中的視頻采集卡采集的視頻信號源有RGB、VGA、DVI等各種模式的信號,另外,市場上視頻采集卡中VGA采集卡被稱作RGB采集卡。什么是RGB采集卡呢?什么是RGB視頻信號呢?下面為大家談談DirectShow中視頻與圖像RGB格式。
VGA信號的組成分為五種:RGBHV,分別是紅綠藍三原色和行場同步信號。從信號性質(zhì)和結(jié)構(gòu)是一模一樣的信號,兩者的區(qū)別只是傳輸和處理的要求不一樣(技術標準不一樣)。
計算機彩色顯示器顯示色彩的原理與彩色電視機一樣,都是采用R(Red)、G(Green)、B(Blue)相加混色的原理:通過發(fā)射出三種不同強度的電子束,使屏幕內(nèi)側(cè)覆蓋的紅、綠、藍磷光材料發(fā)光而產(chǎn)生色彩。這種色彩的表示方法稱為RGB色彩空間表示(它也是多媒體計算機技術中用得最多的一種色彩空間表示方法)。
根據(jù)三基色原理,任意一種色光F都可以用不同分量的R、G、B三色相加混合而成。
F = r [ R ] + g [ G ] + b [ B ]
其中,r、g、b分別為三基色參與混合的系數(shù)。當三基色分量都為0(最弱)時混合為黑色光;而當三基色分量都為k()時混合為白色光。調(diào)整r、g、b三個系數(shù)的值,可以混合出介于黑色光和白色光之間的各種各樣的色光。
在的DirectShow中,常見的RGB格式有:RGB1、RGB4、RGB8、RGB565、RGB555、RGB24、RGB32、ARGB32等;常見的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。
下面分別介紹各種RGB格式。
¨ RGB1、RGB4、RGB8都是調(diào)色板類型的RGB格式,在描述這些媒體類型的格式細節(jié)時,通常會在BITMAPINFOHEADER數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后面跟著一個調(diào)色板(定義一系列顏色)。它們的圖像數(shù)據(jù)并不是真正的顏色值,而是當前像素顏色值在調(diào)色板中的索引。以RGB1(2色位圖)為例,比如它的調(diào)色板中定義的兩種顏色值依次為0x000000(黑色)和0xFFFFFF(白色),那么圖像數(shù)據(jù)…(每個像素用1位表示)表示對應各像素的顏色為:黑黑白白黑白黑白黑白白白…。
¨ RGB565使用16位表示一個像素,這16位中的5位用于R,6位用于G,5位用于B。程序中通常使用一個字(WORD,一個字等于兩個字節(jié))來操作一個像素。當讀出一個像素后,這個字的各個位意義如下:
高字節(jié) 低字節(jié)
R R R R R G G G G G G B B B B B
可以組合使用屏蔽字和移位操作來得到RGB各分量的值:
#define RGB565_MASK_RED 0xF800
#define RGB565_MASK_GREEN 0x07E0
#define RGB565_MASK_BLUE 0x001F
R = (wPixel & RGB565_MASK_RED) >> 11; // 取值范圍0-31
G = (wPixel & RGB565_MASK_GREEN) >> 5; // 取值范圍0-63
B = wPixel & RGB565_MASK_BLUE; // 取值范圍0-31
¨ RGB555是另一種16位的RGB格式,RGB分量都用5位表示(剩下的1位不用)。使用一個字讀出一個像素后,這個字的各個位意義如下:
高字節(jié) 低字節(jié)
X R R R R G G G G G B B B B B (X表示不用,可以忽略)
可以組合使用屏蔽字和移位操作來得到RGB各分量的值:
#define RGB555_MASK_RED 0x7C00
#define RGB555_MASK_GREEN 0x03E0
#define RGB555_MASK_BLUE 0x001F
R = (wPixel & RGB555_MASK_RED) >> 10; // 取值范圍0-31
G = (wPixel & RGB555_MASK_GREEN) >> 5; // 取值范圍0-31
B = wPixel & RGB555_MASK_BLUE; // 取值范圍0-31
¨ RGB24使用24位來表示一個像素,RGB分量都用8位表示,取值范圍為0-255。注意在內(nèi)存中RGB各分量的排列順序為:BGR BGR BGR…。通??梢允褂肦GBTRIPLE數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來操作一個像素,它的定義為:
typedef struct tagRGBTRIPLE {
BYTE rgbtBlue; // 藍色分量
BYTE rgbtGreen; // 綠色分量
BYTE rgbtRed; // 紅色分量
} RGBTRIPLE;
¨ RGB32使用32位來表示一個像素,RGB分量各用去8位,剩下的8位用作Alpha通道或者不用。(ARGB32就是帶Alpha通道的RGB32。)注意在內(nèi)存中RGB各分量的排列順序為:BGRA BGRA BGRA…。通常可以使用RGBQUAD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來操作一個像素,它的定義為:
typedef struct tagRGBQUAD {
BYTE rgbBlue; // 藍色分量
BYTE rgbGreen; // 綠色分量
BYTE rgbRed; // 紅色分量
BYTE rgbReserved; // 保留字節(jié)(用作Alpha通道或忽略)
} RGBQUAD;
VGA信號與RGB信號,都是模擬信號,都不是數(shù)字信號,RGB信號如果指的是現(xiàn)在市面流行的RGBHV信號的話,那么VGA信號與RGB信號是同一種信號,都是紅、綠、蘭三原色信號,加水平同步信號和垂直同步信號,即RGBHV信號。
RGB信號和VGA信號在標準電平下,通常VGA信號傳輸距離按標準只有幾米,在工程實踐中超過15米就不穩(wěn)定了,甚至失效;RGB信號傳輸不同帶寬按標準只有10~50米,在工程實踐中超過60~80米就不穩(wěn)定了,所以VGA信號方式用來傳輸和處理幾十到100M帶寬的RGBHV信號,而RGB方式用來傳輸和處理100M~200多M帶寬的RGBHV信號。
VGA傳輸距離非常短,實際工程中為了傳輸更遠的距離,人們把VGA線拆開,將RGBHV五種信號分離出來,分別用五根同軸電纜傳輸,這種傳輸方式叫RGB傳輸,習慣上這種信號也叫RGB信號。
RGB視頻信號一種高精度、高分辨率的信號,在高清領域中,RGB采集卡和VGA信號采集卡一樣應用非常廣泛。