#灵感# 继续读书，主要是视频信号相关。
视频实际上是按时间轴排列的一组图像序列。模拟图像在空间位置上有连续性，每一个位置上光的强度变化也有连续性。
1、视频信号分为3类：
分量视频、复合视频、S-Video.
分量视频是将原始视频信号，分为多个通路的视频信号表示。一般是使用三路视频信号传输或存储信息。
举个例子：在YUV 视频中，亮度Y通过RGB输入信号来创建。色度U 反映RGB 输入信号的蓝色部分与亮度Y之间的差异，色度V 反映RGB 输入信号红色部分与亮度Y之间的差异。及所谓的色差信号， 这就是分量信号（Y，B-Y, R-Y）。
分量色差传送视频方式有多种，一种是将三基色直接传送的RGB方式，因为各种RGB模拟分量视频标准均不使用压缩方式，并且不限制颜色的深度和分辨力，所以每个通道包含大量的冗余数据，需要较大的带宽或空间传输或存储，这种传送方式也拥有最高的画质。（适用于专业的显示器）。
第二种是使用分量色差传输方式，将RGB转换为亮度 Y和色差 Pb / Pr，这种传输方式将色度进行了子采样，可以减小视频图像的存储和传输需求。
复合视频定义为单路模拟信号，包含亮度和色度信息，并与 声画同步信息、消隐信号脉冲一起组成单信号。复合视频广泛应用于彩色电视广播，因为亮度Y 包含亮度图片，可以作为一个单色图片显示，所以复合视频也与黑白电视广播兼容。
复合视频中，亮度和色度直接的信号串扰不可避免。
S-Video 将视频数据分成“亮度和混合色度” 两个信号并分别以不同的通道进行传送。对比复合视频，S-video的亮度信号Y拥有更大的带宽，也在一定程度上降低了色度和亮度之间的干扰。但两个色度信号编码混成一个信号传输，色度信号带宽受限，解码时也要分离色度信号后再处理，导致信号损失。使得S-Video 的视频质量不如 RGB ,YPb/Pr。
2、模拟电视制式
模拟电视制式有3种： NTSC，PAL，SECAM。这三种都采用复合视频制式，把亮度、色度、音频分量复用为一个信号。
PAL制采用YUV 彩色模型，将输入设备采集的彩色图像信号，分色、分别放大校正后得到RGB，再由矩阵变化电路转换为 Y U V 信号，最后在发送端，分别对亮度、色度三个信号进行编码，将亮度、色度、音频信号复用后，经同一信道发送出去。
3、视频信号数字化
数字视频--指用二进制数字表示视频信号。
按输入信号不同，彩色视频的数字化 分为复合编码（已被淘汰）、分量编码。
分量编码是对亮度分量Y ，两个色差分量 U V （或三基色分量 R G B）分别进行PCM编码。经过低通滤波、抽样、量化、编码几个步骤。
抽样：抽样结构一般采用正交结构（水平方向等间隔，垂直方向对齐排列），有利于帧内和帧间的信号处理。
抽样格式：
601 数字视频标准定义了 电视演播室的数字编码参数为 4：2：2 标准。色度分量U V 的抽样频率是亮度Y 抽样频率 的1/2，三个分量在一行的抽样点数比例为 4：2：2。
对图像质量要求更高的场合，采用4：4：4标准。对图像质量要求较低的场合采用4：1：1标准或者 4：2：0。这两个标准中，色度分量的抽样频率都是亮度分量Y的1/4。通常4：4：4 和 4：2：2 格式用于视频制作和编辑，4：2：0格式用于视频发行、视频图像的压缩编码。
4：2：0抽样格式中，色度分量U V的样点值是由4：2：2格式中的色度分量样点值计算得到的，称为内插样值。
彩色空间转换：
在数字化过程中，YUV颜色空间被转化到YCbCr颜色空间。模拟的YUV信号和数字化的YCbCr信号呈正比例关系，间接地反映YUV 信号的变化。
分量信号也有一些取值范围，如果R G B 三个分量的取值范围为0~219（量化分辨率为8bit），此时Y的取值范围为16~235，0~15， 236~255是黑色、白色保护范围。Cr Cb 的取值范围为16~240。而0~15，241~255 作为保护范围。保护范围内的数值不允许出现在数据流中。
4、图像的分辨率：
图像宽高比，每帧图像的纵横像素数（分辨率）是图像的基本格式。分辨率通常用M x N（比如1920 * 1080 ）像素表示，N为整幅图像的行数，M为每行的像素数。
601 数字视频标准的亮度抽样频率为13.5 MHz, 由此可以得到，625行/50场的 PAL制 的每个扫描行上的亮度信号样点数位864， 而 NTSC制为 858。考虑 还原视频信号的过扫描，显示终端的边缘劣化问题，对所有制式而言，只要每个扫描行上的有效样点数为 720个，就能达到数字标清电视标准的要求。即 在水平方向上至少有720个像素，垂直方向根据分辨率确定数字行数。
无论是PAL制， 还是NTSC制，每行的有效抽样点数都是相同的，即720个亮度抽样点，360*2个色差信号抽样点。剩下的是水平、垂直回扫中得到的抽样点，落在无效区域。比如PAL制的数字行消隐 持续 864-720=144个抽样间隔。图像中的有效抽样点，是只有图像信号出现时的扫描抽取的样点。
所以在数字化的视频信号中，只需要简单的脉冲表示行、场、的起始位置就可以了。不再如实表示行、场同步信号和消隐信号。
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常用的标准化图像格式：
CIF commom intermediate format,即通用中间格式，又称公共中间格式。是ITU为低码率传输而制定的数字视频格式标准，是常用的标准化图像格式。
CIF 采用顺序扫描方式，采用4：2：0的抽样格式。
特性如下：
（1）亮度分量Y 的分辨率为352 * 288, 色度分量Cr Cb的分辨率为 亮度分量的1/2。
（2）采用非隔行扫描
（3）使用NTSC 制的帧速率，约为29.97 帧/秒。
（4）使用1/2 PAL制的水平分辨率，即扫描线数位288 行/帧。
（5）对亮度信号和两个色差信号分量，分别进行编码，其取值范围为 Y 16~235， Cr Cb 为16~240.
高清格式：
在早期阶段，CIF被称为标清，4CIF被称为高清。
数字电视中，对高清电视机进行定义：必须至少具备720线逐行扫描或1080线隔行扫描，屏幕宽高比为16：9，音频输出为5.1声道。同时能兼容接受其它较低格式的信号，并进行数字化处理、重放。
BT.1203 高清晰度数字视频标准：
其中HDTV 为高清，EDTV 为增强清晰度电视，SDTV 为标清。
p 表示逐行扫描， i 表示隔行扫描，* 表示用于发射和二次分配时，编码图像信号的行数可能是480行，但宽高比规定采用483有效行。
超高清：
BT.2020书中明确表示，”4K 分辨率“的正式名为 超高清Ultra HD，也适用于“ 8K分辨率”。
4K --3840*2160， 8K-7680 * 4320
超高清晰度图像HRI （high resolution imagery）的标准表示，其基本要素是图像的最小分辨率为 1920 * 1080.
HRI分为4个等级， HRI-1 是4K， HRI-3 是标识是8K。
总结：
了解了视频信号的表示（分量视频），模拟电视制式的参数（PAL用YUV彩色模型），视频信号数字化的采样频率（视频发行、编码常用YUV 420），标准化图像分辨率的由来，4K 超高清。
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