电视台多格式视频信号的转换技术研究

谢鹏

摘 要：本文将从當前视频信号的概况出发，对转换多格式的视频信号技术进行分析与探究，希望为相关人员提供一些帮助和建议。

关键词：转换技术;视频信号;电视台

引言：科学技术水平的不断提高与网络技术的快速发展，不同媒体间存在的市场竞争越来越激烈。在这一背景下，电视台要想实现转型升级和长远发展，就应做好视频信号的多格式转换，并能够随时随地利用光盘、web等便携式存储设备进行传播。因此，研究电视台转换多格式的视频信号技术具有一定现实意义。

一、当前视频信号的概况

视频信号的模拟格式分为三种类型，分别是日本与北美等地使用的ntsc制，中国、西欧等地使用的pal制，以及俄国、东欧等地使用的secam制。对于我国广泛使用的pal制，主要是按照三基色的原理使用r、g、b（即红色、绿色、蓝色）三种颜色不同的混合比例进行多种色彩的表示。在摄像机拍摄的过程中，借助电荷耦合器件等光敏器件，把光信号向rgb三基色的信号进行转变。

电视机、监视器之中，也借助rgb信号对三个电子枪生成的电子流进行控制，让其通过撞击荧光屏发光并生成影响。从理论上讲，原始的摄像机信号、监视器、电视机最终的信号皆为rgb信号，这使得记录与传输视频信号时采用rgb信号会让图像的质量大大提高。然而，在具体应用中却并非如此，一方面这会让视频信号自身的带宽大大增加，让设备的有关成本大幅提升，另一方面和部分电视类型无法做到完全兼容。因此，根据特定比例将三基色的信号组合并构成色度信号与亮度信号。

二、转换多格式的视频信号技术

（一）在电视台中常见的视频信号类型

为了有效应用转换多格式的视频信号技术，先要对常见的视频信号类型进行全面的了解。

1.s信号

视频信号中的s信号也叫作s端子视频信号，可以在同一时间输送色度信号、亮度信号这两路信号。该视频信号可以有效分离色度与亮度，这使其具有一定的优越性，充分避免亮度与色度串扰的情况出现。然而，该视频信号没有改变失信亮度带宽，并且应解调色度信号，这使其提升图像质量有限。

2.vs、rgb等信号

在图像之中，所有色彩都是b、g、r这几个基色共同构成的，并通过显示设备实现其兼容，并且，rgb信号最高可以有较大的带宽，其信号质量比分量信号要好，属于高质量显示模拟信号。与此同时，它包括逐行、隔行这两种，逐行的信号质量优于隔行的信号质量。rgb+s信号以rgb信号为基础，分离了g信号内的同步信号，让对应同步复合信号大大增加，有四路信号可以同时展开传输。同步复合信号之中包括垂直同步信号与水平同步信号，一般老设备使用较多。而vs信号与rgb+hs信号以rgb+s信号为基础，可以划分同步复合信号的垂直同步信号与水平同步信号，其插头一般为bnc插头。

3.视频复合信号

在我们平时生活之中，视频复合信号随处可见，信号进行传输的过程中涉及到同步信号、色度、亮度等多方面呢绒。对于视频复合信号来讲，具备5mhz的带宽，而且亮度的信号带宽中包含副载波彩色信号，会在一定程度上干扰其色度与亮度，视频复合信号属于所有视频信号中最初的一种[1]。使用视频复合信号的过程中，需要全面考虑定时问题与频率响应问题，不能对多级解码器进行使用。与此同时，视频复合信号的传输主要介质是具有屏蔽功能的单根同轴电缆，采用了莲花接头与bnc接头，同轴的信号线与插针相连接，且屏蔽网线与外壳公用地相连接。

