【實作實驗室】影音訊號大解密！一次搞懂 AV 端子、色差端子、S 端子

Posted By StrongPiLab on 8 月 10, 2021 in 實作派StrongPiLab, 教學文 | 0 comments

打從電視問世以來，如何讓影像更完美就一直是人類努力的方向，因此在視訊訊號的格式上，也一直不斷在進步。每當有新的 Video 格式出現，就會相應產生不同的端子接頭，也讓我們消費者追個不停，這次就來聊聊這些不同 Video 端子裡面到底放了甚麼東西吧。

類比影像訊號

• 幅 Frame/圖場 Field/掃描線 ScanLine

在介紹各種影像端子接頭之前，我需要先介紹一下傳統的影像訊號是怎麼組成的，所以我要先拿類比電視訊號來做例子，至於數位訊號的 HD/4 K/8 K，基本上非常類似，只是改為數位串流而已。

如下圖是美規 NTSC 影像訊號的一個 Frame，是由一條條的掃描線組成的，共有 525 條線，每秒會有 30 個 frame，每個frame 由兩個圖場組成，分別稱為 Field 1 與 Field 2，有時也稱為基圖場 Odd Field 與偶圖場 Even Field。

NTSC 掃描線格式（圖片來源：實作派提供）

所以如果你拿示波器測量掃描線之間的頻率，它就會是 525*30=15.75 KHz，但說到 Frame 與 Field，你有沒有覺得很莫名其妙？1 個 frame 還要分 2 個 field，真麻煩。這有個歷史背景，因為電視訊號調變之後，在空氣中傳播時每個頻道的頻寬是 6 MHz（NTSC）或 8 MHz（PAL），頻寬有限；為了讓觀看體驗是順暢的，工程師們情願降低一些解析度，但畫面會順暢 2 倍。大家也就這樣看電視看了幾十年，好像也沒甚麼問題。

• 水平同步 H Sync

每條掃描線並非全部都拿來顯示畫面內容，掃描線前面會有一部分拿來做為同步用，用來告訴電視機掃描線的開頭在哪裡，電視才能從那裡開始畫線，下圖就是某一條掃描線的波形，掃描線左邊有個負向的方波稱為 H sync，就是該條掃描線的水平同步訊號，後面 Active Video 的地方才是真正顯示於電視畫面的訊號。