Composant vidéo

La vidéo composante est un signal vidéo analogique qui a été divisé en deux ou plusieurs canaux composantes. Dans l'usage courant, elle fait référence à un type d'informations vidéo analogique composante (CAV) qui sont transmises ou stockées sous forme de trois signaux distincts. La vidéo composante peut être comparée à la vidéo composite dans laquelle toutes les informations vidéo sont combinées en un seul signal utilisé dans la télévision analogique . Comme les câbles composites, les câbles composantes ne transportent pas d'audio et sont souvent associés à des câbles audio .

Lorsqu'il est utilisé sans autre qualification, le terme vidéo composante fait généralement référence à la vidéo composante analogique YP _B P _R avec synchronisation sur la luminance (Y) trouvée sur les téléviseurs analogiques haute définition et les équipements associés des années 1990 aux années 2000, lorsqu'ils ont été largement remplacés par HDMI et d'autres normes entièrement numériques. Les câbles vidéo composante et leurs connecteurs jack RCA sur l'équipement sont normalement codés par couleur rouge, vert et bleu, bien que le signal ne soit pas en RVB . La vidéo composante YPbPr peut être convertie sans perte en signal RVB qui pilote en interne le moniteur ; l'encodage est utile car le signal Y fonctionnera également sur les moniteurs noir et blanc.

La reproduction d'un signal vidéo sur un dispositif d'affichage (par exemple, un tube cathodique ; CRT) est un processus simple compliqué par la multitude de sources de signaux. Les DVD , les VHS , les ordinateurs et les consoles de jeux vidéo stockent, traitent et transmettent tous des signaux vidéo à l'aide de méthodes différentes, et souvent chacun fournira plus d'une option de signal. Une façon de maintenir la clarté du signal consiste à séparer les composants d'un signal vidéo afin qu'ils n'interfèrent pas les uns avec les autres. Un signal séparé de cette manière est appelé « vidéo composante ». Les signaux S-Vidéo , RVB et YP _B P _R comprennent deux ou plusieurs signaux distincts, et sont donc tous des signaux vidéo composante. Pour la plupart des applications vidéo grand public, le système commun à trois câbles utilisant des connecteurs BNC ou RCA vidéo composante analogique a été utilisé. Les formats typiques sont 480i (480 lignes visibles, 525 pleines pour NTSC) et 576i (576 lignes visibles, 625 pleines pour PAL). Pour les écrans d'ordinateur personnel, le connecteur DIN 15 broches (IBM VGA) fournit des résolutions d'écran telles que 640 × 480, 800 × 600, 1 024 × 768, 1 152 × 864, 1 280 × 1 024.

Les différentes normes vidéo analogiques RVB (rouge, vert, bleu) (par exemple, RGBS, RGBHV, RGsB) n'utilisent aucune compression et n'imposent aucune limite réelle à la profondeur de couleur ou à la résolution, mais nécessitent une large bande passante pour transporter le signal et contiennent beaucoup de données redondantes puisque chaque canal comprend généralement une grande partie de la même image en noir et blanc. Les premiers ordinateurs personnels tels que l' IBM PS/2 offraient ce signal via un port VGA . De nombreux téléviseurs, notamment en Europe, peuvent utiliser le RVB via le connecteur SCART . Tous les jeux vidéo d'arcade, autres que les premiers jeux vectoriels et en noir et blanc, utilisent des moniteurs RVB.

En plus des signaux de couleur rouge, vert et bleu, le RVB nécessite deux signaux supplémentaires pour synchroniser l'affichage vidéo. Plusieurs méthodes sont utilisées :

• synchronisation composite, où les signaux horizontaux et verticaux sont mélangés sur un fil séparé (le S dans RGBS)
• synchronisation séparée, où l'horizontale et la verticale sont chacune sur leur propre fil (le H et le V dans RGBHV ; l'acronyme HD/VD, signifiant déviation horizontale/déviation verticale , est également utilisé)
• synchronisation sur vert, où un signal de synchronisation composite est superposé sur le fil utilisé pour transporter le signal vert (SoG, Sync on G ou RGsB).
• synchronisation sur rouge ou synchronisation sur bleu, où un signal de synchronisation composite est superposé sur le fil rouge ou bleu
• synchronisation sur composite (à ne pas confondre avec la synchronisation composite), où le signal normalement utilisé pour la vidéo composite est utilisé avec le signal RVB uniquement à des fins de synchronisation.
• synchronisation sur luma, où le signal Y de S-Vidéo est utilisé avec le signal RVB uniquement à des fins de synchronisation.

