高清解码还须高清输出 艾诺学堂视频输出篇

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自从以720P、10Mb码流、绝无色块三大要素为核心的高清MP4标准出现后，高清MP4与普通MP4之间初步确立了实质性区分，高清MP4也有了相对明确的定义。不过，信息不对称以及市场还没完全规范等原因，导致大部分消费者对高清MP4的认知还停留在比较模糊的阶段，艾诺高清MP4学堂系列文章应时而生。第一期，我们先不谈大家较为熟悉的视频分辨率、码流率等，而谈高清MP4与普通MP4最重要区别之一，但又最容易被消费者忽略的视频输出。目前，液晶技术日新月异，大量高清、全高清电视涌现，高清MP4作为具有超强解码能力的播放器，与这些外部显示设备连接，才能进一步延展娱乐应用，为用户奉上环环相扣的高清生活。因此，只有同时支持高清解码以及高清输出的MP4，才能称之为真正意义上的MP4，而要实现高清输出，高清MP4必备两大接口——色差分量或是HDMI。


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( R" m% `2 q! s0 j　　当红炸子鸡 色差分量
$ Y* k6 ], f* _　　色差分量接口称为分量视频接口，又叫3RCA，即把色度（C）信号里的蓝色差（b）、红色差（r）分开发送，其分辨率可达到720线以上。其接口采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出，一般利用3根信号线分别传送亮色和两路色差信号。这3组信号分别是，亮度以Y标注，以及从三原色信号中的两种——蓝色和红色——去掉亮度信号后的色彩差异信号，分别标注为Pb和Pr，或者Cb和Cr，在三条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别。我们经常在投影机或高档影碟机上看到的，类似YUV、YCbCr、Y/B-Y/B-Y等等的接口标识，虽然标记方法与接头外形各有千秋，但都属于色差分量端口。

, I; [7 @9 s! x. u0 X/ u; ^没有高清输出，何来纤毫毕现
* w; P4 F: c/ [0 k3 X) A　　对于模拟视频信号来说，衰减是不可避免的现象，所以信号分离度越高的信号清晰度就越高。色差输出就是把色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合译码并再次分离的过程，也保持了色度信道的最大带宽，只需要经过反矩阵译码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号信道，避免了因繁琐的传输过程所带来的影像失真，从而能够轻松实现720线以上高解析度、高清效果。
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左起绿、蓝、红三条为色差分量接口，右起白、红两条为音频接口
- v5 g5 `/ B- h( p4 Q$ B( w2 {　　透过色差分量端子，可以提高输入信号品质，可以输入多种等级讯号，从最基本的480i到倍频扫描的480p，甚至720p、1080p等等，都是要通过色差输入才有办法将信号传送到电视当中。对于只有352×288分辨率的VCD来说，传统的最高能够支持480i清晰度的AV复合接口与S端子足够支持，但对于720P以上高清视频来说，则只有色差分量以上的接口，才能真正实现高清输出。普通MP4之所以视频输出不佳，效果与VCD相差无几，除了本身不能实现高清解码外，很重要的一个原因就是采用的是AV复合输出，而不是色差分量。
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7 e9 Y- {' ?& s0 m) _" z720P高清视频的输出效果
- r' t/ o% W; Y( M　　由于技术成熟效果出色成本低廉，色差分量接口广泛流行于视频生活的方方面面，输出设备方面，大部分显卡、DVD碟机均支持有色差分量输出，而像索尼PS2、微软XBOX等热门的游戏机，也提供有色差分量接口，让玩家获得更逼真的游戏画面，风靡全球的PSP，更是舍弃了其它输出端子而仅仅保留了色差分量输出，色差分量输出的在高清应用中的分量，可见一斑。输入设备方面，大部分电视机可以没有其它接口，但必然提供了色差分量输入口，配合各种输出设备，用户要享受720P级别的高清享受，可谓轻而易举。

电视产品的色差分量输入口，必须和色差分量线颜色对应连接
　　举一个简单例子，用同一台DVD碟机播放，通过AV复合或者S端子输出到电视上的视频效果，与通过色差分量输出到电视上的视频效果，后者的画质清晰度、色彩表现力都出类拔萃，前者只能望其项背。而用XBOX玩游戏，AV复合或者S端子的效果同样难以与色差分量相媲美。
　　显而易见，色差输出的接口方式是目前模拟的各种视频输出接口中最好的一种之一，也是目前高清MP4最理想输出接口的选择。
9 h# {1 @7 ]1 o! R) h! v4 h! \9 P未来的国王 HDMI
/ |, q8 L. P  y7 r1 n# p* ?　　虽然是目前模拟信号传输领域中最高级别的一种，但色差分量毕竟是模拟输出，要完完全全发挥高清的优势，还得依靠全无损的数字传输，HDMI就是其中的佼佼者。HDMI是新一代的多媒体接口标准，全称是High-Definition Multimedia Interface，中文意思为高清晰多媒体接口，该标准由索尼、日立、松下、东芝、飞利浦、Silicon image、Thomson (RCA)等7家公司在2002年4月开始发起的。其产生是为了取代传统的DVD碟机、电视及其它视频输出设备的已有接口，统一并简化用户终端接线，并提供更高带宽的数据传输速度和数字化无损传送音视频信号。作为最新一代的数字接口，HDMI已经广泛应用于各种数码产品上，不管是平板电视、DVD碟机、高清播放机，还是投影仪、数码摄像机、液晶显示器，以及蓝光DVD和HD DVD，都少不了HDMI数字信号接口的身影。

