大多数系统设计者选择视频设备是基于它的性能是否能满足精确和清晰地传递视频信号的要求。这篇文章的目的是解释并从实验上证明带宽性能对视频设备和相关连接的重要性。它将解释如何基于RGB源和目的地的信号分辨率来确定带宽的要求。它也指出知道-3dB点(一种生产商用来表示设备性能的典型方式)并不足以确定设备在目的地精确产生信号的能力。
RGB显示器和颜色
显示器是通过照明由三个点(一个红色,一个绿色,一个蓝色)组成的象素来产生颜色的。在早期的系统中,一个点要么是开要么是闭。这产生了八种可能的颜色:
全闭(黑色)
红色开,绿色闭,蓝色闭
红色闭,绿色开,蓝色闭
红色开,绿色开,蓝色闭
等。
在现在的系统中可以产生无限种颜色,就象混合颜料一样-一点红色,一点绿色,很多蓝色。这可以通过改变点的强度来实现。计算机彩色图形板对每一个象素中的每一点将数字信息转换为在0.0到0.7V之间的电压信号,电压信号的大小决定了它的强度。
红、绿和蓝信号通过不同的电平同时传送并且显示器水平扫描屏幕用要求的强度照明每一个象素。等到它到达了水平行的终端,计算机停止产生脉冲直到显示器开始扫描下一行。这被称为水平回扫并且它需要一定的时间。当显示器完成了扫描整个屏幕时,计算机停止传送脉冲直到显示器准备从屏幕的上端重新开始扫描。这被称为垂直回扫并且也需要花费一定的时间。水平和垂直回扫信号都是由彩色图形板产生并由显示器做出响应。这些信号可以单独地以H&V信号从计算机输出或以S信号一起输出并且有时与G信号组合在一起(以绿色同步)。
信号频率
在我们实验室的一台计算机被设置成产生1280X1024象素,垂直扫描率是75Hz,水平扫描率是80000Hz。这意味着整个屏幕的象素每秒钟被点亮75次并且每秒钟有80000水平线的象素被点亮。这两个数字是互相依赖的(考虑垂直和水平回扫的关闭时间),也就是说,为了保证每秒钟点亮所有的象素75次,每秒钟必须有80000根水平线被点亮。随后我们还会谈到这个问题。
为了更好地理解频率要求,设想一下在一次水平扫描象素时(1280象素),一个颜色的脉冲流看起来会像什么。
首先设想一个信号(我们选择蓝色)使得第一个象素全开,第二个象素全闭,第三个全开,第四个全闭等等。计算机彩色图形板将产生如下所示的脉冲流。
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图2:水平和垂直回扫 |
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图3:理想的脉冲流 全开,全闭,全开……象素模式 | 图4:理想的脉冲流。 两个开,两个闭模式 |
下一步设想一个信号在整个水平线上实现交替的两个开,两个闭模式将导致下列的脉冲流。
我们可以设想相似的组合直到整个线上的象素都处于开的状态,这将导致一个如下所示的DC信号。