Dall'immagine al segnale
Sebastian Sylwan
[email protected]
[email protected]
Introduzione
• Su ognuno degli argomenti che sfioriamo si
potrebbe scrivere un libro
• Limitiamoci a una panoramica,
approfondiamo poi quello che interessa
• Interrompete pure
Programma
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Di che cosa parliamo ?
Dall’ immagine al segnale
Percezione ottica
Storia, cinema l’illusione del
movimento POV Persistence of vision
Che cosa é un segnale video
televisione B/N TV COLOR
La banda e la qualità del segnale
Consumer vs. Broadcast vs. Studio
I formati dei trasporti 1” 3/4” 1/2”
Segnale composito
Standard PAL 25 fps Standard NTSC 30
fps drop frame
Evoluzione: Componenti
YUV RGB YCbCr
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Il video Digitale
4:2:2 4:4:4
Digitale Composito vs. Digitale
Componenti
CCIR 601
13,5 x 2 = 27 Mhz, perché ?
Compresso vs. Non compresso
What about the real world
La catena di produzione, da dove passa
un segnale video, dallo studio a casa
Il Sync, Nero, Super Nero , Genlock,
Black Burst
Time Base Correction
Il futuro: HDTV/ATV 16:9
Quadro generale
• Panoramica su come sono fatti i diversi
segnali video ...
• ...e sulle apparecchiature che lo trattano
Di che cosa parliamo ?
• Codifiche e motivazioni
• Banda vs. Qualità
• Digitale vs. Analogico
Dall’immagine al segnale
• Conversione di luce visibile in un segnale
elettrico
• Domandiamoci come rappresentare le
immagini.
• vogliamo dare l’illusione di movimento e
riprodurre il più fedelmente possibile
l’immagine
Cinema, l’illusione del movimento,
POV Persistence of vision
• la persistenza dell’occhio e le sequenze di
immagini
• L’illusione del movimento con disegni
animati (gioco delle carte, la ruota forata)
Percezione ottica, l’immagine in
movimento
• L’occhio percepisce una sequenza veloce di fotogrammi*
fissi come un movimento continuo grazie alla POV
(Persistence of vision)
– *(termine derivato dal cinema)
• Quanto veloce ?
–
–
–
–
Teleconferenza: 10 fps
Film muto: 16 fps
Film sonoro: 24 fps
Televisione: 25-30 fps
flickering
• Pellicola: 2 or 3 blade shutter. Aumenta la frequenza apparente delle
immagini a 48 o 72 al sec.
• Tubo catodico: Interlaced scanning aumento la frequenza apparente di
refresh senza aumentare la banda (con effetti aggiuntivi sia negativi
che positivi)
Che cosa é un segnale video ?
• Un segnale elettrico che ha codificate in se
le informazioni per riprodurre una sequenza
di immagini.
– Analogico - Digitale
– Composito - Componenti
– Compresso - Non compresso
Banda vs. Qualità
• il dettaglio dell’ immagine
– la risoluzione orizzontale
– la risoluzione verticale
– le linee di scansione e i quadri
• (625 linee x 25 q/sec = 15625 Hz, f riga)
– La massima risoluzione verticale é di ~290 linee
• 625/2=312,5 - ~22 righe (tempo per il ritorno verticale del pennello)
– La massima risoluzione orizzontale é di ~380 punti
• 290 x 4/3 (aspect ratio)
– La massima frequenza video é ~ 7MHz
•
380 punti / 53,3 s (durata utile di una riga)
Televisione B/N
• Definisco il numero di fotogrammi al secondo
• Definisco il numero di linee di scansione (da quì il termine "scanlines") ancora in uso per definire la risoluzione di un immagine
• In ogni linea di scansione ho un segnale analogico (non campionato,
non esistono i pixel !) che rappresenta l’intensità luminosa formato da
chiari e scuri equivalenti a livelli alti o bassi di tensione.
• questo segnale applicato a un Tubo a raggi catodici incide in modo
proporzionale sulla intensità del fascio di elettroni, che bombardando il
fosforo depositato sulla superfice dello schermo emetterà luminosità in
modo proporzionale alla intensità del fascio ricomponendo l’immagine
ripresa.
