色差端子

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一個典型的色差端子，以三條RCA端子線路組成

色差端子 (Component Video Connector，簡體中文譯為分量接口')是把模拟视频中的亮度，色度，同步脈衝分解開來各自傳送的端子。

[编辑] 概要

早期電視訊號的複合傳送方式（參見AV端子）在數學上有著根本的限制，一旦明度與彩度複合之後即無法完全分離。因此，在1980年代後期，從專業用的視訊編輯應用當中開始出現了將明度與彩度分離紀錄與傳送的系統。雖然系統設計上比起複合信號複雜許多，不過顯示器與攝錄影機等裝置其實本來就必須將明度與彩度分開之後才能顯示或記錄。採用分量系統將可免除互相複合與分離所造成的畫質損失。因此1990年代中期開始也開始普及至家用視訊機器上面。

此外，在數位信號紀錄與數位電視播送時所使用的資料壓縮處理當中也使用了分量技術的觀念。所以在DVD播放機與數位視訊轉換盒等產品上，分量輸出是最自然且轉換損失最少的傳送端子。

分量傳送的視訊有許多種方式，例如將三原色直接傳送的RGB方式，以及從RGB轉換為明度(Y)與色差(Cb/Cr或Pb/Pr)的方式。RGB方式將所有的顏色資訊作同等的處理，雖然有最高的畫質，但由於RGB方式對傳輸頻寬和儲存空間的消耗太大，為節省頻寬，使用色差方式來傳送與紀錄分量視訊是現在的主流。

色差在設計上利用了「人眼對明度較敏感，而對彩度較不敏感」的特性，將視訊中的色彩資訊加以削減，轉換公式如下：

明度: Y =                0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
色差: Cb= 0.564*(B-Y) = -0.169*R - 0.331*G + 0.500*B
　　  Cr= 0.713*(R-Y) =  0.500*R - 0.419*G - 0.081*B

所謂的「色差」即為顏色值與明度之間的差值。轉換過後的顏色資訊量被刪減了約一半，但由於人眼的特性，使得色差處理過後的影像與原始影像的差異很難被察覺。最終的色差資料與RGB資料相比節省了1/3的頻寬。

以上的轉換係數被稱為「色彩陣列」，上述的例子為SDTV所使用的陣列，HDTV所使用的則是另一個不同的規格（如下述）。

明度: Y =                 0.2126*R + 0.7152*G + 0.0722*B
色差: Pb= 0.5389*(B-Y) = -0.1146*R - 0.3854*G + 0.5000*B
　　  Pr= 0.6350*(R-Y) =  0.5000*R - 0.4542*G - 0.0458*B

跟SDTV不一樣的地方是，各自做為基準的三原色的CIE色度座標不一樣。因為這樣，所以SDTV用的規格將色差訊號以「Cb」「Cr」（正確應該是各自的尾字以small caps「CB」「CR」）來稱呼，HDTV的話是以「Pb」「Pr」（同じく「PB」「PR」）來稱呼。上記的三原色訊號雖然是以伽瑪修正後得到的，但是伽瑪修正特性跟那一個都是一樣的。還有，基準白色的CIE色度座標是兩者都一樣的。

[编辑] 色差端子影像訊號的規格

撮像から記録・編集・伝送をへて表示するまで統一的なフォーマットで処理し、途中で変換に伴う画質劣化が生じないよう、コンポーネントデジタル映像信号の規格が定められている。

[编辑] ITU-R BT.601

舊名稱為CCIR 601、國際電信聯盟(ITU)制訂的標準規格。為現今標準電視放送規格標準。對應NTSC (525/60)與PAL (掃描線625/50) 、對應4:3和16:9縱橫比畫面。雖然色彩成份為RGB 4:4:4跟色差(YCbCr) 4:2:2為既訂的，但是，這裡記錄的是作為廣播放送用的一般的色差方式。

• 成分 : 輝度(Y)、色差（Cb或Cr）
• 取樣頻率 : 13.5MHz(Y)和 6.75MHz(Cb,Cr)
• 取樣方法 : 4:2:2（色差Cb與Cr取樣頻率都只有亮度取樣頻率的一半, Y:Cb:Cr=4:2:2）
• 量子化数 : 標準8bit、擴張10bit

這種規格的機器通常可連接serial digital interface(SDI)規格 SMPTE 259M 為標準的interface。為了跟HDTV有所區別又稱SD-SDI。

[编辑] BTA S-001B

ARIB（電波産業会）が規格化した1125/60方式のHDTV向けの規格である。ITUの国際規格 ITU-R BT.709-3 PartIIに対応する。 色成分はRGB 4:4:4と色差(YPbPr) 4:2:2とが既定されるが、ここでは放送用として一般的な色差方式を記す。

• 成分 : 輝度(Y)、色差（PbおよびPr）
• サンプリング周波数 : 74.25MHz(Y)および37.125MHz(Pb,Pr)
• サンプル方法 : 4:2:2（色差Pb,Prは輝度の半分の頻度でサンプルする）
• 量子化数 : 8ビットまたは10ビット（S-002Bで既定）

この規格の機器はパラレル規格（BTA S-002B）およびシリアル規格（BTA S-004B／SMPTE 292M）のインターフェースで接続可能である。後者はSDTV用と区別してHD-SDIともいう。 このほか、BETACAM用などのアナログコンポーネント方式もある。