電視臺(tái)多格式視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換

譚麗芳

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，媒體之間的競(jìng)爭(zhēng)逐漸加劇。電視臺(tái)在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了多種格式的視頻信號(hào)，對(duì)多格式視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換進(jìn)行研究，借助數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的快速轉(zhuǎn)換和傳播。視頻信號(hào)在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了復(fù)合視頻信號(hào)、S-VIDEO、VGA、DVI、HDMI。高清視頻的出現(xiàn)給人們的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)帶來(lái)強(qiáng)烈的沖擊，使人們感受到更加逼真的現(xiàn)場(chǎng)效果。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)電視臺(tái)多格式視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換的研究，滿足人們對(duì)電視觀看的需求，促進(jìn)電視臺(tái)事業(yè)的發(fā)展[1]。

1 電視臺(tái)視頻信號(hào)種類(lèi)的分析

1.1 復(fù)合視頻信號(hào)

復(fù)合視頻信號(hào)是生活中比較常見(jiàn)的視頻信號(hào)，在傳輸信號(hào)中能夠?qū)α炼?、色度以及同步信?hào)進(jìn)行包含。在復(fù)合視頻信號(hào)中其帶寬只有5MHz，彩色副載波信號(hào)在亮度信號(hào)的帶寬中，對(duì)亮度和色度造成干擾，復(fù)合視頻信號(hào)是最初的視頻信號(hào)。復(fù)合視頻信號(hào)使用時(shí)需要對(duì)其頻率響應(yīng)以及定時(shí)問(wèn)題進(jìn)行考慮，避免使用多級(jí)解碼器。復(fù)合視頻信號(hào)使用單根帶屏蔽的同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，采用BNC接頭和蓮花接頭，插針和同軸信號(hào)線連接，外殼公用地和屏蔽網(wǎng)線連接。

1.2 S視頻信號(hào)

S視頻信號(hào)又被稱(chēng)作S端子信號(hào)，能夠同時(shí)進(jìn)行兩路信號(hào)的傳送：亮度信號(hào)和色度信號(hào)。此種視頻信號(hào)能夠?qū)⒘炼群蜕冗M(jìn)行分離，因此，其圖像的質(zhì)量比復(fù)合視頻信號(hào)要好，色度和亮度之間的串?dāng)_現(xiàn)象也不存在。但是由于此種視頻失信的亮度帶寬并沒(méi)有改變，色度信號(hào)依然需要解調(diào)，因此，圖像質(zhì)量的提高是非常有限的。

1.3 色差信號(hào)

色差信號(hào)也被叫做分量信號(hào)，能夠同時(shí)進(jìn)行三路信號(hào)的傳送：亮度、R-Y信號(hào)（紅色信號(hào)和亮度信號(hào)的差）、B-Y信號(hào)（藍(lán)色信號(hào)和亮度信號(hào)的差）。此種信號(hào)也是對(duì)亮色信號(hào)進(jìn)行分離，此種信號(hào)不需要進(jìn)行調(diào)制，其色彩更加逼真。人類(lèi)的視覺(jué)是亮度細(xì)節(jié)的變化感受要比彩色的變化更加靈敏，因此，將整個(gè)帶寬用于亮度信息，剩余可用帶寬可以用于色差信息，促進(jìn)帶寬利用率的提高[2]。色差信號(hào)也有著不同的格式，在不同的范圍中使用。同時(shí)逐行色差信號(hào)具有逐行顯示功能，圖像的質(zhì)量更高，更穩(wěn)定。

1.4 RGB信 號(hào)、RGB+S信 號(hào) 和RGB+HS、Vs信號(hào)

圖像中的各種色彩由R、G、B三種基色組成的，顯示設(shè)備主要能夠?qū)ζ溥M(jìn)行兼容，RGB信號(hào)的帶寬可以到幾十兆，RGB信號(hào)的質(zhì)量高于色差信號(hào)，是一種質(zhì)量好的模擬顯示信號(hào)。同時(shí)，RGB信號(hào)也分為隔行和逐行兩種，并且逐行信號(hào)的質(zhì)量比隔行信號(hào)要好。RGB+S信號(hào)其基礎(chǔ)是RGB信號(hào)，對(duì)G信號(hào)中的同步信號(hào)進(jìn)行分離，并且增加相應(yīng)的復(fù)合同步信號(hào)，一共存在四路信號(hào)進(jìn)行傳輸。在復(fù)合同步信號(hào)中有水平和垂直同步信號(hào)，通常在一些老設(shè)備中進(jìn)行使用。RGB+Hs、Vs信號(hào)的基礎(chǔ)是RGB+S信號(hào)，對(duì)復(fù)合同步信號(hào)進(jìn)行水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)的劃分，通常采用BNC插頭。

1.5 全數(shù)字信號(hào)和HDCP協(xié)議

HDCP協(xié)議對(duì)數(shù)字信號(hào)設(shè)備在未來(lái)的應(yīng)用有著深遠(yuǎn)的影響，作為一項(xiàng)加密技術(shù)，促進(jìn)軟件和硬件的融合，對(duì)數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行讀取。HDCP是一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)，能夠?qū)ΡP(pán)片本身進(jìn)行加密，同時(shí)需要播放設(shè)備以及播放軟件和HDCP進(jìn)行融合，呈現(xiàn)出更加高清的效果。

2 電視臺(tái)多格式視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換的基本原理

在對(duì)原視頻基帶信號(hào)頻譜進(jìn)行保持的同時(shí)，對(duì)原數(shù)字信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插，可以提高數(shù)字信號(hào)的取樣頻率。

