FPGA——用VGA时序显示图像原理详解（1）

目录

VGA介绍

RGB色彩空间

（1）RGB&HSV区别

（2）RGB尺寸

（3）RGB565格式

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VGA介绍

VGA接口也称为D-Sub接口。在CRT显示器时代，VGA接口是必备的。因为CRT是模拟设备，而VGA采用的也是模拟协议，所以它们理所当然被匹配来使用。VGA接口采用15针插针式结构，里面传输分量、同步等信号，是很多老显卡、笔记本和投影仪所使用的接口。后来液晶显示器出现，也带有VGA接口。显示器内置了A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号在液晶显示器上显示。

然而由于线材与信号干扰等一系列问题，VGA使用时一般仅能够达到1080p分辨率，在高分辨率下字体容易虚，信号线长的话，图像有拖尾现象。在数字设备高度发展的今天，VGA接口已逐渐退出舞台，一些显示器也不再带有VGA接口。

VGA接口大概长这个样子：

RGB色彩空间

（1）RGB&HSV区别

常见的色彩空间有RGB、HSV等

HSV色彩空间（Hue-色调、Saturation-饱和度、Value-值）将亮度从色彩中分解出来，在图像增强算法中用途很广。在我本人接触的图像处理项目中，经常将图像从RGB色彩空间转换到了HSV色彩空间，以便更好地感知图像颜色，利用HSV分量从图像中提取感兴趣的区域。但是如果是进行图像显示，应该选择RGB色彩空间。

计算机色彩显示器和彩色电视机显示色彩的原理一样，都是采用R、G、B相加混色的原理，通过发射出三种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝磷光材料发光而产生色彩。这种色彩的表示方法称为RGB色彩空间表示。

在RGB颜色空间中，任意色光F都可以用R、G、B三色不同分量的相加混合而成：F=r[R]+r[G]+r[B]。RGB色彩空间还可以用一个三维的立方体来描述。当三基色分量都为0(最弱)时混合为黑色光；当三基色都为k(最大，值由存储空间决定)时混合为白色光。

（2）RGB尺寸

正常的RGB24是由24位即3个字节来描述一个像素，R、G、B各8位。而实际使用中为了减少图像数据的尺寸，如视频领域，对R、G、B所使用的位数进行的缩减，如RGB565和RGB555。
RGB565 就是R-5bit，G-6bit，B-5bit
RGB555 就是R-5bit，G-5bit，B-5bit
RGB888 就是R-8bit，G-8bit，B-8bit ；其实这就是RGB24

（3）RGB565格式

下面是RGB565的格式

RGB565是一种16位的RGB格式，R占用5位，G占用6位，B占用5位。其中Green前三位和Red一起组成高8bit，Green后三位和Blue一起组成低8bit