วันพฤหัสบดีที่ 4 ตุลาคม พ.ศ. 2555

video signal & connectio

YUV
    YUV เป็นระบบการเข้ารหัสสัญญาณสีที่ใช้กับโทรทัศน์ระบบอนาลอกทั่วโลก (PAL , NTSC , SECAM)  สัญญาณ YUV แตกต่างจากสัญญาณสี RGB ซึ่งได้จากการรับภาพจากกล้องหรือการรับภาพจากตามนุษย์  ใน YUV ตัวอักษร Y มาจาก Luminance (Brightness) ซึ่งก็คือความสว่าง  แสงสว่าง  สัญญาณ Y นี้สามารถแสดงส่วนที่สว่างและส่วนที่มืดของภาพเท่านั้นดังนั้นภาพที่ออกมา จึงมีลักษณะเป็นภาพขาวดำ (โทรทัศน์ขาวดำในสมัยก่อนถูกออกแบบเพื่อให้สามารถรับสัญญาณ Y)  ส่วน U และ V มาจาก Chrominance (Color) ซึ่งจะเป็นส่วนของข้อมูลสีและสัญญาณความต่างสี  โดย U คือสัญญาณ Blue Minus Luminance หรือ (B-Y) และ V คือสัญญาณ Red Minus Luminance หรือ (R-Y)


      สัญญาณ YUV ถูกสร้างมาจากข้อมูลสี RGB (สีแดง สีเขียวและสีน้ำเงิน) ดั้งเดิมที่รับจากวัตถุ  เมื่อนำเอาค่าของสีทั้งสามสีมารวมเข้าด้วยกันจะทำให้เกิดสัญญาณ Y (Luminance)  เป็นผลให้เกิดส่วนที่สว่างและส่วนที่มืดของภาพขึ้น  สัญญาณ U เกิดจากการตัดข้อมูล Y ออกจากสัญญาณสีน้ำเงิน (B-Y)  ส่วนสัญญาณ V เกิดจากการตัดข้อมูล Y ออกจากสัญญาณสีน้ำแดง (R-Y)  สัญญาณ YUV ที่ได้มาทำให้นำมาใช้กับระบบอนาลอกได้ง่ายขึ้น  ผู้ที่คิดค้นสัญญาณ YUV ขึ้นนั้นมีความต้องการที่จะหาวิธีที่จะทำให้สัญญาณภาพสีสามารถแพร่ภาพไปยัง เครื่องรับโทรทัศน์ขาวดำได้  ในการคิดค้นสัญญาณขึ้นมาใหม่ยังต้องคำนึงถึงข้อจำกัดในการกระจายสัญญาณด้วย เนื่องจากสัญญาณ  RGB มีความต้องการช่วงกว้างของข้อมูล (Bandwidth) สูงจึงไม่เหมาะที่จะนำมาเป็นสัญญาณในการแพร่กระจายภาพ  ดังนั้นสัญญาณ YUV ที่ได้มีการคิดค้นขึ้นจึงมีความต้องการช่วงกว้างในการส่งข้อมูล (Bandwidth) น้อยกว่าสัญญาณ RGB มากและยังสามารถปรับให้เข้ากับโทรทัศน์ขาวดำได้เป็นอย่างดี

     

        YUV มีความเหมาะสมกับโทรทัศน์ขาวดำที่ใช้ระบบอนาลอก   สัญญาณ Y ให้ข้อมูลได้ใกล้เคียงกับภาพที่ได้จากกล้องถ่ายภาพขาวดำดังนั้นสัญญาณชนิด นี้จึงเป็นสัญญาณที่เหมาะกับการนำไปใช้ฉายภาพโดยอุปกรณ์สำหรับฉายภาพชนิด Monochrome ที่เคยใช้กันในสมัยก่อน  ซึ่งในกรณีนี้ไม่ต้องใช้สัญญาณ U และ V   แต่ถ้าต้องการภาพสีก็จะต้องใช้สัญญาณทั้งสามสัญญาณรวมกันทั้ง Y และ UV เพื่อแปลงสัญญาณกลับไปเป็นสัญญาณ RGB ในการฉายภาพต่อไป  นอกจากนี้ข้อมูลที่ไม่จำเป็นบางส่วนของสัญญาณ YUV ยังสามารถตัดทิ้งไปได้เพื่อเป็นการลดขนาดช่วงกว้างในการส่งข้อมูล (Bandwidth)  เนื่องจากว่าสายตาของคนเรามีความไวต่อการรับรู้ความแตกต่างของสีได้ค่อนข้าง น้อยในความสว่างที่เท่าๆกันแต่ที่เราสามารถแยกแยะความแตกต่างของสีได้นั้น เป็นมาจากความสว่างของสีที่เปลี่ยนไปมากกว่า  สัญญาณภาพ NTSC ที่มีการลดปริมาณข้อมูลที่ต้องใช้จริงจากสัญญาณ Chrominance และเก็บข้อมูลของสัญญาณ Y เอาไว้แต่ก็ยังให้ภาพที่มีคุณภาพดีอยู่

