Кабель S-Video является стандартом сигнализации для видео базовой четкости, обычно 480i или 576i. Разделяя черно-белые и раскрашивающие сигналы, он обеспечивает лучшее качество изображения, чем композитное видео, но имеет сравнительно более низкое цветовое разрешение, нежели компонентное видео.
Предпосылки технологии кабеля S-Video
Стандартные аналоговые телевизионные сигналы проходят через несколько этапов обработки по пути их трансляции, каждый из которых отбрасывает информацию и снижает качество получаемых изображений.
Изображение первоначально фиксируется в форме RGB, а затем распределяется на три сигнала, известные как YPbPr. Первый из этих сигналов называется Y, он создается из всех трех исходных сигналов на основе формулы, которая создает общую яркость изображения или яркость. Этот сигнал соответствует традиционному черно-белому телевизионному сигналу, а метод кодирования Y/C является ключом к обеспечению обратной совместимости. Как только будет получен сигнал Y, он вычитается из синего сигнала для получения Pb и красного сигнала для получения Pr. Чтобы восстановить исходную информацию RGB для отображения, сигналы смешиваются с Y для получения исходного синего и красного цветов, а затем сумма их смешивается с Y для восстановления зеленого.
Проблема и решение
Сигнал с тремя компонентами проще транслировать, чем исходный трехсигнальный RGB, поэтому требуется дополнительная обработка. Первым шагом является объединение Pb и Pr для формирования сигнала C для цветности. Фаза и амплитуда сигнала представляют собой два исходных сигнала. Этот сигнал ограничивается полосой пропускания, чтобы соответствовать требованиям к вещанию. Полученные сигналы Y и C смешиваются вместе для создания композитного видео. Для воспроизведения композитного видео сигналы Y и C должны быть разделены, и это сложно сделать без добавления артефактов.
Сигнал
Кабель S-video переносит видеосигнал с использованием двух синхронизированных сигналов и пар заземления, называемых Y и C.
- Y — это сигнал, который несет яркость или черно-белое изображение, включая синхронизирующие импульсы.
- C — это сигнал цветности, который несет цветность или окраску изображения. Этот сигнал содержит как насыщенность, так и оттенок видео.
Сигнал яркости передает горизонтальные и вертикальные синхроимпульсы так же, как композитный видеосигнал. Luma — это сигнал, несущий яркость после гамма-коррекции, поэтому называемый Y из-за сходства с греческой буквой нижнего регистра
Сравнительная характеристика
В составном видеосигнале сигналы сосуществуют на разных частотах. Сигнал яркости должен быть фильтром нижних частот, притупляющих изображение. Поскольку кабель S-Video поддерживает эти параметры в качестве отдельных сигналов, фильтрация нижних частот для яркости не нужна. Сигнал цветности по-прежнему имеет ограниченную полосу частот по сравнению с компонентным видео.
По сравнению с компонентным видеосигналом, который несет идентичный сигнал яркости, но разделяет цветные разностные сигналы на Cb/Pb и Cr/Pr, цветовое разрешение кабеля S-Video ограничено модуляцией на частоте от 3,57 до 4,43 мегагерц.
В S-Video сигналы разделяются по кабелю, поэтому фильтрация нижних частот не требуется. Это увеличивает полосу пропускания для передачи яркости, подавляет проблему перекрестных помех цвета и оставляет больше видеоинформации неизменной, таким образом улучшая воспроизведение изображения по сравнению с композитным видео.
Из-за разделения видео на яркость и цветовые компоненты S-Video иногда рассматривается как тип компонентного видеосигнала. Что отличает S-Video от этих схем более высокого компонентного видеосигнала, так это то, что S-Video передает информацию о цвете как один сигнал. Это означает, что цвета должны быть закодированы, и поэтому такие сигналы NTSC, PAL и SECAM различаются в S-Video. Таким образом, для полной совместимости используемые устройства не только должны быть совместимы с S-Video, но и совместимы с цветовой кодировкой.
