1. 分量視頻(Component Signal)

攝像機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)將景像的光束分解為三種基本的彩色：紅色、綠色和藍(lán)色。感光器材再把三種單色圖像轉(zhuǎn)換成分離的電信號(hào)。為了識(shí)別圖像的左邊沿和頂部，電信號(hào)中附加有同步信息。顯示終端與攝像機(jī)的同步信息可以附加在綠色通道上，有時(shí)也附加在所有的三個(gè)通道，甚至另作為一個(gè)或兩個(gè)獨(dú)立的通道進(jìn)行傳輸，下面是幾種常見(jiàn)的同步信號(hào)附加模式和表示方法：

- RGsB：同步信號(hào)附加在綠色通道，三根75Ω同軸電纜傳輸。

- RsGsBs：同步信號(hào)附加在紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道，三根75Ω同軸電纜傳輸。

- RGBS：同步信號(hào)作為一個(gè)獨(dú)立通道，四根75Ω同軸電纜傳輸。

- RGBHV：同步信號(hào)作為行、場(chǎng)二個(gè)獨(dú)立通道，五根75Ω同軸電纜傳輸。

RGB分量視頻可以產(chǎn)生從攝像機(jī)到顯示終端的高質(zhì)量圖像，但傳輸這樣的信號(hào)至少需要三個(gè)獨(dú)立通道分別處理，使信號(hào)具有相同的增益、直流偏置、時(shí)間延遲和頻率響應(yīng)，分量視頻的傳輸特性如下：

- 傳輸介質(zhì)：3-5根帶屏蔽的同軸電纜

- 傳輸阻抗：75- 常用接頭：3-5×BNC接頭

- 接線標(biāo)準(zhǔn)：紅色=紅基色(R)信號(hào)線，綠色=綠基色(G)信號(hào)線，藍(lán)色=藍(lán)基色(B)信號(hào)線，黑色=行同步(H)信號(hào)線，黃色=場(chǎng)同步(V)信號(hào)線，公共地＝屏蔽網(wǎng)線(見(jiàn)附圖VP-03)

2. 復(fù)合視頻(Composite-Video)

由于分量視頻信號(hào)各個(gè)通道間的增益不等或直流偏置的誤差，會(huì)使終端顯示的彩色產(chǎn)生細(xì)微的變化。同時(shí)，可能由于多條傳輸電纜的長(zhǎng)度誤差或者采用了不同的傳輸路徑，這將會(huì)使彩色信號(hào)產(chǎn)生定時(shí)偏離，導(dǎo)致圖像邊緣模糊不清，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)多個(gè)分離的圖像。

插入NTSC或PAL編解碼器使視頻信號(hào)易于處理而且是沿單線傳輸，這就是復(fù)合視頻。復(fù)合視頻格式是折中解決長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆绞?，色度和亮度共?.2MHz(NTSC)或5.0-5.5MHz(PAL)的頻率帶寬，互相之間有比較大的串?dāng)_，所以還是要考慮頻率響應(yīng)和定時(shí)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)避免使用多級(jí)編解碼器，復(fù)合視頻的傳輸特性如下：

- 傳輸介質(zhì)：?jiǎn)胃鶐帘蔚耐S電纜

- 傳輸阻抗：75- 常用接頭：BNC接頭、蓮花(RCA)接頭

- 接線標(biāo)準(zhǔn)：插針=同軸信號(hào)線，外殼公共地＝屏蔽網(wǎng)線(見(jiàn)附圖VP-01)

3. 色差信號(hào)(Y,R-Y,B-Y)

對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理而傳輸圖像時(shí)，RGB分量視頻的方式并不是帶寬利用率最高的方法，原因是三個(gè)分量信號(hào)均需要相同的帶寬。

人類(lèi)視覺(jué)對(duì)亮度細(xì)節(jié)變化的感受比彩色的變化更加靈敏，因此我們可以將整個(gè)帶寬用于亮度信息，把剩余可用帶寬用于色差信息，以提高信號(hào)的帶寬利用率。

將視頻信號(hào)分量處理為亮度和色差信號(hào)，可以減少應(yīng)當(dāng)傳輸?shù)男畔⒘?。用一個(gè)全帶寬亮度通道(Y)表示視頻信號(hào)的亮度細(xì)節(jié)，兩個(gè)色差通道(R-Y和B-Y)的帶寬限制在亮度帶寬的大約一半，仍可提供足夠的彩色信息。采用這種方法，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的線性矩陣實(shí)現(xiàn)RGB與Y,R-Y,B-Y的轉(zhuǎn)換。色差通道的帶寬限制在線性矩陣之后實(shí)現(xiàn)，將色差信號(hào)恢復(fù)為RGB分量視頻顯示時(shí)，亮度細(xì)節(jié)按全帶寬得以恢復(fù)，而彩色細(xì)節(jié)會(huì)限制在可以接受的范圍內(nèi)。

色差信號(hào)也有多種不同的格式，有著不同的應(yīng)用范圍，在普遍使用的復(fù)合PAL、SECAM和NTSC制式中，編碼系數(shù)是各不相同的，見(jiàn)下表：

4. 數(shù)字視頻(SDI)

數(shù)字視頻也有多種不同的格式，而且應(yīng)用在不同的范圍，這里指的是“串行數(shù)字視頻”(Signal-Digital Interface)，一般簡(jiǎn)寫(xiě)為SDI接口。

伽馬校正后RGB信號(hào)在線性矩陣中變換為一個(gè)亮度分量Y和兩個(gè)色度Pb、Pr。由于人眼視覺(jué)對(duì)亮度細(xì)節(jié)變化的感受比彩色的變化更加靈敏，因此亮度信號(hào)Y以較高的帶寬(SDTV為5.5MHz)通過(guò)傳輸系統(tǒng)。亮度信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波后抽樣頻率為13.5MHz，在A/D轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生了10 bit的13.5MB/s碼流；兩路色度信號(hào)經(jīng)過(guò)同樣的過(guò)程后，在A/D轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生了兩路10 bit的6.75MB/s碼流，三個(gè)視頻通道經(jīng)復(fù)用形成27MB/s的10 bit并行數(shù)據(jù)碼流(Y,Cb,Cr)。

27MB/s的10 bit并行數(shù)據(jù)碼流送到移位寄存器(串化器)，加入時(shí)鐘和加擾，按照電視規(guī)范形成了270Mb/s的串行數(shù)據(jù)碼流(SDI)。

5. 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)。從上述對(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呼，S-Video比起Video(復(fù)合視頻的簡(jiǎn)稱)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。