行场频知识

↘锁芯ラ 提交于 2020-03-10 00:48:35

(水平)同步:控制电子束从右边返回起点(屏幕的左端),也叫行逆程,同步信号之间是效的视频信号.
   
(垂直)同步:控制电子束从底部返回到顶部,也叫场逆程.

 

象素时钟=一行的有效象素*每幅画面的有效行数*场频=分辨率*场频

 

 

 过程:  显像管 电子枪发射的电子束在行偏转磁场的作用下从荧屏左上角开 始,向右作水平扫描(称为行扫描正程),扫完一行后迅速又 回扫到左边(称为行扫描逆程)。由于场偏转磁场的作用,在 离第一行稍低处开始第二行扫描,如此逐次扫描直至屏幕的右 下角,便完成了整个屏幕一帧(即一幅画面)的显示,之后,电子束重又回扫到左上角开始新一帧的扫描。    

完成一行水平扫 描的时间,确切地说应是第一行开始至第二行开始的间隔时间(行扫描正程时间+行扫描逆程时间)称行周期,其倒数即 为行频FH

同样,完成整个屏幕扫描的时间(场扫描正程时 间+场扫描逆程时间)称场周期,其倒数即为场频FV

  早期的显示器是采用隔行扫描方式,即先扫描奇数行1 35……直至终了(奇场),再扫偶数行246……(偶场) 奇场与偶场合在一起才组成完整的一帧图像,帧频(刷新率) 是场频的一半。现在绝大多数的电视机仍采用这种扫描方式, 它的优点是
节省频带,缺点是刷新率低,图像有闪烁感,近距观看尤其明显,易使眼睛疲劳,因此
计算机显示器现在已经不采用这种扫描方式,代之以逐行顺序扫描。一场结束,也就是
一帧图像再现,场频与帧频已经统一

 

 

   行频、场频与显示分辨率的关系
行频及场频与显示分辨率有关,在给定场频的条件下,显示分辨率越高,要求的行频也越高,它们之间的关系为
                         FH=FV×NL÷0.93
NL
:电子束水平扫描线数。
    NL÷0.93
的原因是因为电子束扫到屏幕的最后一行后并不 能立即回到原点,需要将
电路中存储的能量泄放掉,这段时间 称回扫期或者叫恢复期,大约占整个场扫周期的(
4
8)%,计 算中取7%是合适的。
这一公式表明行频分别与场频、分辨率成正比,场频越高或者水平线数越多,要求的行频也越高。反过来说,行频越高,则允许显示器分辨率可变范围越大,场频也越高,显示器 越好,当然价格也越贵。

 

   一个简单实用的计算公式,根据显示 器所要求的最高分辨率,算出该显示器视频放大器
的带宽B
B=FV ×
NL÷0.93×DH÷0.8
DH
:每条水平扫描线上的像素个数
NL
:显示的扫描线数
  
括号里的数值分别代表每场的视在行数和每行的视在像素数。例如对分辨率为1024
×768
、场频为60Hz的显示器,我们可以算出要求的带宽为
B=60×(768÷0.93)×(1024÷0.8)=63.4 MHz
这一值恰好介于表中所示带宽的中间。
通过以上讨论,我们就可以根据显示器给出的技术参数, 计算出该显示器的最高分
辨率了。

  在一般情况下,象素时钟和带宽可以等同看待,即两者一样

 

 

    场频(Vertical Scanning Frequency):又称为垂直扫描频率,指每秒钟屏幕刷新的次数,以 Hz(赫兹)为单位。早期显示器通常支持 60Hz 的扫描频率,但是不久以后的调查表明,仍然有 5% 的人在这种模式下感到闪烁,因此 VESA 组织于 1997 年对其进行修正,规定 85Hz 逐行扫描为无闪烁的标准场频。

行频(Horizontal Scanning Frequency):又称为水平扫描频率,指电子枪每秒在荧光屏上扫描过的水平线数量,等于垂直分辨率x场频(画面刷新次数)。以 800x600 的分辨率,和 85Hz 的场频为例,显示器的行频至少应为“600x85=51kHz”

视频带宽(Band Width):指每秒钟电子枪扫描过的总象素,等于水平分辨率x垂直分辨率x场频(画面刷新次数)。在实际应用中,为了避免图像边缘故的信号衰减,保持图像四周清晰,电子枪的扫描能力需要大于分辨率尺寸,水平方向通常要大25%,垂直方向要大8%,所以实际视频带宽的计算公式为水平分辨率x125%x垂直分辨率x108%”,即行幀x135%“。仍然以上面为例:800x600x85Hz 图像模式,实际带宽为“800x600x85x135%=55.1MHz”

 

 

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电视线、清晰度、分辨率之间的关系:

625线,525线什么意思?   这个是电视的说法,因为在广播电视行业中,没有分辨率的说法,只有清晰度的说法,625线即一帧图像有625条扫描线(包括回扫线),其中有效图像线为576线。
下面我就我所知说说关于PALNTSC,分辨率,电视线的概念。

