VIVO显卡的精彩
硬件周刊
编者按
随着电脑神秘性的消失，人们对电脑的要求不再是简单的应用，电脑也不应该仅仅是能发声能显示就行了，它更应该成为完整意义上的多媒体应用平台。已经有越来越多的人开始利用电脑对视频和音频进行各种处理，甚至为了获得比较好的视频和音频效果，对硬件和驱动程序进行改造。为了让大家能够得到更多的视频和音频的享受，获得更多乐趣，我们推出了全新的栏目──“视听地带”，专门介绍视频和音频的技术及应用技巧。在这个全新的舞台上，我们会始终努力追求完美，为大家奉上我们的精彩表演。音乐，刚刚响起……
在电脑发展日益迅速的今天，在PC上观看和编辑视频文件已经不是难事，更多的发烧友开始尝试将电脑和电视相互连接，发挥各自在视频显示上的特长。本文就是针对这个应用领域，对VIVO相关技术做一些简单的介绍。
一、PC和电视的连接
在电视和PC之间建立高效的连接，是跨平台视频播放和编辑的先决条件。在几年前，最流行的是使用AV视频(Audio/Video)接口连接。这是一种相对“古老”的视频传输模式。传统的电视机或者VCD影碟机都具备AV接口，它也是目前普及率最高的一种接口；第二种是用S端子连接。相比之下，S端子比AV端子推出的时间更晚，它具备5路信号传输通道，因此效果也比AV的双路模式优秀许多，是一种比较实用的视频连接模式。另外一种是采用VGA信号输出模式。目前只有新一代电视机才具备这样的连接接口。它的好处是能够直接和显卡相连，作为电脑的显示器使用。一般带双头显示(双VGA输出或者VGA+DVI)的显卡都可以提供比较完美的VGA连接方案。而尽管VGA视频输出(15 针)要比S端子更胜一筹，但是相对的高成本和鲜有电视机支持的尴尬还是让VGA模式一直得不到普及。我们在市场上能买到不少被称为“全接口”的显卡，就提供标准VGA、DVI和S端子的3个接口。
二、视频信号传输原理
我们知道，在NTSC制式下，电视机显示屏的每个画面有525条扫描线，而扫描的速度是每秒30帧(也就是说，每秒刷新30次)。而为了避免电视画面出现闪烁，一般电视都是用奇偶两个画场交错的方式来组成一个画面。因此，NTSC制式的电视机在一秒内总共扫描了525/2×60=15750条水平扫描线，也就得到了15.75kHz的扫描频率。视频传输就是将这样一个扫描信号进行传输，不同的传输方式，会对画面的扫描信号的完整性产生影响。
为了能传送扫描下来的影像信号，视频信号大约需要4.2MHz的频宽，这个远远比音频信号所需要的频宽要宽得多。事实上，我们见到的彩色的影像信号是由红、绿、蓝三种颜色信号组合而成的，我们称之为色度信号(C信号)，然后这些信号再通过不同的比例，搭配组合变成各种颜色。色度信号越丰富，组成的图像和画面就越靓丽，越生动；反之，就容易出现色块和缺色等过渡不自然的问题。然而，除了色度信号之外，彩色影像信号还包括了亮度信号(Y信号)，它代表了影像的亮度变化，也就是黑白影像中的灰阶亮度细节。一般情况下，我们看到的视频图像，起码需要3个信号组成(一个亮度信号与两个色度信号)。普通的PC和视频设备的连接，都采用亮度信号和色度信号分离的方式，这样可以有效地减弱色度副载波对亮度信号的干扰，提高视频文件的清晰度。
小贴士
副载波是一种射频正弦波，用以携带基带视频/音频信号，并借助一系列副载波频率和相位的不同来实现在同一根光纤内的多频道电视信号的传输。电视的标准亮度信号带宽为6MHz，而PAL制式色度信号带宽为1.5MHz。所谓的复合视频输出就是将频率为4.43MHz的色度副载波信号间混合在视频亮度信号中一起传输，然后在显示输出时进行色度解调，将色度副载波从复合视频信号中过滤出来。正是这样一个过滤的过程，很有可能将4.43MHz±0.75MHz频率的亮度信号也损失了，并直接降低了水平清晰度。
S端子因此应运而生，它最低要求5针传输通路：包含两路视频亮度信号、两路视频色度信号和一路屏蔽地线(图1)。它将亮度和色度分离输出，使得视频信号复合输出时的亮度和色度的相互干扰现象得到了缓解。