La synchronisation composite est courante dans le schéma de connexion SCART européen (en utilisant les broches 17 [masse] et 19 [sortie composite] ou 20 [entrée composite]). Le RGBS nécessite quatre fils : rouge, vert, bleu et synchronisation. Si des câbles séparés sont utilisés, le câble de synchronisation est généralement de couleur jaune (comme c'est la norme pour la vidéo composite) ou blanc.

La synchronisation séparée est plus courante avec le VGA , utilisé dans le monde entier pour les écrans d'ordinateur analogiques . Ce mode est parfois appelé RVBHV, car les impulsions de synchronisation horizontale et verticale sont envoyées dans des canaux séparés. Ce mode nécessite cinq conducteurs. Si des câbles séparés sont utilisés, les lignes de synchronisation sont généralement jaunes (H) et blanches (V), jaunes (H) et noires (V) ou grises (H) et noires (V).

La synchronisation sur le vert (SoG) est moins courante et, bien que certains moniteurs VGA la prennent en charge, la plupart ne le font pas. Sony est un grand partisan de la synchronisation sur le vert et la plupart de ses moniteurs (et de sa gamme de consoles de jeux vidéo PlayStation ) l'utilisent. Comme les appareils qui utilisent la vidéo composite ou la S-vidéo, les appareils SoG nécessitent des circuits supplémentaires pour supprimer le signal de synchronisation de la ligne verte. Un moniteur qui n'est pas équipé pour gérer la synchronisation sur le vert affichera une image avec une teinte verte extrême, voire aucune image du tout, lorsqu'il recevra une entrée SoG.

La synchronisation sur le rouge et la synchronisation sur le bleu sont encore plus rares que la synchronisation sur le vert et ne sont généralement utilisées que dans certains équipements spécialisés.

La synchronisation sur composite, à ne pas confondre avec la synchronisation composite, est couramment utilisée sur les appareils qui émettent à la fois des vidéos composites et RVB via SCART. Le signal RVB est utilisé pour les informations de couleur, tandis que le signal vidéo composite est uniquement utilisé pour extraire les informations de synchronisation. Il s'agit généralement d'une méthode de synchronisation inférieure, car elle provoque souvent l'apparition de damiers sur une image, mais la qualité de l'image est toujours beaucoup plus nette que la vidéo composite autonome.

La synchronisation sur la luminance est très similaire à la synchronisation sur composite, mais utilise le signal Y de S-Vidéo au lieu d'un signal vidéo composite. Ceci est parfois utilisé sur SCART, puisque la vidéo composite et la luminance S-Vidéo passent par les mêmes broches. Cela ne souffre généralement pas du même problème de damier que la synchronisation sur composite, et est généralement acceptable sur les appareils qui ne disposent pas de synchronisation composite, comme la Sony PlayStation et certains modèles Nintendo 64 modifiés.

D'autres types de signaux vidéo analogiques composantes n'utilisent pas de composantes rouge, verte et bleue séparées, mais plutôt une composante incolore, appelée luma , qui fournit des informations sur la luminosité (comme dans la vidéo en noir et blanc). Celle-ci se combine avec une ou plusieurs composantes porteuses de couleur, appelées chroma , qui ne donnent que des informations sur la couleur. La sortie vidéo composante S-Vidéo (deux signaux séparés) et la sortie vidéo composante YP _B P _R (trois signaux séparés) observées sur les lecteurs DVD sont des exemples de cette méthode.

La conversion de la vidéo en luminance et en chrominance permet le sous-échantillonnage de la chrominance , une méthode utilisée par les schémas de compression JPEG et MPEG pour réduire les besoins de stockage des images et des vidéos (respectivement).

De nombreux téléviseurs, lecteurs DVD, moniteurs, vidéoprojecteurs et autres appareils vidéo grand public utilisaient autrefois une sortie ou une entrée YP _B P _R.

Lorsqu'il est utilisé pour connecter une source vidéo à un écran vidéo où les deux prennent en charge les formats d'affichage 4:3 et 16:9, la norme de télévision PAL fournit des impulsions de signalisation qui basculeront automatiquement l'écran d'un format à l'autre.

• D-Terminal : utilisé principalement sur les appareils électroniques japonais.
• Trois connecteurs BNC (professionnels) ou RCA ( grand public ) : Généralement colorés en vert (Y), bleu (P _B ) et rouge (P _R ).
• SCART utilisé en Europe.
• Entrée vidéo/sortie vidéo (VIVO) : connecteurs Mini-DIN 9 broches appelés « TV Out » dans les cartes vidéo d'ordinateur , qui incluent généralement un adaptateur pour RCA composant, RCA composite et S-Vidéo 4 broches - Mini-DIN .