4.分量信号

通常来讲，分量信号又叫作色差信号，可以在同一时间输送三路信号，分别是by信号、ry信号与亮度，其中，by信号指的是亮度信号与蓝色信号两者差值，ry信号指的是亮度信号与红色信号两者差值。该视频信号也能够分离两色信号，并且无需调制工作，拥有更为逼真的色彩。相比色彩变化，人们视觉对于亮度变化有更为灵敏的感受，从这个角度来讲，把所有带宽都用到亮度信息之中，可用的剩余带宽用到色差信息之中，可以有效提高利用带宽的效率。并且，该视频信号的格式多种多样，能够应用到多个范围领域，逐行的分量信号能够逐行显示，在增加图像质量的同时也提升了图像的稳定性。

（二）转换多格式的视频信号技术原理

在转换多格式的视频信号时，需要严格根据技术原理来进行。应保持视频基带的原有信号频谱，然后内插数字原有信号，让取样数字信号的工作更加快捷。

1.主要的场内差原理

对场频变化而言，不但应转换行，而且应转换场频。静止的图像可利用舍弃转换，运动的图像则不然，这样做会使图像信息出现不同程度的丢失，让运动图像产生跳跃现象、不连续现象等。从这里我们可以看出，一般应使用运动图像不同的场内插方法，有效处理内插的图像，让图像质量得到全面的保证。

2.主要的行内插原理

所谓行内插，通常是将全新取样值插到数字原有取样点间。开展行内插的过程中，一般包括场间的行内插与场内的行内插。其中，场内的行内插借助同一场中相邻行的有关计算，获得内插行的数据图像[2]。进行内插计算的主要相邻行有四行和两行两种，若硬件有较大的计算量，可对更多相邻行进行选取。场间的行内插通过储存上场连接的图像数据，提供给下场图像内插系数数据所需的依据。在该方法中，运动图像比静止图像拥有更好的内插效果。

应用的具体过程之中，工作人员应按照实际状况来判断场间的行内插与场内的行内插，并开展图像的运动检测工作，然后按照帧差的信号大小、运动的情况等方面加以选择。通过图像运动来判断检测电路，观察待处理图像处于静止状态还是运动状态，如果是静止的图像，需要使用场间的行内插。利用以上原理，工作人员可以让清晰度出现劣化现象的概率大大降低。

（三）转换多格式的视频信号主要技术

1.运用变频技术

要想有效转换电视台的视频信号中场频与帧频，离不开变频技术的使用。进行变频的操作之前，垂直像素、水平信号、视频信号不但不能够增加，而且无法进行增加，但是视频信号会增加一定的带宽。总体来看没有根本改善图像自身清晰度。

2.运用去隔行技术

这一技术主要是进行隔行扫描向逐行扫描的转化，进行去隔行之时，给予每场隔行信号两倍行内插，内插应使用非线性内插、行平均、复制等方法，借助行复制，奇偶场两者可以进行更好的合并，有效复制应内插的上场，静止图像使用后会得到非常好的效果。与此同时，行平均算法能够按照内插场位置信号的上或下开展复制，然后在本场之中实施运算，让失真现象的出现概率有效降低，但图像细节有可能存在模糊的情况。

3.转换不同的行频技术

为了全面转换隔行不同的扫描信号，应通过去隔行来处理隔行的扫描信号，随后，将其进行逐行扫描信号的转变，在这一过程中需要对内插技术进行充分利用之后再开展隔行处理，从而实现对应隔行扫描的转换。

结语：总而言之，研究转换多格式的视频信号技术具有十分重要的意义。电视台应对当前视频信号概况有一个全面的认识，了解常见的视频信号类型，掌握转换多格式的视频信号技术原理并通过变频技术、去隔行技术、转换不同的行频技术等进行多格式的视频信号有效转换，从而推动电视台的长期、稳定发展。

参考文献：

[1]本刊记者.全国新闻界组织践行“四力”江苏、河南主题采访活动——山西日报记者闫杰、晋城广播电视台记者龚晨参加了采访活动[J].新闻采编，2018，（06）：45.

[2]胡浩.习近平致信祝贺中央电视台建台暨新中国电视事业诞生60周年强调锐意改革创新壮大主流舆论努力打造具有强大引领力传播力影响力的国际一流新型主流媒体[J].中国广播，2018，（10）：4-5.