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【實作實驗室】AV 端子訊號解析,原來 Composite Video 訊號長這樣

   
作者:實作派

影音產品一般都會有 AV 端子,分別有紅白黃三種顏色的梅花端子(RCA connector),其中黃色的 AV 端子是類比視頻訊號,紅色與白色的端子分別為右聲道與左聲道。

雖然 AV 端子已經要被 HDMI 給取代了,但是以通訊技術來說,AV 端子可說是類比通訊技術的大集合,(這邊我先給各位基本概念,詳細介紹請參考影音訊號-大解密-AV端子/色差端子/S 端子/VGA/HDMI)。

本篇要講的是黃色 RCA connector 裡的視訊訊號,它的電子訊號格式稱為 Composite video baseband signal(CVBS),這種訊號格式由於還沒經過 RF 射頻調變,因此稱為基頻訊號 Base band signal。

把 color bar 訊號的黃色 AV 端子接上電視後,可以看到如下畫面:

AV 端子的電視畫面—測試訊號(圖片來源:實作派提供)

AV 端子—畫面格式

實際上類比電視畫面是由映像管內的電子槍,射出一條電子束打在螢幕上發光而來的,並且是由左到右、由上到下,一條條掃描出來湊成一個畫面,每一條線稱為一個 Scan Line(雖然現在使用映像管的電視已經很少見了,但是解讀 composite 訊號的方式是相同的)。

這些 Scan Line 並不是每一條都是畫面的內容,有少部分是拿來當作同步用的,所以除了看得到的畫面訊號之外還包含了螢幕上看不見的水平同步(H sync)與垂直同步訊號(V Sync),其中 V Sync 包含在VBI(Vertical Blanking Interval)之內。這些同步訊號是用來讓電視機辨認哪裡是畫面的開頭,電視才能準確地把畫面從左上角開始掃描在映像管上,如此一來,畫面才會穩定,否則畫面會歪掉。

下面這張圖代表一個電視畫面,是由每條掃描線疊起來形成的,每條 scan line 都是從左邊的 H sync 開始,讓電視知道該準備畫線了,右邊接續的紅線與藍線波形是表示畫面內容,這段波形會顯示在螢幕上稱為 active video,直到畫面右方結束。

畫面上方有一條 VBI 的區間,這是屬於 Line 1~Line 21 的範圍,螢幕上看不到,因為它的功用是告訴電視該準備畫第一條線了,主要用來做垂直同步(V Sync),所以不會顯示在畫面上。

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Author: StrongPiLab

實作派電子實驗室(StrongPiLab)是一個著重知識與經驗的實作交流媒體,提供工程師們理論外的實務經驗,主要傳達電子產品與家電用品的正確操作概念與生活小常識、解說各種測試手法的技巧。

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