Video Composto

Quando falamos em V´ıdeo Composto, que ´e um sinal anal´ogico, estamos falando de uma imagem formada por um sinal cont´ınuo, que varia em fun¸c˜ao do tempo. Dessa forma, este tipo de sinal ´e lido de forma direta, sem passar por nenhum processo de decodifica¸c˜ao complexa.

Como o pr´oprio nome diz, nessa t´ecnica o v´ıdeo ´e composto por duas componentes: Luminˆancia (Y)

- Principal Componente da Imagem, sendo respons´avel pelas informa¸c˜oes do “preto e branco”

- Como o olho humano ´e mais sens´ıvel `a luminˆancia, ela representa a maior parte da informa¸c˜ao.

Crominˆancia (C)

- Componente de cor da imagem

- Usa as trˆes cores prim´arias, o RGB (Red Green Blue)

O Sinal de Luminˆancia (Y) ´e composto a partir dos sinais RGB, de modo a formar o sinal “preto e branco” [23]:

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

Como o sinal (Y) j´a representa o brilho das cores, isto ´e, a imagem preto e branca, as cores s˜ao transmitidas sem brilho [23]:

(R-Y) = 0.701R - 0.587G - 0.114B (B-Y) = - 0.299R - 0.587G + 0.886B

O sinal (G–Y) ´e obtido a partir dos sinais (R–Y) e (B–Y)

Na Figura 2.12 temos as componentes (R-Y) , (G–Y) e (B-Y) sendo representadas.

(a) (R-Y). (b) (G-Y). (c) (B-Y).

Figura 2.12: Componentes da Crominˆancia [23].

Essas componentes s˜ao ent˜ao somadas, compondo o sinal (R-Y) (G–Y) (B-Y), mostrado na Figura 2.13.

O sinal da Figura 2.13 ´e somado com o sinal de Luminˆancia (Y), mostrado na Figura 2.14.

Figura 2.14: O sinal Y [23].

Para ent˜ao formar o sinal RGB, mostrado na Figura 2.15.

Figura 2.15: O sinal RGB [23].

Unidade IRE

Para medir o n´ıvel do sinal de v´ıdeo anal´ogico, o Instituto de Engenheiros de R´adio criou a unidade IRE, que levou o mesmo nome da institui¸c˜ao [24].

O valor de 100 IRE foi originalmente definido como o intervalo entre o n´ıvel de apagamento e o pico de n´ıvel de branco [25]. Note que utilizamos o valor de IRE no lugar da tens˜ao DC para descrever os n´ıveis e as amplitudes relativas. Dessa forma, os valores de tens˜ao ser˜ao diferentes a depender do tipo de tecnologia que estamos analisando.

No caso do Sistema PAL, ter´ıamos, por exemplo: ˆ 1 IRE = 7.00 mV

ˆ Pico de Branco 700 mV = 100 IRE ˆ N´ıvel de Preto 0 mV = 0 IRE ˆ N´ıvel de Apagamento 0V = 0 IRE

ˆ Intervalo de Sincronismo -300 mV = -43 IRE

Essa unidade ´e usada na ITU-R (International Telecommunication Union Sector ) BT.470 na qual define os padr˜oes de transmiss˜ao PAL, NTSC e SECAM (S´equentiel Couleur `a M´emoire) [26].

Valores t´ıpicos no sistema NTSC [27]: ˆ 1 IRE = 7.14 mV

ˆ Pico de Branco 714.3 mV = 100 IRE ˆ N´ıvel de Preto 53.57 mV = 7.5 IRE ˆ N´ıvel de Apagamento 0V = 0 IRE

ˆ Intervalo de Sincronismo -285.7 mV = -40 IRE

ˆ Frequˆencia de varredura horizontal (FH) = 15750 Hz = 525 linhas × 30 quadros por

Figura 2.16: N´ıveis de V´ıdeo Anal´ogico - NTSC [28].

