Second, get a video
We already know how to play the video, so the video is how to get it? Film shot by the imaging project the picture onto the screen in the film obtained. Obtaining video pictures, and the film forming similar manner, except that the projection screen on the imaging sensor, the sensor then converts the image information to the screen. As shown, the camera is the way to ingest the video screen. The three inductors each camera capturing the red, green, and blue information; if the sensor is a camera, three kinds of light that are captured on a completed inductor. There are major sensors both CCD and CMOS, they have different principles, but doing the same thing.
① Camera
We already know the principles television imaging, video imaging to understand again is very simple. As shown, the camera converts captured images into red, green and blue information, then the red, green and blue information to the TV, the TV put them projected on the screen, the video system work is complete. Haha, very simple. This is the core principle of video systems: the screen into RGB, RGB and then reduced to the screen. Other theories video systems are deployed around the core, the core holding, we can easily understand the other appears to be very complex video works.
Camera to convert the footage into RGB, RGB and then passed to the TV, the TV directly on the RGB projection screen. See the figure, the independent RGB camera signals generated directly to the TV, we put three independent signal called a component (Component). RGB component signal is referred to as RGB. In fact, nothing profound concept component, meaning that individual signals.
Now we can say that the core of the video system is to complete the transmission of RGB components. RGB components of the transmission lines need to 3, this transmission mode is the most true to the screen (or the most Hi-Fi) manner. But RGB signal transmission requires a lot of bandwidth and transmission bandwidth networks because of problems we mentioned earlier, technically and cost RGB signal transmission have a certain degree of difficulty. Thus the signal on the development of some additional bandwidth saving manner.
② 信号
首先是所谓的“复合信号”(Composite)。就是把RGB三个分量给混起来，变成一个分量，这样1条线就搞定了。我们平时见得最多的就是这种信号接口，电视机的AV输入，DVD的AV输出都是这种信号。这种方式虽然简单，但它的画面质量并不高，家用是没有问题，但对于广播级别的要求就差很远了。因为它把RBG的信息都混在了一起，当还原的时候，清晰度和色彩都会发生很大的失真，所以，在要求比较高的视频制作中是不使用复合信号的。
看来要降低画面信息的失真，必须使用多分量的传输方式才行。于是出现了“Y/C分量系统”。Y就是亮度分量(Luminance)，C就是色度分量(Color)。这种方式是将画面分解成亮度和色度两个信号（就像上面那个图中的两个电视屏幕那样）。亮度信号就是没有颜色的黑白画面，色度信号就是色彩的信息（但并不是完整的彩色画面），然后用2条线分别传送。这样，独立的亮度信号就可以降低画面图形的失真。我们常用的S端子（S-Video）就是Y/C分量系统。但是，Y/C方式依然把RGB的信息进行了混合，色彩方面肯定是要打折扣的。于是，又出现了另一种信号系统：YUV。
如图，YUV有三个分量，Y分量，U分量和V分量。Y是亮度分量；U和V是两个代表颜色的分量，它们分别代表红色减去亮度的差，和蓝色减去亮度的差；Y分量跟U和V分量可以经过“运算”转换还原出RGB分量。哇塞，头好大。如果我们用图像说明的话就是下图显示的那样，Y分量就是黑白图像，而U和V就是带有色彩信息的分量，RGB可以转换成YUV，YUV也可以转换成RGB。
YUV有2种标示方法：一种叫Y Pb Pr，另一种叫Y Cb Cr。Y Pb Pr是YUV在模拟系统的标示， Y Cb Cr是在数字系统的标示。虽然它们技术细节上有区别，但基本原理是一样的。
YUV分量也是3条线，并不比RGB分量少，为什么还多此一举搞什么运算转换，直接用RGB不就得了？对，如果直接用RGB当然比用YUV要好，然而，RGB所需的带宽空间比YUV要大很多。同时，YUV因为有一个黑白画面的Y分量，能很容易地兼容黑白电视，因此在兼容性上比RGB更好。于是，结合带宽上的优势，YUV就被应用在视频系统中。除了一些少数极其高端的影像制作会直接处理RGB外，到目前，YUV方式仍是广播电视系统最主要的传输和处理方式。通常在广电业内，如果提到分量信号如何如何，一般指的都是YUV分量。
了解YUV分量是了解视频格式的基础，因为我们要处理的视频格式都是YUV信号，而不是RGB。
③ 成像
前面我们讲到电视机有隔行和逐行的扫描方式，同样，在摄像机上也有这两种扫描方式。想像一下，摄像机的CCD就对应这电视机的屏幕。CCD上也是由像素组成，它经过扫描“记录”下每个像素上的RGB的例，然后传给电视机，电视机把这些 像素信息打在荧光屏上。
摄像机的CCD像素的表示方法和电视机也是类似的，比如1280X720，960X540。画面经镜头投影在CCD的每个像素上，CCD通过扫描获得画面，隔行扫描就扫2次得1张，逐行就扫1次得1张。
正因为隔行扫描的CCD是扫2次得1张图，导致它在拍摄运动画面时会出现“毛刺现象”。就像右图中的这个画面，当CCD扫完第1场的时候，这位仁兄已经不在原来那个地方了，CCD扫的第2场相当于一个已经“移位的”画面，于是两个场合成一个画面，就只这个样子。这是隔行扫描CCD拍摄画面的硬伤，如果要拍摄高质量的运动画面，逐行CCD才是不二选择。
CCD扫描线的扫描频率和密度并不一定是固定的，用术语说就是“采样率”(Sampling)并一定固定。所谓采样率，可以理解成扫描线和扫描线上“拾取”的数据点。看图就好说了，比如松下HVX200，它的CCD是960X540，这是CCD的物理像素，固定不变的。当它拍摄720P格式时，采样率是960X720，意思就是，扫描线在CCD上扫720条线，而在每条扫描线上“拾取”960个数据点。于是我们看到，物理像素有540排，而扫描线有720根，扫描线就比像素排列要密；而没条线上“拾取”数据的点有960个，和CCD像素相同，就像图上画的那样。
而当HVX200以1080p方式拍摄时，采样率就变成1280X1080，即扫描线变得更密了，每条线上的采样点更多。使用不同的采样率，能够获得不同的画面像素，而不同的画面像素就产生了不同的视频格式。
由此我们知道，摄像机输出的视频格式的画面尺寸，是由CCD的物理像素和采样率共同决定的。CCD像素是一个物理指标，固定不变；而输出画面的像素则由不同的格式而决定。
看得这里感觉如何？有点头大？别着急，慢慢往下看，看完后面的内容再回头去看前面的也许就容易明白了。当然，也可以休息一下，到阳台去呼吸一下新鲜空气，或者去洗把脸什么的。我们下面要有精彩内容了。
转载于邓东的《理解视频格式》
