rs170

来源：互联网发布：网络双生是什么意思编辑：程序博客网时间：2024/06/08 10:41

RS-170

EIA/TIA-170 Electrical Performance Standards - Monochrome Television Studio Facilities.
EIA/TIA-170A NTSC standard used for color television.
Video standard for an Unbalanced, 75 ohm (+/- 5%), Point-to-Point, Coax (Cable) interface, at a frequency of 0Hz to 4.5MHz. By definition, the coax cable and BNC connector is Single-Ended. The analog video signal is transmitted at 1v Peak-to-Peak (0.2 to 3 volts Peak-to-Peak). This specification is still know as RS170 [RS-170] because it has been around so long. Of course EIA-170 really only talks about a Picture Line Amplifier characteristics and output format, and never mentions a coax cable. The only inference is a reference to a Single-ended output and a 75 ohm load. Color TV is called out as using 0.7v [instead of 1v], allowing Black-and-White RS170 to use 0.7 volts as well. The RS-170 standard was replaced by SMPTE 170M.

RS-170 Cable; RG59

RG-59 Cable Configuration Diagram

RS330: EIA standard provides details for industrial closed-circuit television (CCTV).

Related;
STANAG 3350 Analogue Video Standard for Aircraft System Applications;
STANAG 3350 Class C, 525 Lines, 60 Frames/ Sec, based on NTSC, RS-170A
Read more on RG59; Definition of Cable Terms, including graphics.

Editor note; I think the last time the RS-170 standard was updated in the 1970's.
So the fact that the standard calls out RG59 is understandable; however the term RG59 is no longer used.
The acronym RG is out dated and no longer used. The construction and type of cable is still valid, but goes by other names.

http://www.epanorama.net/links/videosignal.html

http://www.epanorama.net/documents/video/rs170.html

RS-170 video signal RS-170 is the standard black and white video format used in the United States. The EIA (Electronic Industry Association) is the standards body that originally defined the 525 line 30 frame per second TV standard used in North America, Japan, and a few other parts of the world. The EIA standard, also defined under US standard RS-170A, defines only the monochrome picture component but is mainly used with the NTSC colour encoding standard, although a version which uses the PAL colour encoding standard does also exist. Introduction to RS-170 The EIA (Electronics Industries Association) standard that defines the timing of broadcast video in the United States, Japan, and several other markets. It specifies a 15.75-KHz horizontal and a 60-Hz vertical interlaced scan frequency as well as other aspects of the composite signal such as voltage, sync levels and timing of blanking. An RS-170 video frame contains 525 lines and is displayed 60 times per secondfor a total of 15,750 lines, or 15.75 KHz. Of these lines, only the odd or even lines are displayed with each frame. A total of 60 frames per second allows 30 frames per second, or a 30-Hz update of each line. The video signal encodes light intensity as a function of position. Position is represented by time and light intensity by voltage. This signal lso included horizontal and vertical synchronization information. RS-170 was the original "black-and-white" television signal definition, per EIA. The original standar defined a 75 ohm system and a 1.4 volt (peak-to-peak, including sync) signal. Signal level speficiations form RS-170 were: White: +1.000 V Black: +0.075 V Blank: (0V reference) Sync: - 0.400 V Nowdays RS-170 details are quite much in use, although the nominal signal level used nowadays is generally 1.0V (peak to peak). This 1.0V level was adopted from RS-343 standard to vidoe industry. To minimize flicker apparent at 30 Hz, the video signal is "interlaced", so that for each frame, first odd and then even scan lines are displayed. Each frame is composed of two fields, one consisting of 242.5 odd scan lines and the other 242.5 even scan lines, with a field produced each 1/60 second (60 Hz). The 60-Hz field rate was chosen to avoid interference from ac current fields. Original RS-170 is strictly a timing specification for monochrome video signals. Monochrome RS-170 Video Black and white (monochrome) cameras are the simplest. They have single output cable which carries an RS-170 video signal. RS-170 signals are usually tranferred using coaxial cable connected to BNC or RCA connectors. RS-170 signal contains both image and timing information. The image is sent one line at a time, encoded using analog variation. The timing information consists of horizontal synch signals at the end of every line, and vertical synch pulses at the end of each field. There are also so-called horizontal and vertical blanking periods at the end of each line and field respectively, during which no image information is sent. The non-displayable lines in each field constistute the vertical blanking period. The RS-170 standard specifies an image with 512 lines, of which the first 485 are displayable. The image information is actually sent in what is known as "interlaced" mode: The odd lines (1, 3, 5, ..., 485) are sent first, followed by the even lines (2, 4, 6, ..., 484). Each set of lines constitutes a "field". Fields are sent at a rate of 60 per second, which means that the entire image frame is refreshed 30 times a second. The reason for the interlaced format was to reduce perceptual flicker in the image displayed on a TV. Horizontal resolution depends on the camera and other video system components. Since it is an analog signal, the exact number is not critical; it just limits the detail that can be resolved. The horizontal resolution of an analog video image is limited by the signal quality, as determined by all hardware--the video camera, storage medium (if used), intervening cables and circuitry, and display technology. Black and white cameras and CRT display tubes can resolve detail approaching or exceeding 1000 video lines. Typical resolution specs are on the order of 400-700 elements per line. This empirically defined quantity is the number of pairs of black and white parallel lines that could be counted across the display monitor at the limit of detection by a human observer. The intensity information available in the video signal is limited by the dynamic range (the range of light intensities that can be detected) and the signal-to-noise ratio. The dynamic range is generally determined by the video camera. The aspect (width to height) ratio for typical RS-170 signal rectangle is 4:3. The vertical resolution of video is limited to 485 pixels, as determined by the number of scan lines. The RS-170 standard specifies the aspect ratio (ratio of vertical/horizontal dimensions) of the video display as 3:4. Digitizing RS-170 video A typical digital image produced by video digitization would have a resolution of 512 (horizontal) X 480 (vertical) pixel resolution and would have individual pixels with a 5:6 aspect ratio. If you want square pixels, you have to digitize 646 pixels for each of the 485 lines. A fairly standard policy is to digitize 480 lines at 640 pixels per line (just leave out few scanlines and pixels from horizonal lines). Square pixels can simplify image spatial analysis and editing operations. Color RS-170 video Color video signals are a little more complicated than monocrome RS-170. Colors are produced on a CRT display monitor by mixing different intensities of red, green, and blue light. There are three versions related to the RS-170 monochrome standard running over 1, 2, and 4 wires. Cameras and digitizers may use one or more of these. The one-wire format is known as "composite video" or NTSC standard. Basically it contains intensity, color, and timing information on the same line. The intensity and timing information is basically consistent with the RS-170 monochrome signal. The color information is combined with the analog intensity signal using some sort of mixture encoding. Resolution of the color signal is considerably less than that of the intensity signal. The mixture encoding was designed so that in general, a monochrome RS-170 device, when fed a composite signal, will produce an acceptable monochrome output, although there are some exceptions to this (usually color mix produces some high-frequency noise in the digitized signal which ooks like a very fine checkerboard overlaid on the picture). This picture format is called RS-170A according the standard. The two-wire version is known as "S-video". In this format, one coax pair of wires, the Y channel, carries combined intensity and timing signals consistent with RS-170 mono. A second pair, the C channel, carries a separate color signal. S-video is usually carried on a single bundled cable with 4-pin connectors on either end. The four-wire format is known as RGB or RGBS for Red, Green, Blue, Synch. In this case the color signal is broken into three separate and equal channels, each carrying high-resolution information. RGB video is a "component video" format, meaning the various components of information required to reproduce a video display are enclosed by separate signals. Timing information is provided on a separate wire - the synch channel. Timing information is sometimes also present on the green channel, but more often not. This video format is called RS-170 RGB. RS-170A Twenty years after the drafting of RS-170, the EIA video signal standard proposal RS-170A evolved into what is known today as the NTSC composite video signal. RS-170A specifies timing of scans (essentially the same as RS-170: 15.732 KHz horizontal and 59.94 Hz vertical) and blanking as well as the 3.58 MHz burst required to decode the colour signals. As adopted by the FCC for broadcast use, the standards are precisely adhered to and carry the force of law. For non-broadcast use, EIA standards are merely recommendations and are not enforced. Specifications referring to RS-170A do not necessarily mean the signals are broadcast standard. RS-170A or National Television System Committee (NTSC) standard color is composite video; all of the information required to reproduce the display is enclosed on a single channel. The NTSC signal is used for television in the United States and Japan. When color television was introduced, video formats were constrained by the Federal Communications Commision (FCC) to be compatible with the installed base of RS-170 black and white sets, and available electronics technology limited the band width usable for signal encoding. Consequently, NTSC video incorporates a "subcarrier" for encoding color; color information is phase encoded by a lower frequency chrominance signal superimposed on the luminance signal. RS-170 RGB Refers to RGB signals timed to RS-170 specifications. By combining three such signals to control individual red, green, and blue sweep circuits, you can create a full-colour system. Since the red, green and blue signals are actually individual monochrome signals representing their respective colours, RS-170 RGB merely refers to three black and white signals sharing one sync signal which is either provided separately as a fourth signal or (usually) combined with the green signal. RGB display system can have display resolution and timing is compatible with RS-170 (though this may not be the case with higher resolution RGB systems). Although video intensity information and blanking intervals are present in the red and blue signals, the synchronization pulses typically are not. Some display system can be configured to produce composite synchronization on the green channel (which can be used to drive a black and white display). Alternatively, a fourth signal containing only the composite synchronization information may be used to drive an external synchronization input of an RGB display. Electronics Institute of America (EIA) composite synchronization consists of a negative synchronization pulse that is compatible with (and may be driven by) an RS-170 composite video signal. Some computer graphic displays and some cameras require separate horizontal and vertical drive inputs and may require Transistor/Transistor Logic (TTL) voltage pulses (3-5 V). Other somewhat related video formats Monocrome NTSC Color NTSC video format RS-170A has evolved from RS-170 standard and is nowadays more often seen term than RS-170. Sometimes term "monocrome NTSC" when referring to the old RS-170 specification. RS-330 A standard recommended by EIA for signals generated by closed-circuit TV cameras scanned at 525/60 and interlaced 2:1. The standard is more or less similar to RS-170, but H-sync pulses are absent during V-sync. Equalizing pulses are not required and may be added optionally during the V-blanking interval. This standard is also used for color television studio electrical signals. RS-343 RS-343 is an EIA (Electronics Industries Association) standard for non-broadcast high resolution monochrome video. RS-343 was introduced later than RS-170 and intended, according to the title, as a signal standard for "high-definition closed-circuit television", which among other things reduced the signal amplitude to 1.00 Vp-p. The signal specifications according RS-343: White: +0.714V Black: +0.054V Blank: (0V reference) Sync: -0.286V RS-343 specifies a 60 Hz non-interlaced scan with a composite sync signal with timings that produce a non-interlace (progressive) scan at 675 to 1023 lines. This standard is used by some computer systems and high resolution video cameras. Precision imaging systems, infrared targeting, low-light TV, night-vision and special military display systems, usually operate to high-resolution, RS-343 standards (875-line, 30-frame scan). They require specialized and costly recording and display equipment. RS-343A EIA standards for high resolution monochrome CCTV. Based on RS-343. CCIR The CCIR is a standards body that originally defined the 625 line 25 frames per second TV standard used in many parts of the world. The CCIR standard defines only the monochrome picture component, and there are two major colour encoding techniques used with it, PAL and SECAM. The CCIR standard uses 1:2 interlace which means that each 625 line TV image is composed from 2 video fields, each consisting of 312 lines of picture information. The first video field contains just the odd numbered lines from the 625 line picture, the second field contains just the even ones. CCIR video format is the format used is the European Broadcast Standard. The picture has 582 lines and uses interlacing. Horizonal sync rates of 15625 Hz and field rate of 50 Hz. CCIR electrical signal is 75 ohm system and 1.0V volt (peak-to-peak, including sync) signal. Here is some data of CCIR video signal: Line period 64 us (Micro-seconds) Line blanking 12.05 +- 0.25 us Line sync 4.7 +- 0.1 us Front porch: 1.65 +- 0.1 us For color television (PAL standard) the following extra details were defined: Color burst start 5.6 +- 0.1 us after sync start. Color burst 10 +- 1 cycles Color subcarrier 4.433 MHz VGA There never really WAS an official standard for VGA video, but it's more closely related to 343 than 170, since it uses a roughly 0.7 V signal (black/blank to white). Tomi Engdahl

