电视机与PC联姻，不可不知的技术

　　电视机连接PC是一个古老而又热门的话题。事实上，由于电视机没有统一规范，各厂商的产品规格千差万别，使得我们用电视机连接PC时总会出现各种问题。这就是本文关注的核心。需要说明的是：文中所有涉及到的电视机资料都是市场上已经出现过的型号，而厂商有可能根据市场做出更改，不一定和文中叙述完全相同。希望读者注意。

图1 电视机复杂的背后接口，你都会连接吗？

　　视频接口大集合

　　视频接口是电视机连接PC所遇到的一关。本文重点关心以下几类接口技术：复合视频、S端子、色差分量接口、VGA(D-SUB)、DVI、HDMI。下面我们将逐一介绍。

　　1.复合视频接口

　　复合视频接口以模拟方式来传输信号—当PAL或者NTSC制式的彩色信号在传输时，首先确定基本的黑白视频信号，再叠加上颜色脉冲和亮度信号，也就是其名称“复合”的来由。

　　复合视频接口采用音、画分离的传输方式，由Video、Audio-L、Audio-R三个接口组成(图2、图3)。但是Video信号中的色差和亮度信息会互相干扰，并且由于频繁的数模转换，损失了大量信噪比，这就使其发展受到了阻碍。

图2、图3 复合视频接口与插头

　　2.S端子

　　S端子也是我们常用的一种接口。S的意思是Separate(分离)，它将亮度和色彩信号分离 (Y/C分离)传输，有效降低了干扰，提高了视频质量。最基本的S端子是一种五芯4针的接口(接口金属筒为地线，以下通称为4针S端子)，包含了两路视频亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线，后期又发展出更新的7针和9针S端子(图4)。与其他接口相比，S端子的实现成本较低，成像质量较高，因而得到了广泛使用。但是S端子在色彩传输方面仍然是混合传输(Cr和Cb信号混合为一路信号C)，存在一定干扰，不能满足更高清晰度视频传输的需求。

图4 三种不同的S端子

　　3.色差分量端口

　　信号的继续分离和单独传输将获得更优秀的视频效果。色差分量端口认准了这一点，它的传输本质是使R、G、B三原色的信号单独传输。但是为了减少传输带宽和数据存储空间，它还需要处理一下色彩数据，如以下三个公式：

　　R=Y+1.402×(Cr-128)

　　G=Y-0.34414×(Cb-128)-0.71414×(Cr-128)

　　B=Y+1.772×(Cb-128)

　　经过简单的数学处理，三原色信号就可以用亮度信号Y以及两个色差信号Cr、Cb的代数形式表示出来。这就是目前我们看到的色差分量端口的数据传输原理。色差分量端口是目前最优秀的模拟输出端口，PC上常见的VGA接口的基本原理也与其密不可分。

　　色差分量端子规范没有统一，我们在市场上可以看到美国规范的色差分量端子、日本的D端子以及欧洲的SCART端子三种规格(图5)。比较常见的是前两种，而我国主要采用的是美国的规范。并且由于细分了逐行扫描和隔行扫描的高清电视机，又牵扯到电视机本身规格，使得色差分量端口看起来很复杂，这也是我们接驳高清电视机时最容易遇到的问题。

图5 不同国家和地区，使用的色差分量端子也不相同。从左到右分别是美国规范的色差分量端子、日本的D端子、欧洲的SCART端子。

　　4.VGA(D-Sub)接口

　　电脑上使用的VGA接口和色差分量端口有密不可分的关系。VGA接口又称D-Sub接口(图6)，它的信号传输原理基本和色差分量端口相同，只是在其中为了信号的稳定还加入了地线、场频、行频之类的信息。VGA的设置和连接都较简单，在VGA连接效果较差的情况下，我们还可以将VGA的信号转换为色差分量信号来连接设备。

图6 VGA接口