         อย่างไรก็ดีการแปลงสัญญาณสีมีผลให้คุณภาพของสัญญาณภาพลดลง  ในสมัยที่สัญญาณ NTSC ถูกคิดค้นขึ้นประมาณปี ค.ศ. 1950 ตอนนั้นยังไม่มีใครคิดถึงข้อเสียข้อนี้มากนักเนื่องจากคุณภาพในการฉายภาพถูก จำกัดโดยอุปกรณ์มอนิเตอร์ (ในสมัยนั้นอุปกรณ์มอนิเตอร์มีคุณภาพต่ำ)  ปัจจุบันโทรทัศน์รุ่นใหม่มีความสามารถในการฉายภาพมากขึ้นตามเทคโนโลยีที่มี การพัฒนาให้ดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง  เป็นผลให้มีความพยายามในการรักษาข้อมูลให้ได้คุณภาพมากที่สุดในการบันทึกและ ฉายภาพ  เช่นมีการปรับปรุงการฉายภาพให้ดีขึ้นโดยใช้สัญญาณ S-Video กับเครื่องเล่นวีดีโอซีดีหรือเครื่องเล่นดีวีดี

         สัญญาณ YUV ยังถูกใช้เป็นรูปแบบมาตรฐานในกระบวนการเข้ารหัสเพื่อแปลงสัญญาณภาพในระบบ ดิจิตอล  ผลที่ได้คือทำให้ใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูลน้อยลงและความสามารถส่งข้อมูลได้ ดีขึ้น  คุณภาพภาพละเอียดขึ้น  ตัวอย่างเช่นการเข้ารหัสชนิด MPEG-2  โทรทัศน์ระบบดิจิตอลและอุปกรณ์ดีวีดีเก็บและใช้ข้อมูลในรูป MPEG-2 ซึ่งได้มาจากสัญญาณ YUV เต็มรูปแบบ  สัญญาณดิจิตอลวีดีโอคุณภาพสูง ITU-R BT.601 (ITU-R BT.601 คือการเข้ารหัสสัญญาณวีดีโอระบบอนาลอกในแบบดิจิตอลซึ่งเป็นที่รู้จักกันใน ชื่อ YUV 4:2:2 ซึ่งเป็นอัตราส่วนของ Y:Cb:Cr หรือ Luminance Data:Blue Chroma Data:Red Chroma Data) ก็ใช้ YUV เช่นกันเพื่อให้สามารถเข้ากับระบบอนาลอกมาตรฐานรุ่นเก่าๆได้  การเข้ารหัสชนิดนี้ยังสะดวกในการผสมสัญญาณเพื่อใช้เป็น Output ในรูปแบบต่างๆอีกด้วย

         สัญญาณ YUV เป็นรูปแบบสัญญาณที่ใช้งานได้หลากหลายโดยสามารถรวมกันออกมาเป็นสัญญาณชนิด อื่นได้  ตัวอย่างเช่นใน S-Video สัญญาณ U และ V ถูกนำมาแปลง (Modulated) เพื่อสร้างเป็นสัญญาณเดี่ยวเรียกว่า C หรือ Chroma  และสัญญาณนี้จะถูกนำไปรวมกับสัญญาณ Y ที่มีอยู่แล้วเพื่อสร้างเป็นสัญญาณ YC อีกที  การนำสัญญาณ Y กับสัญญาณ C มาผสมกันทำให้ได้สัญญาณภาพ Composite ซึ่งเป็นสัญญาณที่สามารถใช้กับโทรทัศน์ได้เป็นอย่างดี  การแปลงสัญญาณ (Modulated) ชนิดนี้ทำให้ได้สัญญาณที่ง่ายในการนำไปใช้งานถึงแม้ว่าการแปลงสัญญาณกลับ (Demodulated) ที่ปลายทางจะยุ่งยากอยู่สักหน่อย  การเก็บข้อมูลภาพในรูปแบบสัญญาณ YUV ทำให้การเล่นแผ่นดีวีดีทำได้ได้ง่ายเนื่องจากสามารถผสมสัญญาณให้ออกมาเป็น ได้ทั้งสัญญาณ Composite หรือสัญญาณ S-Video ก็ได้โดยยังคงเก็บรักษาข้อมูล RGB ต้นแบบเอาไว้อย่างสมบูรณ์     

