视频信号标准由来

When a transmitter broadcasts an NTSC signal, it amplitude-modulates a radio-frequency carrier with the NTSC signal just described, while it frequency-modulates a carrier 4.5 MHz higher with the audio signal. If non-linear distortion happens to the broadcast signal, the 3.579545 MHz color carrier may beat with the sound carrier to produce a dot pattern on the screen. To make the resulting pattern less noticeable, designers adjusted the original 60 Hz field rate down by a factor of 1.001 (0.1%), to approximately 59.94 fields per second. This adjustment ensures that the sums and differences of the sound carrier and the color subcarrier and their multiples (i.e., the intermodulation products of the two carriers) are not exact multiples of the frame rate, which is the necessary condition for the dots to remain stationary on the screen, making them most noticeable.


绀野木绵季<i@7086.in> 17:13:19
简单说就是：如果正正好好是60的话，在有线电视讯号上会出现类似共振的瑕疵。专业词汇好像叫拍频，两种波进行频率干涉导致瑕疵。

偏移了千分之一的话，最多只能导致抖动噪点，不至于产生明显的artifact 。PAL制式的话好像是没有这种千分之一的，似乎是标准制定之初就已经解决了这些问题了。
这个是出现在有线电视电缆上的问题。顺便，和电网场频60hz也有关系。中国就是50hz所以用pal25 。这个是电视机刚刚引进彩色信号时候的事情了 。至于后来嘛，基本都是不停地兼容以前而已 。



在视频数字化中,亮度信号采样频率的选择应从以下4个方面考虑:

1)首先满足采样定理,即采样频率应大于视频带宽的两倍.设亮度信号带宽By是6MHz,则有fs>=2B=12MHz

2)为保证采样结构是正交的,采样频率fs应是行频率fH的整数倍,即fs=n*fH

3)为 了便于国际间交流,亮度信号采样频率的选择还必须兼顾国际上不同的扫描格式.现行的扫描格式主要有PAL和SECAM的625行/50场和NTSC的 525行/60场两种.它们的行频率分别为15625Hz和15734.265Hz,这两个行频的最小公倍数约为2.25MHz,也就是说采样频率应是 2.25MHz的整数倍,即fs=m*2.25MHz,其中,m为整数.

4)编 码后的比特率Rb=fs*n,其中n为量化比特率.从降低码率考虑,fs越接近2B越好.在ITU-R601建议中,m=6,亮度信号采样率fs为 13.5MHz.对于625行/50场扫描格式的亮度信号来说,每行的采样点数为13.5*10exp6/15625=864,对于525行/60场扫描 格式的亮度信号来说,每行的采样点数为13.5*10exp6/15734.265=858



至于上面提到的15734.265这个值的由来,我查找了相关的资料,如下:

3-2下拉变频：

      电影电视节目制作的标准都是24P/s的，而电视播放信号大都和当地的交流电的频率一致，隔行扫描来说，60hz交流电的国家是30P/s，50hz交流电的国家是25p/s，就美国来说，是隔行扫描，30P。
为了满足电视播出的需求，24P标准信号采用将第一帧转换成3个全屏隔行信号，而第二帧转换成2个全屏隔行信号，每2帧一个循环。这样就满足了电视播放的30P，或者隔行60P的播出要求。这就是3-2下拉变频。

23.976P是什么？

节目制作的24P，有两个版本，一个是电影行业采用的24P，另一个是用于电视制作的23.976P。
23.976P经过3-2下拉变换后的场频就是59.94Hz，不过由于习惯的原因仍然经常把23.976P称为“24P”。

为什么是23.976P？

　　电视的场或帧频一般都是与当地电网频率相同的，美国播出黑白电视时其场频也是60Hz，与电网频率相同。

    但恰恰是NTSC彩色电视广播后其场频改为59.94Hz，降低了千分之一。

    改变场频的原NTSC的彩色副载波频率采用了1/2行频间置，为了避免彩色副载波与原有兼容黑白因是信号的亮度信号和音频载波之间的相互干扰，各种频率之间必须满足下述关系：

1：   彩色副载波是二分之一行频的整倍数（1/2行频间置）
2：   音频载波是行频的整倍数

　　为满足NTSC彩色信号与原黑白电视信号的兼容性要求，音频载波频率不能更改，还是4.5 MHz

好了，下面我们看一下NTSC信号的频率选取方式：

    行频取 4.5MHz / 286 = 15,734 Hz，黑白电视是15,750 Hz，兼容
    帧频取 15734 / 525 = 29.97 Hz，黑白电视是30 Hz，兼容
    场频取 29.97 x 2 = 59.94 Hz，黑白电视是60 Hz，兼容
    所有频率均同比下降千分之一（F / 1.001）

    在采用NTSC的国家和地区，为满足标准清晰度与高清晰度电视信号相互转换的要求，高清晰度电视采用了与NTSC相同的场频59.94Hz，因此与60Hz相比所有相关频率均同比下降千分之一，
    取样频率由74.25 MHz下降为74.25 MHz / 1.001 = 74.176 MHz
    行频由67.5 KHz下降为67.5 KHz /1.001 = 67.433 KHz
    场频由60 Hz下降为60 Hz /1.001 = 59.94 Hz

这就是59.94hz场频信号的来源，说简单了，就是60hz降低1/1000