La sincronizzazione
• La ricostruzione dell’immagine richiede la conoscenza della
temporizzazione della scansione
• Il segnale video non puo’ essere continuo per i tempi di "retrace" delle
apparecchiature fisiche
Quindi
Inseriamo l'informazione di sincronismo
nel segnale video
La sincronizzazione (segue)
• Come ? Ovvero come la distinguo dal segnale in se ?
La codifico come "più nero del nero"
• il segnale video analogico si basa fondamentalmente sui livelli.
– 0Vdc equivale al nero,
– +0,7Vdc equivale al bianco
– -0,3Vdc equivale all’ultranero o sync
• il secondo scopo del sync e quello di spegngere sicuramente il fascetto
del CRT per non vedere la "ritraccia".
La banda e la qualità del segnale
•
•
Ci sono 79 linee di risoluzione orizzontale per ogni MHz di banda di
Luminanza,
Per aumentare la risoluzione devo aumentare molto la frequenza trasportata
Consumer vs. Broadcast vs. Studio
• Consumer: Fruizione
– Composito bassa qualità
• Broadcast: Trasmissione
– RF-digitale-compresso qualità medio alta
• Studio: Trattamento
– Digitale-Componenti qualità altissima
La generazione del segnale Video
• La maggior parte dei segnali video viene originata come
somma di componenti primarie lineari RGB, rappresentate
nel range 0-1. La luminanza è una somma pesata delle tre
componenti (dopo una gamma-correction)
– La correzione gamma serve a due scopi:
• Precompensare le caratteristiche di non-linearità dei CRT.
• Generare un segnale che sia “percettivamente” uniforme.
• Il problema è codificare dati di immagini dai primari
additivi R,G e B in una forma più facilmente utilizzabile.
17
TV COLOR
• Un problema di impossibile soluzione:
– Devo rappresentare anche il colore...
– ...mantenendo la stessa codifica per la luminanza...
– ...e le stesse temporizzazioni...
– Soluzioni senza queste limitazioni:
• Tre canali (R,G,B): costoso in termini di banda
• Modulo le tre componenti sulla stessa portante: butto
via tutti i televisori attuali e perdo infinitamente
qualità
TV COLOR (segue)
• Sfrutto le carenze dei nostri occhi... ...e dei CRT
– Noi non riusciamo a percepire variazioni di luminanza brusche
– Non riusciamo a percepire variazioni di crominanza brusche ne
molto definite.
– e i fosfori non riescono a riprodurle
– Posso ignorare le alte frequenze nella mia codifica di luminanza e
codificare la crominanza come differenza.
– Modulo le differenze-colore su una sottoportante colore ad alta
frequenza (3.58 Mhz) in quadratura
•
Generalmente la conversione tra formati video Componenti (RGB <-> Y,RY,B-Y) non é fatta digitalmente ma tramite matrici resistive di precisione.
RGB YUV YCbCr
• Copiamo dall’occhio umano
• Y,B-Y,R-Y
Il sistema visivo umano ha molta più acuità per le variazioni spaziali di
luminanza rispetto a quelle di crominanza. È quindi conveniente vista
la banda limitata di cui disponiamo trasportare la luminanza in un
canale e negli altri due l’informazione colore a cui è stata sottratta la
luminanza. Ognuno dei canali “differenza colore” può avere
considerevolmente meno informazioni di quello di luminanza
(tipicamente 1/3). In un sistema analogico questo significa minor
banda e in uno digitale una minore quantità di dati. Il 70% del segnale
di luminanza è composto dal verde (fisiologia dell’occhio), quindi è
conveniente basare i segnali colore sugli altri primari. Da qui derivano
i due segnali B-Y ed R-Y.Una volta ottenuti i due segnali differenza
colore, possiamo sottocampionarli per ridurre la banda necessaria.
Component Video
• I segnali di luminanza e di crominanza rimangono separati.
• Posso trasportare direttamente i 3 segnali R, G e B o una
loro codifica (differenze colore) già pesata per l’uso video.
• Mantengo piena banda su tutto il segnale.
• Non ho aberrazioni cromatiche ne artefatti
• Sfortunatamente per portare un segnale componenti devo
"tirare" 3 cavi RG 59.
21
Segnale composito
• Voglio trasportare in un unico cavo coassiale tutta
l’informazione che mi serve per ricreare le
immagini di partenza.
