Video composito

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Il video composito o Composite Video Band Signal (CVBS) è un tipo di segnale video analogico che trasporta tutte le informazioni sull'immagine in un unico segnale.

Il segnale video composito contiene tutte le informazioni di sincronismo d'immagine e di colore assieme al segnale video di luminanza (bianco e nero) con spettro fino a 5.3 MHz e di colore con centro banda a 4.43361975 MHz nel sistema PAL a 625 rigne. È trasmesso attraverso cavi coassiali tipo RG59 o equivalenti, aventi impedenza caratteristica di 75Ω. L'ampiezza tipica di un segnale CVBS è di 1 Volt Picco, ma in particolari sistemi può essere sommato ad una componente a tensione continua. È la somma elettrica del segnale video bianco e nero al segnale colore a 4.433 MHz. Ha il pregio di essere un unico segnale compatibile con i sistemi bianco e nero e colore. Ha il pregio di occupare la stessa banda di trasmissione nei canali RF utilizzati per la trasmissione analogica in bianco e nero, oramai in abbandono in tutta l'Europa in favore del digitale terrestre. Ha il difetto che viene persa parte del dettaglio della banda video che coincide con il centro banda colore quando il segnale composito viene processato per separare il colore dalla luminanza.

Ha il difetto che in rari e particolari dettagli della luminanza possono ingannare la crominanza creando un effetto di battimento detto moiré, che si visualizza mediante false bande colorate su immagini composte da righe verticali in bianco e nero molto ravvicinate. Nel sistema PAL il sincronismo colore è detto burst, e si compone di dieci cicli di riferimento della durata di 2.2 μS immediatamente dopo il sincronismo di riga, e serve per sincronizzare in fase l'oscillatore quarzato presente nei ricevitori o monitor. Nel sistema PAL utilizzato in Italia, il segnale colore è ottenuto attraverso particolari modulazioni di una portante colore a 4.43361975 MHz. Precisamente la modulazione in ampiezza determina la saturazione del colore sullo schermo. La modulazione in fase determina la tinta cromatica. Il segnale in bianco e nero, ottenuto attraverso la somma delle componenti primarie di colore (0.11% blu + 0.30% rosso + 0.59% verde) ed è sostanzialmente identico al segnale bianco e nero creato con una sorgente di ripresa in bianco e nero (vidicon, saticon, plumbicon, ccd). Le percentuali così ottenute formano il solo segnale video bianco e nero con ampiezza di 0.7 Volt. Al segnale bianco e nero viene sommato il sincronismo orizzontale e verticale di quadro e semiquadro di ampiezza -0.3 volt, ottenendo un segnale bianco e nero di 1 Volt

Il segnale colore viene ottenuto trasmettendo i soli segnali di differenza del rosso e del blu (il verde si ottiene sottraendo rosso e blu della luminanza) attraverso la modulazione in quadratura di una portante (carrier) a 4.43361975 MHz. I segnali di differenza del rosso e del blu sono derivati dalla sottrazione dagli stessi della luminanza e sono indicati come R-Y e B-Y. Questi segnali, vengono percentualmente ridotti e ridenominati con V ed U a causa di problemi di sovramodulazione nella trasmissione in radiofrequenza del segnale televisivo. La modulazione in quadratura si ottiene attraverso la modulazione in ampiezza ed in fase della della portante colore. La modulazione in ampiezza e fase si ottiene con la modulazione in quadratura, ovvero si utilizzano due portanti derivate dallo stesso oscillatore ma sfasate tra loro di 90° (quadratura), sullo stesso principio del seno/coseno. Una portante viene modulata dalla differenza del blu, mentre la portante sfasata di 90° viene modulata dalla differenza del rosso. La somma delle due portanti modulate in ampiezza crea il segnale colore. L'ampiezza massima caratteristica di picco di 0.3 Volt, a 4.433 MHz. Ampiezza e fase sono variabili in funzione del contenuto dei segnali di differenza colore, ovvero della saturazione e della tinta del soggetto ripreso dalla telecamera o creato attraverso altri sistemi quali videogiochi, computer, macchine fotografiche digitali, eccetera. Nel sistema PAL, per ottenere la correzione del ritardo di fase presente nel sistema NTSC, dovuto a fattori di trasmissione o distorsione o elaborazione del segnale che causano variazioni della tinta del colore in riproduzione, viene sfasato prima di + 90°, alla riga s8uccessiva di -90° equivalente a +270°. La somma vettoriale di due righe colore soggette ad un ritardo di fase, restituisce la fase corretta in quanto la riga successiva invertita contiene lo stesso segnale a +270° riportato a 90° ma con l'errore invertito e vettorialmente annullato. Al segnale colore viene aggiunto, di riga in riga, una serie di 10 impulsi (burst) per sincronizzare in fase l'oscillatore quarzato presente nei circuiti di decodifica del colore. Il burst colore si trova in una zona del segnale che corrisponte ad una zona non visibile della riga visualizzata sullo schermo. Questa zona si trova immediatamente dopo il termine dell'impulso di sincronismo di riga, nel supernero. Il supernero è la cancellazione di traccia ed è il tempo che il fascio di elettroni proiettato sullo schermo impiega per tornare dal margine destro al margine sinistro.

I due segnali, luminanza (bianco e nero + sincronismi) e crominanza (colore + burst), formano il classico segnale component o S - derivato da Svhs. Con questi due segnali si ottiene un ottima riproduzione del bianco e nero e dei dettagli, ma si ottiene una limitazione nel dettaglio colore.

Sommati tra loro formano il segnale video composito.

I circuiti di decodificazione separano dalsegnali video composito il segnale di crominanza ed il segnale di luminanza il quale viene filtrato della componente a 4.433 MHz in modo da non creare un disturbo a reticolato rappresentato dalla componente colore. Apposite ed elaborate circuiterie fanno in modo di recuperare il dettaglio succesivo dello spettro dino a 5.3 MHz per mantenere un dettaglio sufficientemente valido. Un circuito separa dal segnale composito i segnali di sincronismo verticale ed orrizzontale. Dal primo fronte negativo del segnale di sincronismo orizzontale viene ricavata una finestra che serve a far passare il burst colore per sincronizzare in frequenza ed in fase l'oscillatore colore quarzato dei circuiti di decodifica del colore. In circuito colore ricostruisce i segnali della portante in quadratura e, attraverso il confronto col segnale colore ricevuto, ne ricava le differenze colore B-Y ed R-Y. A questi due segnali viene sommata la luminanza e si ricava Y+(B-Y)=B e Y(R-Y)=R Con una matrice resistiva, attraverso la sottrazione di R e di B da Y, si ricava il verde G. Le componenti RGB vengono inviate al cinescopio il quale provvederà a visualizzare le componenti RGB sullo schermo, illuminando i corrispondenti fosfori colorati in modo da ottenere l'immagine a colori.

Nelle tecniche moderne digitali, il segnale non viene più trattato in modo analogico, ma le componenti dei colori vengono immediatamente convertiti in digitale con un bitrate a circa 13.4 MHz. Il fatto che l'occhio umano ha minor dettaglio sui colori rispetto il bianco e nero, ha fatto sì che non fosse neccessario tenere lo stesso dettaglio per i singoli punti colore, ma vengono inserite alternativamente le differenze colore tra i dati di luminanza con questo schema detto 4.2.2 Y.R-Y.Y.B-Y.Y.R-Y.....