模拟视频信号如何工作

我一直想知道只有一根电线（信号线和地线）如何使整个彩色图像出现在充满数千个像素的屏幕上。这些信号如何工作，什么特性使电视节目呈现出不同的效果？

我曾经在Panasonic的机上娱乐系统上工作，所以我对这种东西有些了解。此说明在技术上不会100％准确（有些命名可能会有些偏离），但我正在尝试编写它，以便任何人都可以理解。希望这种解释有帮助...

其背后的“魔术”可以是以下各项的组合：信号幅度，频率和调制。不同类型的电视和信号的工作方式不同。这就是为什么如果旧电视只有模拟调谐器，则必须有一个转换器盒来接收新的数字信号。但这实际上只是描述了数据如何在信号中呈现。基本上，每个像素的颜色数据逐行，逐像素地发送到电视，并且电视每秒用新数据刷新屏幕很多次。即使视频实际上只是在屏幕上更新的许多静止图像，它们的变化速度也足以使我们感知到它们在运动，因此用了旧术语“运动图像”。

看一下用于测试Wikipedia的视频系统的典型“彩条”信号。

图片本身分为像素的“线”。每个屏幕具有如此多的列和许多行，从而构成了总的屏幕分辨率。此图片中的每种颜色分布在同一行的多个像素上。随附的示波器波形有助于描述此处发生的情况（此图像来自Tektronix）：

此图像显示了两行像素的数据。每行以“同步脉冲”开始，以对齐屏幕和信号。该脉冲（波形的负部分）之后是该行每个像素的数据。这实际上是一个模拟视频：像素数据由信号的幅度和相位表示。您可以将各种颜色视为具有不同最大和最小电压的模拟电压。当一行结束时，另一同步脉冲发出信号通知下一行的开始。视频信号和屏幕需要具有匹配的分辨率（每行像素数）。如果有多余的数据，则将其删除。如果没有足够的数据，则像素共享数据（使图像块状）。

感谢皮特乙为提这样的：

为了阐明有关彩色信号的细节，像素的亮度（亮度）由信号的幅度确定；色度（色相）由色度副载波信号的相位决定。

数字信号有些不同，因为信号是HI或LO。HI的值可能因系统而异。有多种方法可以起作用。有时，已知数量的数据位构成一个携带所有像素数据的数据包（类似于网络通信）。另一种方法是将信号HI持续多长时间与代表不同像素值的LO多久。尽管IR TV遥控器发送的是“控制代码”而不是像素信息，但这是这种工作方式。

可以想象，这一切发生得非常非常快。美国的普通电视每秒更新（屏幕刷新）60次（60Hz），隔行视频更新30Hz。尽管现代电视和高清电视通常刷新频率更高（240Hz以上）。此刷新率意味着每秒每秒更新整个屏幕中的每个像素多次。刷新越多，图片中的细节就越多，尤其是当视频中有很多快速移动的图像（例如追逐序列）时。

不同的电视频道（AIR或Cable）以相同的方法传送到电视，只是基频不同。电视调谐器将选择这些基本频率之一进行显示（选择频道），并将基于基本载波内的调制频率更新像素。代表像素颜色数据的频率比屏幕的实际刷新速度快得多，这是因为每个像素数据必须每秒更新多次，并且正如您所说的那样，有数千个像素。

由于人类只能听到20Hz至20kHz频谱的声音，因此声音数据可以轻松地添加到视频顶部的信号中，并由电视过滤掉，尽管对于“高清晰度声音”，声音信号还是通过一条单独的电视线可以容纳所有数据。

要真正了解发生了什么，您必须理解信号频率，幅度，时分，调制和频谱分析。但是我希望这种解释可以解释其中的一些...

所有模拟电视标准（NTSC，PAL，SECAM等）都是主题的变体，涉及时分多路复用（同步和视频信息）和频分多路复用（亮度，色度和声音）的仔细混合。

此处涉及的细节太多了，但是从NTSC上的Wikipedia文章开始，网络上有很多不错的参考。