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视频解密》中文版（第四版）第八章 NTSC，PAL和SECAM概述(第四部分）

http://www.aiuxian.com/article/p-2143015.html

VIB（垂直消影间隔）数据

VBI（垂直效应间隔）数据可以最多大概在一个有效图像的5个扫描行中，为了确保设备不删除并替换VBI，DSS MPEG删除VBI，有线系统插入它们自己的VBI数据。为了确保它们的节目和商业通过分布式系统到接收器，这是尼尔森和其它人通常的做法。因为它是被电视机的过扫描屏蔽的，因此，大部分情况下是不可见的。

时间码

通常使用两种类型的时间码，由ANSI/SMPTE 12M和IEC 461定义：纵向时间码（LTC）和垂直间隔时间码（VTC）。

LTC记录一个单独的音轨；作为一个结果，模拟VCR必须使用高带宽放大器和音频磁头。这是因为时间码频率随着磁带速度的增加而增加，直到一个点，在那里系统的频率响应导致时间码信号扭曲无法可靠读取。随着磁带变慢，时码频率也降低，直到磁带停止或者是静止画面，时间码信息不再被识别。

VITC的记录是作为视频的一部分；作为一个结果，时间码信息总是可用的，无论磁带速度如何。然而，LTC允许时间码信号被写入但不含视频信号；VITC如果在时间码信息需要改变时就要改变视频信号。所以，LTC用来同步多声道音频或音频/视频源。

丢帧

如果场速率是60/1.001场每秒，60场每秒的连续计数将在一个小时的运行时间中产生108帧错误。这可以从以下3中途径处理：

非丢帧：在连续记录期间，每次计数增加一帧。在这种模式中，丢帧标志将是“0”。

丢帧：为了减小时序错误，除了分钟数是00，10，20，30，40和50之外，在每分钟开始处，最初两帧的数值（00和01），由计数器忽略。在这种模式中，丢帧标志将是“1”。

（M）PAL丢帧：为了减小时序错误，除了分钟数是00，20，和40之外，在每第二个（偶数分钟数）分钟开始处，最初4帧的数值（00~03），由计数器忽略。在这种模式中，丢帧标志将是“1”。

就算使用丢帧处理，每24小时仍有大概2.26帧错误。如果它们要保证每天时间的正确性，这个累积错误是时码发生器周期性复位的原因。典型地，这个“复位到正确时间”是指作为一个“堵塞同步”过程。一些堵塞同步使用将时间码复位到00:00:00.00，所以必须在午夜时分发生。其它的允许实时校准时间。

一个堵塞同步校准的固有问题是中断时间码。虽然这个不连续性可能很短暂，但是由于中断可能导致时间码阅读“打嗝”。

纵向时间码（LTC）

LTC信息的传送使用一个独立的串行接口，使用如AES/EBU数字音频接口标准相同的电气接口，有独立的记录音轨。时间数据的基本架构建立在BCD系统之上。表8.20和8.21列举了LTC比特分配和分布。注意，使用的是24-小时系统。

LTC时序

调制技术在每一个位周期开始时发生的一个转变。一个比特周期的中间有跳变表示“1”，比特周期中没有跳边的位表示“0”（见图8.49）。信号的峰峰值幅度是0.5~4.5V，上升和下降的时间是40±10μs（10%~90%点幅度）。

比特(s)

功能

备注

比特(s)

功能

备注

0–3

帧个位

标志5

注5

4–7

用户组1

标志6

注6

8–9

帧十位

60–63

用户组8

标志1

注1

同步位

固定“0”

标志2

注2

同步位

固定“0”

12–15

用户组2

同步位

固定“1”

16–19

秒-个位

同步位

固定“1”

20–23

用户组3

同步位

固定“1”

24–26

秒-十位

同步位

固定“1”

标志3

注3

同步位

固定“1”

28–31

用户组4

同步位

固定“1”

32–35

分钟-个位

同步位

固定“1”

36–39

用户组5

同步位

固定“1”

40–42

分钟-十位

同步位

固定“1”

标志4

注4

同步位

固定“1”

44–47

用户组6

同步位

固定“1”

48–51

小时-个位

同步位

固定“1”

52–55

用户组7

同步位

固定“0”

56–57

小时-十位

同步位

固定“1”

注：

1．丢帧标志。525和1125-行系统：“1”-如果帧号被丢弃，“0”-如果帧号没有被丢弃。625-行系统是“0”。

2．彩色帧标志。525-行系统：“1”-如果偶数位帧序号指示场1和2，而奇数位帧序号指示场3和4。625-行系统：“1”-如果时间码在8个场序列中锁定视频信号，并且视频信号有“适当的副载波到行同步相位”。1125行系统是“0”。

3．525和1125-行系统：相位校正。改为取值让每个80比特字包含偶数个“0”。625-行系统：二进制组标志0。

4．525和1125-行系统：二进制组标志0。625-行系统：二进制组标志0。

5．二进制组标志1。

6．525和1125-行系统：二进制组标志2。625-行系统：相位校正。这个比特为应该使80-比特字包含偶数个“0”。

表8.20 LTC比特分布

帧（525和1125-行系统计数0~29，625-行系统计数0~24）

帧-个位（比特0~3）

4-比特BCD（计数0~9）；比特0是LSB

帧-十位（比特8~9）

2-比特BCD（计数0~2）；比特8是LSB

秒

秒-个位（比特16~19）

4-比特BCD（计数0~9）；比特16是LSB

秒-十位（比特24~26）

3-比特BCD（计数0~5）；比特24是LSB

分钟

分钟-个位（比特32~35）

4-比特BCD（计数0~9）；比特32是LSB

分钟-十位（比特40~42）

3-比特BCD（计数0~5）；比特40是LSB

小时

小时-个位（比特48~51）

4-比特BCD（计数0~9）；比特48是LSB

小时-十位（比特56~57）

2-比特BCD（计数0~2）；比特56是LSB

表8.21 LTC比特分配

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图8.49 LTC数据比特发送格式

因为整个帧的时间被用来产生80-比特LTC信息，比特率（比特每秒）有如下确定：

FC = 80FV

这儿是FV垂直帧率，帧/秒。80-比特的时间码信息通过串行输出，比特0为第一位。LTC字占有整帧的持续时间，在此期间数据必须均匀分布。LTC的字的开始占有525-行系统的开始5±1.5行，625-行系统的开始2±1.5行，1125-行系统帧的垂直参考时序±1行。

