Композитное видео
 желтый разъем RCA . В потребительских товарах для композитного видео обычно используется | |||
| Тип | Аналоговый видеоразъем | ||
|---|---|---|---|
| История производства | |||
| Разработанный | 1954 [1] –1956 [2] | ||
| Общие характеристики | |||
| Длина | Максимум 50 м [ нужна ссылка ] | ||
| Внешний | Да | ||
| Видеосигнал | Видео NTSC, PAL или SECAM | ||
| Булавки | 1 плюс заземляющий экран | ||
| Разъем | разъем RCA | ||
| Электрический | |||
| Сигнал | Это был 1 [3] | ||
| Распиновка | |||
| Контакт 1 | центр | видео | |
| Контакт 2 | оболочка | земля | |
Композитное видео — это аналоговый видеоформат основной полосы частот , который обычно передает черно-белый или цветной сигнал из 415 , 525 или 625 строк чересстрочный на одном канале, в отличие от более качественного S-Video (два канала) и еще более качественного компонентного видео. видео (три и более каналов).
Желтый разъем RCA обычно используется для композитного видео, а звук передается через отдельные дополнительные разъемы L/R RCA, однако можно использовать разъем любого цвета. В профессиональных условиях или на устройствах, которые слишком малы для разъема RCA, например цифровой камере, можно использовать разъемы других типов.
Композитное видео также известно под инициалами CVBS , что означает «Композитный видеосигнал базовой полосы» или «Цвет, видео, гашение и синхронизация» . [4] [5] или его просто называют SD-видео для передаваемого им телевизионного сигнала стандартной четкости.
Существует три доминирующих варианта композитных видеосигналов, соответствующих используемой аналоговой системе цветности ( NTSC , PAL и SECAM ), но могут использоваться и чисто монохромные сигналы.
Компоненты сигнала
[ редактировать ]
Композитный видеосигнал объединяет по одному проводу видеоинформацию, необходимую для воссоздания цветного изображения, а также строчной и кадровой синхронизации импульсы . Цветной видеосигнал представляет собой линейную комбинацию яркости ( Y) изображения и поднесущей цветности , которая несет информацию о цвете (C), комбинацию оттенка и насыщенности . Детали процесса объединения различаются в системах NTSC, PAL и SECAM.
Частотный спектр модулированного цветового сигнала перекрывается со спектром модулирующего сигнала, и разделение основано на том факте, что частотные компоненты модулирующего сигнала имеют тенденцию быть близкими к гармоникам скорости горизонтальной развертки, в то время как несущая цвета выбирается как нечетное кратное число. половины скорости горизонтальной развертки; это создает модулированный цветовой сигнал, который состоит в основном из частот гармоник, которые попадают между гармониками в сигнале яркости основной полосы частот, а не оба находятся в отдельных непрерывных полосах частот рядом друг с другом в частотной области. Сигналы могут быть разделены с помощью гребенчатого фильтра . [6] Другими словами, комбинация яркости и цветности действительно является методом частотного разделения, но она намного сложнее, чем типичные системы частотного мультиплексирования, подобные той, которая используется для мультиплексирования аналоговых радиостанций как в диапазонах AM, так и в FM.
Стробированный и отфильтрованный сигнал, полученный из цветовой поднесущей , называемый пакетным сигналом или цветовым пакетом , добавляется к интервалу горизонтального гашения каждой строки (исключая строки в интервале вертикальной синхронизации ) в качестве сигнала синхронизации и опорной амплитуды для сигналов цветности. В композитном видео NTSC пакетный сигнал частотой 3,58 МГц инвертируется по фазе (сдвиг по фазе на 180°) относительно опорной поднесущей. [7] В PAL фаза цветовой поднесущей 4,43 МГц чередуется на последовательных строках. В SECAM цветовая гамма не используется, поскольку информация о фазе не имеет значения.
Составные артефакты
[ редактировать ]
Объединение компонентных сигналов для формирования составного сигнала дает тот же эффект, вызывая видеоартефакт шахматной доски, известный как сканирование точек . Сползание точек — это дефект, возникающий в результате перекрестных помех из-за интермодуляции компонентов цветности и яркости сигнала. Обычно это наблюдается, когда цветность передается с широкой полосой пропускания, и ее спектр достигает полосы частот яркости. Гребенчатые фильтры обычно используются для разделения сигналов и устранения этих артефактов из составных источников. S-Video и компонентное видео позволяют избежать этой проблемы, поскольку поддерживают физическое разделение компонентных сигналов.
