0 引子
0.1 格式/制式
格式是指表達、記錄圖像信息的方式，如視頻標準中最基本的參數是掃描格式，規定了每行像素數、每幀行數、每秒場數和幀數。錄像機的記錄方式也稱爲格式，如D1、D5格式，DVCAM格式，DVCPRO及Digital-S格式等。
0.2 模擬電視存在的缺點
模擬電視存在着許多難以克服的缺陷：多次傳輸或複製後會形成噪聲積累，信號的線性、非線性失真，亮色互擾，行間閃爍，爬行，微分相位和微分增益失真等等，致使圖像質量不斷下降。但這些缺陷大多可通過將模擬信號轉變爲數字信號進行處理、存儲、控制和傳輸來解決。爲了用數字處理和傳輸電視信號，首先要將模擬電視信號數字化，即對電視信號進行抽樣、量化和編碼。
0.3 電視信號
電視信號是通過攝像機對自然景物的掃描並經光電轉換形成的。對於PAL制,掃描後的圖像每秒包含25幀，1幀分爲兩場，每場有效行爲287.5行，這就是說電視信號一經產生，實際上已對自然景物在時間軸及圖像垂直方向上完成抽樣，留給數字電視系統的是如何在水平方向上完成抽樣和量化。
1 CCIR 601建議所確定的數字分量編碼4:2:2標準
1.1 抽樣頻率的選擇
電視信號數字化抽樣頻率的選擇首先應滿足奈奎斯特抽樣定理，即抽樣頻率至少要等於視頻帶寬的兩倍。對於數字分量編碼,CCIR601建議亮度抽樣頻率爲525/60和625/50三大制式行頻公倍數2.25MHz的6倍，即13.5MHz。對現行電視制式而言，亮度信號的最大帶寬是6MHz，13.5MHz>2×6MHz=12MHz，所以它符合奈奎斯特定理。而色差信號的帶寬比亮度信號窄得多，所以在分量編碼時兩個色差信號的抽樣頻率可以低一些。因同時考慮到抽樣的樣點結構應滿足正交結構要求，兩個色差信號的抽樣頻率均選爲亮度信號抽樣頻率的一半，即6.75MHz，這樣亮度信號與兩個色差信號的抽樣頻率之比爲 4∶2∶2。
1.2 數字分量視頻信號有效行取樣點數的確定
每行數字分量信號的取樣點數爲：
對於625行/50場制式：
每行亮度取樣點=13.5Mhz/15625Hz=864點/行；每行每個色度取樣點=6.75Mhz/15625Hz=432點/行。
對於525行/60場制式：
每行亮度取樣點=13.5Mhz/15734.266Hz=858點/行；每行每色度取樣點=6.75Mhz/15734Hz=429點/行。
可見，這兩種制式選用了相同的抽樣頻率，但每行取樣點數卻不相同。所以把兩者取樣點數之差別放在數字有效行以外的部分，而使每個數字有效行內的取樣點數相同。
CCIR 601建議兩種制式有效行內的取樣點數亮度信號取720個，兩個色差信號各取360個，即每個數字有效行包括720個亮度數據和720個色度數據(兩個色度各360個),這樣就統一了數字分量編碼標準，使三種不同制式便於轉換和統一。所以有效行亮度信號與兩個色差信號的取樣點數之比也爲4:2:2(720:360:360)。
上述兩點即爲獲取高質量的後期製作由CCIR 601建議所確定的數字分量編碼標準：
亮度信號的抽樣頻率爲13.5MHz，每個色差信號的抽樣頻率爲6.75MHz，其抽樣頻率之比爲4:2:2,或者說，每數字有效行亮度信號的取樣點數是720個，每個色差信號的取樣點數是360個，其取樣點數之比也爲4:2:2，這就是數字分量編碼的4:2:2標準，也稱爲4:2:2格式。用作演播室數字設備及其聯接或國際節目交換時的數字化標準。
1.3 4:1:1與4:2:0格式
除了標準的4:2:2格式之外，還有將色差信號的抽樣頻率取爲3.375MHz的較低標準的4:1:1和4:2:0格式。另外還有爲適合更高圖像質量要求而將色差信號抽樣頻率取爲13.5MHz的更高標準的4:4:4格式。只對4:2:2格式與4:1:1和4:2:0格式數字取樣結構進行比較。
4:1:1和4:2:0格式不僅色差信號的取樣頻率相對於4:2:2格式來說減半,而且使場取樣比減半，丟失了後期製作中的一些重要信號信息，如色鍵。由於彩色信號帶寬信息的減半，此信號也就不再適合作高質量的多代編輯。然而，對於普通的新聞採訪和窄帶傳輸編碼可採用4:1:1或4:2:0非標準取樣方式，結果是犧牲帶寬換得節省設備費用的益處。4:2:2格式同4:1:1規格及4:2:0格式系統相比,其高質量視頻圖像的效果是顯而易見的。
2 ITU 656編碼標準
國際電信聯盟無線電通信部門656-3號建議書：