垂直间隔时间码（VITC）

VITC在垂直消影间隔期间的两场视频信号中记录。由于它记录在视频中，它可以在静止模式中被读取。但是他不能被重新记录（即重录）。重录需要转录下一代，删除和插入新的时间码。对于YPbPr和S-video接口，VITC在Y信号中。对于模拟RGB接口，VITC存在于所有3个信号中。

于LTC一样，时间数据的基本结构是基于BCD系统的。表8.22和8.23列举了VITC比特分布和分配。注意，使用的是24-小时计时系统。

比特(s)

功能

备注

比特(s)

功能

备注

同步位

固定“1”

42–45

分钟-个位

同步位

固定“0”

46–49

用户组5

2–5

帧个位

同步位

固定“1”

6–9

用户组1

同步位

固定“0”

同步位

固定“1”

52–54

分钟-十位

同步位

固定“0”

标志4

注4

12–13

帧十位

56–59

用户组6

标志1

注1

同步位

固定“1”

标志2

注2

同步位

固定“0”

16–19

用户组2

62–65

小时-个位

同步位

固定“1”

66–69

用户组7

同步位

固定“0”

同步位

固定“1”

22–25

秒-个位

同步位

固定“0”

26–29

用户组3

72–73

小时-十位

同步位

固定“1”

标志5

注5

同步位

固定“0”

标志6

注6

32–34

秒-十位

76–79

用户组8

标志3

注3

同步位

固定“1”

36–39

用户组4

同步位

固定“0”

同步位

固定“1”

82–89

CRC组

同步位

固定“0”

注：

1．丢帧标志。525和1125-行系统：“1”-如果帧号被丢弃，“0”-如果帧号没有被丢弃。625-行系统是“0”。

3．525 –行系统：场标志。场1和3期间是“0”，场2和4期间是“1”。625-行系统：二进制组标志0。1125-行系统：场标志。场1期间是“0”，场2期间是“1”。

4．525和1125-行系统：二进制组标志0。625-行系统：二进制组标志2。

5．二进制组标志1。

6．525和1125-行系统：二进制组标志2。625-行系统：场标志。场1，3，5，和7期间是“0”场2，4，6和8期间是“1”。

表8.22 VITC比特分布

帧（525和1125-行系统计数0~29，625-行系统计数0~24）

帧-个位（比特2~5）

4-比特BCD（计数0~9）；比特2是LSB

帧-十位（比特12~13）

2-比特BCD（计数0~2）；比特12是LSB

秒

秒-个位（比特22~25）

4-比特BCD（计数0~9）；比特22是LSB

秒-十位（比特32~34）

3-比特BCD（计数0~5）；比特32是LSB

分钟

分钟-个位（比特42~45）

4-比特BCD（计数0~9）；比特42是LSB

分钟-十位（比特52~54）

3-比特BCD（计数0~5）；比特52是LSB

小时

小时-个位（比特62~65）

4-比特BCD（计数0~9）；比特62是LSB

小时-十位（比特72~73）

2-比特BCD（计数0~2）；比特72是LSB

表8.23 VITC比特分配

VITC循环冗余校验

8比特（82~89）是为校验编码字的保留的，使用循环冗余检验。生成多项式是x8 +1，包含对所有0~81比特进行校验。图8.50所示是使用移位寄存器的多项式实现。在经过时间码数据期间，复用器切换到位置0，数据输出的时通过移位寄存器CRC计算同步完成。当所有时间码数据输出后，移位寄存器的值就是CRC值，复用器切换到位置1使能CRC数值输出。解码时重复这个操作，如果没有错误，移位寄存器的值是全0。

图8.50 VITC CRC生成

VITC时序

调制技术是每一位比特为的状态由前面二进制位的状态决定，当相邻数据之间由“1”变到“0”或由“0”变到“1”时产生一个转换。当相邻比特保持不变时传输状态不会产生改变。这种技术通常被叫做“非归0”（NRZ）。同步比特对在整个VITC数据期间被插入以帮助接收器保持正确的时钟频率。

比特率（FC）定义为：

FC = 115FH ± 2%

这儿FH是水平行频率。90比特的时间码信息通过串行输出，0比特在前。对于625i（576i）系统，行19和332（或21和334）通常用于VITC。对于525i（480i）系统，通常使用行14和277。对于1125i（1080i）系统，通常使用行9和571。为了保护VITC不被丢弃，后来它也可以存在于两个扫描行中，虽然每场两个非连续扫描行可以被使用。

图8.51显示的是VITC数据在扫描行的时序。整个VITC字的数据必须被平均分配。VITC比特数据的在它被加到视频信号之前的10%~90%上升和下降时间对于200±50ns（525-行和625-行系统）或100±25ns（1125-行系统）以避免在下行色度电路中VITC信号可能的失真。在大多数情况下，模拟低通滤波器跟在视频D/A转换器之后就足够滤波了。

用户数据

二进制组标志（BFG）比特如表8.24所示指示了32个用户比特的内容。32个用户比特被组织成8个组，每组4比特。

用户比特指示用户存储的数据。如果用户定义了二进制标志组的标志，32比特可以任意分配而不受约束。

如果8比特字符的设置符合由二进制组指示的ISO/IEC 646或2022，那么字符是如图8.52所示被插入的。注意，一些用户比特在二进制标志被解码之前被解码；所以解码器在任何处理被做之间必须存储前面的用户数据。

用户比特内容

时间码参考外部时钟

BGF2

BGF1

BGF0

用户定义的

否

8-比特字符设置1

否

用户定义的

是

保留

未分配

日期和时间区域3

否

页/行2

否

日期和时间区域3

是

页/行2

是

注：

1．符合ISO/IEC 646或2022。

2．由SMPTE 262M描述。

3．由SMPTE 309M描述。见表8.25~8.27。

表8.24 LTC和VITC二进制组标志（BGF）比特定义

图8.51 VITC位置和时序

用户组8

用户组7

比特3

比特2

比特1

比特0

比特3

比特2

比特1

比特0

MJD标志

时间区域偏移码00H~3FH

注：1．MJD标志：“0”=YYMMDD格式，“1”=MJD格式

表8.25日期和时间区域编码格式

用户组

分布

值

描述

0~9

天-单位

0~3

天-单位

0~9

月-单位

0，1

月-单位

0~9

年-单位

0~9

年-单位

表8.26 YYMMDD日期格式

当用户组被用来传送时间区域和数据信息时，用户组7和8指定为时间区域，日期格式在剩下的6个用户组中，如表8.25和8.27所示。日期数据或者是6数字YYMMDD格式（表8.26）或有MJD标志指示的6数字修改的Julian日期（MJD）。

码字

小时

码字

小时

码字

小时

UTC

UTC+10.00

UTC+09.30

UTC–01.00

UTC+09.00

UTC+08.30

UTC–02.00

UTC+08.00

UTC+07.30

UTC–03.00

UTC+07.00

UTC+06.30

UTC–04.00

UTC–06.30

TP-1

UTC–05.00

UTC–07.30

TP-0

UTC–06.00

UTC–08.30

UTC+12.45

UTC–07.00

UTC–09.30

保留

UTC–08.00

UTC–10.30

保留

UTC–09.00

UTC–11.30

保留

UTC–00.30

UTC+06.00

保留

UTC–01.30

UTC+05.00

保留

UTC–02.30

UTC+04.00

用户定义

UTC–03.30

UTC+03.00

未知

UTC–04.30

UTC+02.00

UTC+05.30

UTC–05.30

UTC+01.00

UTC+04.30

UTC–10.00

保留

UTC+03.30

UTC–11.00

保留

UTC+02.30

UTC–12.00

TP-3

UTC+01.30

UTC+13.00

TP-2

UTC+00.30

UTC+12.00

UTC+11.30

UTC+11.00

UTC+10.30

表8.27时间区域偏移码

图8.52用户二进制组描述的7或8比特字符编码

EIA-608隐藏式字幕

本届回顾美国使用的为听力障碍人事的EIA-608隐藏式字幕。隐藏式字幕和文字在图像的有效扫描行的21和284行的消影期间被传送。然而，由于视频编辑，它们偶尔可能会出现在21~25和284~289行之间。

扩展数据服务（XDS）图像的有效扫描行284行的消影期间被传送。XDS可以表示节目名称，显示时间，到结束的保持时间，等等。

注意，由于编辑在传输之前，隐藏式字幕信息可能偶尔会下移1到2个扫描行。所以，字幕解码器应该检测21和284行之外的字幕信息。

波形

两行的数据信息包含一个时钟磨合信号，一个开始比特和两个7-比特位加校验字的ASCII数据（每X3.4-1967）。对于YpbPr和S-Video接口，字幕存在于Y信号。对于模拟RGB接口，字幕存在于所有3个信号。

图8.53显示隐藏式字幕和XDS信息的传送波形和时序，复合FCC规则和规定的部分73，子部分E和EIA-608的彩色传输电视同步波形。始终磨合信号是一个7-周期正弦脉冲，它频率和相位锁定到字幕数据，被用来解码器的同步。标称数据频率是32×FH。但是，由于视频处理电路和VCRs可能导致水平时序变化，所以解码器不应该依赖于这个时序关系。在时钟磨合信号之后，保持两比特数据时间的消影电平，后面跟随“1”比特的开始位。起始位之后跟随16比特数据，包含两个7-比+奇校验ASCII字符。字幕数据通过非归零码发送；“1”对应50±2-IRE电平，“0”对应消影电平（0~2-IRE）。数据比特在时钟的低电平时发送。

