視頻格式的轉(zhuǎn)換視頻的不同格式?jīng)Q定了信號在亮度、色度、對比度、銳度、清晰度、最高分辨率等各個(gè)方面的表現(xiàn)。
從對各種視頻格式的分析可以知道,視頻高清晰度質(zhì)量的級別大致可以進(jìn)行如右的排序(由高往低):其中,目前最高級別的當(dāng)選DVI數(shù)字視頻信號,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,只是由于信號的組成分量不同而有兩種稱呼,S-Video比起Video(復(fù)合視頻的簡稱)在亮度利用率上有明顯的提升,并有效消除了色彩蠕動現(xiàn)象,射頻格式是最低級的信號,僅在監(jiān)控和公共電視的范圍應(yīng)用。
工程應(yīng)用中經(jīng)常會面臨很多信號格式的轉(zhuǎn)換過程,這些不同格式的信號轉(zhuǎn)換需要遵循那些規(guī)則?
最終會產(chǎn)生什么效果的影響?
一般認(rèn)為:
低級別格式向高級別格式轉(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,對于提高信號的質(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)字視頻通常會轉(zhuǎn)換成SDI或RGBHV,轉(zhuǎn)換后原始信號的清晰度有所損失,但使DVI信號實(shí)現(xiàn)了長距離傳輸;
VGA信號轉(zhuǎn)換成RGBHV實(shí)際效果并沒有得到提升,因?yàn)槎咄燃墑e,但解決了VGA信號的同步通用匹配問題,而且能夠進(jìn)行更長距離的傳輸。
高級別格式向低級別格式(比如VGA轉(zhuǎn)Video)轉(zhuǎn)換的過程,無論對原始信號的任何方面,包括亮度、色度、色彩、對比度、銳度、清晰度、最高分辨率都會造成嚴(yán)重的損失,這種轉(zhuǎn)換沒有任何的意義,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,或者在視像會議中用于“抓圖”傳輸。
高級別向低級別視頻格式的轉(zhuǎn)換缺點(diǎn)
固有的掃描抖動標(biāo)準(zhǔn)視頻信號由一組掃描線組成,并不是所有這些線都可見。在NTSC制式中,可見的線有483條,而在PAL和SECAM制式中有576條。線數(shù)少的電視視頻圖像,在顯示非常小的文字或其它復(fù)雜的細(xì)節(jié)方面受到限制。相比之下,計(jì)算機(jī)顯示設(shè)備的掃描線數(shù)可從低分辨率(≤480條) 到高分辯率(≥1280條)。
現(xiàn)在,許多新的計(jì)算機(jī)顯示卡可讓用戶在幾種不同顯示分辨率中選擇。顯然分辨率越高,文字與圖像的細(xì)節(jié)就顯象得越完美。電視信號是隔行掃描的,意味著每一屏 “畫面”實(shí)際上是由兩個(gè)半幀構(gòu)成的,即兩個(gè)分別由奇數(shù)線與偶數(shù)線組成的場。首先奇數(shù)線被掃描,然后消隱,接著偶數(shù)線被掃描在原奇數(shù)線之間。依次顯示又隱去的奇數(shù)場和偶數(shù)場使具有一定形狀的圖像易產(chǎn)生明顯的抖動,特別是那些細(xì)的水平線。
相反,計(jì)算機(jī)信號的產(chǎn)生使用的是非隔行掃描的信號,也稱為“逐行掃描”方式。所有掃描線以從上到下,從左到右的順序一次掃完,不分奇偶幀。這樣就消除了電視系統(tǒng)中由于隔行掃描而帶來的圖像抖動問題。
信號格式兼容性NTSC、PAL和SECAM是幾種常見的標(biāo)準(zhǔn)電視視頻信號格式,它們規(guī)定了顯示圖像的線數(shù)、色彩信息的定義和掃描線的速度(即刷新頻率)。
另外還有許多與這些格式不同的格式,如:復(fù)合視頻、S-Video和D1(數(shù)字)視頻,但是所有這些格式都有很多共同點(diǎn)。例如:它們都是隔行掃描的,掃描線數(shù)為483(NTSC)或576 (PAL和SECAM),都有固定不變的刷新頻率。NTSC制的兩個(gè)隔行的場組成一幀,每秒鐘出現(xiàn)30次(30Hz),對PAL和SECAM制式來說,每秒鐘出現(xiàn)25次(25Hz)。