         โดยทั่วไปสัญญาณโทรทัศน์จะรวมสัญญาณ Luminance (Y) และสัญญาณสี (B-Y , R-Y) เอาไว้ในช่องสัญญาณเดียวกันซึ่งจะใช้สายเคเบิลเพียงเส้นเดียว  สัญญาณชนิดนี้เรียกว่าสัญญาณ Composite ส่วนสัญญาณ S-video หรือบางที่เรียกว่า Y/C Video เป็นสัญญาณชนิดที่แยก Luminance (Y) ออกจากสัญญาณสี (B-Y , R-Y) โดยใช้สายเคเบิลเส้นเดียวแต่ว่ามีการแบ่งสายสัญญาณที่อยู่ภายในออกเป็นสอง ช่องทางอีกที  สัญญาณชนิดนี้ให้คุณภาพดีกว่าสัญญาณ Composite  สัญญาณอีกชนิดหนึ่งคือสัญญาณ Component เป็นสัญญาณที่แยก Luminance ออกจากสัญญาณสีและยังแยก B-Y ออกจาก R-Y อีกด้วย  สัญญาณชนิดนี้เมื่อเป็นสัญญาณแบบอนาลอกจะเรียกว่า YPbPr และเมื่อเป็นสัญญาณดิจิตอลจะเรียกว่า YCbCr ในจำนวนสัญญาณทั้งสามชนิดที่กล่าวมาสัญญาณ Component ให้คุณภาพและความคมชัดได้ดีที่สุด



        YPbPr

            YPbPr ออกแบบมาสำหรับสัญญาณภาพวีดีโออนาลอก Component  ตัวอักษร “ Y “ , “ Pb “ และ “ Pr “ คือชุดของพอร์ตรับ – ส่งสัญญาณที่มักพบในอุปกรณ์ที่เกี่ยวกับภาพวีดีโอหรือเครื่องรับโทรทัศน์ที่ มีคุณภาพสูง  สายสัญญาณสามเส้นที่ถูกใช้ในการเชื่อมต่อสัญญาณ YPbPr เป็นผลให้ได้สัญญาณที่มีคุณภาพสูงมากกว่าสัญญาณเดี่ยวอย่างสัญญาณ Composite  เนื่องจาก YPbPr ได้มีการแยกสัญญาณความสว่างและสัญญาณสีออกจากกัน  สัญญาณ YPbPr ได้จากการแปลงสัญญาณ RGB ที่ได้จากการจับภาพโดยกล้องถ่ายภาพไปเป็นสัญญาณความสว่าง Y และสัญญาณความต่างสีสองสัญญาณ (B-Y และ R-Y) เพื่อนำไปใช้กับเครื่องวีดีโอหรือเครื่องรับโทรทัศน์

YCbCr

            YCbCr เป็นหนึ่งในระบบสัญญาณสีที่นำมาใช้ในระบบภาพดิจิตอลวีดีโอ Component (อีกระบบคือ RGB)  ความแตกต่างระหว่าง YCbCr กับ RGB ก็คือ YCbCr แสดงภาพโดยใช้สัญญาณความสว่างและสัญญาณความต่างสี (Color Difference) อีกสองสัญญาณ  ส่วน RGB แสดงภาพด้วยสัญญาณสีแดง  เขียวและน้ำเงิน  คำว่า YCbCr ตัวอักษร Y มาจากความสว่าง (Luminance)  Cb คือสีน้ำเงินที่ตัด Luminance ออกไป (B-Y)  Cr คือสีแดงที่ตัด Luminance ออกไป (R-Y)  สัญญาณ YCbCr เป็นสัญญาณชนิดดิจิตอล  การบีบอัดไฟล์ชนิด MPEG ซึ่งถูกใช้ในระบบดีวีดี  ดิจิตอลทีวีและวีดีโอซีดีใช้สัญญาณชนิด YCbCr  กล้องถ่ายภาพดิจิตอล (MiniDV , DV , Digital Betacam) ส่งสัญญาณ YCbCr ผ่านทางพอร์ตดิจิตอลเช่นพอร์ต Firewire หรือพอร์ต SDI

