色差分量接口

电视机接口

色差分量（Component）接口采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。色差分量接口一般利用3根信号线分别传送亮色和两路色差信号。

概要

早期电视信号的复合传送方式在数学上有着根本的限制，一旦亮度与色度复合之后即无法完全分离。因此，在1980年代后期，从专业用的视频编辑应用当中开始出现了将明度与色度分离记录与传送的系统。虽然系统设计上比起复合信号复杂许多，不过显示器与摄录像机等设备其实本来就必须将明度与色度分开之后才能显示或记录。采用分量系统将可免除互相复合与分离所造成的画质损失。因此1990年代中期开始也开始普及至家用电视上面。

此外，在数字信号纪录与数字电视播送时所使用的数据压缩处理当中也使用了分量技术的观念。所以在DVD播放器与机顶盒等产品上，分量输出是最自然且转换损失最少的传送端子。

分量传送的视频有许多种方式，例如将三原色直接传送的RGB方式，以及从RGB转换为明度（Y）与色差（Cb/Cr或Pb/Pr）的方式。RGB方式将所有的颜色信息作同等的处理，虽然有最高的画质，但由于RGB方式对传输带宽和储存空间的消耗太大，为节省带宽，使用色差方式来传送与记录分量视频是现在的主流。

色差在设计上利用了“人眼对明度较敏感，而对色度较不敏感”的特性，将视讯中的色彩信息加以削减，转换公式如下：

明度: Y=0.299×R + 0.587×G + 0.114×B色差: Cb=0.564×(B-Y) = -0.169×R - 0.331×G + 0.500×B　 Cr=0.713×(R-Y) = 0.500×R - 0.419×G - 0.081×B

所谓的“色差”即为颜色值与明度之间的差值。转换过后的颜色信息量被删减了约一半，但由于人眼的特性，使得色差处理过后的影像与原始影像的差异很难被察觉。最终的色差数据与RGB数据相比节省了1/3的带宽。

以上的转换系数被称为“色彩数组”，上述的例子为SDTV所使用的数组，HDTV所使用的则是另一个不同的规格（如下述）。

明度: Y=0.2126×R + 0.7152×G + 0.0722×B色差: Pb=0.5389×(B-Y) = -0.1146×R - 0.3854×G + 0.5000×B　 Pr=0.6350×(R-Y) = 0.5000×R - 0.4542×G - 0.0458×B

跟SDTV不一样的地方是，各自做为基准的三原色的CIE色度坐标不一样。因为这样，所以SDTV用的规格将色差信号以“CB”“CR”来称呼，HDTV的话是以“PB”“PR”来称呼。上记的三原色信号虽然是以伽玛修正后得到的，但是伽玛修正特性跟哪一个都是一样的。还有，基准白色的CIE色度坐标是两者都一样的。

色差分量

这3组视频信号分别是：亮度以Y标注，以及从三原色信号中的两种——蓝色和红色——去掉亮度信号后的色彩差异信号，分别标注为Pb和Pr，或者Cb和Cr，在三条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别。这三条线如果相互之间插错了，可能会显示不出画面，或者显示出奇怪的色彩来。色差分量接口是模拟接口，支持传送

480i/480p/576p/720p/1080i/1080p等格式的视频信号，本身不传输音频信号。

液晶电视的接口分为输入接口和输出接口两种，输入接口负责接收外来视频和音频信号，输出接口负责向外传送视频或者音频信号。

常见的输入接口有HDMI接口、DVI接口、VGA接口、色差分量接口、S-视频接口、AV复合接口、有线电视接口、RS-232C接口等等，此外，一些多媒体娱乐功能丰富的液晶电视产品还配有USB接口、IEEE 1394接口和读卡器插槽。常见的输出接口有AV复合输出接口、多声道音频输出接口、低音输出接口、光纤音频输出接口、同轴音频输出接口、打印输出接口、录像视频输出接口等等。

详解

视频随着科技的不断发展，视频技术不断更新，视频接口也从最初的TV视频接口发展到了现在的VGA高清接口，中间也出现了很多各种各样的视频接口，下面我们要介绍的是色差分量接口。

从现在使用范围来说，色差接口使用不是很普遍，主要的原因是一些CRT电视机并没有提供色差分量的输入接口。简单的说，相比过去的AV和S端子，色差是将信号分为红、绿、蓝三种基色来输入的。

色差接口是按照颜色进行设计的一种接口，我们知道红、绿、蓝是色彩显示原理中的三种原色，称为三基色。通过将这3中色彩直接提取出来的画面将更加的清晰、色彩更加逼真。色差连接还需要独立的2条音频线，类似于AV中的红线和白线，分别负责左右声道。

图2示：色差分量接口

细心的用户可能会发现，端口和接口上有一些英文字母，这是代表色差分为逐行和隔行显示，一般来说分量接口上面都会有几个字母来表示逐行和隔行的。用YCbCr表示的是隔行，用YPbPr表示则是逐行，如果电视只有YCbCr分量端子的话，则说明电视不能支持逐行分量，而用YPbPr分量端子的话，便说明支持逐行和隔行2种分量了。

现在的电子电视等有2组甚至3组分量接口，稍差一些的电视可能只有一组隔行，比如上面图2中的电视就是有2组逐行接口。这种接口在DVD、PS2、XBOX、NGC等视频和游戏设备上都可以使用，画质方面要强过S端子。

分量接口影像信号的规格

为了要将影像进行存储、编辑、以及发送，将之以统一格式处理，避免传输过程中有所改变而造成画质下降，因此规范了分量接口影像信号规格。

ITU-R BT.601

旧名称为CCIR 601，国际电信联盟（ITU）所制订的标准规格。为现今标准电视放送规格标准。对应NTSC（525/60）与PAL（扫描线625/50）、对应4:3和16:9纵横比画面。虽然色彩成分为RGB 4:4:4跟色差(YCbCr) 4:2:2为既订的，但是，这里记录的是作为广播放送用的一般的色差方式。

这种规格的机器通常可连接serial digital interface（SDI）规格SMPTE 259M为标准的接口。为了跟HDTV有所区别又称SD-SDI。

BTA S-001B

由日本电波产业会（ARIB）所规范的1125/60HDTV。对应ITU的国际规格ITU-R BT.709-3 PartII。由于RGB和色差（YPbPr）分别订在4:4:4、4:2:2在这里我们将之以一般播放的色差方式表示。

此规格的机器可连接并行（BTA S-002B）及串列规格（BTA S-004B/SMPTE 292M）的接口。后者为了与SDTV做区分，称为HD-SDI。此外，也有供BETACAM用的模拟色差方式。

Google画质效果排序如下 HDMI=DVI >色差YPbPr = VGA ≥ 色差YCbCr > S端子> AV端子

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