2.1 行內(nèi)插

行內(nèi)插主要是在原數(shù)字取樣點(diǎn)之間插入新的取樣值。在行內(nèi)插中可以分為場(chǎng)內(nèi)行內(nèi)插和場(chǎng)間行內(nèi)插。場(chǎng)內(nèi)行內(nèi)插主要是用同一場(chǎng)的相鄰行，通過(guò)相應(yīng)的運(yùn)算得出內(nèi)插行圖像數(shù)據(jù)的方式。參與內(nèi)插運(yùn)算的相鄰行可以是兩行或者四行，硬件運(yùn)算量足夠大，可以選擇更多的相鄰行。場(chǎng)間行內(nèi)插是對(duì)上一場(chǎng)的圖像連接數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，并且給下一場(chǎng)的內(nèi)插系數(shù)的圖像數(shù)據(jù)作為依據(jù)。此種方式的靜止圖像的內(nèi)插效果比運(yùn)動(dòng)圖像的內(nèi)插效果好。

在實(shí)際使用的過(guò)程中，需要根據(jù)情況對(duì)場(chǎng)內(nèi)行內(nèi)插和場(chǎng)間行內(nèi)插進(jìn)行判斷，對(duì)圖像進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，并且根據(jù)圖像的運(yùn)動(dòng)情況（圖像幀差信號(hào)的大?。?duì)其進(jìn)行選擇。根據(jù)圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路的判斷，待處理圖像是運(yùn)動(dòng)還是靜止，運(yùn)動(dòng)圖像采取數(shù)字濾波器的場(chǎng)內(nèi)行內(nèi)插，靜止圖像采取場(chǎng)間行內(nèi)插。通過(guò)這樣能夠減少清晰度的劣化情況。

2.2 場(chǎng)內(nèi)插

針對(duì)場(chǎng)頻的變換來(lái)說(shuō)，不僅僅需要實(shí)現(xiàn)行的變換，同時(shí)還需要對(duì)場(chǎng)頻進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采取簡(jiǎn)單的舍棄轉(zhuǎn)換，對(duì)于靜止圖像來(lái)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于運(yùn)動(dòng)圖像來(lái)說(shuō)，就會(huì)造成圖像信息的丟失，使得運(yùn)動(dòng)圖像出現(xiàn)不連續(xù)以及跳躍現(xiàn)象。因此，通常采取不同的運(yùn)動(dòng)圖像場(chǎng)內(nèi)插方式，對(duì)內(nèi)插圖像進(jìn)行相應(yīng)的處理，保證圖像的質(zhì)量。

3 電視臺(tái)多格式視頻信號(hào)的幾種轉(zhuǎn)換技術(shù)

3.1 去隔行技術(shù)的應(yīng)用

此種技術(shù)是把隔行掃描轉(zhuǎn)換成逐行掃描，在去隔行的過(guò)程中可以對(duì)隔行信號(hào)的每一場(chǎng)進(jìn)行2倍的行內(nèi)插，原奇數(shù)行內(nèi)插偶數(shù)行，偶數(shù)行內(nèi)插技術(shù)性。內(nèi)插可以采取復(fù)制、行平均或者非線性?xún)?nèi)插的方式。行復(fù)制能夠促進(jìn)奇偶場(chǎng)的合并，對(duì)需要內(nèi)插的前一場(chǎng)進(jìn)行復(fù)制，對(duì)靜止圖像具有較好的效果。行平均算法可以根據(jù)內(nèi)插場(chǎng)上下位置信號(hào)進(jìn)行復(fù)制，并且在本場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)算，能夠減少失真情況，不過(guò)圖像細(xì)節(jié)會(huì)出現(xiàn)模糊現(xiàn)象。

3.2 變頻技術(shù)的應(yīng)用

在對(duì)電視視頻信號(hào)的幀頻和場(chǎng)頻進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，需要對(duì)變頻技術(shù)進(jìn)行利用。在變頻前，視頻信號(hào)、水平像素以及垂直像素不能增加也無(wú)法增加，視頻信號(hào)的帶寬會(huì)有所增加，對(duì)圖像的清晰度沒(méi)有根本上的改善。

3.3 不同行頻之間的轉(zhuǎn)換

在對(duì)不同隔行掃描信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，需要對(duì)隔行掃描信號(hào)進(jìn)行去隔行處理，之后轉(zhuǎn)換成逐行掃描信號(hào)，運(yùn)用內(nèi)插技術(shù)進(jìn)行逐行掃描的轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行隔行處理，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的隔行掃描。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著電視行業(yè)的發(fā)展，電視臺(tái)軟件和硬件都在不斷的發(fā)展和革新。針對(duì)不同的節(jié)目需要配置相應(yīng)的系統(tǒng)、軟件和硬件，滿足電視臺(tái)對(duì)不同欄目信號(hào)的制作需求，能夠提高電視臺(tái)節(jié)目生產(chǎn)和制作的效率，促進(jìn)傳播范圍的擴(kuò)大，有效地節(jié)約成本，加強(qiáng)多格式視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究，滿足不同的社會(huì)需求，促進(jìn)電視傳播事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高平.詳解視頻格式種類(lèi)與轉(zhuǎn)換方法[J].現(xiàn)代電視技術(shù),2012(S1):51-52.

[2]張偉,王浩.常用視頻信號(hào)格式及接口分析[J].有線電視技術(shù),2013(3):97-102,120.