Запись
[ редактировать ]Большинство домашнего аналогового видеооборудования записывает сигнал в (приблизительно) композитном формате: лазерные диски и видеокассета типа C например, хранят настоящий модулированный композитный сигнал, в то время как потребительские форматы видеокассет (включая VHS и Betamax ), а также коммерческие и промышленные форматы лент (включая U-matic ) использовать модифицированные составные сигналы, закодированные в FM (обычно известные как color-under ). [8] Профессиональная D-2 видеокассета формата сохраняет в цифровом виде дискретизированный сигнал и без потерь воспроизводит композитные видеосигналы, используя PCM- кодирование аналогового сигнала на магнитной ленте . С появлением доступных аналого-цифровых преобразователей с более высокой скоростью дискретизации, с 1980-х годов стало возможным объединение в реальном времени цифровой дискретизации YUV, а с 2010-х годов стало возможным дискретизация необработанных сигналов и программное декодирование. [9]
Расширения
[ редактировать ]С помощью композитного видео можно передать ряд так называемых расширений видимого телевизионного изображения. Поскольку экраны телевизоров скрывают интервал вертикального гашения композитного видеосигнала, они используют невидимые части сигнала. Примеры расширений включают телетекст , субтитры , информацию о названии шоу, набор эталонных цветов, который позволяет телевизорам автоматически исправлять неправильные настройки оттенков NTSC, широкоэкранную сигнализацию (WSS) для переключения между 4:3 и 16:9 форматами отображения и т. д. .
Разъемы и кабель
[ редактировать ]
В домашних условиях композитный видеосигнал обычно подключается с помощью разъема RCA, обычно желтого цвета. Он часто сопровождается красными и белыми разъемами для правого и левого аудиоканалов соответственно. Разъемы BNC и коаксиальный кабель более высокого качества часто используются в профессиональных телевизионных студиях и постпроизводстве . Разъемы BNC также использовались для композитных видеоподключений на ранних домашних видеомагнитофонах , часто сопровождаясь либо разъемом RCA, либо 5-контактным разъемом DIN для аудио. Разъем BNC, в свою очередь, датируется разъемом PL-259, который использовался в видеомагнитофонах первого поколения.
Видеокабели имеют сопротивление 75 Ом и низкую емкость. Типичные значения варьируются от 52 пФ/м для прецизионного видеокабеля с вспененным полиэтиленом высокой плотности до 69 пФ/м для кабеля с твердым полиэтиленовым диэлектриком. [11]
Цифровая выборка и современное использование
[ редактировать ]Активная область изображения композитных сигналов и сигналов S-video сохраняется в цифровом виде с разрешением 720x576i25 PAL и 720x480i29,7 (или 720x488) пикселей. Это не представляет весь сигнал. Аппаратное обеспечение обычно производит выборку с частотой, в четыре раза превышающей частоту цветовой поднесущей (4fsc), включая интервал вертикального гашения (VBI). Только коммерческие устройства видеозахвата, используемые в вещании, выводят изображения с дополнительным пространством VBI. Прямая выборка с использованием высокоскоростных АЦП и программной коррекции временной развертки позволила реализовать такие проекты, как с открытым исходным кодом . CVBS-Decode [9] для создания потока типа D-2 4fsc, который сохраняет и позволяет полностью представить и проверить весь составной сигнал. Затем его можно подвергнуть гребенчатой фильтрации или декодировать цветность в цветное изображение на обычном компьютере или через ЦАП для воспроизведения на телевизоре.
