Fundamentos Técnicos de la Señal de Vídeo: Estructura y Procesamiento

Barrido de Imagen

La lectura se realiza de forma ordenada de izquierda a derecha y de arriba abajo. Las líneas que forman un cuadro (fotograma) de imagen de vídeo pueden descomponerse en dos campos:

• Campo par (líneas pares)
• Campo impar (líneas impares)

Se realiza esta división para evitar el parpadeo (1 fotograma tiene dos campos por segundo). Esto produce el entrelazado.

Estructura de la Señal de Vídeo Analógica

Se transmite la señal de vídeo en dos partes: luminancia (Y) y crominancia (componentes de diferencia de color).

Fórmulas de Componentes:

• Pb = B - Y
• Pr = R - Y
• Y = 0,30R + 0,59G + 0,11B

Esta transformación facilita la transmisión. No se pueden enviar las tres señales juntas (R, G, B) directamente, ya que no pueden ocupar el mismo espectro, así que se modulan las señales de crominancia.

Luminancia y crominancia corresponden a distintos niveles eléctricos. Las señales de sincronismo son:

• Horizontales (de línea)
• Verticales (de campo)

Digitalización de la Señal de Vídeo

El proceso incluye: muestreo, cuantificación y codificación. Se necesitará compresión debido a la gran cantidad de datos generados.

Ventajas de la Digitalización:

• Inmunidad al ruido y posibilidad de regeneración de la señal original.
• Almacenamiento y procesamiento más sencillo.
• Facilidad de medición y evaluación.
• Detección de errores.
• Menos consumo de electricidad.

Desventajas de la Digitalización:

• Necesidad de mayor ancho de banda (sin compresión).
• Requerimientos de sincronización más estrictos.

Formatos e Interfaces de Conexión

Señal de Vídeo Analógico

Se puede presentar en diferentes formatos:

• Vídeo compuesto: Una única señal que combina luminancia, componentes de color (diferencias de color) y sincronismos sumados. Se requiere filtrado de señal para separar la información de brillo y color.
• Supervideo (S-Video o Y/C): Luminancia (Y) y crominancia (C) se envían por separado en cables diferentes, ofreciendo calidad superior al vídeo compuesto.
• Vídeo en componentes (Y, Pb, Pr): Tres cables distintos para su envío, uno para la luminancia y dos para las diferencias de color. Es el formato analógico de mayor calidad.

Señal de Vídeo Digital

Interfaces comunes:

• SDI (Serial Digital Interface): Interfaz serie digital donde los datos de luminancia y diferencias de color viajan multiplexados por un solo cable coaxial.
• IEEE 1394 (FireWire): Interfaz serie utilizada también para vídeo digital, especialmente en entornos semiprofesionales y de consumo.
• HDMI (High-Definition Multimedia Interface): Interfaz digital para audio y vídeo sin compresión, habitualmente con protección de contenido (HDCP).

Equipos y Señales de Medición de Calidad en Vídeo

• Osciloscopio: Permite ver la señal de vídeo en el dominio del tiempo, mostrando la tensión en el eje vertical y el tiempo en el horizontal. Útil para verificar niveles y sincronismos.
• Monitor de forma de onda: Equipo específico para la visualización y medición de señales de vídeo, mostrando los niveles de luminancia y sincronismos respecto al tiempo.
• Vectorscopio: Es un tipo de osciloscopio que muestra la señal de crominancia en coordenadas polares (vector). Permite verificar y ajustar con precisión el tono (fase) y la saturación (amplitud) de los colores.
• Analizador de espectros: Realiza un análisis frecuencial de las señales de vídeo, mostrando la distribución de la energía de la señal en las diferentes frecuencias.

Distribuidores de Señal

• Patch panel (Panel de conexiones): Equipos que centralizan la distribución de señales de forma manual. Además, también sirven como puntos de registro intermedios en una instalación extensa, lo que facilita la localización de problemas.
• Distribuidores (Amplificadores de distribución o multiplicadores): Toman una señal de entrada y la replican en múltiples salidas, manteniendo la calidad. Indican cuántas salidas se obtienen a partir de una entrada (ej. 1x4, 1x8).
• Preselectores y matrices de conmutación: Permiten conmutar, multiplicar y distribuir electrónicamente cualquier señal desde un conjunto de entradas hasta cualquier salida de un conjunto disponible, ofreciendo gran flexibilidad en el enrutamiento de señales.