Formatos e interfaces de vídeo analógico

Os formatos de vídeo analógico se enquadram em duas grandes categorias: aqueles projetados para sistemas de transmissão de vídeo/televisão e aqueles projetados para gráficos de computador.

Os requisitos de design para essas categorias são diferentes. Os formatos de Broadcast e vídeo de televisão devem limitar a largura de banda de transmissão necessária para o sinal. Os formatos gráficos de computador, em contraste, são muito menos restritos em largura de banda, mas devem fornecer uma imagem adequada para visualização de distâncias muito curtas.

Explicaremos muitos dos diferentes formatos de vídeo atuais que se enquadram nessas duas categorias.

Formatos de vídeo de Broadcast/televisão

vídeo composto é muito familiar para a maioria de nós. É o sinal de televisão analógico antes da modulação em uma portadora de RF e é o padrão que conecta a maioria dos equipamentos de vídeo de consumo, incluindo videocassetes, filmadoras, câmeras de segurança e CD players de vídeo.

RCA cableComo o próprio nome sugere, o vídeo composto tem a luminância (preto e branco), crominância (cor) e pulsos de sincronização combinados em um sinal. Quando desenvolvido, o vídeo composto foi projetado para funcionar com sinais de TV em cores e em preto e branco. Essa compatibilidade com versões anteriores garantiu uma transição suave entre os dois formatos na década de 1950. Os aparelhos de TV em preto e branco foram capazes de ignorar o componente de cor, enquanto os aparelhos mais novos o separaram e o exibiram com as informações de luminância.

Embora esse formato resolvesse o problema de compatibilidade com versões anteriores na época, pelos padrões atuais, o vídeo composto não projeta uma imagem muito nítida. Como todos os componentes de vídeo são transmitidos juntos, eles podem interagir uns com os outros e causar defeitos na imagem, como rastreamento de pontos e manchas de cores.

vídeo Y/C (também chamado frequentemente S-vídeo) foi introduzido na década de 1980 para superar algumas das deficiências associadas ao vídeo composto. É um formato de vídeo menos codificado. As informações de cor (C) e luminância (Y) são transmitidas separadamente para produzir uma imagem mais nítida no dispositivo de exibição.

A maioria dos equipamentos de vídeo com conector S-Video também possui um conector de vídeo composto. Ao conectar dispositivos juntos que s-video y/csuporte ambas as interfaces, é melhor usar o conector S-Video porque geralmente lhe dará uma imagem mais nítida.


Vídeo componente (YCbCr)
separa o sinal ainda mais do que o S-Video, reduzindo ainda mais a chance de interferência e, como resultado, melhorando a qualidade da imagem. O vídeo componente separa as informações de cor em dois sinais de diferença de cor: BY (Azul menos luminância, também chamado de Cb ou Pb) e RY (Vermelho menos luminância, também chamado de Cr ou Pr). Estes, juntamente com Y (luminância), resultam em um total de três sinais.

Você pode encontrar vídeo componente nos mais recentes DVD players e receptores de TV, exibindo as imagens de altíssima qualidade permitidas pelos DVDs para sua melhor vantagem.

 

component video

Padrões de sinal de vídeo de Broadcast

Além dos formatos de vídeo discutidos acima, também existem mais de uma dúzia de padrões de transmissão diferentes em uso em diferentes momentos em todo o mundo. Hoje, a maioria dos países usa um dos três padrões. Esses padrões não são compatíveis, o que significa que, ao conectar equipamentos de vídeo, você não só precisa que eles suportem o mesmo formato de vídeo, mas também o mesmo padrão de sinal de transmissão.

Aqui está um breve resumo dos padrões:


NTSC (Comitê Nacional de Sistemas de Televisão)
os sistemas padrão são usados principalmente nos países da América do Norte e Central, na maioria dos países da América do Sul e no Japão.

O formato técnico do NTSC é de 525 linhas por quadro com uma taxa de atualização de 30 quadros por segundo. Os 30 quadros consistem em 60 campos, cuja temporização é baseada no sistema elétrico de 60 Hz usado nesses países. Um campo é metade (a cada duas linhas) do quadro entrelaçado. Outros países usam um sistema elétrico de 50 Hz, o que significa que seus sistemas de televisão são baseados em taxas de 50 campos por segundo.

PAL (linha de alternância de fase), desenvolvido na Alemanha, é o equivalente europeu do NTSC e oferece 625 linhas por quadro. A taxa de atualização é de 25 quadros por segundo com base em 50 campos por segundo porque usa o sistema elétrico europeu de 50 Hz. Comparado ao NTSC, o PAL possui um número maior de linhas. Isso adiciona detalhes à imagem, mas a taxa de 50 campos por segundo do PAL (quando comparada com a taxa de 60 campos por segundo do NTSC) significa uma chance maior de oscilação perceptível.

SECAM (Systeme Electronique Couleur Avec Memoire) é muito semelhante ao PAL com o mesmo número de linhas e a mesma taxa de quadros. Foi desenvolvido na França e também é usado na Rússia, partes da África e Europa Oriental. Apesar das semelhanças dos dois padrões, SECAM não é compatível com PAL porque, ao contrário do PAL, a crominância é modulada em FM.


HDTV (televisão de alta definição)
, um padrão de transmissão digital de televisão de altíssima qualidade, é a tão esperada solução de próxima geração para substituir formatos de TV analógicos como NTSC e PAL. Os serviços de HDTV já existem em vários lugares, incluindo Japão, Canadá e Estados Unidos, mas a Europa ainda precisa se atualizar.

