色差分量接口

早期電視信號的複合傳送方式在數學上有着根本的限制，一旦亮度與色度複合之後即無法完全分離。因此，在1980年代後期，從專業用的視頻編輯應用當中開始出現了將明度與色度分離記錄與傳送的系統。雖然系統設計上比起復合信號複雜許多，不過顯示器與攝錄像機等設備其實本來就必須將明度與色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電視上面。

此外，在數字信號紀錄與數字電視播送時所使用的數據壓縮處理當中也使用了分量技術的觀念。所以在DVD播放器與機頂盒等產品上，分量輸出是最自然且轉換損失最少的傳送端子 ^[1]  。

分量傳送的視頻有許多種方式，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方式將所有的顏色信息作同等的處理，雖然有最高的畫質，但由於RGB方式對傳輸帶寬和儲存空間的消耗太大，為節省帶寬，使用色差方式來傳送與記錄分量視頻是現在的主流。

色差在設計上利用了“人眼對明度較敏感，而對色度較不敏感”的特性，將視訊中的色彩信息加以削減，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。轉換過後的顏色信息量被刪減了約一半，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。最終的色差數據與RGB數據相比節省了1/3的帶寬。

以上的轉換系數被稱為“色彩數組”，上述的例子為SDTV所使用的數組，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用的規格將色差信號以“CB”“CR”來稱呼，HDTV的話是以“PB”“PR”來稱呼。上記的三原色信號雖然是以伽瑪修正後得到的，但是伽瑪修正特性跟哪一個都是一樣的。還有，基準白色的CIE色度座標是兩者都一樣的。

這3組視頻信號分別是：亮度以Y標註，以及從三原色信號中的兩種——藍色和紅色——去掉亮度信號後的色彩差異信號，分別標註為Pb和Pr，或者Cb和Cr，在三條線的接頭處分別用綠、藍、紅色進行區別。這三條線如果相互之間插錯了，可能會顯示不出畫面，或者顯示出奇怪的色彩來。色差分量接口是模擬接口，支持傳送

480i/480p/576p/720p/1080i/1080p等格式的視頻信號，本身不傳輸音頻信號。

液晶電視的接口分為輸入接口和輸出接口兩種，輸入接口負責接收外來視頻和音頻信號，輸出接口負責向外傳送視頻或者音頻信號。

常見的輸入接口有HDMI接口、DVI接口、VGA接口、色差分量接口、S-視頻接口、AV複合接口、有線電視接口、RS-232C接口等等，此外，一些多媒體娛樂功能豐富的液晶電視產品還配有USB接口、IEEE 1394接口和讀卡器插槽。常見的輸出接口有AV複合輸出接口、多聲道音頻輸出接口、低音輸出接口、光纖音頻輸出接口、同軸音頻輸出接口、打印輸出接口、錄像視頻輸出接口等等。

視頻隨着科技的不斷髮展，視頻技術不斷更新，視頻接口也從最初的TV視頻接口發展到了現在的VGA高清接口，中間也出現了很多各種各樣的視頻接口，下面我們要介紹的是色差分量接口。

從現在使用範圍來説，色差接口使用不是很普遍，主要的原因是一些CRT電視機並沒有提供色差分量的輸入接口。簡單的説，相比過去的AV和S端子，色差是將信號分為紅、綠、藍三種基色來輸入的。

色差接口是按照顏色進行設計的一種接口，我們知道紅、綠、藍是色彩顯示原理中的三種原色，稱為三基色。通過將這3中色彩直接提取出來的畫面將更加的清晰、色彩更加逼真。色差連接還需要獨立的2條音頻線，類似於AV中的紅線和白線，分別負責左右聲道。

圖2示：色差分量接口

細心的用户可能會發現，端口和接口上有一些英文字母，這是代表色差分為逐行和隔行顯示，一般來説分量接口上面都會有幾個字母來表示逐行和隔行的。用YCbCr表示的是隔行，用YPbPr表示則是逐行，如果電視只有YCbCr分量端子的話，則説明電視不能支持逐行分量，而用YPbPr分量端子的話，便説明支持逐行和隔行2種分量了。

現在的電子電視等有2組甚至3組分量接口，稍差一些的電視可能只有一組隔行，比如上面圖2中的電視就是有2組逐行接口。這種接口在DVD、PS2、XBOX、NGC等視頻和遊戲設備上都可以使用，畫質方面要強過S端子。

為了要將影像進行存儲、編輯、以及發送，將之以統一格式處理，避免傳輸過程中有所改變而造成畫質下降，因此規範了分量接口影像信號規格 ^[2]  。

舊名稱為CCIR 601，國際電信聯盟（ITU）所制訂的標準規格。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。雖然色彩成分為RGB 4:4:4跟色差(YCbCr) 4:2:2為既訂的，但是，這裏記錄的是作為廣播放送用的一般的色差方式。

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

由日本電波產業會（ARIB）所規範的1125/60HDTV。對應ITU的國際規格ITU-R BT.709-3 PartII。 由於RGB和色差（YPbPr）分別訂在4:4:4、4:2:2在這裏我們將之以一般播放的色差方式表示。

此規格的機器可連接並行（BTA S-002B）及串列規格（BTA S-004B/SMPTE 292M）的接口。後者為了與SDTV做區分，稱為HD-SDI。此外，也有供BETACAM用的模擬色差方式。

Google畫質效果排序如下 HDMI=DVI >色差YPbPr = VGA ≥ 色差YCbCr > S端子> AV端子