1.PAL
NTSCSECAM和彩色系统(Color  System
其实PALNTSC只是(并且仅仅是)颜色系统(Color  System),只负责对视频信号(复合视频信号CVBS)的色彩空间和色彩解码,换个角度说,也就是和电视线无关。(SECAM也一样)说到这要引申一下:
说说BGNMKI,他们是信号发送的方式,决定了视频载波频率fs和声音载波频率fp之间的距离,有的人叫他声音系统(Sound  System),其实我以前也这么叫,但实际上应该是广播系统(Broadcast  System他同时也制定了相应的电视线,见下:
BroadCast  System        ScanLine
    A                                    405                   
    B                                    625
    C                                    625
    D                                    625
    K
K1                            625
    G,H                                625
    L                                    625
    I                                    625
    M                                    525
    N                                    625
    F                                    819

上面大概列举了一些广播制式的电视线,其中常见的就是D,K用于我国(其实广东地区也有BG),MN(用于日本,美国等)。
那么关于PALNTSC又是怎么回事呢?比如我国,采用的PAL制的彩色系统,用的是D,K的广播方式,全称应该为PAL-D,K,这样就决定了我国的电视信号有626条线。又比如美国采用NTSC制的彩色系统,广播方式为M,则为NTSC-M,有525条电视线。下面说个特殊的,因为有些国家比较特殊:
巴西PAL-M,很奇怪吧,PAL制,电视线有525条;
阿根廷PAL-NPAL制,电视线有525条;

在引申下,电视台播放的节目是如何发送的,其实,电视台也用摄像机呀(采集视频信息),摄像机里一般都会有NTSCPAL供你选择(有的只有PAL,有的只有NTSC这个跟国家有关),在咱们国家,电视台肯定用PAL去录节目,录完的节目在通过D,K的当时发送出去。

现在说名了PALNTSC的概念,总结下就是说PALNTSC和图像的分辨率无关,只是对图像的编码,解码,颜色空间有关。
 
2.
分辨率,电视线
这两个概念很模糊,有很多误区,我只能说说我的理解
分辨率:
这个分对图像的和对屏的
对图像而言分辨率由图像格式决定,通常用水平和垂直的像素表示;这也就是说我在录节目的时候我采用了高质量模式,那么我录的节目分辨率很高,比如高清版的奥运开幕式由9G
对显示设备,屏而言,则由成像器件的固有分辨率决定;比如现在市场上的LCD电视,一般32寸的屏物理分辨率为1366×768,这个也就决定了显示设备能显示的最高分辨率;

电视线,清晰度
清晰度是个很主管的概念,就是人所能观察到的图像的清晰程度,用电视线表示;电视线越多越清晰;

在理想的情况下分辨率和清晰度是有转换公式的,也就是说把电视线当成垂直分辨率,那么水平的分辨率则有屏幕的宽高比(16943)决定
PAL-D,K
625条电视线,有效图像线为576,则43的分辨率为768X576,而720X576则是BT601定义的有效分辨率;

上面说的是电视系统;
DVD等视频播放领域,也有PALNTSC,比如DVD的输出图像一般为720P格式,及720条有效扫描线,那么他的43分辨率为 1280X720;你在DVD中选择彩色制式是由光盘上的内用决定的,如果你买了一张美国的碟,用PAL制播放,一般图像会有,但是颜色是黑白的,就是因为彩色系统没有选择正确;

说了这么多,就想说清楚PALNTSC和分辩率无关,关键看图像的格式是如何制作的,常见的标准有:
480i
480p
576i
576p
720i
720p标清
1080i
1080p高清

 

/偶场

/偶场就是对电视的扫描线的区分,由于传输时带宽的限制,采用了将一帧图像分为两场来发送,也就是奇数场和偶数场;
电视信号中有场同步和行同步,场同步就是用来同步奇数场和偶数场的(行同步则用来同步行扫描)。

/偶场所对应的视频系统是各行扫描系统,也就是我上面说的480i576i等,其中数字后面的i代表的意思就是隔行扫描(Interlace),而480p576p则是逐行扫描视频系统,p代表逐行(Progress

一般在解调RF(就是有线电视的信号)信号时,用Tuner来降频,然后通过中放将视频和音频隔离出来,这是出来的视频信号就是CVBS信号,但是是隔行的,进入视频处理芯片后,先要进行同步分离,然后再进行亮色分离(因为CVBS信号是亮色叠加调制的),而后就是Deinterlace(去隔行),将两场的图像合并为一帧,然后再叠加OSD,上屏了。

   
上面说的都是电视信号的处理,对于DVDAV接口,也是输出CVBS信号(但是视频信号跟电视采用的视频系统不同,一般是720i),处理基本相同。

 

通常,一个视频信号是由一个视频源生成的,比如摄像机、VCR或者电视调谐器等。为传输图像,视频源首先要生成个垂直同步信号(V SYNC)。这个信号会重设接收端设备(PC显示器),保征新图像从屏幕的顶部开始显示。发出VSYNC信号之后,视频源接着扫描图像的第一行。完成后,视频源又生成一个水平同步信号,重设接收端,以便从屏幕左侧开始显示下一行。并针对图像的每一行,都要发出一条扫描线,以及一个水平同步脉冲信号。

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