图8.53 525行的第21和284行隐藏式字幕时序

典型的解码器是在同步的50%和磨合时钟的10.5±0.5之间指定时间，在FH上有3%的容忍度，50±2-IRE为比特“1”，-2~+12-IRE为比特“0”。解码器必须也处理比特的上升/下降时间是240~480ns。

在没有显示或控制字符发送时，NUL字符（00H）必须被发送。它，结合磨合时钟信号使解码器确定是字幕还是文本在发送。

如果只使用21行，那么时钟磨合和数据不必要在284行存在。但是如果只使用284行，那么始终磨合和数据应该在21行和284行同时存在；21行的数据将包含NUL字符。

在解码器端，如图8.54所示，525-行4:3隔行扫描显示方式典型的显示区域是15行高，34列宽。垂直显示区域开始于43行和306行结束于237行和500行。水平显示区域在水平同步主边沿后，开始于13μs结束于58μs。

在文本模式中，所有被用来显示文本；每行最多包含32个字符，在文本的左右留出至少1个列的空间。仅有的透明区域位于文本区域外部的周围。

在字幕模式中，文字通常仅在地1~4或12~15行出现；剩下的行通常是透明的。每行包含最大32个字符，在文本的左右留出至少1个列的空间。

一些字符解码器支持最大每行68个列，对多16行，允许一些定制的字幕数据显示。

图8.54隐藏式字幕显示格式

基本服务

有两种显示类型：文本和字幕。为理解解码器的操作，很容易想象一个无形的光标，它标记下一个字符将显示的位置。注意，如果你来设计一个解码器，由于这一节只是一个概述说明，你应该获得最新的FCC规定和规则和EIA-608以确保正确的操作。

文本模式

文本模式使用7~15行显示并能收到显示文本的简述和文本重新开始码。当选用文本模式时，并且文本缓存是空时，光标开始于最顶行，第一个字符位置。一旦所有行的文本被显示了，就使能滚动。

每次收到回车，最顶端的行的文字被删除，其他的文字滚动到上一行（最大超过时间是0.433秒），最下面的行被删除，字符1的位置。如果在滚动时有新的文本到达，它在最下面行处显示。如果在滚动时收到回车，每行都立即上移一行到它们的最后位置。

一旦光标移动到任何一行的32字符位置，任何在回车之前收到的文本，引导地址码或退格将在32字符位置显示，代替任何以前在那个位置的字符。文本重新开始命令删除所有在屏幕上的字符，并移动光标到最顶行字符1位置。

字幕模式

字幕存在多种模式，包括上翻式，弹出式和打印式。

上翻式字幕在收到多种控制码之一时被使能，选择显示的行数。“上翻式字幕，2行”使能14和15行；“上翻式字幕，3行”使能13~15行；“上翻式字幕，4行”使能12~15行。不管多少行被使能，光标始终位于15行。一旦15行满了，行被上翻一行（以一个点每帧的速率），光标移回15行，字符1。

弹出式字幕可能使用行1~4或12~15，由字幕概述载入命令初始化。显示内存基本上是双缓冲。当缓存1在显示时，缓存2载入字幕数据。当收到一个字幕结束码时，缓存2显示而缓存1则载入新的字幕数据。

打印式字幕由收到直接字幕概述命令激活，和弹出式字幕类似，但是不使用双缓存；字幕直接载入到显示缓存。

3种类型的控制码（引导地址码，midrow码和其它控制码）被用来指定字幕的格式，位置和特性。每个控制码包含两个字节，在21和284行同时被传送。在第21行，它们通常被传送两次以帮助却博正确接收。在284行没有传送两次为了降低字幕使用的带宽。

第一个字节是范围为10H~1FH的非显示控制字节；第二个字节是范围为20H~7FH的显示控制字节。在每行的开始处，一个控制码发送用来初始化行。上翻式字幕和文本模式允许在一行开始出有引导地址码或midrow控制码；其它字幕模式使用引导地址码初始化行。引导地址码如图8.55和表8.28所示。

图8.55隐藏式字幕引导地址码格式

非-显示控制字节

显示控制字节

行位置

注：

1．U：“0”= 无下划线，“1”= 有下划线。

2．CH：“0”= 数据通道1，“1”= 数据通道2。

特性

白

绿

蓝

青

红

黄

品红

斜体

缩进0，白

缩进4，白

缩进8，白

缩进12，白

缩进16，白

缩进20，白

缩进24，白

缩进28，白

表8.28隐藏式字幕引导地址码

文本模式中，缩进码可以被用于执行缩进；在这种情况下，行信息被忽略

Midrow码典型用于行改变颜色、斜体、下划线和闪烁属性，应该在字之间发生。颜色，斜体和下划线由引导地址和midrow码控制；闪烁由一种其它控制码控制。一种属性保持不变直到收到另一个控制码或到达行结束处。每一行由一个控制码开始，设置颜色和下划线属性（如果一个空行的第一个字符之前没有收到控制码，那么默认使用没有下划线的白字）。颜色属性只有通过midrow码才能改变成另一种颜色；斜体属性不改变颜色属性。然而，一个颜色或斜体midrow控制码关闭闪烁。注意，下划线的颜色和带下划线字体的颜色一样；下划线驻留在行11点和覆盖整个字符列的宽度。

表8.29，图8.56和表8.30显示了midrow和其它控制字的操作。例如，如果是一个字幕的结束处，控制码应该在字幕结束处（发送两次）。它应该跟随一个引导地址码（发送两次）以开始另一行字幕。

非-显示控制字节

显示控制字节

属性

白

绿

蓝

青

红

品红

黄

斜体

注：

1．U：“0”= 无下划线，“1”= 有下划线。

2．CH：“0”= 数据通道1，“1”= 数据通道2。

3．斜体的实现方式是垂直方向填满，字体向右倾斜两个点。一些解码器使用每4个扫描行倾斜一个点来实现。下划线驻留22和23行的点，并涵盖整个列宽。

表8.29 隐藏式字幕的midrow码

图8.56 隐藏式字幕Midrow码格式。其它码也可以代替midrow控制码传送

非-显示控制字节

显示控制字节

命令

恢复标题载入

退格

保留

删除结束行

上翻字幕，2行

上翻字幕，3行

上翻字幕，4行

开闪烁

恢复直接字幕

文本重新开始

恢复文本显示

删除显示的缓存

回车

删除未显示的缓存

字幕结尾（翻转内存）

tab偏移（1列）

tab偏移（2列）

tab偏移（3列）

注：

1．F：“0”= 行21，“1”= 行284。CH：“0”= 数据通道1，“1”= 数据通道2。

2．“开闪烁”字符每秒之中有0.25秒空白。

表8.30隐藏式字幕其它控制码

字符是用点阵格式现实的。每个字符单元典型采用16个采样点宽和26个采样点高（16×26），如图8.57所示。行的点2~19通常被用于真正的字符轮廓。行的点0，1，20，21，24和25通常是空白以提供字符之间的垂直间隔空间。下划线典型使用的点是行22和23。列的点0，1，14和15是空白以提供水平方向字符之间的间隔空间，除22和23行显示下划线时之外。这就使12×18字符存储于字符ROM。表8.31显示了基本字符集。

一些解码器支持16×26区域的多种尺寸字符，包括13×16，13×24，12×20和12×26。由于提供的区域有限，不是所有组后都生成一个合理的结果。

可选的字幕特性

高级字幕解码器提供3中可选的特性。

图8.57典型16×26隐藏式字幕字符单元行1的格式

D6 D5 D4 D3

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

D2 D1 D0

000

(

001

)

010

“

011

;

[

100

101

]

110

111

‘

非-显示控制字节

显示控制字节

特殊字符

￠

音乐指示

透明空格

表8.31 隐藏式字幕基本字符集

可选属性

对于高级字幕解码器，提供额外的颜色选择，如表8.32所示。

如果一个解码器不支持半透明颜色，可以使用不透明颜色来代替。如果解码器不支持一个特定的背景颜色，他应该使用默认黑色背景。但是，如果一个解码器支持黑色前景色，所有的背景颜色应该得到执行。

一个背景属性在显示屏作为一个标准空间显示，属性保持有效直到行结束或者接收到另一个背景属性。

前景属性提供第八个颜色（黑色）作为字符颜色。和midrow码一样，前景属性码关闭习题和闪烁，最低比特位控制下划线。

背景和前景属性码为后向兼容现有解码器，而有一自动退格。所以一个属性必须能处理标准空格字符。标准解码器显示空格，忽略属性。扩展解码器显示空格，在收到属性，退格后，然后显示空格改变颜色和不透明度。所以，文本格式保持相同而不管解码器类型。

可选闭群扩展

为支持标准中不定义用于定制的特性和字符，EIA/CEG保留一类编码分配，以满足各种字幕供应商和解码器生厂商。这些代码分配（现在被用来选择各种字符集）不兼容美国的字幕解码器使用它们的视频不应该分布在美国市场。

