大多數系統設計者選擇視頻設備是基于它的性能是否能滿足精確和清晰地傳遞視頻信號的要求。這篇文章的目的是解釋并從實驗上證明帶寬性能對視頻設備和相關連接的重要性。它將解釋如何基于RGB源和目的地的信號分辨率來確定帶寬的要求。它也指出知道-3dB點(一種生產商用來表示設備性能的典型方式)并不足以確定設備在目的地精確產生信號的能力。
RGB顯示器和顏色
顯示器是通過照明由三個點(一個紅色,一個綠色,一個藍色)組成的象素來產生顏色的。在早期的系統中,一個點要么是開要么是閉。這產生了八種可能的顏色:
全閉(黑色)
紅色開,綠色閉,藍色閉
紅色閉,綠色開,藍色閉
紅色開,綠色開,藍色閉
等。
在現在的系統中可以產生無限種顏色,就象混合顏料一樣-一點紅色,一點綠色,很多藍色。這可以通過改變點的強度來實現。計算機彩色圖形板對每一個象素中的每一點將數字信息轉換為在0.0到0.7V之間的電壓信號,電壓信號的大小決定了它的強度。
紅、綠和藍信號通過不同的電平同時傳送并且顯示器水平掃描屏幕用要求的強度照明每一個象素。等到它到達了水平行的終端,計算機停止產生脈沖直到顯示器開始掃描下一行。這被稱為水平回掃并且它需要一定的時間。當顯示器完成了掃描整個屏幕時,計算機停止傳送脈沖直到顯示器準備從屏幕的上端重新開始掃描。這被稱為垂直回掃并且也需要花費一定的時間。水平和垂直回掃信號都是由彩色圖形板產生并由顯示器做出響應。這些信號可以單獨地以H&V信號從計算機輸出或以S信號一起輸出并且有時與G信號組合在一起(以綠色同步)。
信號頻率
在我們實驗室的一臺計算機被設置成產生1280X1024象素,垂直掃描率是75Hz,水平掃描率是80000Hz。這意味著整個屏幕的象素每秒鐘被點亮75次并且每秒鐘有80000水平線的象素被點亮。這兩個數字是互相依賴的(考慮垂直和水平回掃的關閉時間),也就是說,為了保證每秒鐘點亮所有的象素75次,每秒鐘必須有80000根水平線被點亮。隨后我們還會談到這個問題。
為了更好地理解頻率要求,設想一下在一次水平掃描象素時(1280象素),一個顏色的脈沖流看起來會像什么。
首先設想一個信號(我們選擇藍色)使得第一個象素全開,第二個象素全閉,第三個全開,第四個全閉等等。計算機彩色圖形板將產生如下所示的脈沖流。
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圖2:水平和垂直回掃 |
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圖3:理想的脈沖流 全開,全閉,全開……象素模式 | 圖4:理想的脈沖流。 兩個開,兩個閉模式 |
下一步設想一個信號在整個水平線上實現交替的兩個開,兩個閉模式將導致下列的脈沖流。
我們可以設想相似的組合直到整個線上的象素都處于開的狀態,這將導致一個如下所示的DC信號。