Per determinare le prestazioni di un sistema digitale di trasmissione video e il segnale che questo trasporta sono necessari nuovi metodi di test e misura. I sistemi di analisi del segnale audio e video sono ben conosciuti, tuttavia le misure da effettuarsi per la forma seriale del segnale differiscono di molto rispetto a quelle usate per analizzare la famigliare banda passante audio e video.

I principali argomenti trattati in questa guida sono elencati qui di seguito:

1. La definizione della televisione digitale che comprende le basi del digitale, gli standards video, le conversioni tra le diverse forme del segnale video, i formati e standards digitali audio.
    
2. La maggior parte dei metodi e sistemi e macchine già in uso che possono essere utilizzati per il digitale serial. Considerazioni sulla scelta dei componenti passivi di un sistema di trasmissione come cavi, connettori e le impedenze relative.
   Il concetto di loop-trough.
    
3. Si discute circa argomenti nuovi e vecchi che sono particolarmente importanti per il video digitale comprendendo l'equalizzazione, la ricostruzione del clock, la messa in timing.
    
4. I test e le misure dei segnali digitali seriali possono essere analizzati sotto tre diversi aspetti: l'uso, i metodi, l'ambiente operativo. I tipi di uso dovrebbero comprendere: la progettazione, il controllo di qualità durante la costruzione della macchina, valutazioni sulla macchina da parte dell'utilizzatore, installazione di sistemi e test di collaudo, la manutenzione di macchine e sistemi, e forse la più importante: l'uso.
    
5. Sono esaminati diversi metodi di misura in dettaglio comprendendo le misure della forma d'onda seriale, l'identificazione d'errore, misura e effetti del jitter, test di sistema con speciali segnali di test.

LE BASI DEL DIGITALE

Componenti e composito analogico

Le sorgenti di origine dell'immagine come telecamere e telecinema al loro interno producono immagini a colori in forma di tre segnali a banda piena rispettivamente secondo i colori Verde(G), Rosso(R) e Blu(B). Essendo la visione umana non così sensibile al colore quanto invece sensibile al livello di luminanza i segnali televisivi vengono in genere trasformati in segnali di luminanza e differenza colore come mostrato nella figura 1.

Fig.1

Y è il segnale di luminanza e viene derivato dai colori in RGB in base all'equazione

 Y = 0.59G + 0.30R + 0.11B

I segnali di differenza colore lavorano a banda ridotta tipicamente la metà della banda del segnale di luminanza. In qualche sistema, specialmente in NTSC, i segnali di differenza colore hanno spesso una larghezza di banda più bassa e ineguale.

Il formato dei segnali in componenti e i livelli di voltaggio non sono stati standardizzati per i sistemi a 525 righe mentre questo è stato fatto per i sistemi a 625 righe (EBU N°10).

È importante notare che il segnale di differenza colore analizzato per livelli e che permette la formulazione del segnale in Y, R-Y, B-Y fa in modo che questo sia fuori dal gamut (spettro) se riconvertito in RGB.

Quindi esiste il bisogno di un controllo del gamut dei segnali di differenza colore se si eseguono operazioni di elaborazione di questi segnali sia in forma analogica che digitale.

È necessaria una ulteriore limitazione di banda del segnale televisivo quando esso viene codificato secondo lo standard composito PAL o NTSC come mostrato nella figura 2.

Fig. 2

Se ogni segnale RGB può avere una larghezza di banda di 6 MHz, i segnali di differenza colore dovrebbero avere tipicamente una larghezza di banda di 6 MHz per Y e 3 MHz per le due differenze colore.

Tuttavia un canale di segnale composito ha una larghezza di banda di 6 MHz o meno. Per trasportare quindi il segnale composito esso viene scansionato secondo un sistema interlacciato 2:1 per fornire 60 o 50 immagini per secondo con una risoluzione di movimento di 30 o 25 fot./sec.

Il risultato che si ottiene è un canale a 6 MHz in composito che trasporta immagini a colori con una velocità di 60 o 50 immagini al secondo che nella sua forma non compressa dovrebbe richiedere tre canali a 12 MHz per una larghezza di banda totale di 36 MHz; pertanto la compressione dei dati non è nuova, il digitale la rende solo più facile.

Per il segnale NTSC esistono ulteriori considerazioni circa il gamut quando si converte da un ambiente di differenza colore; i trasmettitori NTSC non consento un'ampiezza del 100% del croma con segnali a alta luminanza (per esempio il giallo). Questo in quanto la portante del trasmettitore va a zero per segnali che superino del 15% il volt. Quindi esiste un limite più basso per il gamut per alcuni dei segnali di differenza colore che devono essere convertiti in NTSC per la trasmissione in RF.

Il sync e il burst essendo parti del sistema di sincronia vengono aggiunti come mostrato nella figura 3.

Fig.3

Il burst fornisce un riferimento per la decodifica inversa da composito a componenti. La fase del burst rispetto al fronte del sync viene chiamata SC/H phase che deve essere controllata con cura nella maggior parte delle applicazioni in studio. Per l'NTSC vengono aggiunte 7,5 unità IRE per setup (piedistallo) al segnale di luminanza. Questo pone qualche difficoltà di conversione, in particolare quando si decodifica verso componenti. Il problema è che risulta relativamente facile aggiungere questo livello di set-up ma il rimuoverlo in ambiente composito non è di facile controllo e possono essere generati livelli di nero sbagliati o si possono avere disturbi alla fine della linea di video attivo.