非-显示控制字节

显示控制字节

背景属性

白

绿

蓝

青

红

黄

品红

黑

透明

前景属性

黑

黑下划线

注：

1．T：“0”= 不透明，“1”= 半透明。

2．CH：“0”= 数据通道1，“1”= 数据通道2。

3．下划线驻留22和23行的点，并涵盖整个列宽。

表8.32 隐藏式字幕可选属性码

闭群扩展需要两个字节。表8.33列出了支持亚洲语言字幕的现行闭群扩展分布。

非-显示控制字节

显示控制字节

背景属性

标准字符集（普通尺寸）

标准字符集（双倍尺寸）

第一个私有字符集

第二个私有字符集

中国字符集（GB2312）

韩文标准字符集（KSC 5601-1987）

第一个注册的字符集

注：

1．CH：“0”= 数据通道1，“1”= 数据通道2。

表8.33 隐藏式字幕可选闭群扩展

可选扩展字符

一个额外的64重音字符（8个字符集，每集8个字符）可能被解码器支持，允许显示其它语言如西班牙语，法语，葡萄牙语和瑞典语。如果支持，这些重音字符可用于所有字幕和文本模式。

每个扩展字符集成一个自动退格字符为后向兼容现有解码器。所以一个扩展字符必须能够处理标准ASCII的字符。标准解码器显示ASCII字符，忽略重音字符。扩展解码器显示ASCII字符，在收到重音字符，退格时显示重音字符。所以，字符格式保持一致而不管编码器类型。

扩展字符需要两个字节。第一个字节对于数据通道1是12H或13H（数据通道2是1AH或1BH），后面跟随一个20H~3FH的值。

扩展数据服务

行284可以包含扩展数据服务信息，随着可用带宽和字母字符信息相互交错。在这种情况下，控制码不被传送两次，因为它们可能是字幕和文本服务。

信息以包发送，作为一个单独数据通道处理。每个数据包可能连续也可能不连续，可能被分割成子包，可以被插入到284行信息流中的任何地方的可用空间。

有4种类型的扩展数据字符：

控制：控制字符用于模式切换，使能扩展数据模式。它们是开始的前两个字符，值是01H~0FH.

类型：类型字符跟随在控制字符之后（所以，它们是接下来的两个字符）指示包的类型。它们的值是01H~7FH。

校验：校验字符通常跟随在“包结束”控制字符之后。所以它们是第二个两个字符，值是00H~7FH.

信息：这些字符可能是ASCII或非ASCII数据。它们以包含32字符的对发送。NUL（00H）被用来确保字符对总能被发送。

控制字符

表8.34列举了控制字符。当前类描述了现在被传送的节目。将来类描述了后面要传送的节目。它包含了于当前类相同的信息和格式。通道类描述了通道的非节目信息。其他类描述了其它信息。公共类发送公共服务的数据和消息。未定义类用于专有系统的任何系统需求。

类型字符（当前，将来类）

节目识别号（01H）

这个包使用4个字符来指示与国际标准时间（UTC）相一致的节目开始时间和日期。格式如表8.5所示。

分钟的范围是0~59。小时的范围是0~23。日期的范围是1~31。月的范围是0~12。“T”指示一个节目为山区和太平洋时区的定期磁带延时。“D”，“I”和“Z”比特被解码器忽略。

控制码

功能

类

01H

开始

当前

02H

继续

03H

开始

将来

04H

继续

05H

开始

通道

06H

继续

07H

开始

其它

08H

继续

09H

开始

公共服务

0AH

继续

0BH

开始

保留

0CH

继续

0DH

开始

未定义

0EH

继续

0FH

结束

所有

表8.34 EIA-608控制码

字符

分钟

小时

日期

月份

表8.35 EIA-608节目识别号格式

节目长度（02H）

这个包有2，4或6个字符指示节目表长度和节目占用的时间。格式如表8.36所示。

分钟和秒的范围是0~59。小时的范围是0~63。

字符

长度，分钟

长度，小时

占有时间，分钟

占有时间，小时

占有时间，秒

空字符

表8.36 EIA-608节目长度格式

节目名称（03H）

这个包包含2~32个ASCII字符指示节目的标题。

节目类型（04H）

这个包包含2~32个ASCII字符指示节目类型。每个字符指定一个关键字，如表8.37所示。

编码（hex）

关键字

编码（hex）

关键字

编码（hex）

关键字

教育

商业

科幻

娱乐

传统

农业

电影

大学

时尚

新闻

战争

小说

宗教

喜剧

食品

体育

足球

其它

音乐会

异国

动作

消费

筹款

现代

游戏/问答

动画

犯罪

花卉

选集

舞蹈

高尔夫

汽车

纪录片

政府

颁奖

戏剧

健康

棒球

初级

高中

篮球l

黄色书刊

历史

公告

演习

爱好

曲棍球

音乐

爱情

家庭

神秘

科学

恐怖

国家

系列

信息

自然

服务

指示

警察

购物

国际

政治

肥皂剧

采访

首映礼

特别

语言

预录

悬念

法律

产品

访谈

生活

专业

技术

当地

公共

网球

数学

赛车

旅行

医疗

阅读

综合

会议

维修

视讯

军事

重播

天气

短剧

审查

西方

表8.37 EIA-608节目类型

收视率（05H）

这个数据包，通常是指“V芯片”，包含的信息如图8.38所示，用于指示收视率。

V指示是否存在暴力。S表示是否存在黄色内容。L指示是否存在成人语言内容。D表示是否存在性暗示的对话内容。

字符

D/a2

MPAA电影评级

L/a3

电视评级

r2–r0：电影评级 g2–g0：美国电视评级 a3–a0：xxx0 MPAA电影评级

000 未应用 000 未评级 LD01 美国电视评级

001 G 001 TV-Y 0011 加拿大英文电视评级

010 PG 010 TV-Y7 0111 加拿大法文电视评级

011 PG-13 011 TV-G 1011 保留

100 R 100 TV-PG 1111 保留

101 NC-17 101 TV-14

110 X 110 TV-MA

111 未评级 111 未评级

g2–g0：加拿大英文电视评级 g2–g0：加拿大英文电视评级

000 豁免级 000 豁免级

001 C 001 G

010 C8 + 010 8 ans +

011 G 011 13 ans +

100 PG 100 16 ans +

101 14 + 101 18 ans +

110 18 + 110 保留

111 保留 111 保留

8.38 EIA-608收视率格式

节目音频服务（06H）

这个数据包包含3个字符信息，如表8.39所示，指示了可用的节目音频服务。

字符

主音频节目

副音频节目（SAP）

L2–L0： 000 未知 T2–T0： 000 未知 S2–S0： 000 未知

001 英文 001 单声道 001 单声道

010 西班牙文 010 模拟立体声 010 影片描述

011 法文 011 真正立体声 011-无节目音频

100 德文 100 环绕立体声 100 特效

101 意大利文 101 数据服务 101 数据服务

110 其它 110 其它 110 其它

111 无 111 无 111 无

表8.39 EIA-608节目音频服务格式

节目字幕服务（07H）

这个包包含了2~8个字符，如表8.40所示，指示了可用节目字幕服务。L2~L0的编码，如表8.39所示

字符

服务码

FCT： 000 行21，数据通道1字幕

001 行21，数据通道1文本

010 行21，数据通道2字幕

011 行21，数据通道2文本

100 行284，数据通道1字幕

101 行284，数据通道1文本

110 行284，数据通道2字幕

111 行284，数据通道2文本

表8.40 EIA-608节目字幕服务格式

拷贝生成管理系统（08H）

这个CGMS-A（拷贝生成管理系统——模拟）包包含2个字符如表8.41所示。

在B3或B4有一个“0”的情况下，没有模拟保护系统（B1和B2是“0”）。B0是模拟源比特。

字符

CGMS

空

B4–B3 CGMS–A服务：

00 允许无限制地拷贝

01 不得使用条件

10 允许一次拷贝

11 不允许拷贝

B2–B1模拟保护服务：（APS）

00 无APS

01 伪同步脉冲；关闭彩条

10 伪同步脉冲；2线彩条

11 伪同步脉冲；4线彩条

表8.41 EIA-608 CGMS-A格式

节目宽高比（09H）

这个包包含2或4个字符，如表8.42所示，指示节目的宽高比。

S0~S5指示包含有效图像信息的第一行。S0~S5的值通过包含有效视频的第一行的行号减去22计算得到。包含有效视频信息的第一行的行号范围是22~85。

E0~E5指示指示了包含有效图像信息的最后一行。包含有效视频的第一行的行号由262减去E0~E5计算得到。包含有效视频信息的最后一行的行号范围是199~262。

当这个包的两个字符都是0时，或者没有检测到这个数据包，那么假设使用4:3宽高比。

Q0比特指示视频是挤压（“1”）的还是正常（“0”）的。挤压的视频（变形）是有16:9宽高比到4:3宽高比的没有剪切侧面的变换而导致的。

宽高比计算如下：

320 / （E - S）:1

字符

开始

结束

其它

空

表8.42 EIA-608节目宽高比格式

节目描述（10H~17H）

这个包包含1~8包行，每包行包含0~32个ASCII字符。一个包行对应一行显示器上文本。

每包都使用数值序列，如果包中不含ASCII字符，将显示一个空行。

类型字符（通道类）

网络名称（01H）

这个包使用2~32个ASCII字符来表示网络名称。

网络呼叫字母（02H）

这个包使用4或6个ASCII字符来指示呼叫字母通道。当使用6个字母是，它们反映了有FCC分配的空中通道号（2~69）。单个数字通道号前面加0或者空字符。

通道磁带延时（03H）

这个包使用2个字符指示本地站的网络节目延时小时和分钟数。这个包的格式如表8.43所示。

分钟的范围是0~59。小时数的范围是0~23。这个延时应用于所有通道中“T”比特类的节目ID包（表8.35）。

字符

分钟

小时

8.43 EIA-608通道磁带延时格式

类型字符（其他类）

日期时间（01H）

这个包使用6个字符来指示当前的日期，月和日起相关的国际时间（UTC）。格式如表8.44所示。

分钟的范围是0~59。小时数的范围是0~23。日期的范围是1~31。月的范围是1~12。星期的范围是1（星期一）~7（星期天）。年的范围是0~63（加1990）。

