电视信号的分量编码

如前所述,由于分量编码的优势以及与黑白电视兼容等原因,国际无线电咨询委员会(CCIR)确定以分量编码的方式作为电视演播室数字编码的国际标准。
  在分量编码中,三个分量分别为
  Y:亮度信号
  U:色差信号1,即(B-Y)
  V:色差信号2,即(R-Y)。
  在分量数字编码过程中,首先要解决的一个根本问题是各个分量的采样频率问题。根据计算和实际测试,
  Y采样频率:13.5MHz
  U、V采样频率为Y的一半,即6.75MHz,
  当各分量的采用频率为以上值时,既能实现各种彩色制式的兼容,也能很好的满足带宽与质量之间的平衡问题。
  为了满足不同应用场合对视频质量的要求,YUV三个分量的采用采样频率是可以有不同的组合的。我们把常见的fY=13.5MHz、fU=fv=6.75MHz这一演播室标准组合称为YUV422采样格式,如果两个色差信号采样频率为3.375MHz,则称为YUV411采样格式,如果两个色差信号与Y信号采样频率一致,则称为YUV444格式。将以上3种采样方式投射到二维的4x4像素平面上,对于YUV422来说,也就等价于每一行中每个像素点均有亮度信号,但UV色差信号每隔一个像素点记录一次值,即相邻的2个像素点共用一组色差信号。
  以实心黑圈表示Y信号,空心白圈表示色差UV信号,那么YUV444和YUV422的图示如下
  电视信号的分量编码
  在实际过程中,由于411的采样方式在进行像素还原时质量较差,这是因为YUV411是在一条线上连续的4个像素共用一组色差信号,相隔的像素点比较多,还原度会比较低,因此出现了YUV420的采样方式,具体如下图所示
  电视信号的分量编码
  除了采样频率外,另一个影响画面质量的参数是量化比特数,即YUV每个参量应该用多少位来描述,每增加或者减少一个比特数,其量化信噪比就增加或者降低6dB。目前我们一般对YUV3个参量均做8bit量化,但在HD和UHD中,推荐使用10bit,现在的摄像机和电视机也一般都支持10bit。