本教程是NI 信號發生器教程 和高速數字化儀教程 系列的一部分。 這個系列中的每個教程都將解釋理論并給出應用實例，教授常見測量應用的一個主題。本教程討論了視頻信號測量與發生的基礎。

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1. 理解復合視頻信號

復合視頻信號是所有需要生成視頻信號的成分組合在同一信號中的信號。構成復合信號的三個主要成分如下：

亮度信號——包含視頻圖像的強度（亮度或暗度）信息
色彩信號——包含視頻圖像的色彩信息
同步信號——控制在電視顯示屏等顯示器上信號的掃描

單色復合信號是由兩個成分組成的：亮度和同步。圖1顯示了這個信號（通常成為Y信號）。

圖1：單色復合視頻信號（亮度從白過渡到黑）

色彩信號通常被稱為C信號，在圖2中示出。

圖2：彩色條的色彩信息信號（包括顏色突發）

復合彩色視頻信號通常成為彩色視頻、消隱與同步（CVBS）信號示Y與C之和，如圖3所示。

CVBS = Y + C

圖3：彩色條的彩色復合視頻信號

兩個組成部分Y與C可以作為兩個獨立信號分開傳輸。這兩個信號合稱為Y/C或S視頻。

2. 視頻信號組成

單一水平視頻行信號由水平同步信號、后沿、活動象素場以及前沿組成，如圖4所示。

圖4：視頻信號組成

水平同步（HSYNC）信號示每條新的視頻行的開始。其后是后沿，用來作為從浮地（交流耦合）視頻信號去除直流分量的參考電平。這是通過單色信號的鉗制間隔實現的，它出現在后沿中。對于合成彩色信號，鉗制發生在水平同步脈沖中，由于大部分后沿用于色彩突發，它提供了信號色彩成分解碼信息。在MAX幫助中，視頻信號的所有設置參數都有較清楚的描述。

色彩信息可以包含在單色視頻信號中。復合色彩信號包含標準單色信號（RS-170或CCIR），并加入了以下成分：

色彩突發：位于后沿，這是提供后續色彩信息相位和幅值參考的高頻場。
色彩信號：這是實際的色彩信息。它由兩個以色彩突發頻率調制到載波的象限成分組成。這些組成部分的相位和幅值決定了每個象素的色彩內容。

視頻信號的另一方面是垂直同步（VSYNC）脈沖。這實際上是在場之間發生的脈沖序列，用于通知顯示器，完成垂直重跟蹤，準備掃描下一場。在每個場中都有幾行是不包含活動視頻信息的。有些只包含HSYNC脈沖，而其他包含均衡與VSYNC脈沖序列。這些脈沖是在早期的廣播電視中定義的，所以從那以后構成了標準的一部分，雖然之后的硬件技術能夠避免部分附加脈沖的使用。在圖5中給出了復合RS-170交叉信號，其中包括垂直同步脈沖，為了簡單起見，下面給出了一個6行幀：

圖5：VSYNC脈沖

應當理解對于從模擬相機得到的圖片，其垂直尺寸（以象素為單位）是由幀接收器對水平視頻行采樣的速率所決定的。而這個速率是由垂直行速率合相機的體系結構所決定的。相機CCD陣列的結構決定了每個象素的大小。為了避免圖像失真，您必須對水平方向，以一定速率進行采樣，將水平的活動視頻場分割為正確的象素點數。下面是RS-170標準的實例：

感興趣參數：

行/幀數：525（其中包括用于顯示的485線；其余是每兩個場之間的VSYNC行）
行頻率：15.734 kHz
行持續時間：63.556微秒
活動水平持續時間：52.66微秒
活動象素/行數：640
現在，我們可以進行一些計算：

象素時鐘頻率（每個象素達到幀接收器的頻率）：
640象素/行 / 52.66 e-6 秒/行 = 12.15 e6 象素/行（12.15 MHz）
活動視頻的象素行長度 + 定時信息（稱為HCOUNT）：
63.556 e-6 秒 * 12.15 e6 象素/秒 = 772 象素/行
幀率：
15.734 e3 行/秒 / 525 行/幀 = 30 幀/秒