Кодировка сигнала и разрешение
Передача информации о цвете в виде одного сигнала означает, что цвет должен быть каким-то образом закодирован, как правило, в соответствии с NTSC, PAL или SECAM, в зависимости от применимого локального стандарта.
Кабель S-Video имеет низкое разрешение цвета. Цветное разрешение NTSC S-Video обычно составляет 120 строк по горизонтали (приблизительно 160 пикселей от края до края), по сравнению с 250 строками по горизонтали для Rec. 601-кодированный сигнал DVD или 30 строк по горизонтали — для стандартных видеомагнитофонов.
Стандартизация
Во многих странах Европейского Союза кабель S-Video менее распространен из-за преобладания разъемов SCART, которые присутствуют на большинстве существующих телевизоров. Плеер может выводить S-Video через SCART, но разъемы SCART телевизора необязательно подключены для его приема, и на дисплее будет отображаться только монохромное изображение. В этом случае достаточно изменить адаптерный кабель SCART.
Игровые консоли, продаваемые на территориях PAL, обычно не содержат выход под кабель S-Video VGA. Ранние консоли поставлялись с RF-адаптерами и композитным видео (на телевизорах PAL) на классических видеоразъемах типа RCA.
В США и некоторых других странах NTSC S-Video предоставляется на некоторых моделях видеооборудования, включая большинство телевизоров и игровых консолей. Основными исключениями являются VHS и бета-видеомагнитофоны.
Физические соединители
Четырехконтактный разъем mini-DIN является наиболее распространенным из нескольких типов разъемов кабеля S-Video «тюльпан». Один и тот же разъем mini-DIN используется на компьютерах Apple Desktop Bus для компьютеров Macintosh, и два типа кабелей могут быть взаимозаменяемы. Другие варианты разъемов включают в себя семиконтактные блокирующие «дублирующие» разъемы, используемые на многих профессиональных S-VHS-машинах, и два разъема Y и C BNC, часто используемые для патч-панелей S-Video (кабели с HDMI). Ранние Y/C-видеомониторы часто использовали RCA-разъемы, которые переключались между Y/C и композитным видеовходом. Хотя разъемы разные, сигналы Y/C для всех типов совместимы.
Мини-DIN-кабели склонны повреждаться при эксплуатации в местах перегибов. Это может привести к потере цвета или другим повреждениям в сигнале. Изогнутый штырь может быть принудительно возвращен в изначальную форму, но это может привести к поломке штифта.
Эти разъемы обычно изготавливаются для совместимости с кабелем S-video RCA и включают в себя дополнительные функции, такие как компонентное видео с помощью адаптера.
7-контактный разъем
Нестандартные 7-контактные разъемы mini-DIN (называемые «7P») используются в некоторых компьютерных устройствах (ПК и Mac). 7-контактный разъем совместим со штырем стандартным 4-контактным разъемом S-Video. Три дополнительных сокета могут использоваться для подачи композитного (CVBS) и видеосигналов RGB или YPbPr. Использование распайки кабеля S-Video различается у производителей. В некоторых реализациях оставшийся контакт должен быть заземлен, чтобы включить составной выход или отключить выход S-Video. Некоторые ноутбуки Dell имеют цифровой аудиовыход в 7-контактном гнезде.
9-контактный видеовход/видеовыход
9-контактные разъемы используются в графических системах, которые имеют возможность ввода видео, а также вывод его через кабель S-Video Scart. В данном случае также нет никакой стандартизации между производителями относительно того, какой штырь делает что, и есть два известных варианта используемого соединителя. Как видно из диаграммы выше, хотя сигналы кабеля S-Video доступны на соответствующих штифтах, ни один из вариантов разъема не принимает немодифицированный 4-контактный разъем S-Video, хотя их можно настроить, удалив ключ от вилки.
