Εισαγωγή στις αναλογικές συνδέσεις των οπτικοακουστικών συσκευών ( AV )

[servicetron]

Λέξεις κλειδιά: av connections, RGB , ΒNC, component video cable, S – Video ή Y/C, Chrominance, Chroma,
Composite Video Signal, SCART, Component Vs RGB (Scart?) Vs S Video Vs Composite, RGB Scart v component, A/V Connection Glossary

Αναλογικές συνδέσεις εικόνας : O όρος αυτός αναφέρεται στα καλώδια που καλύπτουν όλες τις ανάγκες μεταφοράς σήματος εικόνας μέχρι και την ανάλυση 720p/1080i…

Καλώδιο RGsBS

Για τη μετάδοση της τηλεοπτικής εικόνας χρειάζονται «κανάλια» (καλώδια) που θα μεταφερθούν τα απαραίτητα σήματα : R : κόκκινο G : πράσινο B : μπλε
H : σήμα οριζόντιου συγχρονισμού ( έναρξη κ λήξη γραμμών σάρωσης 15625 Hz για τηλεόραση – από 31,2 έως 120 kHz στους υπολογιστές και τις βιντεοπροβολές )
V : σήμα κατακόρυφου συγχρονισμού. ( ρυθμός ανανέωσης πλαισίων εικόνας για τηλεόραση 50 έως 60 Hz – από 50 έως 150 Hz στους υπολογιστές και τις βιντεοπροβολές ).

Επειδή όμως η χρήση πέντε καλωδίων είναι πολύπλοκη και σύνθετη υπόθεση, υπάρχουν πιο οικονομικοί τρόποι μετάδοσης της εικόνας. Βέβαια, τίποτα δεν προσφέρεται δωρεάν, και ό,τι προσφέρεται σε απλότητα χάνεται σε ποιότητα. Αρχικά, υιοθετήθηκε η ιδέα να ενοποιούνται και να μεταφέρονται από ένα μόνο καλώδιο τα σήματα κατακόρυφου και οριζόντιου συγχρονισμού. Η σύνδεση πλέον ονομάστηκε RGsBS. Για τα καλώδια RGsBS χρησιμοποιούνται συνήθως βύσματα BNC καλή θωράκιση και προσεγμένο τερματισμό γραμμής 75 Ω ( εικόνα 1).

Καλώδιο σύνδεσης συνιστωσών ( Component Video YCrCb )

Παρόλο που το καλώδιο RGsBS αποτελούσε την πιο απλή και «καθαρή» λύση μεταφοράς σήματος εικόνας, απαιτούσε μεγάλο εύρος ζώνης και εμφάνιζε αρκετές παρεμβολές όταν χρησιμοποιούταν σε μεγάλες αποστάσεις. Υιοθετήθηκε λοιπόν η ιδέα να ενσωματωθούν οι συνιστώσες των σημάτων H και V στις γραμμές που θα μεταφέρονται τα σήματα χρωμικότητας R G B.

Τώρα πλέον, τα σήματα συγχρονισμού H και V μεταδίδονται από ένα νέο σήμα που ονομάζεται σήμα φωτεινότητας ( Luminance ). Το νέο σήμα της φωτεινότητας εμπεριέχει την πληροφορία σχηματισμού της εικόνας και των χρωμοδιαφορών U ή Cr και V ή Cb.

Όπως είναι γνωστό από τη θεωρία των απεικονιστικών συστημάτων, το σήμα φωτεινότητας προκύπτει από μια μαθηματική διαδικασία που ενοποιεί τα σήματα : Y = 0,3R+0,59G+0,11B = 1V. Αντί να μεταδώσουμε τα σήματα R,G,B μεταδίδονται οι συνιστώσες τους Υ, Cr και Cb που έχουν υψηλότερες τιμές τάσης. Δεν υπάρχουν πλέον ασθενικά σήματα και επομένως αντέχουν περισσότερο σε παρεμβολές και σε συνθήκες μετάδοσης μεγάλων αποστάσεων.

Η σύνδεση χρωμοδιαφορών έγινε ιδιαίτερα δημοφιλής με την εμφάνιση των πρώτων DVD player και έγινε γνωστή ως σύνδεση YCrCb. Χρησιμοποιούνται τρεις αγωγοί, από τους οποίους ο ένας μεταφέρει το σήμα φωτεινότητας Y, ο δεύτερος τη χρωμοδιαφορά του μπλε Cb και ο τρίτος τη χρωμοδιαφορά του κόκκινου Cr. Η πληροφορία των παλμών συγχρονισμού H-V μεταδίδεται με το σήμα φωτεινότητας. ( εικόνα 2 )

Καλώδιο διαχωρισμένου βιντεοσήματος ( S – Video ή Y/C )

Οι εξελίξεις στην τεχνολογία των οπτοακουστικών συστημάτων έκαναν αναγκαία την περαιτέρω μείωση των καλωδίων μεταφοράς προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί το εύρος ζώνης. Ενοποιήθηκαν οι τρεις χρωματικές συνιστώσες RGB σε μια, που ονομάστηκε «χρωμικότητα» ή «χρώμα» ( Chrominance, Chroma ) και συμβολίζεται με το γράμμα C. Ο συγχρονισμός μεταδίδεται με το σήμα φωτεινότητας, όπως στο καλώδιο component. Η μέθοδος αυτή μεταφοράς του εικονοσήματος ονομάστηκε «διαχωρισμένο βιντεοσήμα» ( separated video ) και συμβολίζεται ως Y/C ή S-Video.