“T”指示节目是否为山区和太平洋时区的磁带延时。“D”指示是否观察到夏令时。“L”表示当UTC是3月1日时，本地时间是否是2月28或29日。“Z”表示秒是否应该设成0（允许无需传输6比特秒数值的校正）。

字符

分钟

小时

日期

月份

星期

年份

表8.44 EIA-608时间日期格式

脉冲采集标识（02H）

这个包携带节目的开始时间和长度，可与被用于VCR录制这段节目。格式如表8.45所示。

开始和长度分钟数的范围是0~59。开始小时数的范围是0~23。长度小时数的范围是0~63。日期的范围是0~31。月份的范围是1~12。“T”指示节目是否为山区和太平洋时区的磁带延时。“D”，“L”和“Z”由解码器忽略。

字符

开始，分钟

开始，小时

开始，日期

开始，月份

长度，分钟

长度，月份

表8.45 IEA-608脉冲采集识别格式

补充数据位置（03H）

这个包使用2~32字符指示其它行，那儿可能有VBI数据。格式如表8.46所示。

“F”指示场1（“0”）或场2（“1”）。N的值可以是7~31，指示指定的行号。

字符

表8.46 IEA-608补充数据格式

本地时区（04H）

这个包使用2个字符来指定观众时区和并且是否是夏令时。表8.47显示了它的格式。

小时的范围是0~23。这个参考标准时区UTC，单位是小时。当时区使用夏令时是“D”为“1”。

字符

小时

空

表8.47 EIA-608本地时区格式

带外信道号（40H）

这个包使用2个字符指示所有后续带外包参考信道号。这是任何包换带外包的有线电视频道号。它的格式如表8.48所示。

字符

通道低

c11

c10

通道高

表8.47 EIA-608本地时区格式

字幕（CC）和文本（T）通道

CC1，CC2，T1和T2位于行21。CC3，CC4，T3和T4位于行284。第5个通道的284行携带扩展数据服务。T1~T4和CC1~CC4类似，但是，整屏或半屏显示上翻文本信息。

CC1通常是主字幕通道。CC4或CC3偶尔被用来支持第二语言版本。

PAL隐藏式字幕

对于（M）PLA，字幕数据可能存在于18和281行，但是，由于编辑偶尔会驻留于行18~22和281~285之间。

对于（B，D，G，H，I，N，NC）PAL视频磁带，字幕数据可能存在于22和335行，但是，由于编辑偶尔会驻留于行12~26和335~339之间。数据格式，大小和上升和下降时间复合那些用于美国的系统。时序，如图8.58所示，和625-行水平时序有略微差异。

图8.58 628-行的行22和335隐藏式字幕时序

宽屏信令

为了促进电视处理接收到的多种宽高比的节目资料，宽屏信令（WSS）系统已经被开发。这个标准允许一个WSS增强型16:9电视显示它们正确宽高比的节目。

625i系统

625i（576i）系统是基于ITU-R BT.1119和ETSI EN 300 294的。对于YPbPr和S-video接口，WSS存在于Y信号中。对于模拟RGB接口，WSS存在于所有3个信号中。

模拟拷贝生成管理系统（CGMS-A）也支持WSS信号。

数据时序

对于（B，D，G，H，I，N，NC）PAL，WSS数据通常位于23行，如图8.59所示。但是由于视频编辑，WSS数据可能驻留于23~27的任何行。

时钟频率是5MHz（±100Hz）。信号波形应该是正弦方形脉冲，半振幅持续时间是200±10ns。信号幅度是500mV±5%。

NRZ数据比特由双相编码调制器产生，这样一个数据周期在5MHz情况下包含6个微元。

图8.59 625-行的行23 WSS时序

数据内容

WSS包含一个启动码，一个起始码，和14比特的数据，如表8.49所示。

启动码

一个特定序列的启动码在5MHz情况下包含29个单元，如表8.49所示。

起始码

一个特定序列的起始码在5MHz情况下包含24个单元，如表8.49所示。

启动码

5MHz下29个单元

1 1111 0001 1100 0111 0001 1100 0111(1F1C 71C7H)

起始码

5MHz下24个单元

0001 1110 0011 1100 0001 1111(1E 3C1FH)

组A（宽高比）

5MHz下24个单元

“0”=000 111

“1”=111 000

b0, b1, b2, b3

组B（增强服务）

5MHz下24个单元

“0”=000 111

“1”=111 000

b4, b5, b6, b7

(因为保留b7 = “0”)

组C（字幕）

5MHz下18个单元

“0”=000 111

“1”=111 000

b8, b9, b10

组D（保留）

5MHz下18个单元

“0”=000 111

“1”=111 000

b11, b12, b13

表8.49 625-行WSS信息

组A数据

组A数据包含4数据比特来指示特定宽高比。在5MHz时，每个数据比特由6个单元组成。b0是LSB。

表8.50列举了数据比特分布和用处。表8.50列举的有效扫描行的数目对应确切宽高比（a=1.33，1.56或1.78）。

b3，b2，b1，b0

宽高比标号

格式

4:3的显示位置

有效行

最低要求

1000

4:3

全格式

–

576

情况1

0001

14:9

信箱

中间

504

情况2

0010

14:9

信箱

顶部

504

情况2

1011

16:9

信箱

中间

430

情况3

0100

16:9

信箱

顶部

430

情况3

1101

>16:9

信箱

中间

–

情况4

1110

14:9

全格式

中间

576

–

0111

16:9

全格式(变形)

–

576

–

表8.50 625-行WSS组A（宽高比）数据比特分配和使用

宽高比标号指示可能的宽高比（a）范围和有效扫描行数：

4:3 527~576

14:9 463~526

16:9 405~462

>16:9 <405

情况1：4:3宽高比图片应该在显示器的中部，左右两边为黑条。

情况2：14:9宽高比图像应该在显示器的中部，左右两边为黑条。同样，图像可以使用全尺寸显示宽度，通过使用一个小的（典型8%）水平几何误差。

情况2：16:9宽高比的图像应该使用全宽度显示。

情况4：>16:9宽高比的图像应该使用情况3的显示，或者通过放大使用全高度显示。

组B数据

组B数据包含4数据比特指示增强服务。在5MHz时，每个数据比特由6个单元组成。b4是LSB。比特b5和b6用于PALplus。

b4：模式

1. 照相机模式

2. 电影模式

b5：颜色编码

0 普通PAL

1 运动适应彩色增强

b5：辅助信号

0 不存在

1 存在

组C数据

组C数据包含3数据比特指示字幕。在5MHz时，每个数据比特由6个单元组成。数据比特b8是LSB。

b8：电视字幕

0 无

1 有

b10，b0：开放式字幕

00 无

01 在有效图像内

10 在有效图像外

11 保留

组D数据

组C数据包含3数据比特指示环绕声音和考贝保护。在5MHz时，每个数据比特由6个单元组成。数据比特b11是LSB。

b11：环绕声音

0 无

1 有

b12：版权

0 版权没有声明或不知

1 声明版权

b13：拷贝保护

0 不限制拷贝

1 限制拷贝

625i系统

EIA-J CPR-1204和IEC 61880为525i（480i）系统定义了一个宽屏信令。对于YPbPr和S-video接口，WSS存在于Y信号中。对于模拟RGB接口，WSS存在于所有3个信号中。

模拟拷贝生成管理系统（CGMS-A）也支持WSS信号。

数据时序

行20和283被用来传输WSS信息，如图8.60所示。但是，由于视频编辑，WSS数据可能驻留于23~24和283~287的任何行。

时钟频率是FSC/8即大约447.433kHz。FSC是彩色副载波频率，3.579545MHz。信号波形应该是正弦方形脉冲，半振幅持续时间是2.235μs±10ns。信号幅度对于“1”是70±10-IRE，对于“0”是0±5-IRE。

图8.60 525-行的行20和283的WSS时序

数据内容

WSS包含2比特起始码，14比特的数据，和6比特的CRC，如表8.51所示。CRC使用X6 + X + 1，初始值所有比特都是“1”。

起始码

起始码包含一个比特“1”，后跟一个比特“0”，如表8.51所示。

起始码

“1”

起始码

“0”

