn)數(shù)、色彩信息的定義和掃描線(xiàn)的速度（即刷新頻率)。
另外還有許多與這些格式不同的格式，如：復(fù)合視頻、S-Video和D1（數(shù)字)視頻，但是所有這些格式都有很多共同點(diǎn)。例如：它們都是隔行掃描的，掃描線(xiàn)數(shù)為483（NTSC)或576 （PAL和SECAM)，都有固定不變的刷新頻率。NTSC制的兩個(gè)隔行的場(chǎng)組成一幀，每秒鐘出現(xiàn)30次（30Hz)，對(duì)PAL和SECAM制式來(lái)說(shuō)，每秒鐘出現(xiàn)25次（25Hz)。
與電視視頻不同，計(jì)算機(jī)視頻信號(hào)并沒(méi)有一個(gè)必須遵守的單一標(biāo)準(zhǔn)，可選擇的分辨率與刷新頻率范圍很廣，刷新頻率一般在60Hz到85Hz之間。盡管計(jì)算機(jī)不采用隔行掃描的方式顯示圖像，但一些顯卡提供了隔行掃描顯示的功能。
任意情況下，計(jì)算機(jī)視頻信號(hào)向監(jiān)視器傳遞色度與亮度信息的方式是相同的，所有VGA、SVGA和Mac計(jì)算機(jī)的視頻格式都將紅、綠、藍(lán)信息作為單獨(dú)的信號(hào)（分量)進(jìn)行傳遞。因此，這使計(jì)算機(jī)可以顯示很寬的顏色范圍而不失真，而最一般的電視視頻格式是將紅、綠、藍(lán)信息組合為一個(gè)單獨(dú)信號(hào)（色度)向監(jiān)視器傳遞。
高級(jí)別格式向低級(jí)別格式轉(zhuǎn)換的過(guò)程一般通過(guò)掃描轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。這種技術(shù)觀念聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，就算使人認(rèn)同了設(shè)計(jì)的理念，在技術(shù)上還是有很多需要考慮的因素：
掃描轉(zhuǎn)換器的計(jì)算機(jī)輸入兼容性
兼容計(jì)算機(jī)的最高分辨率是多少
是否需要“同步鎖相”- 掃描轉(zhuǎn)換器的彩色抽樣率 掃描轉(zhuǎn)換器的編碼器的質(zhì)量如何
輸出何種格式的視頻信號(hào)
有無(wú)內(nèi)置的測(cè)試圖案
熟悉計(jì)算機(jī)分辨率的人都知道視頻線(xiàn)數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)的分辨率。因此將上述信號(hào)輸入到投影機(jī)或顯示設(shè)備時(shí)會(huì)帶來(lái)不兼容的問(wèn)題，表現(xiàn)為：
畫(huà)面像素點(diǎn)缺損，大部分細(xì)節(jié)無(wú)法重現(xiàn)
圖像被拉伸或扭曲，僅僅能重現(xiàn)信息的輪郭
投影機(jī)或顯示設(shè)備對(duì)輸入圖像進(jìn)行強(qiáng)制兼容處理，這種附加的處理經(jīng)常會(huì)使圖像質(zhì)量下降（人為因素，類(lèi)似梯型校正功能)。
另一個(gè)局限是由掃描轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的垂直刷新頻率，由掃描轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)的垂直刷新頻率最高為60Hz或50Hz，具體取決于輸出信號(hào)是NTSC還是 PAL/SECAM制式，而許多投影機(jī)都可以輸入和顯示更高的刷新頻率，提供一個(gè)較好的圖像質(zhì)量。而當(dāng)使用掃描轉(zhuǎn)換器時(shí)，會(huì)使投影機(jī)在較低的刷新頻率下所顯示的圖像受到限制。
損失投影機(jī)的固有分辨率LCD和DLP投影機(jī)或PDP顯示設(shè)備是經(jīng)常與掃描轉(zhuǎn)換器或者視頻調(diào)節(jié)器連用的設(shè)備，這些設(shè)備都用像素來(lái)顯示圖像，所有象素點(diǎn)的數(shù)目被稱(chēng)作固有分辨率。盡管許多投影機(jī)可以顯示那些分辨率低于固有分辨率的圖像，但在固有分辨率下所顯示的圖像的質(zhì)量最高。比如：固有分辨率為1024×768的投影機(jī)可以顯示分辨率為800×600的畫(huà)面，但其效果沒(méi)有顯示分辨率為 1024×768的圖像好，因?yàn)榉直媛蕿?024×768圖像中的每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)于固有分辨率為1024×768的投影機(jī)的每一個(gè)像素點(diǎn)，使顏色的顯示非常清晰，沒(méi)有象顯示分辨率為800×600的圖像那樣需要進(jìn)行顏色補(bǔ)償而造成圖像清晰度下降
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