HDTV oferece imagens muito mais claras e nítidas com 1050, 1125 ou mesmo 1920 linhas de resolução em comparação com as 625 linhas de PAL, mas requer o uso de novos televisores e receptores compatíveis com HD —e estes ainda são comparativamente caros.

Formatos de vídeo de computação gráfica
Os sinais de vídeo da televisão, como vimos, são normalmente combinados em um sinal codificado de largura de banda menor, como o vídeo composto. Por outro lado, os sinais de computação gráfica não têm as mesmas restrições de largura de banda e, portanto, mantêm os sinais de cores vermelho, verde e azul separados para permitir imagens de alta resolução adequadas para visualização a curtas distâncias.

Existem muitos formatos de vídeo gráficos analógicos diferentes, todos baseados em sinais RGB separados, mas diferindo no estilo do conector usado, como as informações de sincronização são transmitidas e quais resoluções e taxas de atualização são suportadas. Deve-se tomar cuidado para selecionar o hardware de exibição correto para uma interface de vídeo específica, porque formatos diferentes geralmente são incompatíveis e precisam de conversores ativos se forem interconectados. Algumas novas tecnologias de exibição, como DVI, fornecem conectividade de vídeo digital. Isso permite uma qualidade de vídeo aprimorada, mas requer o uso de dispositivos de exibição digital para realizá-la.

Aqui está uma visão geral dos formatos de vídeo gráfico de computador, antigos e novos:

CGA e EGA

CGA (adaptador gráfico de cores) era o adaptador gráfico colorido original da IBM® e usou sinais TTL digitais tanto para o sinal de vídeo quanto para o sinal de sincronização. Ele usa um conector DB9 e tem resolução de 320 x 200 com 16 cores ou 640 x 200 com 2 cores.

O CGA era um formato muito limitado e apresentava problemas de exibição associados, como cintilação e neve, mas permaneceu comum por algum tempo após sua introdução.


EGA (adaptador de gráficos aprimorados)
, introduzido em 1984, era muito semelhante ao CGA com o mesmo estilo de conector e sinais TTL . EGA era capaz de 64 cores e era compatível com vídeo CGA e monocromático.


Formatos baseados em VGA

o VGA (matriz de gráficos de vídeo) placa gráfica da IBM, lançada em 1987, representou uma grande melhoria em relação à EGA. Com um VGAtaxa de varredura horizontal de 31,5 KHz (de 24,1 KHz), o VGA suporta resoluções de até 640 x 480 com 256 cores. O sinal de vídeo é RGB analógico com sinais de sincronização horizontal e vertical separados apresentados em um conector HD15.

SVGA (Super Video Graphics Array), XGA (Extended Graphics Array) e formatos posteriores continuaram a fornecer imagens cada vez mais nítidas e maior profundidade de cor. Enquanto isso, VESA (Associação de Normas de Eletrônica de Vídeo) padrões trouxeram estrutura e interoperabilidade para um mercado que estava se tornando uma mistura de placas gráficas SVGA concorrentes e muitas vezes incompatíveis.

Resoluções máximas com os vários formatos VGA :

FormatoMax.Resolution
VGA (matriz de gráficos de vídeo)640 x 480
SVGA (Super Video Graphics Array)800 x 600
XGA (matriz gráfica estendida)1024 x 768
W-XGA (Wide Extended Graphics Array)1366 x 768
SXGA (matriz gráfica super estendida)1280 x 1024
UXGA (matriz gráfica Ultra estendida)1600 x 1200
W-UXGA, WUXGA (Wide Ultra Extended Graphics Array)1920 x 1200

13w3 femaleA VESA também desenvolveu o DDC (canal de exibição de dados) padrão, que tornou o VGA plug-and-play definindo um canal de comunicação física entre a placa gráfica e o monitor. Isso permite que a placa gráfica selecione automaticamente as configurações de exibição apropriadas usando as informações do dispositivo de exibição. Conectores 13W3

As placas gráficas que suportam o padrão SVGA e superior geralmente são capazes de suportar uma variedade de resoluções, permitindo a compatibilidade com tecnologias de exibição de baixa resolução.


Conectores para Sun® e Mac® sistemas
Os novos computadores Sun geralmente possuem adaptadores gráficos VGA para interoperabilidade com o hardware do PC, mas as máquinas Sun mais antigas possuem conectores de vídeo 13W3 que transportam sinais analógicos vermelho, verde e azul com sincronização composta (ao contrário do VGA , que usa sinais de sincronização separados). Esses adaptadores gráficos geralmente são capazes de resoluções muito altas, sendo comum 1152 x 900 a 76 Hz. Múltiplas resoluções são suportadas e a resolução usada é determinada por bits de ID que sinalizam os recursos do monitor para a interface.

Vários outros tipos de computador também usam conectores de vídeo 13W3, incluindo IBM Power PCs e Silicon Graphics® computadores, mas a fixação desses conectores e a forma como os sinais de sincronização são transmitidos difere entre os fabricantes.

O Apple® Mac® II, Quadra® e as séries Power Mac, populares entre treinadores e profissionais de apresentação, todas usam um conector de 15 pinos. É incomum porque, ao contrário dos conectores VGA e Sun 13W3, ele pode transportar sinais de sincronização separados ou combinados, e algumas placas gráficas do Mac podem suportar BGBS, RGBHV e RGsB. As placas gráficas da Apple são capazes de exibir uma variedade de resoluções e taxas de atualização, dependendo do monitor usado.
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