0.6 复合视频信号简介
- 复合视频信号指在一个信号中包含了亮度信号、色度信号与同步信号（包括场同步、行同步信号及行场消隐信号）的视频信号。
- 又可称为 CVBS，CVBS 为 Color，Video，Blanking，Sync 或者 composite video baseband signal 的缩写。
- 复合视频信号有三种主要变体，NTSC、PAL 和 SECAM，以上三个变体皆使用隔行扫描。
常见视频格式
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下表展示了 NTSC、PAL 和 SECAM 中常见的视频格式：
格式 信号名称 帧速率（帧/秒） 垂直分辨率 图像尺寸（宽×高） NTSC RS-170 29.97 525 640x480 PAL CCIR 25 625 720x576 SECAM - 25 625 720x576
视频信号组成
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构成复合视频信号的三个主要信号如下：
- 亮度信号——包含图像的亮度信息
- 色彩信号——包含图像的色彩信息
- 同步信号——用于同步
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亮度信号通常称为 Y 信号。下图显示了该信号，在该图中，亮度逐渐降低，由白变黑：
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色度信号通常称为 C 信号。下图显示了该信号（包含颜色突发）：
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复合彩色视频信号为以上两个信号再加上同步信号，如下图所示：
视频信号传输
- 复合视频信号把亮度、色度与同步信号复合在一个信号通道上传输，也就是在传输前需要把色度信号与亮度信号“合成”在一个信号里，在传输后再将色度信号与亮度信号“分离”开来，送到显示电路处理。
- 在复合视频信号的波形中，亮度与同步信号加在一起，称为亮度信号 Y（Luminance，Luma）。色调与色饱和度通过一定的转换，转换成色差信号，然后调制在色度副载波上，称为色度信号 C（Chrominance，Chroma）。色度信号的相位代表色相，即颜色，其幅度代表色饱和度。
- 在 NTSC 和 PAL 中，色度信号使用子载波的正交幅度调制来传输。这种调制将两个独立的信号应用于一个子载波。解码端需要根据色彩突发信号（位于后沿）对彩色信息进行解码。
- 对于 NTSC，子载波为 3.58 MHz。对于 PAL 系统，子载波为 4.43 MHz。
- 对于 SECAM，色度信号使用两个不同的子载波进行频率调制之后顺序分步在不同的视频行上，因此不需要彩色突发信号。
活动图像
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复合视频信号表明扫描过程要求在每行的左侧和右侧需要一些附加空间，在活动视频图像场的顶部和底部也同样如此。这个额外的空间包含同步信号、彩色突发以及其他特定的信息，这并不是活动视频图像的一部分。大约所有行的90％以及每行的80％都能够传送活动图像信息。如下表所示，精确的数值依赖于视频格式。
格式 行/帧 活动行 帧速率 行持续时间 活动行持续时间 NTSC 525 480 29.97 fps 63.55 us 52.2 us PAL/SECAM 625 576 25 fps 64.00 us 52.0 us
视频行信号
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下图为 NTSC 制式的视频行信号：
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单一水平视频行信号由水平同步信号、后沿、活动象素以及前沿组成，其中，水平同步，后沿，前沿，组成水平消隐，如下图所示:
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水平同步（HSYNC）信号表示每条新的视频行的开始。后沿则多用于色彩突发，提供信号色彩成分解码信息。
视频垂直同步
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垂直同步（VSYNC）脉冲是在场之间发生的脉冲序列，用于通知显示器，准备扫描下一场。如下图：
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在每个场中都有几行是不包含活动视频信息的，称之为场消隐间隔（VBI），如下图：
视频信号电平
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视频信号电平定义了视频信号不同部分的电平和范围。定义视频信号电平的组织是 IRE（Institute of Radio Engineers）。
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在模拟视频信号中，常将 0 IRE 或者 7.5 IRE 定义为黑电平（图像数据为0时对应的信号电平）。将 100 IRE 定义为白电平（当图像数据为255时对应的信号电平）。消隐电平则为视频信号的参考级别（通常为 0 IRE）。
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单独调节黑电平不影响信号的放大倍数，而仅仅是对信号进行上下平移。如果向上调节黑电平，图像将便暗；如果向下调节黑电平，图像将变亮。
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下表展示了 NTSC、PAL 和 SECAM 的视频信号电平：
格式 同步电平 消隐电平 黑色电平 白色电平 峰值电平 突发幅值 NTSC -40 IRE 0 IRE +7.5 IRE +100 IRE +120 IRE 20.0 IRE PAL -43 IRE 0 IRE 0 IRE +100 IRE +133 IRE 21.5 IRE SECAM -43 IRE 0 IRE 0 IRE +100 IRE +130 IRE - -
下图展示了视频行信号的电平变化:
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下图则更为详细:
