电视台多格式视频信号的转换

谭丽芳

随着互联网技术的发展和应用，媒体之间的竞争逐渐加剧。电视台在发展过程中出现了多种格式的视频信号，对多格式视频信号的转换进行研究，借助数字化技术实现视频信号的快速转换和传播。视频信号在发展过程中出现了复合视频信号、S-VIDEO、VGA、DVI、HDMI。高清视频的出现给人们的视觉和听觉带来强烈的冲击，使人们感受到更加逼真的现场效果。因此，应当加强对电视台多格式视频信号转换的研究，满足人们对电视观看的需求，促进电视台事业的发展[1]。

1 电视台视频信号种类的分析

1.1 复合视频信号

复合视频信号是生活中比较常见的视频信号，在传输信号中能够对亮度、色度以及同步信号进行包含。在复合视频信号中其带宽只有5MHz，彩色副载波信号在亮度信号的带宽中，对亮度和色度造成干扰，复合视频信号是最初的视频信号。复合视频信号使用时需要对其频率响应以及定时问题进行考虑，避免使用多级解码器。复合视频信号使用单根带屏蔽的同轴电缆作为传输介质，采用BNC接头和莲花接头，插针和同轴信号线连接，外壳公用地和屏蔽网线连接。

1.2 S视频信号

S视频信号又被称作S端子信号，能够同时进行两路信号的传送：亮度信号和色度信号。此种视频信号能够将亮度和色度进行分离，因此，其图像的质量比复合视频信号要好，色度和亮度之间的串扰现象也不存在。但是由于此种视频失信的亮度带宽并没有改变，色度信号依然需要解调，因此，图像质量的提高是非常有限的。

1.3 色差信号

色差信号也被叫做分量信号，能够同时进行三路信号的传送：亮度、R-Y信号（红色信号和亮度信号的差）、B-Y信号（蓝色信号和亮度信号的差）。此种信号也是对亮色信号进行分离，此种信号不需要进行调制，其色彩更加逼真。人类的视觉是亮度细节的变化感受要比彩色的变化更加灵敏，因此，将整个带宽用于亮度信息，剩余可用带宽可以用于色差信息，促进带宽利用率的提高[2]。色差信号也有着不同的格式，在不同的范围中使用。同时逐行色差信号具有逐行显示功能，图像的质量更高，更稳定。

1.4 RGB信 号、RGB+S信 号 和RGB+HS、Vs信号

图像中的各种色彩由R、G、B三种基色组成的，显示设备主要能够对其进行兼容，RGB信号的带宽可以到几十兆，RGB信号的质量高于色差信号，是一种质量好的模拟显示信号。同时，RGB信号也分为隔行和逐行两种，并且逐行信号的质量比隔行信号要好。RGB+S信号其基础是RGB信号，对G信号中的同步信号进行分离，并且增加相应的复合同步信号，一共存在四路信号进行传输。在复合同步信号中有水平和垂直同步信号，通常在一些老设备中进行使用。RGB+Hs、Vs信号的基础是RGB+S信号，对复合同步信号进行水平同步信号和垂直同步信号的划分，通常采用BNC插头。

1.5 全数字信号和HDCP协议

HDCP协议对数字信号设备在未来的应用有着深远的影响，作为一项加密技术，促进软件和硬件的融合，对数字内容进行读取。HDCP是一项重要的环节，能够对盘片本身进行加密，同时需要播放设备以及播放软件和HDCP进行融合，呈现出更加高清的效果。

2 电视台多格式视频信号转换的基本原理

在对原视频基带信号频谱进行保持的同时，对原数字信号进行内插，可以提高数字信号的取样频率。

2.1 行内插

行内插主要是在原数字取样点之间插入新的取样值。在行内插中可以分为场内行内插和场间行内插。场内行内插主要是用同一场的相邻行，通过相应的运算得出内插行图像数据的方式。参与内插运算的相邻行可以是两行或者四行，硬件运算量足够大，可以选择更多的相邻行。场间行内插是对上一场的图像连接数据进行储存，并且给下一场的内插系数的图像数据作为依据。此种方式的静止图像的内插效果比运动图像的内插效果好。

在实际使用的过程中，需要根据情况对场内行内插和场间行内插进行判断，对图像进行相应的运动检测，并且根据图像的运动情况（图像帧差信号的大小）对其进行选择。根据图像运动检测电路的判断，待处理图像是运动还是静止，运动图像采取数字滤波器的场内行内插，静止图像采取场间行内插。通过这样能够减少清晰度的劣化情况。

2.2 场内插

针对场频的变换来说，不仅仅需要实现行的变换，同时还需要对场频进行转换。采取简单的舍弃转换，对于静止图像来说可以实现，但是对于运动图像来说，就会造成图像信息的丢失，使得运动图像出现不连续以及跳跃现象。因此，通常采取不同的运动图像场内插方式，对内插图像进行相应的处理，保证图像的质量。

3 电视台多格式视频信号的几种转换技术

3.1 去隔行技术的应用

此种技术是把隔行扫描转换成逐行扫描，在去隔行的过程中可以对隔行信号的每一场进行2倍的行内插，原奇数行内插偶数行，偶数行内插技术性。内插可以采取复制、行平均或者非线性内插的方式。行复制能够促进奇偶场的合并，对需要内插的前一场进行复制，对静止图像具有较好的效果。行平均算法可以根据内插场上下位置信号进行复制，并且在本场进行运算，能够减少失真情况，不过图像细节会出现模糊现象。

3.2 变频技术的应用

在对电视视频信号的帧频和场频进行相互转换的过程中，需要对变频技术进行利用。在变频前，视频信号、水平像素以及垂直像素不能增加也无法增加，视频信号的带宽会有所增加，对图像的清晰度没有根本上的改善。

3.3 不同行频之间的转换

在对不同隔行扫描信号进行转换时，需要对隔行扫描信号进行去隔行处理，之后转换成逐行扫描信号，运用内插技术进行逐行扫描的转换，再进行隔行处理，转换成相应的隔行扫描。

4 结语

随着电视行业的发展，电视台软件和硬件都在不断的发展和革新。针对不同的节目需要配置相应的系统、软件和硬件，满足电视台对不同栏目信号的制作需求，能够提高电视台节目生产和制作的效率，促进传播范围的扩大，有效地节约成本，加强多格式视频信号转换技术的研究，满足不同的社会需求，促进电视传播事业的发展。

参考文献：

[1]高平.详解视频格式种类与转换方法[J].现代电视技术,2012(S1):51-52.

[2]张伟,王浩.常用视频信号格式及接口分析[J].有线电视技术,2013(3):97-102,120.