Segnali in componenti digitali
nel formato a schermo ingrandito 16:9

Molti mercati televisivi mondiali si stanno interessando al sistema di invio di immagini su schermo ingrandito con proporzione di aspetto 16:9.

Alcuni di questi sistemi come il MUSE in Giappone e il futuro sistema ATV negli USA sono intesi essere per immagini ad alta definizione; altri come il PAL Plus in Europa useranno 525 o 625 linee.

I ricevitori domestici in 16:9 sono già stati introdotti su molti mercati e la loro penetrazione aumenterà significativamente nei prossimi anni.

Per molti broadcasters questo crea un bisogno di programmi realizzati in 16:9. Sono stati proposti due approcci per la rappresentazione digitale in 16:9 di sistemi a 525 o 625 linee.

Il primo metodo conserva la frequenza di campionatura della CCIR 601 usata per le immagini 4:3 (13.5 MHz per la luminanza).

Questo "stira-allarga" il pixel rappresentato da ogni parola di dati di un fattore 1.33 orizzontale e ne risulta una perdita di risoluzione spaziale del 25% se comparato con immagini secondo la CCIR 601. Per qualche applicazione questo metodo fornisce una risoluzione adeguata e ha il grande vantaggio di poter usare molte macchine esistenti realizzate secondo la CCIR 601.

Il secondo metodo mantiene la risoluzione spaziale dove alcuni  pixel (e parole dei dati) vengono aggiunti per rappresentare la maggior larghezza dell'immagine. Questo approccio ha come risultante una campionatura di luminanza di 960 (punti) per ogni linea di video attivo (comparata con i 720 punti dell'immagine 4:3 e i 1920 punti per un'immagine 16:9 in alta definizione). Ne risulta una frequenza di campionatura per la luminanza di 18 MHz.

Questo sistema fornisce la stessa risoluzione spaziale della CCIR 601 sul formato 4:3 ma non è possibile usare le macchine attuali esistenti, progettate solo con campionatura a 13.5 MHz. La risoluzione aggiuntiva di questo metodo può risultare vantaggiosa quando si desideri una qualità assoluta per la post produzione o quando sia contemplata una up-conversion in alta definizione.

Lo standard SMPTE 267M che è stato proposto fornisce prestazioni per entrambi i sistemi sia a 13.5 MHz che a 18 MHz.

Siccome i segnali 16:9 che usano una campionatura a 13.5 MHz sono elettricamente indistinguibili dai segnali 4:3 essi possono essere convertiti dall'interfaccia seriale SMPTE 259M a 270 Mb/s.

Ci si aspetta che la SMPTE 259M sia rivista per fornire la trasmissione seriale dei segnali campionati a 18 MHZ con l'uso dello stesso algoritmo con una velocità dei dati di 360 Mb/s.

Il video digitale seriale

La connessione in parallelo delle macchine digitali risulta pratico solo per piccole installazioni, ma esiste anche una reale necessità per una trasmissione su un solo cavo coassiale. Questo non è semplice in quanto la velocità dei dati è alta e se il segnale viene trasmesso in forma seriale senza modifiche, la sua ricostruzione in modo affidabile diventa molto difficoltosa. Il segnale seriale deve essere modificato prima della sua trasmissione per assicurare che esistano sufficienti contorni (fronti) per una ricostruzione del clock affidabile, deve essere anche ridotto il contenuto di basse frequenze del segnale digitale trasmesso e deve essere distribuito lo spettro di energia in modo che si possano ridurre i problemi causati dall'emissione di radiofrequenza.

Nei primi anni '80 l'EBU emise una normativa circa  una interfaccia seriale per i segnali della CCIR 601. Questa interfaccia usava una codifica a 8/9 blocchi e ne risultava una velocità di trasmissione di 243 Mb/s. Questa interfaccia non supportava la precisione dei segnali a 10 bit e esistevano alcune difficoltà nel realizzare circuiti integrati affidabili e economici.

L'interfaccia basata sul sistema di codifica in blocchi fu abbandonata e fu sostituita da un'interfaccia con una codifica del canale che utilizzava lo scrambling (mischiamento pseudo-casuale) e una conversione in NRZI.

L'interfaccia seriale è stata standardizzata come SMPTE 259M e EBU Tech. 3267 ed è stata definita sia per segnali in componenti che compositi comprendendo l'audio digitale embedded (messo dentro-contenuto).

Concettualmente l'interfaccia seriale digitale assomiglia a un sistema di "portante" per le applicazioni in studio. La banda passante di base, audio e video, viene digitalizzata e combinata su una "portante" digitale come mostrato nella figura 11 (Non è proprio un sistema di "portante" in quanto questa è un segnale base digitale e non esiste modulazione della  "portante").

Fig.11

La velocità della trasmissione dei dati (bit-rate,frequenza della "portante") viene determinata dalla frequenza di clock dei dati digitali e risulta essere di:

       - 143 Mb/s per NTSC

       - 177 Mb/s per PAL

       - 270 Mb/s per componenti secondo la CCIR 601.

È stato proposto un sistema in componenti per schermo allargato a 16:9 che ha un bit-rate di 360 Mb/s.

I dati paralleli che rappresentano le campionature del segnale analogico vengono processati con le seguenti funzioni:

per creare la cascata dei dati digitali.

Il clock parallelo viene usato per caricare le campionature in un registro di memoria e spostamento e un multiplo x10 del clock parallelo "sposta fuori" (dal registro) i bits, LSB (least significant bit) per primi, per ogni parola di 10 bit. Se sono disponibili solo dati a 8 bit il serializzatore mette due zeri nei due ultimi LSB per completare la parola di 10 bit. I segnali in componenti non necessitano di un ulteriore processo in quanto i segnali di SAV e EAV dell'interfaccia parallela forniscono una sequenza unica che può essere identificata in ambiente digitale per consentire la messa in sequenza delle parole all'interno del field/frame. Se vengono insertati dati ausiliari come l'audio ,questi dati saranno trasportati dall'interfaccia seriale. L'interfaccia seriale può essere usata in associazione a un normale cavo video coassiale.