2.2.8

Gamut

O Gamut ´e um subconjunto de cores que podem ser reproduzidos de forma correta por um dado sistema. As televis˜oes compat´ıveis com a resolu¸c˜ao HDTV (High-definition television) seguem a recomenda¸c˜ao ITU-R BT.709, enquanto as mais novas, que possuem a tecnologia HDR (High Dynamic Range) e s˜ao compat´ıveis com a resolu¸c˜ao UHD seguem a recomenda¸c˜ao ITU-R BT.2020. O espa¸co de cor das duas recomenda¸c˜oes pode ser visto na Figura 2.17, que apresenta o espa¸co de cores CIE 1931.

1930, consistia em um disco de metal com uma s´erie de furos que permitia a passagem da luz, formando como se fossem quadros. Um detector de selˆenio, cuja condutividade el´etrica variava de acordo com a luminosidade, transmitia esses sinais el´etricos para um emissor de luz, que iluminava um disco an´alogo ao que foi usado na capta¸c˜ao, girando na mesma velocidade angular [30]. O Disco de Nipkow, nome pelo qual ficou conhecido, pode ser visto na Figura 3.1.

Figura 3.1: Disco de Nipkow [31].

Na Figura 3.2 temos vis˜ao esquem´atica do Disco de Nipkow, que mostra os trajetos circulares produzidos pela luz que passa atrav´es dos furos. A ´area do disco contornada em preto mostra a regi˜ao escaneada.

Figura 3.2: Vis˜ao Esquem´atica do Disco de Nipkow [32].

Foi atrav´es dessa tecnologia que ocorreu a primeira demonstra¸c˜ao p´ublica de TV, em 1925, onde o inventor escocˆes John Logie Baird (1888-1946) conseguiu exibir imagens de um rosto humano na loja de departamento Selfridges [33]. No entanto, como os rostos humanos possu´ıam contraste inadequado para aparecer em seu sistema primitivo de tele- vis˜ao, ele filmou os bonecos de ventr´ıloquo chamados “James” e “Stooky Bill” falando e se mexendo, como visto na Figura 3.3a

(a) Baird com seus equipamento de capta- ¸c˜ao e seus fantoches “James” e “Stooky Bill” [34].

(b) Baird e seu receptor de TV [35].

Figura 3.3: Capta¸c˜ao e Exibi¸c˜ao na TV Mecˆanica.

Posteriormente come¸cou a ser comercializado no Reino Unido o que ficou conhecido como “Televis˜ao Baird”, mostrado na Figura 3.4a. Ela possu´ıa 30 linhas de resolu¸c˜ao e exibia a imagem a uma taxa de 5 quadros por segundo.

(a) Televis˜ao Baird [36]. (b) Imagem da Televis˜ao Baird [37].

Figura 3.4: Televis˜ao Baird e sua imagem exibida ampliada.

Em 1928, a WRNY inicia a sua transmiss˜ao para o p´ublico [38]. O sistema produz uma imagem laranja, de aproximadamente 9, 68cm2, com uma frequˆencia de varredura progressiva de 48 linhas a uma taxa de 7,5 quadros por segundo. Essa imagem com baixa resolu¸c˜ao (e sem som) podia ser transmitida utilizando a banda de 5 kHz das esta¸c˜oes de r´adio AM.

Na Figura 3.5 temos a capta¸c˜ao e a recep¸c˜ao de televis˜ao funcionando a partir do disco de Nipkow.

Observe que o receptor de TV, localizado na parte esquerda da Figura 3.5b, trans- mite o sinal de v´ıdeo para uma lˆampada de neon que varia seu brilho conforme cada ponto da imagem, como mostrado na Figura 3.2.

(a) Transmissor TV Mecˆanica 1928 [39]. (b) Receptor TV Mecˆanica 1928 [40].

Figura 3.5: Capta¸c˜ao e Exibi¸c˜ao da WRNY.

mento, ao longo da d´ecada de 30, fez com que as televis˜oes mecˆanicas ficassem rapidamente ultrapassadas, j´a que a nova tecnologia podia atingir at´e mais que 600 linhas e com uma taxa de quadros por segundo mais elevada. Assim, as ´ultimas transmiss˜oes de televis˜ao mecˆanica terminaram em 1939, cujas esta¸c˜oes eram administradas por um punhado de universidades p´ublicas nos Estados Unidos.