寒假视频压缩笔记——视频图像传输与显示(1)之视频信号基本概念和常见视频输出端口

原文：https://blog.youkuaiyun.com/hit_wzj/article/details/50359045 

1. 视频信号基本概念

像素时钟：像素点数据同步时钟，每个像素时钟标志一个像素点的值。例如，PAL制式的电视广播信号带宽为6MHz（其亮度细节的最高频率为6MHz），为满足奈奎斯特采样定理，信号采样频率为13.5MHz。

场和帧：屏幕扫描按行进行，方向为从左到右，从上至下。一次从从屏幕上端到下端的扫描叫作一场；一次能构成一幅完整图像的扫描叫作一帧。一场并不一定等于一帧，在逐行扫描中，一帧图像由奇场和偶场组成。

行频和场频：从左到右完成一行扫描所用时间周期对应的频率称为行频；从上到下完成一场扫描所用时间周期对应的频率称为场频。

行同步和场同步：行同步是用来同步行扫描的信号，每来一次标志着本行扫描结束，下一行扫描即将开始；场同步是用来同步场扫描的信号，每来一次标志着本场扫描结束，下一场扫描即将开始。

行消隐和场消隐：当完成一行或者一场的扫描（称为正程）后，必须返回（称为逆程，方向为从右到左、从下到上）以进行下一场的扫描，但又不能被看出来。这一段时间跟在行同步和场同步后面，虽然也在扫描，但是看不出来，因此称为行消隐期和场消隐期。

逐行扫描和隔行扫描：逐行扫描顾名思义，一场扫描既构成一帧图像；隔行扫描则是把一帧分成奇场和偶场进行扫描。例如，PAL信号扫描奇场在前，偶场在后，奇数行的场的首行在屏幕的左上端起始，末行在屏幕下方中间结束；偶数行的场的首行在屏幕上方中间开始，末行在屏幕的右下端结束；两场的扫描行穿插组成完整的一帧图像。    

颜色编码方式：

RGB —— Red-红分量；Green-绿分量；Blue-蓝分量。 

HSB —— Hues-色调；Saturation-饱和度；Brightness-亮度。

YUV（YCrCb）—— Y-亮度；Cr-红色差；Cb-蓝色差。

2. 常见视频输出接口

复合视频信号CVBS： 复合视频基带信号（Composite Video Baseband Signal），或者称为颜色、视频、消隐和同步（Color、Video、Blanking、Sync），即在一个信号中包含了亮度（Y）、色度（C，包括红色差R-Y和蓝色差B-Y）与同步信号（包括行同步、场同步及行场消隐信号）。因此，只需要一跟模拟视频信号线和地线就可以进行视频的传输。在AV（音频、视频）接口中，复合视频通常采用黄色的RCA（莲花座）插头，在另外两个插头用于左声道和右声道声音输入。

亮度、色度分离视频信号 S-Video：将亮度信号Y（包括行场同步信息）与色差信号C（包括红色差R-Y和蓝色差B-Y）分开进行传输，与复合视频相比，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。

模拟分量视频信号YPrPb：将亮度信号Y（含有行场同步信息）、红色色差信号Pr、蓝色色差信号Pb分开进行传输。

视频图形阵列VGA：是IBM在1987年随PS/2机一起推出的一种视频传输标准，具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。不支持热插拔，不支持音频传输。由三路模拟R、G、B信号，以及行同步和场同步信号组成。

数字视频接口DVI：以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为基础，以TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号）电子协议作为基本电气连接。TMDS是一种差分信号机制，可以将象素数据编码，并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。

高清晰度多媒体接口HDMI：是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为4.5GB/s。