與電視視頻不同,計(jì)算機(jī)視頻信號并沒有一個(gè)必須遵守的單一標(biāo)準(zhǔn),可選擇的分辨率與刷新頻率范圍很廣,刷新頻率一般在60Hz到85Hz之間。盡管計(jì)算機(jī)不采用隔行掃描的方式顯示圖像,但一些顯卡提供了隔行掃描顯示的功能。
任意情況下,計(jì)算機(jī)視頻信號向監(jiān)視器傳遞色度與亮度信息的方式是相同的,所有VGA、SVGA和Mac計(jì)算機(jī)的視頻格式都將紅、綠、藍(lán)信息作為單獨(dú)的信號(分量)進(jìn)行傳遞。因此,這使計(jì)算機(jī)可以顯示很寬的顏色范圍而不失真,而最一般的電視視頻格式是將紅、綠、藍(lán)信息組合為一個(gè)單獨(dú)信號(色度)向監(jiān)視器傳遞。
高級別格式向低級別格式轉(zhuǎn)換的過程一般通過掃描轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。這種技術(shù)觀念聽起來很簡單,就算使人認(rèn)同了設(shè)計(jì)的理念,在技術(shù)上還是有很多需要考慮的因素:
掃描轉(zhuǎn)換器的計(jì)算機(jī)輸入兼容性
兼容計(jì)算機(jī)的最高分辨率是多少
是否需要“同步鎖相”- 掃描轉(zhuǎn)換器的彩色抽樣率 掃描轉(zhuǎn)換器的編碼器的質(zhì)量如何
輸出何種格式的視頻信號
有無內(nèi)置的測試圖案
熟悉計(jì)算機(jī)分辨率的人都知道視頻線數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)的分辨率。因此將上述信號輸入到投影機(jī)或顯示設(shè)備時(shí)會帶來不兼容的問題,表現(xiàn)為:
畫面像素點(diǎn)缺損,大部分細(xì)節(jié)無法重現(xiàn)
圖像被拉伸或扭曲,僅僅能重現(xiàn)信息的輪郭
投影機(jī)或顯示設(shè)備對輸入圖像進(jìn)行強(qiáng)制兼容處理,這種附加的處理經(jīng)常會使圖像質(zhì)量下降(人為因素,類似梯型校正功能)。
另一個(gè)局限是由掃描轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的垂直刷新頻率,由掃描轉(zhuǎn)換器輸出信號的垂直刷新頻率最高為60Hz或50Hz,具體取決于輸出信號是NTSC還是 PAL/SECAM制式,而許多投影機(jī)都可以輸入和顯示更高的刷新頻率,提供一個(gè)較好的圖像質(zhì)量。而當(dāng)使用掃描轉(zhuǎn)換器時(shí),會使投影機(jī)在較低的刷新頻率下所顯示的圖像受到限制。
損失投影機(jī)的固有分辨率LCD和DLP投影機(jī)或PDP顯示設(shè)備是經(jīng)常與掃描轉(zhuǎn)換器或者視頻調(diào)節(jié)器連用的設(shè)備,這些設(shè)備都用像素來顯示圖像,所有象素點(diǎn)的數(shù)目被稱作固有分辨率。盡管許多投影機(jī)可以顯示那些分辨率低于固有分辨率的圖像,但在固有分辨率下所顯示的圖像的質(zhì)量最高。比如:固有分辨率為1024×768的投影機(jī)可以顯示分辨率為800×600的畫面,但其效果沒有顯示分辨率為 1024×768的圖像好,因?yàn)榉直媛蕿?024×768圖像中的每一個(gè)點(diǎn)都對應(yīng)于固有分辨率為1024×768的投影機(jī)的每一個(gè)像素點(diǎn),使顏色的顯示非常清晰,沒有象顯示分辨率為800×600的圖像那樣需要進(jìn)行顏色補(bǔ)償而造成圖像清晰度下降
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文章來源:音響網(wǎng)