• Codifico insieme luminanza e crominanza
(~compressione analogica)
• Restringo la bandaa della componenti
• Creo artefatti durante la decodifica
22
Segnale composito
• I segnali composite PAL, NTSC ed S-Video
incorporano la combinazione delle
differenze colore U e V in un unico segnale
di crominanza usando la tecnica della
modulazione in quadratura:
• C=Ucos(t)+Vsin(t)
dove t rappresenta la sottoportante colore (3.58 MHz
per l’NTSC e 4.43 MHz per il PAL)
Segnale composito
• In teoria la modulazione in quadratura è
reversibile senza perdita di informazione se i
segnali sono limitati in banda.
• In pratica la modulazione in se non introduce
perdite significative, anche se la limitazione della
banda delle differenze colore introduce perdita di
dettaglio nei colori.
Standard PAL 25 fps
• Phase Alternating Line
– 25 fps 50 field/s
– 625 linee
• Migliore del NTSC
– deriva da lì ma invertendo la fase del color-burst ad ogni linea
compensa eventuali errori di fase in trasmissione.
• Banda
– Luma: 5,5 MHz
– Chroma:
• 1,3 MHz Cb
• 1,3 MHz Cr
Standard NTSC 30 fps
• National Television Systems Comitee
– Comitato USA che negli anni ‘40 definì lo standard televisivo in
B/N e negli anni ‘50
– 59.94 field/s
– 525 linee
• Banda
– Luma: 4,2 MHz
– Chroma:
• 1,3 MHz I (InPhase)
• 0,4 MHz Q (Quadrature)
Drop Frame/Non Drop Frame:
• Quando lo standard NTSC è stato rivisto per
integrare il colore, è stato notato che il colore poteva
funzionare soltanto a 29.97002617 fps, al posto dei 30
fps del NTSC. Questo voleva dire che un ora di video
a colori avrebbe avuto 108 fotogrammi di troppo. Per
ovviare a questo inconveniente si ricorre al dropframe, dove 2 fotogrammi vengono “droppati”
(lasciati cadere) ogni minuto tranne che a intervalli
di: 00, 10, 20, 30, 40 e 50 minuti. Questo “risparmia”
108 fotogrammi all’ora (anche se può causare
incompatibilità tra i timecode.
Standard conversion
• Come si passa tra PAL, NTSC e pellicola ?
Diversi formati, diversi frame rate ...
• Come si passa da Composito a componenti
e viceversa ?
• E da analogico a digitale ?
RF
• Per la trasmissione Broadcast generalmente
viene utilizzata una ulteriore modulazione
del segnale composito su una portante ad
alta frequenza.
• Si può utilizzare (purtroppo capita non solo
in ambito consumer) anche come modo di
connessione via cavo.
Il video Digitale
• Con l’avvento di nuove e più veloci
tecnologie, possiamo elaborare il grosso
flusso di informazioni che compone un
segnale video (~ 21 MB/s sustained) in
tempo reale in forma digitale.
• Posso campionare sia il segnale composito
che le componenti separate.
Digitale Composito vs. Digitale Componenti
• NTSC e PAL rimangono
incompatibili
• "compresso"
• Minor Banda Chroma
• cross-colour
• transcoding footprints (Luma su
Chroma e viceversa)
• colour framing sequences
• Compatibilità tra NTSC e PAL
(tranne che per il numero di
linee)
• Ampia larghezza di banda per
la crominanza.
Active Area
• In realtà non tutte le linee che definiamo vengono
utilizzate per il segnale video.
• In PAL su 625 linee solo 576 portano
informazioni, e di queste non tutta la durata é
sfruttata, in realtà c’é un segnale per 53,3 s su 64.
• Le aree all’esterno sono usate per il blanking di
linea e di campo (line and field blanking) ovver
per spegnere il pennello quando ritorna.
32
CCIR 601 (Component Digital)
• D-1
– Luma (Y) : 8 (10) bit W=16 (64) B=235 (940)
– Chroma (Cb, Cr) : 8 (10) bit ognuno
complemento 2 centrati su 128 (256)
– Le componenti Cb e Cr vengono
sottocampionate orizzontalmente per ottenere
un data-rate di 2/3 rispetto all’RGB (4:2:2).
– 720 campioni di luminanza per scan-line
4:2:2 vs. 4:4:4
• Cosa vuol dire 4:2:2 ?
– Che la luminanza viene sovracampionata 4 volte, mentre le due
componenti di crominanza 2 volte ciascuna. Ovviamente 4:4:4...
• Per ogni 4 campioni Y ci sono 2 campioni Cb e 2 Cr, sfasati su linee
successive per evitare sfasamenti cromatici
• Abbiamo una frequenza di campionamento di 27 Mhz, ovvero 27
Milioni di parole parallele al secondo, ognuna di 10 bit.
• rigeneriamo una forma d’onda
• Un linea di scansione è quindi composta così:
– Y Cb Y Cr Y Cb Y Cr……...
• Ogni componente è descritta con 8 o 10 bit.
CCIR601
•
•
•
•
•
•
Nuovo nome ITU-R 601
Può portare sia RGB che YCbCr
Standard comune tra 625/50 e 525/60
8 o 10 bit
5,75 MHz Banda passante Luma
2,75 MHz Banda passante per ogni canale
di Chroma
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SDI (Serial Digital Interface)
•
•
•
•
•
•
270 Mbits/s
10 bit words
75 GB/h 625/50 - 76 GB/h 525/60
Video Composito o Componenti
4 canali audio embedded 48 KHz
1 cavo RG 59 (fino a 200 m)
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13,5 + 6,75 + 6,75 = 27 Mhz
• Frequenza di campionamento Luma: 13,5 MHz
• Frequenza di campionamento Chroma: 6,75 MHz
• Frequenza di campionamento totale: 27 MHz
– (i campionamenti della luminanza e delle due
componenti colore avvengono in
contemporanea)
• Ma perché proprio 13,5 ?
Perché 13,5 ?
• Nyquist 13,5 > 2 x 5,5 MHz (banda Luma)
• Tiene conto delle differenze tra 625/50 e 525/60. E’ un
fattore di entrambe le loro frequenze di linea (15625 e
15750 Hz rispettivamente) e quindi é compatibile con
entrambi i sistemi.
• E’ multiplo di 2,25 MHz (common static sampling pattern
coefficient)
• 1 riga = 53 s composta da ~720 elementi singoli:
– 53*10^6*720
38
I formati dei trasporti
–
–
–
–
–
1/2"
1/2"
1/2"
3/4"
1"
Componenti analogico
Componenti analogico
Composito analogico
Composito analogico
Composito analogico
Betacam (SP)
S-VHS
VHS
U-Matic (SP)
Pollice
–
–
–
–
–
19 mm
1/2"
1/2"
19 mm
19 mm
Componenti digitale
Componenti digitale
Componenti digitale
Composito digitale
Composito digitale
D-1
D-3
DigiBeta
D-2
DCT
Composite Digital
• Il campionamento avviene sul solo segnale
composito che già contiene in se modulate
in quadratura le componenti colore
• Due frequenze di campionamento diverse
per PAL e NTSC
– (17,7 MHz PAL e 14,3 MHz NTSC)
40
Compresso vs. Non compresso
• JPEG ed MPEG oltre a sottocampionare orizzontalmente,
sottocampionano 2:1 anche orizzontalmente per ottenere
un data rate dimezzato prima della compressione
• E soprattutto compresso come ?
• Compressione Lossy vs. Lossless (non esiste)
• Ci si é accorti che tra un fotogramma e l’altro ci sono
poche differenze e quindi posso trasmettere un fotogramma
e le differenze con i successivi risparmiando sulla
ripetitività delle informazioni da inviare. es. se uno schemo
é tutto grigio nell’analogico invio 625 righe tutte uguali, in
un sistema compresso dirò questa riga é grigia, ripetila 625
volte ( in modo numerico ovviamente).
MPEG2
• utilizzato soprattutto per la trasmissione.
• Basato su Motion-forecast, quindi non
frame-accurate.
• Incorpora HDTV
• Di recente: studio profile, compressione
MPEG-2 con campionamento 4:2:2
(422P@ML)
42
La catena di produzione
•
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•
•
Ripresa televisiva (telecamera).
Registratore
Post produzione
Editing
Trasmissione del lavoro finito.
Da dove passa un segnale video?
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•
su un cavo
su una fibra ottica.
nell’etere (trasmissione)
per mezzo di ponti (trasmissione punto punto)
per mezzo di trasmettitori terresti (diffusione)
per mezzo di satelliti (tx punto punto, e diffusione)
Su matrici, distributori, TBC, convertitori, riduttori di
rumore, Pre-processors, VTR, DDR, computer, telecinema,
up-stream converters, format converters....
Il Sync, Nero, Super Nero,
Genlock, Black Burst
Timecode
• hh:mm:ss:ff (ore:minuti:secondi:fotogrammi*(field))
– Si usa il ";" per il formato a 30 fps
• VITC: Vertical Interval TimeCode
– TimeCode digitale aggiunto nel vertical blanking di un segnale
televisivo. Può essere letto dalle testine in qualsiasi momento
tranne infase di spooling
• LTC: Longitudinal TimeCode
– Registrato su una traccia lineare sul nastro e letto da una testina
statica. Può essere letto col nastro in movimento, ma non quando é
fermo.
• Serve come riferimento a qualsiasi operazione sul nastro
Time Code
• Generalmente prima di utilizzare un nastro lo si "basa"
ovvero si registra un segnale nero (super-nero) con un
TimeCode continuo. Le successive registrazioni
incideranno il video, ma lasceranno inalterato il TC.
Questo per migliorare la precisione.
• Nel caso di video digitale, il TimeCode fa ovviamente
parte dei dati digitali.
• Ci sono comunque i due tipi di TC: VITC e LTC, ma sono
digitali e fanno parte di una serie di dati ben più ampia:
l’ancillary data
Ancillary data
• Il segnale digitale ha bisogno di molti meno segnali
ausiliari di controllo, trattandosi di parole digitali, non c’é
bisogno di avere il blanking ne tutti i riferimenti di linea
• Ho molto spazio per dati aggiuntivi:
–
–
–
–
4 canali audio 48 kHz
Informazioni da sistemi di trattamento
TimeCode
Informazioni sul percorso del segnale stesso
L’Audio
• Standard AES/EBU
49
Editing
• La composizione di sequenze diverse
Field-Frame accuracy
• Storicamente il segnale composito non poteva
venire utilizzato per l’editing perché la
modulazione della crominanza avveniva su 4
frame.
• I segnali MPEG-2 non possono venire utilizzati
per l’editing perche basano la loro compressione
su dei GOP (Group Of Pictures). Tipicamente
sono 12 frame, non interrompibili se non a costo
di perdere qualità
Time Base Correction
• Le testine dei VTR vengono fatte ruotare per
aumentare la velocità relativa ed aumentare così la
banda disponibile.
• Tale rotazione esalta i disallineamenti o le
imprecisioni del nastro
• La scansione meccanica introduce errori istantanei
di temporizzazione che devono essere corretti
• Tale correzione viene fatta da un TBC (corregge
anche imperfezioni di fase sulla crominanza)
Il futuro: HDTV/ATV 16:9
• HDTV SMPTE240M: 1125/60 e 1250/50,
2:1 interlacing, Aspect ratio 16:9
• Trasmissione video compressa digitale
MPEG-2
• Trasmissione Audio compressa digitale
Dolby AC-3
Dove trovare queste slides
http://www.media.dsi.unimi.it/~seba/video/
Oppure per qualsiasi chiarimento scrivetemi a:
[email protected]
[email protected]
Grazie
Glossario
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Da: “American Cinematographer Video Manual”
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Aperture- The opening which allows light to pass through a camera lens. An adjustable diaphragm is used to control the size of the opening.
Artifact- A side effect in video or audio caused by signal processing. In video, Artifact is usually a term describing a defect or flaw in the image.
Aspect Ratio- The ratio of the width of an image to its height. A standard NTSC image has a 4:3 aspect ratio. Most enhanced and high definition video systems
have a 16:9 aspect ratio.
Average Picture Level (APL)- The average signal level with respect to blanking during the active picture time. APL is expressed as a percentage of the
difference between the blanking and reference white levels.
Bandwidth- The range between the lowest and highest limiting frequencies of an electronic system. In video, the term (measured in megahertz: MHz) is used to
describe the technical boundaries of equipment. NTSC television channels have a bandwidth of 6 MHz. The greater the bandwidth, the more information a TV
system can carry.
Beam- The directed flow of bombarding electrons in a TV picture tube.
Beam-Splitter Prism- The optical block in a video camera onto which three CCD sensors are mounted. The optics split the reg, green and blue wavelengths of
light for the camera.
BNC Connector- Standard twist-connector for attaching coaxial cable to professional video equipment.
CCD (Charge-Coupled Device)- A light-sensitive semi-conductor used as an image sensor in video cameras.
Capstan Servo- The regulating device of the capstan as it passes tape through a video tape recorder.
Coefficient Recording- A form of data bit-rate reduction used by Sony in its Digital Betacam format and with its D-2 component recording accessory, the DFXC2. Co-efficient recording uses a discrete cosine transformation and a proprietary information handling scheme to lower the data rate generated by a full bit-rate
component digital signal. Such a data bit-rate reduction system allows component digital picture information to be recorded more efficiently on VTRs.
CRT (Cathode Ray Tube)- Display device, or picture tube, for video information.
CCU (Camera Control Unit)- The remote control device used to set parameters for one or more television cameras.
Chrominance- The colour information in a TV picture. Chrominance can be further broken down into two properties of colour: hue and saturation. Also called
chroma.
Chrominance-to-Burst Phase- The difference between the expected phase and the actual phase of the chrominance portion of the video signal relative to burst
phase.
Chrominance-to-Luminance Delay- The difference in time that it takes for the chrominance portion of the video signal to pass through a system relative to the
time it takes for the luminance portion. Also called relative chroma time.
Chrominance-to-Luminance Gain- The difference between the gain of the of the chrominance portion of the video signal and the gain of the luminance portion
as they pass through a system.
Clipping- A video circuit that blocks highlights in the video signal which exceed 100 IRE units.
Colour Balance- Adjustment of the colour circuitry of a TV camera to the colour temperature of the light source for a given scene.
Colour Bars- An electronically-generated test signal usually consisting of six vertical strips of color
Colour Burst- The burst of colour subcarrier added to the back porch of the composite video signal. It serves as a frequency and phase reference for the
chrominance signal.
Colour Temperature- A measurement of the proportional amounts of the three primary colours (R, G, B) in a light source.
Composite Video- A single video signal containing all of the necessary information to reproduce a colour picture.
Contrast- The range in brightness between the darkest and brightest areas of a picture.
Coaxial Cable- A single conductor, braid-shielded cable used to carry video signals. Has a 75 ohm impedance.
Decibel- A logarithmic unit that expresses the ratio between a signal and a reference signal. For voltages, dB=20 log (V measured/V nominal).
Depth of Field- The portion of an mage that is in focus.
Digital Signal Processing (DSP)- When applied to video cameras, DSP means that the analog signal from the CCD sensors is converted to a digital signal. It is
then processed for signal separation, bandwidth settings and signal adjustments. After processing, the video signal either remains in the digital domain for
recording by a digital VTR or is converted back into an analog signal for recording or transmission. DSP is also being used in other parts of the video chain,
including VTRs, and switching and routing devices.
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Glossario (cont.)
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Differential Gain- Variation in the gain of the chrominance signal as the luminance signal on which it rides is varied from blanking to white level.
Differential Phase- Variation in the phase of the chrominance subcarrier as the luminance signal on which it rides is varied from blanking to white level.
Encoder- The circuit in a TV camera which combines the R, G, and B information into composite colour video. NTSC, PAL, and SECAM have different
encoding systems.
Field- Half of the information in a frame of interlaced video. Represents one complete vertical scan of an image. The NTSC system rate is 59.94 fields per
second.
Frame- Two fields of 262.5 interlaced scanning lines. In NTSC, a frame makes up one complete video picture.
Frequency- The rate of occurrence of events in a system. The frequency of electrical signals is measured in Hertz, or cycles per second.
Frequency Response- A system's gain characteristic versus frequency. Frequency response is often stated as a range of single frequencies over which gain
varies by less than a specified amount.
Gamma- A term that describes the tonal reproduction characteristics of a video signal.
Graticule- The calibrated scale for quantifying information on a waveform monitor or vectorscope screen. The graticule can be silk-screened onto the CRT face
plate (internal graticule), silk-screened onto a piece of plastic or glass that fits in front of the CRT (external graticule), or it can be electronically generated as part
of the display.
HDTV Production Standard- An existing standard, known as SMPTE240M, has been established for the production of high definition TV programming. The
standard has 1125 lines, 2:1 interlace, a 16:9 aspect ratio and is field and frame compatible with NTSC.
Helical Recording- A video recording method in which the information is recorded in diagonal tracks. Also known as slant-track recording.
Hertz (Hz)- One cycle per second. The term was derived from the name of the 19th century German physicist, Heinrich Hertz.
Horizontal Resolution- The number of vertical lines that can be observed by a video camera in a horizontal direction on a TV test chart.
