Введение

S-Video (также известный как раздельное видео, Y/C, и ошибочно как Super Video) — это аналоговый формат видеосигнала, передающий видео стандартной четкости, обычно с разрешением 525 или 625 строк. Он кодирует яркость (luma) и цветность (chrominance) на двух отдельных каналах, обеспечивая более высокое качество изображения по сравнению с композитным видео, которое кодирует всю видеоинформацию на одном канале. Он также устраняет некоторые виды визуальных артефактов, такие как "ползущие точки", часто возникающие при использовании композитного видео. Несмотря на улучшение по сравнению с композитным видео, S-Video имеет более низкое цветовое разрешение, чем компонентное видео, которое кодируется по трем каналам. Компания Atari 800 впервые представила раздельный выход Chroma/Luma в конце 1979 года. Однако широкое распространение S-Video получил после выпуска JVC формата S-VHS (Super VHS) в 1987 году, из-за чего его иногда ошибочно называют Super Video. До перехода к цифровому видео формат S-Video широко использовался потребителями, но редко применялся в профессиональных студиях, где обычно предпочитали YPbPr или компонентное видео.

Предыстория

Стандартные аналоговые телевизионные сигналы проходят несколько этапов обработки на пути к вещанию, каждый из которых приводит к потере информации и снижению качества изображения. Изображение изначально захватывается в формате RGB, а затем преобразуется в три сигнала, известные как YPbPr. Первый из этих сигналов называется Y, он создается из всех трех исходных сигналов по формуле, определяющей общую яркость изображения, или люминанс. Этот сигнал тесно соответствует традиционному черно-белому телевизионному сигналу, а метод кодирования Y/C был ключевым для обеспечения обратной совместимости. После получения сигнала Y он вычитается из синего сигнала для получения Pb и из красного сигнала для получения Pr. Для восстановления исходной информации RGB для отображения сигналы смешиваются с Y, чтобы получить исходные синий и красный цвета, а затем их сумма смешивается с Y для восстановления зеленого. Сигнал с тремя компонентами не проще в передаче, чем исходный RGB-сигнал с тремя компонентами, поэтому требуется дополнительная обработка. Первый шаг – объединение Pb и Pr для формирования сигнала C, представляющего цветность (chrominance). Фаза и амплитуда этого сигнала кодируют два исходных сигнала. Затем этот сигнал ограничивается по полосе пропускания в соответствии с требованиями к вещанию. Полученные сигналы Y и C смешиваются для получения композитного видеосигнала. Для воспроизведения композитного видеосигнала сигналы Y и C необходимо разделить, что сложно сделать без внесения искажений. Каждый из этих этапов подвержен намеренной или неизбежной потере качества. Чтобы сохранить качество в конечном изображении, желательно минимизировать количество этапов кодирования и декодирования. S-Video – это подход к решению этой проблемы. Он исключает окончательное смешивание C с Y и последующее разделение при воспроизведении.

Сигнал

Видеокабель S передает видеосигнал, используя две синхронизированные пары сигналов и земли, обозначаемые Y и C.

Y – это сигнал яркости, который передает светлоту – или черно-белую составляющую – изображения, включая синхронизирующие импульсы. C – это сигнал цветности, который передает хроматическую информацию – или цвет – изображения. Этот сигнал содержит два компонента разности цветов. Сигнал яркости переносит горизонтальные и вертикальные синхроимпульсы так же, как и композитный видеосигнал. В композитном видеосигнале эти сигналы сосуществуют на разных частотах. Для этого сигнал яркости необходимо фильтровать низкочастотным фильтром, что приводит к потере четкости изображения. Поскольку S Video сохраняет эти два сигнала разделенными, такая нежелательная низкочастотная фильтрация сигнала яркости не требуется, хотя полоса пропускания сигнала цветности все равно ограничена по сравнению с компонентным видео. По сравнению с компонентным видео, которое передает идентичный сигнал яркости, но разделяет сигналы разности цветов на Cb/Pb и Cr/Pr, цветовое разрешение S Video ограничено модуляцией на частоте поднесущей 3,58 мегагерц (NTSC) или 4,43 мегагерц (PAL). Эта разница несущественна для домашних видеомагнитофонов, поскольку цветовая информация уже сильно ограничена как VHS, так и Betamax. Передача цветовой информации в виде одного сигнала означает, что цвет должен быть закодирован определенным образом, обычно в соответствии со стандартами NTSC, PAL или SECAM, в зависимости от применимого регионального стандарта.

Atari 800

Atari 800 представила раздельный выход Chroma/Luma в конце 1979 года. Сигналы выводились на контакты 1 и 5 пятиконтактного разъема DIN с углом 180 градусов. Однако Atari не выпускала мониторы для своей 8-битной компьютерной линейки.

4-контактный мини-DIN

Четырехконтактный мини-DIN-коннектор – наиболее распространенный из нескольких типов S-Video-коннекторов. Тот же мини-DIN-коннектор используется в Apple Desktop Bus для компьютеров Macintosh. Desktop Bus можно использовать для S-Video в экстренных случаях. Другие варианты коннекторов включают семиконтактные блокирующиеся коннекторы, используемые во многих профессиональных S-VHS-видеомагнитофонах, и двойные коннекторы Y и C BNC, часто применяемые в S-Video-патч-панелях. Ранние Y/C-видеомониторы часто использовали RCA-разъемы (тюльпаны), которые можно было переключать между Y/C и композитным видеовходом. Хотя коннекторы разные, Y/C-сигналы для всех типов совместимы. Мини-контакты DIN, будучи непрочными, иногда гнутся. Это может привести к потере цвета или другим искажениям (или потере) сигнала. Согнутый контакт можно попытаться вернуть в исходное положение, но существует риск его облома. Эти разъемы обычно изготавливаются с учетом совместимости с S-Video и могут включать дополнительные функции, такие как компонентный видеосигнал с использованием адаптера. Они не обязательно являются S-Video, хотя могут работать и в этом режиме.

7-контактный мини-DIN

Нестандартные 7-контактные мини-DIN-соединители (обозначаемые как 7P) используются в некоторых компьютерных устройствах (ПК и Mac). Разъем 7P принимает и обеспечивает обратную совместимость со стандартным 4-контактным разъемом S-Video. В некоторых реализациях оставшийся контакт должен быть заземлен для включения композитного выхода или отключения выхода S-Video. Некоторые ноутбуки Dell имеют цифровой аудиовыход в 7-контактном разъеме.

9-контактный видео в/видео вы

9-контактные разъемы используются в графических системах, поддерживающих как ввод, так и вывод видеосигнала. При этом, как и в случае с другими разъемами, производители не придерживаются единого стандарта назначения контактов, и существует два известных варианта этого разъема. Как видно из схемы выше, хотя сигналы S-Video доступны на соответствующих контактах, ни один из вариантов разъема не принимает стандартную 4-контактную вилку S-Video без модификации, хотя ее можно вставить, удалив ключ с вилки. Однако в этом случае очень легко неправильно сориентировать вилку при вставке, что может привести к повреждению контактов разъема.

Сравнение с SCART

Во многих европейских странах S-Video был менее распространен из-за доминирования разъемов SCART, которые присутствовали на телевизорах вплоть до появления HDMI. Устройство может выводить S-Video через SCART, но разъемы SCART на телевизорах не всегда подключены для приема этого сигнала, и в этом случае на экране будет отображаться только монохромное изображение. В таких случаях иногда можно модифицировать адаптерный кабель SCART, чтобы обеспечить полную совместимость с S-Video.