工作在ITU-RBT.601建議（部分A）的4:2:2級別上的525行和625行
電視系統中的數字分量視頻信號的接口
國際電聯無線電通信全會考慮到：
a)對於電視廣播機構和節目製作者，在525行和625行系統的數字演播室標準方面有最多個數的相同重要參數有明顯好處；
b)一種世界範圍兼容的數字方法將會使設備的開發具有許多共同特點，運行會更經濟，並便於國際間節目’的交換；
c)爲實現上述目標，已以ITU-RBT．601建議的形式對數字電視演播室的基本編碼參數達成了協議；d)ITU-RBT．601建議的實際實施要求規定接口和通過接口的數據流的細節；e)這些接口在525行和625行兩型問應該具有最大的共同性；f)在ITU-RBT．601建議的實際實施中，希望對接口的串行和並行兩種形式都作出規定；
g)這些接口所產生的數字電視信號有可能是對其它業務的潛在干擾源，必須對無線電規則No．964給予應有的注意。建議凡在電視演播室裏需要分量編碼數字視頻信號接口的地方，這些接口和通過它們的數據流應符合規定比特並行和比特串行實施的如下說明：
1引言
本建議描述了運行在525行或625行制式並符合ITU-RBT．601建議(部分A)中所規定的4：2：2編碼參數的數字電視設備的互連方法。
第一部分：接口的通用信號格式
1， 接口的一般描述
接口爲在單一信號源與單一終點之間提供單向互連。並行和串行接口通用的單一信號格式在第2 節中描述。數據信號採取編碼成8 比特字(也可任選10 比特字’)的二進制信息的形式。這些信號是：
1：視頻信號，
2：定時基準信號，
3：輔助信號。
2，視頻數據
表1 場間隔定義 
注1：信號F和V在數字行的開始時與有效視頻定時基準碼同步改變狀態。
注2：行數的定義見ITU-RBT．470 建議。注意數字行的行號如在ITU-R BT。601 建議(部分A)中描述的，在011 之前改變狀態。
2.1 編碼特性
視頻數據符合ITU-R BT.601 建議(部分A)和示於表l 的場消隱定義。
2.2 視頻數據格式
8 個最高有效比特都是l 或都爲0 的數據字用於標識目的，所以256 個8 比特字中只有254 個(1024 個10 比特字中的1016 個)可以用於表示信號值。視頻數據字是以27 兆字／秒的速率複用傳送的，其順序是：Cb，Y，Cr，Y，Cb，Y，Cr，…… 其中，Cb，Y，Cr 這三個字指的是同址的亮度和色差信號取樣，後面的Y 字對應於下一個亮度取樣。
2.3 接口信號結構
圖l 示出了視頻取樣數據如何加入到接口數據流中。圖l 中的取樣標識符號符合ITU-RBT．601 建議(部分A)的標識符號。
2.4 視頻定時基準碼(SAV,EAV)
有兩個定時基準信號，一個在每個視頻數據塊的開始(Start of ActiveVideo，SAV)，另一個在每個視頻數據塊的結束(End of Active Video，EAV)，如圖l 所示。
每個定時基準信號由4 個字的序列組成，格式如下：
FF 00 00 XY (數值以16 進製表示,FF 00 留供定時基準信號用。)頭三個是固定前綴，第4 個字包含定義第二場標識、場消隱狀態和行消隱狀態的信息。
定時基準信號內的比特分配列於表2。
數據比特號 第一字（FF） 第二字（00） 第三字（00） 第四字（XY） 
注1：示出的數值是爲10 比特接口的建議值。
注2：爲了與已有的8 比特接口兼容，D1和DO 比特的值末作規定。F=0/1 第l/2 場時,V=0/1 其它處/場消隱時。H=0/1 有效視頻開始處(SAV)/有效視頻結束處(EAV)P0，P1，P2，P3：保護比特(見表3)MSB：最高有效比特表l 規定了V 和F 比特的狀態。P0，P1，P2，P3 比特的狀態決定於F，V 比特的狀態，見表3。在接收機中，這種安排容許糾正l 比特誤碼和檢出2 比特誤碼。 
2.5 輔助數據
對在消隱期間以27 MWord／s 的速率同步插入到複用組中的輔助數據做了規定。輔助數據信號可以以10 比特形式只在行消隱期間傳送，還可以以8 比特形式只在場消隱中的行的有效期間傳送(應當指出：符合ITU-RBT．657 建議的數字錄像機既不記錄行消隱期間的數據，也不記錄場消隱期間的某些行)。數據值00．Xh 和FF．Xb(見第2．2節)保留用於標識目的。所以不能在輔助數據中出現。