Η σύνδεση S-Video χρησιμοποιεί ένα ειδικό βύσμα mini-DIN τεσσάρων ακροδεκτών και σήμερα αποτελεί από τις πλέον συνηθέστερες μεθόδους σύνδεσης καθώς, λόγω κατασκευής, μπορεί να υποστηρίξει και τα δυο συστήματα χρωμικότητας PAL και NTSC. ( εικόνα 3 )

Καλώδιο σύνθετου εικονοσήματος ( Composite Video Signal ή CVS )

Η τελική επέμβαση ήταν η υπέρθεση των σημάτων Y και C σε ένα καλώδιο, με τη βοήθεια μιας συχνότητας διαχωρισμού (4,43 MHz), που ονομάζεται υποφέρουσα χρώματος. Η πληροφορία της φωτεινότητας παραμένει ως έχει, ενώ η χρωματική πληροφορία διαμορφώνεται στην υποφέρουσα χρώματος. Το σήμα που προέκυψε ονομάστηκε «σύνθετο εικονοσήμα»

Αυτή η σύνδεση χρησιμοποιείται κατά κόρον στις απλές οικιακές συνδέσεις αλλά με πολύ χαμηλή ποιότητα εικόνας αφού, για να αναβαθμιστούν τα σήματα, πρέπει να χρησιμοποιηθούν ακριβά και παθητικά φίλτρα ( κτενωτά, comb filters ). Η σύνδεση composite χρησιμοποιεί το κλασσικό «κίτρινο» RCA που διαθέτουν όλες οι συσκευές που διαχειρίζονται πληροφορία ήχου και αποτελεί τη βάση της μεταξύ τους συμβατότητας ( εικόνα 4 )

Συνδυασμένο καλώδιο ήχου και εικόνας ( Scart ή Euroconnector )


Το όνομα αυτού του συνδέσμου προέρχεται από τη σύντμηση της γαλλικής ονομασίας Syndicat des Constructeurs d'Appareils Radiorιcepteurs et Tιlιviseurs (Ένωση Κατασκευαστών Ραδιοφωνίας και Τηλεόρασης) . Αποτελεί Ευρωπαϊκή καινοτομία και μεταφέρει μόνο αναλογικά σήματα αμφίδρομα. Η σύνδεση Scart είναι ένας συγκερασμός των διαθέσιμων αναλογικών τρόπων μετάδοσης σήματος ( RGB, S-Video, Composite κ.τ.λ. ). Το «πολυβύσμα» όπως ονομάζεται, έχει και δυο κανάλια ήχου και σήματα επικοινωνίας μεταξύ των συσκευών που δίνουν τη δυνατότητα διαδικασιών αυτοματισμού.

Σχεδιαστικά διαθέτει 21 ακροδέκτες στην πλήρη έκδοσή του και δεν έχει σύνδεση συνιστωσών. Δηλαδή, το scart προσφέρει εικόνα καθαρών χρωματικών συνιστωσών RGB και θεωρείται ανώτερο σε σχέση με το YCbCr, που το επεξεργασμένο εικονοσήμα του έχει ποιοτική υποβάθμιση.

Στις συσκευές DVD όμως τα πράγματα αλλάζουν. Επειδή η κωδικοποίηση της εικόνας στο DVD γίνεται στη μορφή των χρωμοδιαφορών YCbCr ( Κωδικοποίηση YUV ), το σήμα δεν ξεκινάει στη καθαρή μορφή των βασικών χρωμάτων RGB αλλά από τις συνιστώσες του Y-R, Y-B και μετατρέπεται σε RGB. Επομένως, δεν υπάρχει θεωρητική βάση για την υπεροχή του SCART σε σχέση με το Component Video στις συσκευές DVD.

Το καλώδιο Scart όμως υπερέχει σε ανάλυση. Η έξοδος του καλωδίου συνιστωσών είναι «κλειδωμένη» στις ευρωπαϊκές συσκευές για να μην ανεβαίνει η ανάλυση πέρα από 525 γραμμές. Αυτό συμβαίνει για να μην προσφέρεται η επιλογή της προοδευτικής σάρωσης και προφανώς έχει να κάνει με την προσπάθεια της κινηματογραφικής βιομηχανίας να ελέγξει την «πειρατεία». ( εικόνα 5 )

Κατά συνέπεια, στις αναλογικές συνδέσεις όλα είναι θέμα συμβιβασμού. Από τη μια οι απαιτήσεις για «ανάλυση». Από την άλλη, οι προσπάθειες που έγιναν κατά καιρούς για τη μείωση του «εύρους συχνοτήτων» μεταφοράς του εικονοσήματος, δημιούργησαν τεχνολογίες καλωδίωσης που στο τέλος, συμβιβαστικά, οδήγησαν σε έναν ενιαίο δίαυλο που ονομάστηκε Scart. Από αυτές, χειρότερη σε ποιότητα θεωρείται αυτή του σύνθετου εικονοσήματος λόγω πολυπλοκότητας, ενώ καλύτερη είναι του scart λόγω ευχρηστότητας.

Tags: chrominance, component video cable, composite video signal, s – video ή y/c, scart