La vidéo composante nécessite l'envoi d'un signal de synchronisation supplémentaire avec la vidéo. Les signaux de synchronisation vidéo composante peuvent être envoyés de différentes manières :

Synchronisation séparée

Utilise des fils séparés pour la synchronisation horizontale et verticale. Lorsqu'il est utilisé dans des connexions RVB (c'est-à-dire VGA ), cinq signaux distincts sont envoyés (rouge, vert, bleu, synchronisation horizontale, synchronisation verticale).

Synchronisation composite

Combine la synchronisation horizontale et verticale sur un seul fil. Lorsqu'il est utilisé dans des connexions RVB, seuls quatre signaux distincts sont envoyés (rouge, vert, bleu, synchronisation de compensation).

Synchronisation sur vert (SOG)

Combine la synchronisation composite avec le signal vert en RVB. Seuls trois signaux sont envoyés (Rouge, Vert avec Sync, Bleu). Ce système de synchronisation est utilisé, entre autres applications, dans de nombreux systèmes de Silicon Graphics et Sun Microsystems via un connecteur DB13W3 .

Synchronisation sur luminance

Similaire à la synchronisation sur vert, mais combine la synchronisation avec le signal de luminance (Y) d'un système de couleurs tel que YPbPr et S-Vidéo . Il s'agit du système de synchronisation normalement utilisé dans les systèmes de cinéma maison .

Synchronisation sur composite

Le connecteur transporte un signal vidéo composite standard ainsi que les composants RVB, pour une utilisation avec des appareils qui ne peuvent pas traiter les signaux RVB. Pour les appareils qui comprennent le RVB, le composant de synchronisation de ce signal composite est utilisé avec les informations de couleur des lignes RVB. Cette disposition se retrouve dans le connecteur SCART couramment utilisé en Europe et dans certaines autres zones PAL / SECAM .

La vidéo composante numérique utilise des câbles simples avec des lignes de signal/broches de connexion dédiées aux signaux numériques, transmettant des valeurs d'espace colorimétrique numérique permettant des résolutions plus élevées telles que 480p , 480i, 576i , 576p , 720p , 1080i et 1080p .

La vidéo composante RVB a été largement remplacée par des formats numériques modernes, tels que les connexions numériques DisplayPort ou DVI ( Digital Visual Interface ), tandis que les systèmes de cinéma maison privilégient de plus en plus l'interface multimédia haute définition (HDMI), qui prend en charge des résolutions plus élevées, une plage dynamique plus élevée et peut être conçue pour prendre en charge la gestion des droits numériques . La disparition de l'analogique est en grande partie due au passage des écrans à de grands panneaux numériques plats ainsi qu'au désir d'avoir un seul câble pour l'audio et la vidéo, mais aussi à une légère perte de clarté lors de la conversion d'une source multimédia numérique en analogique et inversement pour un écran numérique plat, en particulier lorsqu'il est utilisé à des résolutions plus élevées où les signaux analogiques sont très sensibles au bruit.

Voici quelques exemples de normes internationales de vidéo composantes :

• RS-170 RVB (525 lignes, basées sur les timings NTSC , maintenant EIA / TIA-343)
• RS-343 RVB (525, 625 ou 875 lignes)
• Norme vidéo analogique STANAG 3350 (version militaire OTAN du RS-343 RVB, désormais EIA-343A)
• CEA-770.3 Interface vidéo composante analogique pour téléviseur haute définition Consumer Electronics Association

Dans un signal composite, tel que NTSC , PAL ou SECAM , le signal de luminance , de luminosité (Y) et le signal de chrominance , de couleur (C) sont codés ensemble en un seul signal. Lorsque les composantes de couleur sont conservées sous forme de signaux séparés, la vidéo est appelée vidéo analogique composante (CAV), qui nécessite trois signaux distincts : le signal de luminance (Y) et les signaux de différence de couleur (RY et BY).

Étant donné que la vidéo composante ne subit pas de processus d'encodage, la qualité des couleurs est sensiblement meilleure que celle de la vidéo composite.

Les connecteurs vidéo composante ne sont pas uniques dans le sens où les mêmes connecteurs sont utilisés pour plusieurs normes différentes ; par conséquent, établir une connexion vidéo composante ne conduit souvent pas à un transfert de signal vidéo satisfaisant. De nombreux lecteurs DVD et téléviseurs peuvent avoir besoin d'être réglés pour indiquer le type d'entrée/sortie utilisé, et si le réglage est incorrect, l'image peut ne pas s'afficher correctement. Le balayage progressif , par exemple, n'est souvent pas activé par défaut, même lorsque la sortie vidéo composante est sélectionnée.