在場消隱期間的行有效部分載送的所有輔助數據信號必需加前綴：FF.x FF.x 除非作爲一件特殊設備想要有的功能，輔助信號不應被設備改變。
2.6 消隱期間的數據字
在數字消隱期間出現不用作定時基準碼或輔助數據的數據字時，應在複用起來的數據中的適當位置上填入相當於Cb，Y，Cr，Y 信號消隱電平的80．0h，10．0h，80．0h， 10．0h 等序列。Horizontal Format
The overall format of one complete line of the digital video data stream includes the following sections. The horizontal scan is considered to start with the beginning of the EAV section.
· EAV - End of Active Video (timing reference signal) 2 samples (4 words)
· Horizontal blanking 134 samples (268 words)
· SAV - Start of Active Video (timing reference signal) 2 samples (4 words)
· Active video 720 samples (1440 words)
EAV Timing Reference Signal:
The EAV Timing Reference consists of four words in the following format:
where:
F = Field select (defines which vertical scan during interlace scanning)
V = Vertical blanking
H = 1 indicating EAV
E3 = V xor H
E2 = F xor H
E1 = F xor V
E0 = F xor V xor H
Horizontal Blanking:
The horizontal blanking section consists of a repeating pattern: 1000 0000 0001 0000 ........
SAV Timing Reference Signal:
The SAV Timing Reference consists of four words in the following format: 
where:
F = Field select (defines which vertical scan during interlace scanning)
V = Vertical blanking
H = 0 indicating SAV
E3 = V xor H
E2 = F xor H
E1 = F xor V
E0 = F xor V xor H
Active Video:
The active video section consists of the Y, Cb, Cr data in the following sequence. The Y, Cb and Cr values are the scaled, offset, digitized versions of Y, U and V.
· Cr
· Y
· Cb
· Y
Vertical Format
The details of the vertical format are shown in the complete screen diagrammed below. The scan is of the interlace type which means that the odd lines are scanned first, followed by the even lines. The symbols "F" and "V" refer to the values contained in bits P8 and P7 of the EAV and SAV timing reference words. 