Liit-videosignaal

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti
Liit-videosignaal
Composite-video-cable.jpg
Spetsifikatsioonid
Disainitud 1954[1] - 1956[2]
Video signaal NTSC, PAL või SECAM video
Ühendus RCA
Pinge (peak-to-peak) 1 V
Kaabli impedants 75 Ω [3]
Kontaktid
Rca plug connector.gif
Kontaktid
1 Data
2 GND

Liit-videosignaal on analoogvideosignaali formaat, mis edastab tavalahutusega videot (tavaliselt eraldusvõimega 480i või 576i) ühe kanalina. Erinevalt kvaliteetsemast S-Videost (kaks kanalit) ja veelgi kvaliteetsemast komponentvideost (kolm või enam kanalit) on video andmed kodeeritud ühele kanalile. Kõigi nende videovormingute puhul kantakse heli eraldi ühenduse kaudu. Video kodeerimisel on kolm domineerivat standardit: NTSC, PAL ja SECAM.

Liit-videosignaali nimetatakse ka CCVS-ks (Composite Colour Video Signal) (komposiitvärviline videosignaal). Komposiitvärvilised videosignaalid koosnevad kolmest komponendist:

  • Heledus (luuma), Y, signaal, mis sisaldab teavet intensiivsuse kohta.
  • Värvusteavet sisaldav värvus (chroma), C, signaal
  • Sünkroniseerimine, S, signaal, mis juhib horisontaaljoone sagedust.[4]

Signaali komponendid[muuda | muuda lähteteksti]

Videosignaal on jagatud kaheks osaks: heledus (valguse intensiivsus/kogus) ja värvus (valguse värv/kvaliteet). Maksimaalne heledus viitab puhtale valgele (küllastunud heledus), samas kui madalaim heledus viitab mustale (heledus puudub). Iga elemendi ehk piksli mõõtmise asukohateave on ühendatud koguse/kvaliteedi mõõtmisega ja teave sünkroonitakse, et saaks luua pildi.

Liit-videosignaal, ühikimpulss

Pildi genereerimiseks mõeldud komposiitvideosignaali muutujad koosnevad erinevatest komponentidest: värv, video, tühjendamine ja sünkroonimine. Videosignaali heledusosa (mida nimetatakse "luma" või "Y" komponendiks) sisaldab heleduse teavet, samas kui värviosa ("chroma" või "C" komponent) sisaldab värvi, tooni ja küllastuse teavet. Mustvalgetel monitoridel projitseeritakse ainult luma teavet.

Signaali komponendid

Värv: Krominantsusaspekt (C) on põhivärvispektri punase, rohelise ja sinise (RGB) komponentide kombinatsioon. Kõik vikerkaarevärvid koosnevad RGB-komponentide kombinatsioonist (valge sisaldab kõiki kolme RGB-värvi kombinatsiooni) ja neid õigesti segades (liites või lahutades) võime moodustada mis tahes värvi. C-tegur määratakse video/heledustegurist (Y) eraldi kas analoog- või digitaalvormingus. Digitaalses vormingus on igale RGB-komponendile määratud arvväärtus vahemikus 0 (ei segune või 0%) kuni 255 (täielik segunemine/küllastus või 100%), mis võimaldab mis tahes värvi digitaalse täpsusega visualiseerida.

Video: heleduse (Y) tegur kirjeldab üksikute pikslite heleduse mõõtmist puhtalt ühevärvilisel viisil. Üksiku piksli sisend või väljund vastab otseselt valgussignaali amplituudi mõõtmisele, mida mõõdetakse kaamera individuaalsel andurüksusel.

Sünkrooniseerimine: sünkroneerimissignaal on sisestatud videosignaali, et sünkroniseerida ekraani värvi ajastus ja joondus. Sünkroniseerimissignaal koosneb nii horisontaalsest kui ka vertikaalsest osast.

Tühistamine (ingl. blanking): videoread kuvatakse horisontaalselt, alustades videoekraani vasakust ülanurgast ja liikudes vasakult paremale, jätkates ülalt alla. Kui rida on kuvatud, peab elektronkiire ümber paigutama järgmisele reale. Tühistamisintervall on viivitus, mille puhul lülitub elektronkiir välja ja liigub ühe rea lõpust järgmise rea alguseni või kaadri lõpust järgmise kaadri alguseni. Horisontaalse tühjendusintervalli komponendid on sünkroniseerimise impulss ning eesmine ja tagumine veranda (ingl. front porch, back porch).

