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2025-09-29
视频信号的特点及应用场景
【摘要】：例如，我们欣赏电视节目时，就是电视机将接收的电台信号，还原为图像信号的过程，那么该过程中视频信号就始终贯穿在“处理”的过程中，如亮度、色度信号处理电路等。图6-20 处理数字视频信号的电路及相关信号波形
视频信号是一种包含亮度和色度图像内容的信号，其中还包含行同步、场同步和色同步等辅助信号，这些信号都是对图像还原起着重要作用的。认识这些信号的特征对于检测电路和判别故障是非常重要的。
1.视频信号的基本特点
视频信号简单地说是一种显示图像信息的信号波形，其具体波形形状随图像内容的不同而有所不同，例如，对于普通景物图像，视频信号波形随图像内容的变化而变化；对于标准的彩条图像信号或黑白阶梯图像来说，其输出信号波形基本保持不变。
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黑白阶梯图像及其相应信号波形如图6-16所示。
图6-16 黑白阶梯图像及其信号波形
图6-16a所示为一个黑白阶梯图像标准测试卡。在该图像的上半段，右侧为白色，左侧为黑色，中间从白色到黑色的变换是呈阶梯状逐级加深的。在图像的下半段，左侧为白色，右侧为黑色，由白色到黑色的过渡也是呈阶梯状的。图6-16b所示为将该黑白阶梯图像送入显示器或电视机后测得的信号波形。
这个图像的波形内容为：最下面低的脉冲为行同步信号，旁边的为色同步信号，上面最高的电平是表示白色的图像部分，最低的表示黑色的图像，从白色到黑色的变换在信号表现上是呈阶梯状变化的。由于黑白阶梯图像是由上下两部分组成的，上面部分从左向右是由黑色到白色的阶梯变化，下面部分与上面正好相反，其变化效果是从左向右由白色到黑色。所以在这个波形中呈现为两个阶梯的信号波形，即交叉的两条阶梯的信号波形。
通常，在图像信号中用电平的高低表示图像的明暗，图像越亮电平越高，图像越暗电平越低，白色物体的亮度电平最高，而黑色电平和消隐电平基本相等。
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标准彩条图像及其相应信号波形如图6-17所示。
图6-17 标准彩条图像及其信号波形
图6-17a所示为一个标准的彩条图像测试卡。从左到右颜色的变化依次为白、黄、青、绿、品、红、蓝、黑。图6-17b所示为将该标准的彩条图像送入显示器或电视机后测得的信号波形。
这个图像的波形内容为：从左侧的行同步到右侧最近的行同步为一行信号，头朝下的脉冲是行同步信号；在行同步信号右侧的一小段信号是色同步信号；两组同步信号之间的部分是图像信号，它与彩条测试卡的排列相对应，每一种颜色的彩条信号里面，由4.43MHz的色副载波的相位不同表示不同的颜色；彩条信号最左侧为白信号，白信号是没有色副载波的；彩条信号最右侧，与消隐电平重合的为黑信号。
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普通景物图像及其相应信号波形如图6-18所示。
(https://www.chuimin.cn)
图6-18 普通景物图像及其信号波形
当接收景物图像时，视频信号的波形随景物内容变化。图6-18a所示为一个普通的景物图像。图6-18b所示为将该景物图像送入显示器或电视机后测得的信号波形。
行同步信号是由摄像机在拍摄景物时由编码形成的信号，要在电视机或显示器中对其进行解码，即先将其中的亮度信号和色度信号分离，然后对色度信号进行分解，将色度信号变成色差信号，最后再形成控制显像管三个阴极的RGB信号，才能够在显像管上重现图像信号。
2.视频信号的相关电路及应用
视频信号的应用十分广泛，几乎所有能显示图像的电子产品，如电视机等影音产品中都存在视频信号，其中亮度信号和色度信号处理电路就是处理视频图像信号的电路，即对亮度信号和色度信号分别进行处理，把摄像机拍摄的图像还原出来，这是解码电路的任务。
亮度和色度信号处理电路又是处理视频信号的电路，因为它主要对色度信号进行解码，所以又称为视频解码电路，都是指处理亮度和色度信号的电路，因为亮度信号和色度信号合起来叫视频信号，可能在名称上有些不同但是实质上是一样的。
例如，我们欣赏电视节目时，就是电视机将接收的电台信号，还原为图像信号的过程，那么该过程中视频信号就始终贯穿在“处理”的过程中，如亮度、色度信号处理电路等。
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彩色电视中与视频信号相关的电路及对应的视频信号波形如图6-19所示。
图6-19 彩色电视中与视频信号相关的电路及对应的视频信号波形
图6-19 彩色电视中与视频信号相关的电路及对应的视频信号波形（续）
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除上述电路及相关的视频信号外，很多数码影音产品中还包含有处理数字视频信号的电路，如图6-20所示。
图6-20 处理数字视频信号的电路及相关信号波形（液晶电视机）
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