* W$ J6 d' P4 ^8 c& O1 @# DHDMI输出输入接口
: _4 M) Q' k. p' U4 \! E: _3 d　　HDMI是首个支持在单线缆上传输，不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口，即具备了在一条数据线上同时传送影音信号的能力，因此人们也习惯把HDMI称为高清一线通。HMDI支持多种方式的视频编码，通过对3个TMDS数据信息通道的合理分配，既可以传输RGB数字色度分量的4：4：4信号，也可以传输YCbCr数字色差分量的4：2：2信号，最高可满足24位视频信号的传输需要。

. K" G1 _4 z, [7 d( F9 k! @* o" @带HDMI的设备
　　最新的HDMI1.3规范最高带宽可以达到4.95Gbps，实际视频信号传输带宽接近4Gbps，而现在最高规格的高清视频格式1080p所需的带宽仅仅为2.2Gbps，因此HDMI拥有的充足带宽不仅可以满足现在高清视频的需要，在今后相当长一段时间内都可以提供对更高清晰度视频格式的支持。
, d0 y8 w& _8 \' n+ C3 h4 b　　除了高的视频信号带宽之外，HDMI还在协议中加入了对音频信号传输的支持，形成了业界首个单线缆多媒体接口协议。HDMI的音频信号不占用额外的通道，而是采用和其他辅助信息一起组成数据包，利用3个TMDS通道在视频信号传输的消隐期，以岛屿数据的形式传送。即使在传输1080p（60Hz）的视频信号的时候，还可以提供最高8路，每路采样频率192kHz的高质量音频信号，相比之下，CD音频制式44.1kHz的两声道信号，以及最新的DVD－Audio音频格式96kHz的6声道信号，就相形见绌了。
2 P8 t: l8 K+ i: r% r' V　　不过，由于成本较高，带HDMI接口的产品普遍价格比较贵，例如，带HDMI的DVD要价千元左右，带HDMI的显卡、笔记本或者是电视机，要卖贵几百元甚至上千元，无论是对生产商还是消费者来说，都不见得是一件好事。况且，要实现HDMI的优势，用户的播放设备与显示设备均需要带有HDMI接口，对于用户来说，所增加的负担并不是每个人都能承受得起的。
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带HDMI的产品普遍较贵
7 z; {( l( Y0 l0 m7 h! }4 v　　从长远来看，HDMI必然是高清MP4的发展趋势，但就现阶段的市场情况，尤其是高清MP4而言，要实现高清视频输出，色差分量显然是更明智更适当的选择。
+ I+ O: Q8 D& u3 d& l( V) v, y9 V　　明日黄花 AV复合/S端子
　　当然，说到视频输出，就不得不提大家更加熟悉的AV复合输出端口以及S端子了。AV复合（Composite）视频接口是目前在视听产品中应用得最广泛的接口，属模拟接口，该接口由黄、白、红3路RCA接头组成，黄色接头传输视频信号，白色接头传输左声道音频信号，红色接头传输右声道音频信号。AV复合视频接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV接口的传输仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。 一般来说，AV视频大概能够实现350-450线左右的解析度，这个解析度，对于高清标准来说，是远远不够的。目前，绝大多数支持视频输出的普通MP4，均采用AV复合接口。

AV复合视频线，黑色为视频，红、黄为音频
" ]( ~- N9 w2 ^5 ^1 N6 R+ ]7 ^- }　　S端子，即分离式影像端子S-video（Separate Video），则是AV接口的一个“改革”，它实际上是一种五芯接口，由视频亮度讯号Y和视频色度讯号C和一路公共遮罩地线组成。相比之下，S-Video分离传输了AV视频信号中的亮度信号与色度信号，并且还为它们设置了专门通道，大大减少了二者之间所产生的干扰。但S-Video仍然还有缺陷，那就是色度信号没有分开，仍需要电视机将色度信号还原成三基色后才能成像。一般来说，S-Video能够实现400-500线左右的解析度，S-Video仍然不是我们最理想的传输接口。实际上，色差分量正是基于S端子不能分离色度信号的缺点改造而来，因此，色差分量的输出效果优胜于S端子，是毋庸置疑的。
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最上方的端口即S端子
　　后记：
　　至于诸如DVI、DisplayPort等接口，由于与高清MP4的输出应用相距较远，因此就不一一介绍了。总的来说，模拟视频信号色差分量是最好的，要实现720P级别的高清解码，必须支持色差分量输出，而s-video就差了很多，至于复合信号，则是最差的；就数字视频信号来说，HDMI显然是最好。从输出能力上看，色差分量与HDMI才是高清MP4或全高清MP4的标准视频输出接口配置。从高清MP4的发展情况来看，色差分量将是现阶段高清MP4视频输出接口的主流，用户通过支持“色差分量高清输出+720P高清解码”的高清MP4，配合高清晰度电视，就能获得720p以上的高清享受了。
1 f! F) T3 F3 W6 ~3 P　　简单来说，带AV复合输出的普通MP4得到的是VCD般的输出效果，带色差分量的高清MP4得到的是DVD般的输出效果，有了带色差分量输出的高清MP4，还是让我们忘记AV复合输出的普通MP4吧。关注艾诺高清MP4产品，你将会对色差分量输出接口有更深刻了解。