Videopilt luuakse pildiekraanil horisontaalselt ja vertikaalselt paigutatud üksikute pikslite järjestikuse värskendamise teel. Alates pildi esimesest reast (ekraani vasakus ülanurgas) valgustab elektronkiir iga pikslit vasakult paremale ja seejärel ülalt alla. Iga värvirea vahel on tühjendusjoon, mille korral rida tühjendatakse (või keelatakse), kui see asetatakse ümber ühe rea parema otsa vahelt järgmise rea algusesse, sarnaselt kirjutusmasinaga ühe rea lõpust ümber paigutamisega, järgmise rea algusesse, enne kirjutamist.[4][5]

Liit-videosignaali artefaktid[muuda | muuda lähteteksti]

Dot crawl visuaalne artefakt, mis on põhjustatud komponentsignaalide liitmisest liitsignaali genereerimiseks. Dot crawl on signaali defekt, mis on põhjustatud signaali ülekõlamisest, mis on põhjustatud värvuse ja heleduse komponentide vastastikusest modulatsioonist. See on kõige märgatavam, kui värvitooni edastatakse laia ribalaiusega ja selle spekter ulatub heleduse sageduse piirkonda. Kombineeritud allikatest signaalide eraldamiseks ja nende kõrvalekallete eemaldamiseks kasutatakse laialdaselt kammfiltreid. S-Video ja komponentvideo väldivad seda probleemi, kuna komponentide signaale hoitakse eraldi.[6]

Dot crawl

Piirangud[muuda | muuda lähteteksti]

Liit-videosignaal on analoogsignaal. Kuna signaali pinge määrab info, on analoogsignaalid vastuvõtlikud raadiolainete ja muude lähedalasuvate seadmete elektrooniliste signaalide häiretele. Analoogsignaalidel on ka väiksem ribalaius kui digitaalsignaalidel, mis tähendab suuremat tihendamist, mis võib pildikvaliteeti negatiivselt mõjutada.[7]

Pistikud ja kaabel[muuda | muuda lähteteksti]

Kodurakendustes ühendatakse komposiitvideosignaal tavaliselt RCA-pistiku abil, mis on tavaliselt kollane. Sageli on sellega kaasas punased ja valged pistikud vastavalt parempoolse ja vasaku helikanali jaoks. BNC-pistikuid ja kvaliteetsemat koaksiaalkaablit kasutatakse sageli professionaalsetes telestuudiotes ja tootmisjärgsetes rakendustes. BNC-pistikuid kasutati ka varajastes koduvideomakkides komposiitvideoühenduste jaoks, sageli kaasnes heli jaoks kas RCA-pistik või 5-kontaktiline DIN-pistik. Videokaablid on 75-oomise impedantsiga ja väikese mahtuvusega. Tüüpilised väärtused ulatuvad 52 pF/m - 69 pF/m.[8]

Värvikodeerimise standardid[muuda | muuda lähteteksti]

On olemas kolm värvikodeeringu standardit, mis määravad, kuidas värviteavet moduleeritakse ja kombineeritakse heledusega:

  • NTSC (National Television Standard Committee) – kasutatakse Põhja-Ameerikas, Kesk-Ameerikas, mõnel pool Lõuna-Ameerikas, Jaapanis
  • PAL (Phase Alternating Line) – kasutatakse Euroopas, Aasias, Vaikse ookeani piirkonnas, Aafrikas, Lõuna-Ameerikas
  • SECAM (SÉquence de Colour À Mémoire) – kasutatakse Prantsusmaal, Venemaal, Aafrikas

PAL ja NTSC kasutavad komponentide värvierinevussignaale kandva signaali genereerimiseks kvadratuurset amplituudmodulatsiooni. Kaks värvierinevuse signaali, R'-Y' ja B'-Y', on moduleeritud eraldi kõrgsageduslikele siinuslaine kandjatele, millel on sama sagedus, kuid 90° faasierinevus. Seejärel liidetakse kaks moduleeritud signaali enne edastamist kokku. Aktiivsete joonte värvide alamkandja sarikest kasutavad dekoodrid algsete värvierinevuste demoduleerimiseks ja eraldamiseks ning kombineerituna heledusega Y saab seda kasutada RGB värvipildi genereerimiseks. SECAM seevastu kasutab kahe erineva alamkandja sagedusmodulatsiooni vahelduvatel liinidel.[4]

Levinud telerisüsteemid[muuda | muuda lähteteksti]

  • NTSC-M
  • NTSC-4.43
  • PAL-M
  • Combination PAL-N
  • PAL-B/D/G/H/I
  • SECAM-B/D/G/K/K1/L [4]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. "Definition: composite video". computer language. Vaadatud 23. mail 2019.
  2. "the cable bible". Vaadatud 23. mail 2019.
  3. "Digital modulation". ScienceDirect. Vaadatud 11. aprillil 2022.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 "Composite Video Signals (CVBS)". NATIONAL INSTRUMENTS CORP. Vaadatud 11. aprillil 2022.
  5. "Digital modulation". ScienceDirect. Vaadatud 11. aprillil 2022.
  6. "Composite Video – Artifacts". Nashville Film Institute. Vaadatud 15. aprillil 2022.
  7. "Component Video vs. Composite Video? What's the Difference?". Multicom, Inc. Vaadatud 15. aprillil 2022.
  8. "Blue Jeans Cable LC-1 Low-Capacitance Audio Cable". Blue Jeans Cable. Vaadatud 15. aprillil 2022.