Liitvideosignaal

Liitvideosignaal
Spetsifikatsioonid
Disainitud 1954[1]–1956[2]
Videosignaal NTSC-, PAL- või SECAM-video
Ühendus RCA
Pinge (peak-to-peak) 1 V
Kaabli impedants 75 Ω [3]
Kontaktid
Kontaktid
1 andmeside
2 GND

Liitvideosignaal ehk komposiitvideosignaal on analoogvideosignaali vorming, 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. Kolm peamist videokodeerimisstandardit on NTSC, PAL ja SECAM.

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

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

Signaali komponendid

[muuda | muuda lähteteksti]

Videosignaal koosneb heledus- (valguse intensiivsus/kogus) ja värvuskomponendist (valguse värv/kvaliteet). Maksimaalne heledusväärtus viitab puhtale valgele (küllastunud heledus), samas kui minimaalne heledusväärtus viitab mustale (heledus puudub). Iga elemendi ehk piksli mõõtmise asukohateave on ühendatud koguse/kvaliteedi mõõtmisega ja teave sünkroonitakse, et saaks luua pildi.

Liitvideosignaal, ühikimpulss

Pildi genereerimiseks mõeldud liitvideosignaali muutujad koosnevad järgmistest komponentidest: värv, video, tühjendamine ja sünkroonimine. Videosignaali heledusosa (luma ehk Y-komponent) sisaldab heledusteavet, samas kui värviosa (chroma ehk C-komponent) sisaldab värvi-, tooni- ja küllastusteavet. 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 ehk 0%) kuni 255 (täielik segunemine/küllastus ehk 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.
  • Sünkroonimine – sünkroonimissignaal on sisestatud videosignaali, et sünkroonida ekraani värvi ajastus ja joondus. Sünkroonimissignaal koosneb horisontaalsest ja vertikaalsest osast.
  • Tühistamine (blanking) – videoread kuvatakse horisontaalselt, alustades videoekraani vasakust ülanurgast ja liikudes vasakult paremale, jätkates ülalt alla. Kui rida on kuvatud, tuleb elektronkiir paigutada ümber järgmisele reale. Tühistamisintervall on viivitus, mille puhul lülitub elektronkiir välja ja liigub ühe rea lõpust järgmise rea algusse või kaadri lõpust järgmise kaadri algusse. Horisontaalse tühjendusintervalli komponendid on sünkroonimisimpulss ning eesmine ja tagumine veranda (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 paigutatakse ümber ühe rea parema otsa vahelt järgmise rea algusse (sarnaselt kirjutusmasina reavahetusega ehk kirjutamisel ühe rea lõppu jõudmisel järgmise rea algusse liikumisega).[4][3]

Liitvideosignaali artefaktid

[muuda | muuda lähteteksti]

Dot crawl on visuaalne artefakt, mis on põhjustatud komponentsignaalide liitmisest liitsignaali genereerimiseks. Dot crawl on signaalidefekt, 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.[5]

Dot crawl

Piirangud

[muuda | muuda lähteteksti]

Liitvideosignaal 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.[6]

Liidesed ja kaabel

[muuda | muuda lähteteksti]

Kodurakendustes ühendatakse liitvideosignaal tavaliselt RCA-liidese abil, mille puhul on juhtme pistik tavaliselt kollane. Sageli on sellega komplektis punane pistik ja valge pistik vastavalt parema ja vasaku helikanali jaoks. BNC-liideseid ja kvaliteetsemat koaksiaalkaablit kasutatakse sagedamini professionaalsetes telestuudiotes ja tootmisjärgsetes rakendustes. BNC-liideseid on kasutatud ka vanemates koduvideomakkides komposiitvideoühenduste jaoks, sageli kasutati heli jaoks kas RCA-pistikut või viiekontaktilist DIN-pistikut. Videokaablid on 75-oomise impedantsiga ja väikese mahtuvusega. Tüüpilised väärtused ulatuvad vahemikku 52–69 pF/m.[7]

Värvikodeerimisstandardid

[muuda | muuda lähteteksti]

Kasutusel on kolm värvikodeerimisstandardit, mille valikust sõltub, kuidas värviteavet moduleeritakse ja heledusega kombineeritakse:

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

PAL- ja NTSC-süsteemis kasutatakse 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-süsteemis seevastu kasutatakse 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. ↑ 3,0 3,1 "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. ↑ "Composite Video – Artifacts". Nashville Film Institute. Vaadatud 15. aprillil 2022.
  6. ↑ "Component Video vs. Composite Video? What's the Difference?". Multicom, Inc. Vaadatud 15. aprillil 2022.
  7. ↑ "Blue Jeans Cable LC-1 Low-Capacitance Audio Cable". Blue Jeans Cable. Vaadatud 15. aprillil 2022.