三、S端子视频传输
S端子连接规格本身指的是“Separate(分离)”，简单地说，S端子的原理是将合成视频信号中的亮度和色度信号分离传输，减少影像传输过程中的“分→合”的过程，并得到较理想的画质。于是，一块支持S端子输出的板卡是PC和其他显示设备互相“交流”的必要条件。通常，我们看到最多的就是集成S端子的多功能显卡。
现在，S端子输出模式因为性能优异，开始得到普及，而它又分为5针、7针和9针(甚至更多)3种模式。5针的是标准模式，7针的定义并不统一，不同的厂家可能会对5针之外的另外2针有不同的定义。一般，我们都是把这两针作为标准AV视频信号输出，这样就使得这个7针接口即能分离出一路5针标准S端子信号，又能分离出另外一路标准的AV视频信号来。简而言之，7针的S端子就等同于5针普通的S端子输出和AV输出两种模式的混合，而且，它是向下兼容5针的S端子线的。在早期的镭卡上，我们都能见到这样的S端子，而9针以上的S端子(图2)，就整合了另外的针脚定义：通常9针的多增加了两路音频信号。因为这种接口不兼容标准5针S端子，我们需要使用转接线(盒)等设备扩展出标准的S端子才能使用。从功能上来说，它无疑更有灵活度和兼容性。在高级的VIVO显卡上，这个是常见的端子配置。
四、VIVO的编码要求
VIVO是Video In and Video Out的简称，也就是我们所说的视频输入和输出。S端子和其他的AV接口都是一个物理连接的模式，而计算机与其他显示设备(如电视机)连接后的编码处理是必须解决的问题之一。众所周知，在PC内部视频信号是以数字信号进行传输的，而我们所见的电视画面使用的是模拟信号，因此，要将计算机上的画面转到电视机上显示，必须先要将数字式信号转为模拟式信号。其实，数模转换的问题，在我们常见的CRT显示器上就已经存在，在显卡上都有一片数模转换芯片，把数字信号转换成模拟信号。
由于电视机能显示的像素低于PC显示器的，如果我们要把计算机上的画面完整地在电视机上显示出来，就必须经过一个压缩的过程，否则，原画面无法完整显现。TV编码器就是负责这一任务的功能型部件。常见的TV编码器除了Conexant的、飞利浦的以外，还有ATi等其他品牌的。以前应用在高端镭卡(Radeon 8500)上的ATi Rage Theater是一种低成本、单芯片、多标准的视频编码/解码器。它既具备视频编码输出功能，同时还具备较高质量的视频采集功能。现在我们也可以在一些带VIVO的高级镭卡上看到它的身影(图3)。它提供了最基本的VIVO功能。213系列芯片是一款专门为硬件优化，可以输入输出高质量的TV、DVD视频信号或捕获视频影像，并支持CD输入输出或捕获音频回放信号的多媒体播放芯片，提供了静态捕获、封闭标题、DVD双字幕显示、特定的字库应用等特色的功能。
五、周边配件
以前玩视频的，都是发烧友和高级玩家，而随着PC的普及和周边设备价格的降低，个人DJ和多媒体光碟的制作已经不是难事。目前市面上的VIVO显卡从五六百元到1000多元不等，再配合S端子，你自然可以很方便地在29英寸甚至更大的电视屏幕上体验极品飞车的震撼，也可以任意编辑电视录像。当然，有了视频编辑的需要，必须有良好的硬件配置作为保证。除了大容量的硬盘，强劲的CPU，最好还有CD-RW、DVD刻录机等光存储产品，这样也很方便进行大容量视频文件的处理与制作。在市场上，已经有将带VIVO的显卡和COMBO光驱一起销售的套餐，也方便了用户一次性采购到需要的配件。
写在最后
照理说，视频的话题，应该有很多的东西可以说，而且，它涉及到很多专业的知识和原理。但是，在实际的应用过程中，消费者更注重的是产品的稳定性和兼容性，需要容易上手和操作方便的方案。在这里，本文仅仅作一个抛砖引玉的尝试，希望通过简单的介绍，大家也可以对基本的VIVO显卡及其技术有所了解，并对实际采购相关的配件产品，有一定的参考作用。