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科普知識
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CCTV監控主機

彩色視頻信號的傳輸簡介

發布日期:2022-04-26 點擊率:98

   

    在自然界,色彩是非常豐富的,而根據人眼彩色視覺特性,為了重現客觀景物的色彩,不需要恢復原景物反射光的所有光譜成分,只要使人獲得與原景物色彩相同的主觀彩色感受就可以了。

    在電視中,用紅(R)、綠(G)、藍(B)三種基色光來混合配出各種色彩已能基本滿足人眼的色彩感覺了,這種方式大大簡化了彩色電視的傳送和再現過程。為了視頻信號的傳輸,RGB信號的傳送信息量太大,同時和黑白信號也是不兼容的,為此將RGB轉換成YUV形式: Y=R+G+B ; U=R-Y ; V=B-Y 。

    式中的Y就是黑白視頻信號,配上同步、均衡等其他信號后,就成為黑白全電視信號;U和V是彩色信息,它們已沒有Y成分,只代表顏色和顏色的大小。由于人眼對圖像細節的感知主要取決于黑白信息,即Y,而不是彩色信息U和V,所以Y灰度視頻的頻帶是6MHz,而U和V則可壓縮到13MHz就足夠了。

    YUV彩色信號方式在廣播電視中經常使用,它們使用3根線,分別傳送Y、U、V,其中Y信號是包含同步的黑白全電視信號。

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    CCTV的最終目的是要將彩色電視信號轉換成能用一跟電線傳送的信號,而這個信號又要能與原來的黑白電視兼容。Y就是黑白電視信號,經研究發現它是一個以行頻為重復周期的周期性信號,所以它的頻譜不是連續的,而有很多空隙;而所選的對U和V彩色分量調制的載波頻率,使調制后的色差信號C的頻譜正好落在這些空隙內,這樣將Y和C混合后就不會“互相干擾”了。

    混合后的彩色全電視信號如下圖所示,圖中顯示了一行視頻,圖(a)為7條從亮到黑的黑白條,圖(b)為7個彩條的彩色信號。在圖(b)的后段,有一小段調制色差信號的負載波,又稱色同步信號,它作為色差信號C的一個參照信號,它們之間的相位差代表色度;同時色同步信號又是在接受端用來解調色差信號C的負載波。圖中行正程的黑白視頻信號上疊加了黃、青、綠、品紅、紅、藍六個彩條,在圖中的右下角顯示了一個彩條和黑白視頻的疊加后的波形,以及色負載波的相位和大小的意義。

    行彩條信號形成的信號波形圖 
 VGA采集卡

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