Композитный сигнал больше не является универсальным стандартом для потребителей, каким он был когда-то после того, как в цифровую эпоху начался постепенный отказ от аналоговых ЭЛТ-дисплеев и практически все потребительские устройства перешли на использование HDMI . Модифицированные версии композита, такие как 960H (960x576), до сих пор широко используются в системах видеонаблюдения, а также в потребительских целях наряду с дронами FPV . [ нужна ссылка ]
Модуляторы
[ редактировать ] |
Некоторые устройства, такие как видеомагнитофоны , игровые приставки и домашние компьютеры , выводят композитное видео. Затем его можно преобразовать в FM RF с помощью RF-модулятора , который генерирует соответствующую несущую (часто для канала 3 или 4 в Северной Америке , канала 36 в Европе ). Иногда этот модулятор встроен в продукт (например, игровые приставки, видеомагнитофоны или домашние компьютеры Atari , Commodore 64 или TRS-80 CoCo ), представляет собой внешний блок, питаемый от компьютера ( TI-99/4A ), или с независимым источником питания. [а]
Из-за перехода на цифровое телевидение большинство телевизоров больше не имеют аналоговых телевизионных тюнеров, а используют цифровые DVB-T и ATSC. Поэтому они не могут принимать сигнал от аналогового модулятора. Однако композитное видео имеет устоявшийся рынок как для устройств, преобразующих его в выходы канала 3/4 , так и для устройств, преобразующих такие стандарты, как VGA, в композитный, поэтому оно открывает возможности перепрофилирования старых композитных мониторов для новых устройств.
Потери на демодуляцию
[ редактировать ]Процесс модуляции РЧ исходным видеосигналом, а затем повторная демодуляция исходного сигнала в телевизоре приводит к потерям, включая дополнительный шум или помехи. По этим причинам лучше всего использовать композитные соединения вместо радиочастотных соединений, если это возможно, для живых сигналов и сэмплировать исходный FM-RF-сигнал для записанных форматов. Некоторое видеооборудование и современные телевизоры имеют только RF-вход.
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ В США использование внешнего радиочастотного модулятора освобождает производителя от получения одобрения FCC для каждого варианта устройства. В начале 1980-х годов электроника, выводящая сигнал телевизионного канала, должна была отвечать тем же требованиям к экранированию, что и оборудование вещательного телевидения, что вынуждало таких производителей, как Apple, отказываться от радиочастотного модулятора, а Texas Instruments использовать свой радиочастотный модулятор в качестве внешнего устройства. который они сертифицировали FCC, не упомянув, что планируют продавать его вместе с компьютером. В Европе, хотя большинство стран использовали один и тот же стандарт вещания, существовали разные стандарты модуляции (например, PAL-G и PAL-I), а использование внешнего модулятора позволяло производителям производить единый продукт и легко продавать его в разные страны. меняю модулятор.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Определение: составное видео» . компьютерный язык . Проверено 23 мая 2019 г.
- ^ «кабельная библия» . Проверено 23 мая 2019 г.
- ^ «Понимание аналоговых видеосигналов» . Аналоговые устройства .
- ^ «УЧЕБНИК 734 Основы работы с видео» . Максим Интегрированный . Максим Интегрированный . 2002. Архивировано из оригинала 14 июля 2018 года . Проверено 14 июля 2018 г.
- ^ Сильва, Роберт (11 сентября 2020 г.). «Объяснение соединений композитного видео. Многие устройства домашнего кинотеатра по-прежнему поддерживают композитные видеовходы» . Технология Lifewire для людей . Жизненный провод .
- ^ «Что такое гребенчатые видеофильтры» (PDF) . Технические советы Sencore . № 201.
- ^ СТАНДАРТ SMPTE для телевидения – композитный аналоговый видеосигнал – NTSC для студийных приложений . 2004. стр. 1–21. дои : 10.5594/SMPTE.ST170.2004 . ISBN 978-1-61482-335-3 . Архивировано из оригинала 8 июня 2018 года.
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ «Патент США 4323915» . Ведомство США по патентам и товарным знакам. Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 года . Проверено 12 мая 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Мандей, Гарри (2021). «CVBS-Decode — программно-определяемый декодер композитного видео» . Гитхаб .
- ^ «Элвро 800 Юниор — MCbx» . oldcomputer.info . Архивировано из оригинала 18 марта 2017 года . Проверено 5 мая 2018 г.
- ^ «Примечания по проектированию аудиокабеля LC-1» . Синий джинсовый кабель. Архивировано из оригинала 28 ноября 2011 года . Проверено 21 января 2012 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Максим – 8 апреля 2002 г. – Учебное пособие по основам видео, охватывающее структуру формата CVBS.
- Маршалл Брэйн (26 ноября 2006 г.). «Композитный видеосигнал» . Проверено 1 мая 2020 г.