Componenti in digitale parallelo

La CCIR 601 descrive la campionatura del segnale. L'interfacciamento elettrico dei dati prodotti da questa campionatura fu standardizzato separatamente dall'SMPTE e dall'EBU. L'interfaccia parallela 525/59.94 fu definita dall'SMPTE come standard SMPTE 125M (una revisione del precedente RP-125) e per il segnale 626/50 dalla specifica EBU Tech 3267 (una revisione della precedente EBU Tech 3246); entrambe furono adottate dal CCIR che le riunì nella Raccomandazione 656.

L'interfaccia parallela usa 11 coppie di cavi e connettori tipo D a 25 pin. Questo tipo di interfaccia multiplexa (cambia la base dei tempi) delle parole dei dati nella sequenza Cb,Y,Cr,Y,Cb..... il che produce una velocità dei dati di 27 Mwords/sec.

Le sequenze di timing SAV e EAV furono aggiunte ad ogni linea per rappresentare la partenza del video attivo e la fine del video attivo.

La linea di video attivo digitale contiene 720 campionature e comprende spazio per la rappresentazione del blanking analogico tra le linee attive.

La CCIR 601 specifica 8 bit di precisione per le parole dei dati che rappresentano il video.

Al tempo in cui fu definito lo standard si fecero obbiezioni da parte di alcuni partecipanti i quali sostennero che 8 bit forse non erano sufficienti e si fecero previsioni di espandere l'interfaccia sino a 10 bit di precisione. L'operatività a 10 bit si è dimostrata essere ottimale per molte circostanze e l'ultima revisione dello standard dell'interfaccia fornisce una specifica a 10 bit anche se si usa un segnale a soli 8 bit (vengono aggiunti 2 bit passivi. N.d.T.).

La conversione da digitale a analogico è stata scelta con un margine di sicurezza sopra il picco del bianco e sotto il piedistallo del nero come mostrato nella figura 5.

Fig.5

I livelli di quantizzazione per il bianco e per il nero vengono settati in modo che i livelli a 8 bit siano integrati con due zeri che avranno lo stesso valore come se il segnale fosse a 10 bit. I valori 000-003 e 3FF-3FC vengono riservati a scopi di sincronia.

Simili fattori determinano i valori di quantizzazione per i segnali di differenza colore come mostrato nella figura 6.

Fig.6

La figura 7 mostra la posizione delle campionature e le parole digitali rispetto a una linea analogica orizzontale. Siccome l'informazione di timing è trasportata dai segnali EAV e SAV non necessitano segnali di sincronia tradizionali e quindi gli intervalli orizzontali (e i periodi di linea attiva durante l'intervallo verticale) possono essere usati per trasportare dati ausiliari. L'applicazione più ovvia per questo spazio di dati è quella di trasportare audio in forma digitale e sono stati preparati documenti da parte di SMPTE per standardizzare il formato e la distribuzione del pacchetto dei dati audio.

Fig.7

La CCIR 601 è una tecnica ben sperimentata con una gamma completa di macchine disponibili per la produzione e post produzione. In generale l'interfaccia parallela è stata sorpassata dallo sviluppo dell'interfaccia seriale che è molto più pratica in grosse installazioni. La CCIR 601 fornisce tutti i vantaggi dell'operatività sia in componenti che digitale. E' il sistema da scegliere per ottenere la più alta qualità possibile per sistemi televisivi a 525 o 625 linee.

Composito in digitale parallelo

Il segnale di video composito viene campionato a 4 volte la frequenza della sottoportante (NTSC e PAL) il che fornisce una velocità di campionatura di 14.3 MHz per NTSC e 17.7 MHz per il PAL.

L'interfaccia è standardizzata per l'NTSC dalla SMPTE 244M e in questo momento l'EBU sta lavorando nello stesso senso per il PAL.

Entrambe le interfacce specificano una precisione a 10 bit anche se le macchine in D-2 e D-3 registrano solo 8 bit sul nastro. La quantizzazione del segnale NTSC (visibile nella figura 8) viene definita con una modesta zona di sicurezza sopra la linea del 100%, una piccola quantità di sicurezza sotto al segnale di sync e si adottano i concetti di esclusione dei valori come per i componenti. Il digitale composito è stato definito per minimizzare il rumore di quantizzazione usando una quantità massima di scala (range) digitale.

Fig.8

Come è visibile dalla figura 9 i valori di picco analogico che eccedono attualmente la scala di dinamica digitale potrebbero apparire come errori.

Fig.9

A causa degli assi di campionatura specificati, riferiti alla sottoportante e alla fase del più alto livello di luminanza (come per il giallo) le campionature non eccederanno mai la scala digitale di dinamica. I valori coinvolti sono mostrati nella figura 10.

Fig.10

Come per l'interfaccia in componenti, la linea attiva in composito digitale è lunga a sufficienza per comprendere la linea attiva analogica e i contorni dei blanking.

A differenza dell'interfaccia in componenti, l'interfaccia in composito trasmette una rappresentazione digitale del sync e del burst tradizionali durante il blanking orizzontale.

Una rappresentazione digitale del sync verticale e degli impulsi equalizzatori viene similarmente trasmessa dall'interfaccia in composito.

Le installazioni in composito digitale forniscono i vantaggi della processazione e interfacciamento digitale e in particolare la multi generazione della registrazione digitale.

Tuttavia esistono alcune limitazioni: il segnale è composito e quindi ha l'impronta della codifica in PAL o NTSC composito compreso l'informazione di banda adiacente del colore tipica di questi schemi di codifica; processi come il croma key in generale non risultano soddisfacenti per lavori di alta qualità e si devono eseguire lavorazioni separate per derivare un segnale di chiave in componenti; qualche operatività come per  gli effetti digitali richiede che il segnale venga convertito in componenti per la processazione e quindi ricodificato in composito.

La completa escursione del segnale in composito deve essere rappresentata con 256 livelli su registratori a 8 bit. Senza dubbio il digitale composito fornisce un ambiente più potente dell'analogico corrispondente sia NTSC che PAL e è molto conveniente per molti utilizzatori.

Come per il digitale in componenti, l'interfaccia composita parallela usa un cavo a multi-coppie e connettori a 25 pin tipo D. questo può essere ritenuto soddisfacente per installazioni piccole e medie ma una gestione pratica di sistemi complessi richiede una interfaccia seriale.