Interlaced Scanning- A display technique in which each Tv picture, or frame, is produced using two sequential fields. One field contains the off-numbered lines,
and the other the even-numbered lines. The TV tube is scanned twice, with the lines of the two fields interleaved, or interlaced. The technique eliminates visible
flicker which can be annoying at low frame rates.
Insertion Gain- The gain (or loss) in overall signal amplitude introduced by a piece of equipment in the signal path. Insertion gain is expressed as a percent (V
out-V in) / (V in x 100).
IRE- A relative unit of measure on a waveform monitor (introduced by the Institute of Radio Engineers). One IRE equals 1/140th of the composite video signal's
peak-to-peak voltage.
Image Enhancer- A device used to sharpen transition lines in a video picture.
Kilohertz (kHz)- One thousand cycles per second.
Low Frequency Amplitude Distortion- A variation in amplitude level that occurs as a function of frequencies below 1 MHz.
Luminance- The brightness information in the TV picture. The luminance signal amplitude varies in proportion to the brightness of the televised scene and is
therefore capable of producing a complete monochrome picture.
Luminance Nonlinearity- The degree to which the luminance signal gain is affected by changes in the luminance level.
Megahertz (MHz)- Millions of cycles per second.
NTSC (National Television Systems Committee)- A US engineering group that developed a black and white TV standard in the early 40s and a colour standard
in the early 50s. Those standards-now called NTSC- are currently used in the US, Canada, and Japan.
PAL (Phase Alternating Line)- The European colour TV system using a 50 cycle power source, 625 scan lines per frame, and 25 frames per second.
Pedestal- Two meanings in video. It can mean the portion of the video signal that reproduces black OR a camera mounting device which allows 'up' and 'down'
camera movement.
Pixel- A picture element, the smallest part of a TV imaging device. CCD semi-conductors used in today's (1994) best NTSC cameras have in excess of 500,000
pixels.
Processing Amplifier- An analog circuit that allows the luminance and chrominance parameters in a video camera to be controlled.
Progressive Scanning (aka Sequential Scanning)- A video format in which each scan line follows the previous in progression. Unlike interlace scanning, the field
and frame rate are identical in a progressive scanning system.
Relative Chroma Level- See chrominance-to-luminance gain.
Resolution- The measure of image detail in a TV system. Calcyulated in resolvable lines per picture width and height.
Glossario (cont.)
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RF Output- RF stands for Radio Frequency. An RF output on a video recorder allows picture and sound to be played over a vacant channel in a conventional
TV receiver.
RGB- The red, green, and blue components of the video signal.
Saturation- The variable property of colour that is determined by its purity, or its lack of dilution by white light. Highly saturated colours are vivid whille
desaturated ones will appear more pastel.
SECAM (SEquential Colour And Memory)- A colour TV system using a 50 cycle power source, 625 scan lines per frame and 25 frames per second. Colour
signals are encoded differently from PAL. Used in France and elsewhere.
Signal-to-Noise Ratio (SNR)- The ratio in decibels of the maximum peak-to-peak voltage of the TV signal (sometimes including sync) to the voltage of the noise
at any point. The higher the ratio, the better.
SMPTE (Society of Motion Picture and TV Engineers)- An industry organisation which sets standards and specifications in the film and TV industries.
Subcarrier- The 3.58 MHz signal that is modulated by the colour information to form a chrominance signal.
Sweep Signal- A signal whose frequency is varied through a given frequency range.
Sync- A -40 IRE pulse used to ensure correct timing relationships throughout the TV system.
TBC (Time-Base Corrector)- A digital device which compensates for timing errors in a videotape recorder.
Temporal- Relating to time.
VCR- Video Cassette Recorder.
Vectorscope- A form of oscilloscope which graphically shows the relationship between hue and colour saturation.
VITS (Vertical Interval Test Signal)- A signal that can be used for in service testing by inserting it on a specific line, or lines, in the vertical interval.
VTR- Video Tape Recorder (applies to open reel recorders).
Waveform Monitor- A form of oscillioscope which graphically displays the level of a video signal.
White Balance- The colour balancing procedure for a video camera. Allows a camera to 'see' white under a given lighting condition.
Zebra Pattern- A camera viewfinder display that places stripes over a part of an image which has reached a pre-determined video level, usually set at about 70
IRE units and used to ensure correct exposure of skintones.
Zoom Lens- A lens which has a continuously variable focal length from wide angle to telephoto.