Formatos e interfaces de vídeo analógico

Los formatos de vídeo analógico se dividen en dos grandes categorías: aquellos diseñados para sistemas de transmisión de vídeo / televisión y aquellos diseñados para gráficos de ordenador.

Los requisitos de diseño para estas categorías difieren. Los formatos de broadcast y vídeo de televisión deben limitar el ancho de banda de transmisión requerido para la señal. Los formatos de gráficos de ordenador, por otra parte, están mucho menos restringidos en el ancho de banda, pero deben entregar una imagen adecuada para poderse ver desde distancias muy cortas.

Explicaremos muchos de los distintos formatos de vídeo que abarcan estas dos categorías.

Formatos de vídeo de broadcast/televisión

Vídeo compuesto es muy conocido para la mayoría de nosotros. Es la señal de televisión analógica antes de la modulación en una portadora de RF y es el estándar que conecta la mayoría de los equipos de vídeo de los consumidores, incluidos los videograbadores, videocámaras, cámaras de seguridad y reproductores de CD de vídeo.

RCA cableComo su nombre indica, el vídeo compuesto incluye la señal de luminancia (blanco y negro), la crominancia (color) y los pulsos de sincronismo combinados en una señal. Cuando se desarrolló, el vídeo compuesto fue diseñado para funcionar con señales de TV en color y en blanco y negro. Esta compatibilidad con versiones anteriores aseguró una transición sin problemas entre los dos formatos en la década de 1950. Los televisores en blanco y negro pudieron ignorar el componente de color, mientras que los nuevos conjuntos lo separaron y lo mostraron con la información de la luminancia.

Aunque este formato resolvió el problema de la compatibilidad con versiones anteriores en ese momento, según los estándares actuales, el vídeo compuesto no proyecta una imagen muy nítida. Debido a que todos los componentes de vídeo se transmiten juntos, pueden interactuar entre sí y causar defectos en la imagen como el rastreo de puntos y manchas de color.


Vídeo Y/C (también conocido como S-Video) fue introducido en la década de 1980 para solventar algunas de las deficiencias del vídeo compuesto. Es un formato de vídeo algo menos codificado. La información de color (C) y luminancia (Y) se transmite por separado, para crear una imagen mejor en el dispositivo de visualización.

La mayoría de equipos con conector S-Video tienen también un conector de vídeo compuesto. Cuando se conectan dispositivos entre sí que s-video y/cadmiten ambas interfaces, lo mejor es utilizar el conector S-Video, porque por lo general ofrecerá una imagen más nítida.


Vídeo por componentes (YCbCr),
separa la señal aún más que S-Video, reduciendo las posibilidades de interferencias y, como resultado de ello, mejora la calidad de la imagen. El vídeo por componentes separa la información de color en dos señales con colores diferentes: B-Y (Azul menos luminancia, también llamado Cb o Pb) y R-Y (Rojo menos luminancia, también llamado Cr o Pr). Esta señales, junto con la de luminancia (Y) dan como resultado un total de tres señales.

Puede encontrar vídeo por componentes en los reproductores de DVD y televisores más recientes, que muestran imágenes de gran calidad de estos reproductores de DVD para aprovechar al máximo sus ventajas.

 

component video

Estándares de señales de vídeo en broadcast

Además de los formatos de vídeo comentados, hay más de una docena de estándares de broadcast diferentes que se han usado en distintas épocas en todo el mundo. Hoy en día la mayoría de países utilizan uno de tres estándares. Estos estándares no son compatibles entre sí, lo que significa que al conectar equipos de vídeo, no solo es necesario que admitan el mismo formato de vídeo, sino que deben ser compatibles con el mismo estándar de señal de broadcast.

A continuación se da un breve resumen de estos estándares:


NTSC (National Television Systems Committee)
es el sistema estándar utilizado principalmente en los países de Norteamérica, América Central y la mayoría de países de Sudamérica y Japón.

El formato técnico de NTSC es de 525 líneas por cuadro con una frecuencia de refresco de 30 cuadros por segundo. Los 30 cuadros constan de 60 campos, cuyo sincronismo se basa en el sistema eléctrico de 60 Hz utilizado en estos países. Un campo es la mitad (interlineado) del cuadro entrelazado. Otros países utilizan un sistema eléctrico de 50 Hz, lo que significa que sus sistemas de televisión se basan en tasas de 50 campos por segundo.

PAL (Phase Alternation Line), desarrollado por Alemania, es el equivalente europeo de NTSC y dispone de 625 líneas por cuadro. La frecuencia de refresco es de 25 cuadros por segundo en base a 50 campos por segundo, porque utiliza el sistema eléctrico europeo de 50 Hz. En comparación con NTSC, PAL tiene un mayor número de líneas. Esto agrega detalles a la imagen, pero la velocidad de 50 campos por segundo de PAL (en comparación con la de 60 campos por segundo de NTSC), significa una mayor probabilidad de un parpadeo notable.


SECAM (Systeme Electronique Couleur Avec Memoire) es muy parecido a PAL, con el mismo número de líneas y la misma velocidad de refresco de cuadros. Fue desarrollado en Francia y también se usa en Rusia, partes de África y Europa del Este. A pesar de las similitudes de los dos estándares, SECAM no es compatible con PAL porque, a diferencia de PAL, la crominancia se modula en FM.


HDTV (High-Definition Television)
, un estándar de televisión de transmisión digital de muy alta calidad, es la solución de próxima generación tan esperada para reemplazar los formatos de TV analógica como NTSC y PAL. Ya existen servicios HDTV en varios países, incluidos Japón, Canadá y los EEUU, pero Europa aún tiene que actualizarse.

