前言

看了我们的《走近高清晰时代 High Definition揭秘》，我想大家对于HD的概念都有了大致的了解，不过我们要先从HD的憧憬中走回来，来看看更实际的东西，那就是电视视频信号的输入方式的选择。

我们前面大量地说了对于HDTV Ready电视，甚至现有的电视，通过色差信号线或者S-Video信号线，就可以获得初步的高清晰视频体验。也谈到了这些信号线配合DVD、PS2甚至显卡的优势，那么这些信号线到底是什么原理？可以给我们带来如何的改变呢？后文我们就要告诉你。

谈谈信号传输的种种格式

对于视频信号来说，目前的完美的信号输出还是DVI，不过这对于大多数人的硬件设备来说都是不合实际的。无论是电脑还是电视我们更多打交道的都是模拟输出的种种，下面我们分别看看这些输出的理论，并帮助大家分析他们对于还原视频信号的影响。

什么是色差信号？

色差信号英文叫做Component Video或者 Color Difference Video。谈到它就必须从黑白电视说起，在黑白转彩色电视时为不影响黑白电视的信号，而又能收到彩色信号，因此电视信号除了传送原来的灰度信号Y以外，再用次载波（3.58MHZ）来传送色差信号B-Y(读做B减Y)及R-Y，而不是传送RGB三原色信号。那么这些信号表示什么呢？现在我们分别用4种颜色（100%白，100%红，100%蓝，100%绿）来说明Y与B-Y及R-Y之间的关系。

当100%白色时：

我们由黑白摄影机摄得100%白色时我们得到1个单位的电压；再把白光中的蓝与绿用滤光镜过滤掉得到纯红色的光，这时候黑白摄影机上感应到的电压是0.3；以相同的方法分别得到纯蓝光及纯绿光在黑白摄影机上感应到的电压分别为0.11及0.59所以我们得到的Y及R-Y . B-Y信号电压分别如下表：

在彩色电视中，我们以此种色差信号来分别传送辉度信号Y及次载波(3.58MHZ)的上下旁波带来分别用相位调变方式来载送B-Y及R-Y的彩色信号；如此一来既不影响黑白电视的Ｙ信号的收视，又可将彩色信号RGB信号传送给彩色电视的最佳方式。

色差信号Y,R-Y,B-Y信号一般通称为Y, Cr,Cb; 习惯上Y,Cr,Cb为数字(PCM)的色差信号，模拟的色差信号则称Y,Pr,Pb，所以我们常在DVD Player的内部看到Y,Cr,Cb而在DVD Player的外部看到色差输出标示为Y,Pr,Pb或YUV；YUV则是在欧洲电视系统PAL中的色差信号的通称，包含数字及模拟的色差信号都称YUV，所以当您看到YUV时您就要联想到它是PAL系统中的Y,R-Y,B-Y信号，它可能是数字（PCM）的YUV，也可能是模拟的YUV。

在色差信号由模拟转换成数字的Y,Cr,Cb(或称ITU-R BT.601信号,简称Rec.601信号)的过程中涉及了取样(Sampling)技术；在Rec.601中，我们用13.5mhz的取样频率将4.75MHZ频宽的Y信号分成每秒13.5M次的8位员或10位的PCM（pulse code　Modulation）信号来表示模拟的振幅（Amplitude）大小。

相同的，如果我们也采用13.5MHZ的取样频率来分别将B-Y及R-Y转换成8 bit或10 bit的PCM信号则称为4：4：4, 但如此则数据量太大；由于人的眼睛在结构上对于彩色信号的解析辨识率低于黑白的辉度信号，所以让我们得以用较低的频宽来表现色度信号（Chroma），同时也可用较低的取样频率6.75mhz（13.5MHZ的一半）来取样B-Y及R-Y；而这种以13.5MHZ取样Y信号及6.75MHZ取样的Cr,Cb信号我们称之为4：2：2。

在MPEG Ⅱ中为进一步压缩，将B-Y及R-Y的频宽再减一半，取样频率也由6.75MHZ再进一步减为3.375MHZ，也就是每取样4次辉度信号才分别取样一次Cr或Cb信号如下图：

这种取样方式我们称之为4：2：0，也就是MPEG Ⅱ中的Y,Cr,Cb的数字取样方式.

什么是复合信号？

复合信号又称composite Video，是电视上最常见的信号输入系统。

色差信号Y,Cr,Cb的色度信号Cr,Cb也就是R-Y及B-Y的信号经3.58MHZ的次载波用相位调变的方式将Cr与Cb合而为一的色度信号C（Chroma），再加上单独的Y信号,两种个别的信号合而为一个的端子叫Y/C信号；再进一步的将3.58MHZ的C信号调变到Y信号合而为一种信号成为6MHZ频宽的复合信号以方便电视信号的传送，这种复合信号我们称为Composite Video或简称Video，一般Video的输出或输入都采用与音响相同的梅花形RCA端子并以黄色以区别于音响的红色与白色的左右声道。

S-Video如何来

在彩色的电视信号是将R-Y及B-Y(或称”Chroma”色度信号)以3.58MHZ的次载波载送在Y信号里，这时我们称之为复合信号（Composite Video），这时我们需要一个滤波器将3.58MHz的 Chroma信号由复合信号中分离出来成为Y.C信号或称S-Video。

而这个滤波器由于内部的形状长的像二个面对面的梳子,所以我们称之为梳形滤波器(Comb filter)，它的功能就是将复合信号中的Y信号及C信号（B-Y.R-Y）分离; 分离的越好，画面会越清晰，色彩更鲜明，所以一般越大尺寸的电视采用的梳形滤波器越高级越精密，以期得到更好Y/C分离信号，相同的也可取得更精准的ＲＧＢ三原色信号。

从上面的种种理论中，我们得知这几种模拟视频信号的处理方式中，因为对于模拟信号来说衰减是不可避免的现象，所以信号分离度越高的信号清晰度就越高。因为色差信号是视频输出质量最好的，而且要实现480P的视频质量，就必须通过色差信号；而S-video就差了很多，至于复合信号，则是最差的。后面的实验章节我们将用对比图详细的说明这个问题。