字0

b0，b1

字1

b2，b3，b4，b5

字2

b6，b7，b8，b9，b10，b11，b12，b13

CRC

b14，b15，b16，b17，b18，b19

表8.51 525-行WSS数据比特分配和使用

字0数据

字0数据包含2个数据比特：

b1，b0：

00 4:3宽高比普通

01 16:9宽高比变形

10 4:3宽高比信箱

11 保留

字1数据

字1数据包含4个数据比特：

b5，b4，b3，b2：

0000 拷贝控制信息

1111 默认

当字1是“0000”时，拷贝控制信息通过数据字2传送。当拷贝控制信息不被传送时，字1发送默认值“1111”。

字2数据

字2数据包含14个数据比特。当字1是“0000”时，字2包含拷贝控制信息。字2的拷贝控制数据必须每2秒传送2或大于2帧。

比特b6和b7指定拷贝生成管理系统是模拟信号（CGMS-A）。CGMS-A包含2比特数字信息：

b7，b6：

00 允许拷贝

01 允许一次拷贝

10 保留

11 禁止拷贝

这个CGMS-A信息也通常必须在284行扩展服务数据的拷贝生成系统包中传送，在隐藏式字幕部分已经讨论过。

比特b8和b9指示了加到NTSC模拟视频信号的Macrovision拷贝保护信号的操作：

b9，b8：

00 PSP关

01 PSP开，2-行分裂突发开

10 PSP开，分裂突发关

11 PSP开，4行分裂突发开

PSP是Macrovision的伪同步脉冲操作，如果开，它将存在于复合，S-video和Y（YPbPr）模拟视频的输出。分裂突发操作反转复合和S-video模拟视频输出信号的特定扫描行的颜色突发信号前一半的正常相位。

这个模拟保护系统（ASP）信息通常也必须在284行扩展服务数据的拷贝生成系统包中传送，在隐藏式字幕部分已经讨论过。

比特b10指示源是否从模拟预录媒体中获得：

b10：

0 非模拟预录媒体

1 模拟预录媒体

比特b11，b12和b13保留，值为“000”。

图文电视

图文电视允许传送文本，图片和数据。虽然通常使用VBI间隔，但是数据可以在任何行传送。图文电视标准由ETSI EN 300 706，ITU-R BT.653和EIA-516规定。

对于YPbPr和S-video接口，图文存在于Y信号中。对于模拟RGB接口，图文存在于所有3个信号中。

许多系统使用图文物理层传输专有信息。优点是图文电视已经被许多国家批准用于广播，所以，新的传输技术不需要被认证。

图文数据速率比隐藏式字幕要高得多，在某些情况下达到7Mbps。所以，传输数据的可靠恢复需要消除鬼影。

7个图文电视系统被定义，如图8.52所示。系统B（叫做“世界图文电视系统”，即“WST”）变成了实时上的标准，并且是最广泛被采用的解决方案。

EIA-516，也指NABTS（北美广播图文电视标准），在美国少量使用，被扩展成BT.653 525-行系统标准C。

参数

系统A

系统B

系统C

系统D

625-行视频系统

比特率（Mbps）

6.203125

6.9375

5.734375

5.6427875

数据幅度

60-IRE

66-IRE

70-IRE

数据个数/行

40字节

45字节

36字节

37字节

525-行视频系统

比特率（Mbps）

5.727272

数据幅度

70-IRE

数据个数/行

37字节

36字节

37字节

表8.52图文电视系统概述和参数

图8.61显示了一个扫描行上的图文数据。如果一行通常包含彩色突发信号，如果存在图文信号，它将仍然存在。16比特时钟启动（即时钟同步）包含交替的“1”和“0”。

图8.62和8.63分别显示了图文电视系统B和C的架构。

图8.61图文电视行格式

系统B图文电视概述

由于系统B是事实上的图文电视标准，一个基本概述在这儿陈述。

一个图文电视服务典型包括页，每页对应一个屏幕信息。每次传输一页，当所有也传输完毕，就周期循环执行，一个典型的循环周期大概30秒。但是，如果需要，广播者可以让某些页的传输频率高于其它页。

图8.62图文电视系统B的结构

图文电视通常基于多大8个专有节目（允许最多8个独立的图文服务），每个节目最多包含100页。专有节目1使用100~199页，一次类推。每个页也可以有子页，被用于扩展专有节目中页的数目。

每页包含24行，每行最多包含40个字符。字符可以是字母，数字，符号或简单图像。也有控制码来选择颜色和其它属性，如闪烁和双倍高度。

除此这些图文信息之外，图文电视协议可以被用来传输其它信息，如字幕，节目传输控制（PDC），和私有数据。

图8.63图文电视系统C的结构

字幕

字幕类似于用于美国的隐藏式字幕。“开放”字幕是直接插入到图像中被传输的。“隐藏”字幕是和图像分开传送的。英国传送隐藏式字幕使用图文的888页。在这种情况下，使用图文传送多种语言，每种语言使用分开的页。

节目传送控制

节目传送控制（由ETSI EN 300 231和ITU-R BT.809定义）是一个系统，它使用图文信息控制VCR录像。VCR可以编程成查找和记录多种类型的节目或一个特定的节目。如果由于任何原因导致传输时间变化也能录制节目。

有两种方法在图文中传输PDC信息：方法A和方法B。

方法A将数据放于可见的图文页，通常在第16行传送。这种方法也叫做视频节目系统（VPS）。

方法B将数据放于图文信号的隐藏包（包26）中。这个第26包数据包含每个节目的数据，包括通道，节目数据和开始时间。

数据广播

数据广播可以被用来传送私有接收者信息。典型应用包括实时金融信息，给酒店的机场时刻表，软件升级等等。

数据包0~23

一个典型的图文页使用24个数据包，编号为0~23，对应一个显示页的24行。包24可以添加一个状态行，在底部提示用户。对于每个包，3比特指示专有节目地址（1~8），5比特指示行地址（0~23）。节目和行地址比特使用海明纠错保护，它允许单比特错路并纠正。

为了节省带宽，不是所有包都发整个地址。只有包0（也叫做首包）包含所有地址信息，如行，页，专有节目地址数据。包1~28包含的信息是识别到的最近包0信息的一部分，相同的专有节目。

一个页的发送开始于首包。接下来的包含有相同的专有节目地址，为本页提供额外的数据。这些包可以以任何顺序发送，和其它专有节目包有一定间隔。当专有节目的下一个首数据包接收到时，一页被完全处理过了。

数据包0的一般格式如下：

时钟起始 2字节

帧代码 1字节

专有节目和行地址 2字节

页序号 2字节

子码 4字节

控制码 2字节

显示数据 32字节

数据包1~23的一般格式为：

时钟起始 2字节

帧代码 1字节

专有节目和行地址 2字节

显示数据 40字节

数据包24

这个包定义一个额外行用于用户提示。图文解码器可能在包27中使用这个数据，对包24显示行的提示作出反映。

数据包25

这个包的定义用于代替标题行。如果存在，那么显示40字节的数据来代替数据包8.30的通道，页，时间和数据

数据包26

数据包26包括：

时钟起始 2字节

帧代码 1字节

专有节目和行地址 2字节

标识码 1字节

13个3字节数据组，每个包括

7 数据比特

6 地址比特

5 模式比特

6 海明码比特

数据包26有15个变量，由标识码定义。13个数据组的每一个指示一个特定的显示位置，并对应那个位置。

这个数据包也被用来扩展基本字符集的寻址范围以支持其它语言，如阿拉伯语，西班牙语，匈牙利语和中文等。

对于PDC，包26包括为每个节目，识别通道，节目日期，开始时间和光标位置的本页上的节目信息数据。当用户选择一个节目，光标位置连接到包26的相应预选数据。这个数据然后被用于播放VCR。当节目被传送后，节目信息使用包8.30格式2被发送。预选数据和包8.30数据之间的匹配开启VCR的录制模式。

数据包27

数据包27告诉图文解码器怎样响应用户选择的数据包24。可以最多4个数据包27s（包27/0~27/3），允许最多24个连接。包27包括：

时钟起始 2字节

帧代码 1字节

专有节目和行地址 2字节

标识码 1字节

连接1（红） 6字节

连接2（绿） 6字节

连接3（黄） 6字节

连接4（品红） 6字节

连接5（下一页） 6字节

连接6（索引） 6字节

连接控制数据 1字节

页检查数字 2字节

每个连接包括：

7比特数据

6比特地址

5比特模式

6比特海明码

这个数据包包含连接当前页到6个页号（连接）的信息。4个颜色连接对应远程的4个彩色快速文本页的需求码。典型地，这4个码对应用于数据包24的显示底部的4个颜色选择菜单。选择页面颜色需求码之一就到达相应的连接页面。

第5个连接用于指示用户当前观看页的下一页，如序列的下一页。

第6个连接对应远程的快速文本索引码，当索引被选择后，它指示需要到达的页的地址。

数据包28和29

这些被用来定义级别2和级别3页，以支持更高分辨率的图片，额外颜色，交换字符集等等。它们和数据包26的结构类似。

数据包8.30格式1

数据包8.30（专有节目8，数据包30）不和任何页关联，但是每秒发送一次。这个数据包也叫做电视服务数据包，即TSDP。它包含的数据提示图文解码器传输的一般和时序。