HDTV ofrece imágenes mucho más claras y nítidas, con 1050, 1125 e incluso 1920 líneas de resolución, en comparación con las 625 líneas de PAL, pero requiere el uso de nuevos televisores y receptores compatibles HD y esto son, comparativamente, aún más caros.

Formatos de vídeo gráficos de ordenador
Las señales de vídeo de TV, como hemos visto, se combinan habitualmente entre sí, en una señal codificada de menor ancho de banda, como por ejemplo vídeo compuesto. Por contra, las señales gráficas de ordenador no tienen las mismas restricciones de ancho de banda y, por lo tanto, mantienen las señales de color rojo, verde y azul separadas para permitir imágenes de mayor resolución que sean adecuadas para ver desde distancias cortas.

Hay muchos formatos diferentes de vídeo gráfico analógico, todos basados en señales RGB separadas pero diferentes en el estilo de conector utilizado, cómo se transmite la información de sincronismo y qué resoluciones y tasas de actualización son compatibles. Se debe tener cuidado de seleccionar el hardware de pantalla correcto para una interfaz de vídeo en particular, ya que los formatos diferentes a menudo son incompatibles y necesitan conversores activos para poder estar interconectados. Algunas nuevas tecnologías de visualización, como DVI, proporcionan conectividad de vídeo digital. Esto permite una mejor calidad de vídeo, pero requiere el uso de dispositivos de visualización digital para mostrarlo.

A continuación se indican los formatos de vídeo gráfico de ordenador, tanto antiguos como nuevos:

CGA y EGA

CGA (Colour Graphics Adaptor) fue el adaptador de gráficos en color original de IBM y utilizaba señales digitales TTL para la señal de vídeo y de sincronismo. Utiliza un conector DB9 y permitía una resolución de 320 x 200 con 16 colores o 640 x 200 con 2 colores.

CGA era un formato muy limitado y tenía problemas de visualización asociados, como parpadeo y nieve, pero siguió utilizándose durante algún tiempo después de su introducción.


EGA (Enhanced Graphics Adaptor)
, introducido en 1984, era muy parecido a CGA, con el mismo tipo de conector y señales TTL. EGA podía presentar 64 colores y era compatible hacia atrás con CGA y vídeo monocromático.


Formatos basados en VGA

La tarjeta gráfica VGA (Video Graphics Array) de IBM, lanzada al mercado en 1987, representó un enorme avance frente a EGA. Con una VGAvelocidad de exploración horizontal de 31,5 KHz (desde 24,1 KHz), VGA admite resoluciones de hasta 640 x 480 con 256 colores. La señal de vídeo es RGB analógica con señales de sincronismo horizontal y vertical separadas presentadas en un conector HD15.

SVGA (Super Video Graphics Array), XGA (Extended Graphics Array) y los formatos posteriores han continuado ofreciendo cada vez mejores imágenes y mayor profundidad de color. Mientras tanto, los estándares VESA (Video Electronics Standards Association) han aportado estructura e interoperabilidad a un mercado en el que han aparecido gran cantidad de tarjetas gráficas SVGA por lo general incompatibles.

Resoluciones máximas con los distintos formatos VGA:

FormatoResolución máxima
VGA (Video Graphics Array)640 x 480
SVGA (Super Video Graphics Array)800 x 600
XGA (Extended Graphics Array)1024 x 768
W-XGA (Wide Extended Graphics Array)1366 x 768
SXGA (Super Extended Graphics Array)1280 x 1024
UXGA (Ultra Extended Graphics Array)1600 x 1200
W-UXGA, WUXGA (Wide Ultra Extended Graphics Array)1920 x 1200
13w3 femaleVESA también ha desarrollado el estándarDDC (Data Display Channel), que ha permitido que VGA sea de tipo «enchufar y listo», al definir un canal de comunicación física entre la tarjeta gráfica y el monitor. Esto permite que la tarjeta gráfica seleccione automáticamente los ajustes de visualización apropiados utilizando información de los conectores 13W3 del dispositivo

Las tarjetas gráficas que admiten el estándar SVGA y superiores por lo general admiten un rango de resoluciones, permitiendo la compatibilidad hacia atrás con tecnologías de pantalla de menor resolución.


Conectores para sistemas Sun y Mac
Los ordenadores Sun a menudo tienen adaptadores de gráficos VGA para la interoperabilidad con el hardware de los PC, pero las máquinas Sun más antiguas tienen conectores de vídeo 13W3 que transmiten señales analógicas del rojo, verde y azul con sincronismo compuesto (a diferencia de VGA que usa señales de sincronismo separadas). Estos adaptadores de gráficos a menudo son capaces de resoluciones muy altas, por ejemplo 1152 x 900 a 76 Hz. Se admiten varias resoluciones y la resolución utilizada está determinada por los bits de ID que señalan las capacidades del monitor a la interfaz.

Otros tipos de ordenadores también utilizan conectores de vídeo 13W3, incluidos IBM Power PC y ordenadores de Silicon Graphics, pero la fijación de estos conectores y la forma en que se transmiten las señales de sincronismo difiere entre los fabricantes.

El Apple Mac II, Quadra y la serie Power Mac, popular entre los formadores y profesionales de la presentación, todos usan un conector de 15 patillas. Es algo poco habitual ya que a diferencia de los conectores VGA y Sun 13W3, puede transportar señales de sincronismo separadas o combinadas, y algunas tarjetas gráficas de Mac pueden admitir BGBS, RGBHV y RGsB. Las tarjetas gráficas de Apple son capaces de mostrar un rango de resoluciones y frecuencias de refresco dependiendo del monitor utilizado.

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