H sync-類比視訊CVBS的同步訊號-看懂視訊同步規格

類比視訊訊號又稱為CVBS(Composite Video Baseband Signal),它的每一條掃描線,只有一部分會顯示在螢幕上,也就是Active video,在Active video之前稱為Horizontal Blanking,顧名思義這段區間,不會顯示在螢幕上,這段波形稱為 H sync 具有讓電視同步的作用,才能穩定水平畫面,這部分可參考這篇AV端子-訊號解析-Composite Video訊號原來長這樣。我們先標註一些video波形的專有名詞,請看下圖。

H sync in CVBS
H sync in CVBS

H sync 水平同步訊號

上圖中標註Sync Tip的波形就是水平同步(Horizontal Sync)訊號,它用來讓電視知道哪裡是掃描線的開頭,正確的說法是 H sync 的負緣處為掃描線的開頭。示波器會以這裡為觸發點,電視機也會以這裡作為掃描線的起點。

色彩訊號

在 H sync 右邊有大約8~10個cycle的弦波稱為Color burst,它其實有個中文名稱叫做繫色訊號,只是我從來沒聽人說過中文,大家都直接稱呼color burst,以NTSC的color burst的來說,頻率是3.579545 MHz,以PAL系統來說color burst的頻率是4.43361875 MHz,用來作為active video色彩訊號的比較基準,意思是說後面Active video區段的波形,只要是頻率與Color burst相同,電視就認定是色彩訊號,並且會比對Burst與Active video的相位,比對之後的相位差就是彩色訊號,所以顏色訊號是用相位的角度0~360度來觀察。

聰明的你是否已經想到,是否有可能畫面本身的明暗間隔,轉化成掃描線的訊號時,頻率剛好就落在color burst的範圍內,造成誤判為顏色訊號。沒錯,的確有這種可能,因此在類比電視系統中,若拍攝直條紋的衣服,就非常容易出現色偏。

色偏現象

下面兩張圖都是同一個PAL系統測試畫面,差別只是用色差輸出與CVBS輸出,由於CVBS是將輝度與色彩訊號合併在一起,所以頻率落在4.43MHz的輝度訊號剛好就會被解釋成為彩色,於是就如下面第二張圖出現色偏,這種現象相信各位在某些早期的電視上都看過。

test_pattern_component色差輸出
test_pattern_cvbs
 CVBS輸出,有色偏
以上兩張圖均摘自Comparison of video signal quality

輝度訊號的準位

輝度又稱為亮度Luminance,在Active video內,雖然最高的白色準位是100 IRE,但是黑色Black卻不是0 IRE,黑色它定義為7.5IRE也稱為基礎準位Pedestal ,而0 IRE則定義為Blank空白。當然無論是Black還是Blank他在畫面上都顯示為黑色,但意義上卻有所不同。

有了上面的說明,我再把Video DAC的datasheet貼上來,大家看看是不是有好懂一些,這個chip的暫存器有上百個,我只列兩項給各位參考。

adv7393_datasheet
摘自Analog Device的ADV7390_7391_7392_7393.pdf

 

 

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