时钟起始 2字节

帧代码 1字节

专有节目和行地址 2字节

标识码 1字节

初始图文页 6字节

网络ID 2字节

于UTC的偏移时间 1字节

日期（修改的儒略日） 3字节

UTC时间 3字节

电视节目标识 4字节

显示状态 20字节

标识码指示传送是在VBI期间还是整场期间。

初始图文页告诉解码器哪一页应该被捕获和存储上电。这通常是索引或菜单页。

电视节目标识指示当前节目的节目表示。

显示状态被用来显示一个传送状态信息。

数据包8.30格式2

这个格式被用于PDC解码器控制，每个流每秒发送一次。它包含一个节目标识以指示每个节目的开始，通常在节目开始之前的30s被传送以使VCR探测到它并准备好录制。

时钟起始 2字节

帧代码 1字节

专有节目和行地址 2字节

标识码 1字节

初始图文页 6字节

通道标识ID 1字节

节目控制状态 1字节

国家和网络ID 2字节

节目标识ID 5字节

国家和网络ID 2字节

节目类型 2字节

显示状态 20字节

除了显示状态信息之前的13个字节信息之外，其它内容和格式1类似。

通道标识ID（LCI）指示最多4个PDC流之一可能被同时传送。

节目控制状态（PCS）指示实时状态信息，如模拟音频发送类型。

国家和网络ID（CNI）分成2组。第一部分指示国家，第二部分指示网络。

节目标识ID（PIL）指示节目开始的月，日和当地时间。

节目类型（PTY）是一个编码，它指示目标观众或特定系列。如“成人”，“儿童”和“戏剧”等。

数据包31

数据包31用于传送接收者私有数据。它包括

时钟起始 2字节

帧代码 1字节

数据通道组 1字节

消息比特 1字节

格式类型 1字节

地址长度 1字节

地址 0~6字节

重复指示 0~1字节

连续指示 0~1字节

数据长度 0~1字节

用户数据 28~36字节

CRC 2字节

“Raw”VBI数据

“Raw”或过采样的VBI数据是VBI数据的数字化数据。它典型使用2×视频采样时钟，如对于480i视频是27MHz，对于480p视频是54MHz，过采样。使用2×视频采样时钟能在标准8-比特BI.656接口上传送“raw”VBI数据。除了在锯齿和均衡间隔之外，VBI数据可以存在于任何扫描行。

“raw”VBI数据然后转换为二进制（即“分片”）数据，被处理，然后/或者通过复合，s-video和YPbPr模拟视频输出，所以它可以被电视解码。

在将VBI数据从“raw”到“分片”中，VBI解码器必须补偿多种DC偏移，大小变化，鬼影和时序变化。

迟滞也必须被用于使用，以阻止VBI解码器由于快速开启和关闭而导致噪声和传输错误。一旦在32个帧（典型地）中发现所需的VBI数据，应该开始VBI解码。当在32个帧（典型地）的适当扫描行中没有发现所需的VBI数据，VBI解码应当停止。

“分片”VBI数据

“分片”，即二进制VBI数据通常由NTSC/PAL解码器提供。它的优点是低的数据速率，由于二进制而不是过采样，存在数据。它的主要缺点是NTSC/PAL视频解码器生产商使用多种技术在视频接口传送“分片”VBI数据。

NTSC/PAL解码器考虑
隐藏式字幕

除了字幕和文本命令清楚显示之外，还有其它5个时间强制清除显示：

（1）改变字幕显示模式，如CC1到T1之间的切换。

（2）视频失锁，例如一个通道的变化，强制显示器清屏。当前的有效显示模式没有改变。例如，如果在视频失锁之前CC1被选择，失锁之后它仍然被选择。

（3）激活自动消影。如果字幕信号没有在（典型）32个连续帧期间被检测到，或者被选择的信道在连续（典型地）512帧期间没有收到新的数据，那么显存就被清除。一旦字幕信号在（典型）32个连续帧期间被检测到，或这收到新的数据，它就显示。

（4）一个“清除”命令（例如，来自远程控制）强制清除显示。

（5）禁用字幕解码也强制清屏。

宽频信令

解码器必须能处理多种WSS输入，包括：

（1）复合，s-video或Y（YPbPr）上的PAL或NTSC WSS信号。

（2） SCART模拟输入（DC偏移指示）。

（3） S-Video模拟输入（DC偏移指示）。

除了自动处理基于WSS数据的视频信号到适合4:3或16:9显示之外，解码器应该也支持由于个人喜好的用户期望特定模式操作情况的手动覆盖。软件使用这个用户喜好的宽高比信息，显示格式协助妥善处理有关节目显示。

鬼影消除

由于一些服务的高数据速率，如图文电视，鬼影取消（移除存在于信号的不需要的影子）是需要的。鬼影信号大于100ms和-12dB会破坏图文数据。鬼影大于-3dB很难通过低成本的硬件和软件移除，但是对于小于-12dB的鬼影没有必要移除。鬼影消除对于VBI数据没有对于有效视频那么复杂。

不幸的是，GCR（鬼影消除参考）信号一般不存在。所以一个鬼影消除算法必须确定用于可用信号的鬼影的量，例如锯齿和均衡脉冲。

NTSC GCR信号由ATSC A/49和ITU-R BT1124规定。如果存在，它在19和282行。GCR允许探测到-3~45μs的鬼影，跟随8场序列。

PAL GCR信号由ITU-R BT1124和ETSI ETS 300 732规定。如果存在，它在381行。GCR允许探测到-3~45μs的鬼影，跟随4场序列。

增强电视编程

增强电视节目标准（SMPTE 363M）用于产生和传输增强和互动节目。增强的内容可以在多种媒介上传输——包括模拟和数字电视广播——使用地面，有线和卫星网络。定义怎样产生增强内容，规范定义最小接收功能。为了尽量减少新规范的创造，它有效利用了英特网的技术，如HTML和Java脚本。这样做的有利之处是，已经有上百万页的潜在内容，并能够利用现有的web创作工具。

该规范要求接收器至少支持HTML4.0，Javascript1.1和层叠样式表。可选支持额外的功能，如Java和VRML。这确保了内容可以提供给最大数量的观众。

随着能力增加，一个新的“tv：”属性被加到HTML。这个属性能将电视节目插入到内容中，这可以是一个HTML文档插入图像。产生一个增强内容的页面显示当前电视频道，在任何地方都可以播放和将图像插入HTML文档一样简单。

规范也定了了接收器如何获得内容和如何告知它们增强信息可用。后者的任务是由触发器完成的。

触发器

触发器通告接收器内容增强，和包含增强的信息。除了其它事项外，触发器包括一个通用资源定位器（URL），它定义了增强内容的位置。内容可以驻留于本地——如当通过网络传送，缓存于本地硬盘驱动器——或者它驻留于英特网或其它网络。

触发器也可能包括一个人们可读的内容描述。例如，它可能博阿扩描述“点击PRDER来点播这个产品”，它可以显示给观众看。触发器也可以包括截止信息，指示增强信息提供给观众多长时间。

最后，触发器可能包括脚本来触发HTML页面内关联的可执行Javascript，以支持增强内容同步视频内容的动态更新显示数据。

触发器的处理在SMPTE 363M中定义，和用来携带它们的方法无关。

传输

除了定义内容怎样显示和接收器被怎样通知新内容，规范也定义了怎样传输内容。由于接收器可能没有英特网连接，规范描述了2种传输内容的方法。这两种模式叫做传输，两种传输是指传输类型A和传输类型B。

如果接收器有一个连接英特网的后备通道（或返回路径），传输类型A将广播触发器，内容将发送到英特网。

如果接收器没有英特网连接，传输类型B同时提供传送的两个触发器，内容广播于介质。公告通过内容流被发送到网络来关联触发器。一个公告描述的内容，可能包括带宽，存储需求和语言。

传递协议

对于传统的双向英特网通信，超文本传送协议（HTTP）定义了在应用层如何传输数据。对于单向的广播，没有双向连接，SMPTE 364M为数据传递定义了一个单向应用层协议：单向超文本传送协议（UHTTP）。

和HTTP类似，UHTTP使用传统的URL命名方案来参考内容。内容可以参考增强页使用的标准“http：”和“ftp：”命名方案。一个“lid：”即本地标识，URL也提供允许参考本地（如在接收器的硬盘中）存在的内容，而不是英特网或其它网络。

绑定

数据怎样在一特定网络中传递叫做“绑定”。已经为NTSC和PAL定义了绑定。

NTSC绑定

传输类型A触发器在通道2广播EIA-608字幕数据。

传输类型B绑定也包括一个在垂直效应间隔（VBI）中传递IP组播包的机制，否则叫做IP位于VBI之上（IP/VBI）。最低标准，电视信号在VBI期间传输NABTS（北美基本图文电视标准）包。这些NABTS包被恢复成序列数据流格式（封装于一个类似SLIP的协议）以成帧产生IP数据包。

PAL绑定

两种类型的传输是基于承载IP组播包使用PAL制式图文电视数据的包30或31的VBI行。

传输类型A触发承载UDP/IP组播包，传递到地址224.0.23.13，端口2670。

传输类型B（由SMPTE 357M描述）单个触发承载单个UDP/IP组播包，传递到由SDP通告为增强电视节目定义的地址和端口。促发协议为提供快速同步，所以非常轻巧。

参考资料

1. Advanced Television Enhancement Forum, Enhanced Content Specification,1999.

2. ATSC A/49, 13 May 1993, Ghost Cancelling Reference Signal for NTSC.

3. BBC Technical Requirements for Digital Television Services, Version 1.0, February 3, 1999, BBC Broadcast.

4. EIA–189–A, July 1976, Encoded Color Bar Signal.

5. EIA–516, May 1988, North American Basic Teletext Specification (NABTS).

6. EIA–608, September 1994, Recommended Practice for Line 21 Data Service.

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