YPbPr เป็นสัญญาณระบบอนาลอก
YCbCr เป็นสัญญาณระบบดิจิตอล


กล้อง ถ่ายวีดีโอหรืออุปกรณ์รับภาพอื่นๆจะทำการแปลงข้อมูล RGB ที่จับได้โดยตัวเซนเซอร์ของกล้องไปเป็นสัญญาณอนาลอก Composite (YUV) หรือสัญญาณอนาลอก Component (YPbPr) หรือดิจิตอล Component (YCbCr)   ในกระบวนการทำงานภายในหรือในการรับส่งข้อมูล   และเมื่อถึงขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการฉายภาพสัญญาณแบบต่างๆเหล่านี้จะต้อง ถูกแปลงกลับไปเป็นสัญญาณ RGB อีกครั้งหนึ่งโดยเครื่องรับโทรทัศน์   เครื่องโปรเจคเตอร์หรือเครื่องฉายภาพอื่นๆเพื่อฉายภาพ

       การเปลี่ยนรูปแบบการเข้ารหัสสัญญาณสีจากชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งเรียก ว่า Color Space Conversion  อุปกรณ์แต่ละชนิดจะใช้ระบบสีในการทำงานที่แตกต่างกันดังนั้นจึงต้องมีการ เปลี่ยนการเข้ารหัสสัญญาณสีจากชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งซึ่งเป็นเรื่อง ปรกติเมื่อต้องทำงานกับอุปกรณ์เกี่ยวกับภาพ  การแปลงสัญญาณสีจาก RGB ไปเป็น YUV และแปลงกลับไปเป็น RGB อีกครั้งหนึ่งเป็นกระบวนการปรกติที่ใช้กันในระบบภาพวีดีโอ   สำหรับเครื่องพรินเตอร์จะต้องแปลงสัญญาณสี RGB ไปเป็นสัญญาณชนิดที่เครื่องพรินเตอร์รับได้คือ CMYK

Composite Video

         Composite เป็นรูปแบบของสัญญาณภาพวีดีโอแบบสัญญาณเดี่ยว  โดยข้อมูลภาพขาวดำ (Y)  ข้อมูลสีของภาพ (C)  และข้อมูล Sync ทั้งหมดนี้ถูกรวมเข้าไว้ด้วยกันในช่องสัญญาณเพียงช่องเดียว   Composite วีดีโอเป็นรูปแบบของสัญญาณโทรทัศน์แบบอนาลอกมาตราฐานที่ใช้กันในระบบ PAL , NTSC , SECAM    โดยตัวของสัญญาณ Composite เองจะเป็นเพียงสัญญาณภาพเท่านั้นไม่มีสัญญาณเสียงรวมอยู่ด้วย  ในการแพร่ภาพทางโทรทัศน์จึงต้องมีการนำเอาสัญญาณเสียงมารวมเข้ากับสัญญาณ Composite ก่อนแล้วจึงแปลง (Modurated) เป็นสัญญาณ  RF เพื่อแพร่กระจายสัญญาณต่อไป  สัญญาณ Composite เกิดจากการรวมองค์ประกอบของสัญญาณสามชนิดที่เรียกว่า Y , U และ V เข้าด้วยกัน  โดย Y แสดงถึงความสว่าง Brightness (Luminance)ของภาพและข้อมูล Sync  ซึ่งโดยตัวของสัญญาณเองเพียงแค่สามารถแสดงภาพได้ในแบบ Monochrome เท่านั้น  ส่วน U และ V เป็นข้อมูลของสีโดยจะถูกนำมาผสมกันเป็นสัญญาณเดี่ยวเรียกว่า Chrominance (C)  หลังจากนั้น Y และ UV จึงถูกรวมเข้าด้วยกันอีกทีโดยที่ Y เป็นสัญญาณหลัก

         ย้อนกลับไปในปี ค.ศ. 1954 ในช่วงที่โทรทัศน์ยังเป็นภาพขาวดำอยู่  สัญญาณ Composite วีดีโอถูกสร้างขึ้นเมื่อมีการเพิ่มสีเข้าไปในโทรทัศน์ระบบขาวดำซึ่งในสมัย นั้นยังไม่มีความจำเป็นที่จะต้องแยกสัญญาณ  สัญญาณสีจึงถูกรวมเข้าไปกับสัญญาณภาพขาวดำเดิม (Monochrome) และส่งเป็นสัญญาณภาพเพียงช่องสัญญาณเดียวโดยใช้สายสัญญาณเส้นเดียว  สัญญาณ Composite เป็นสัญญาณที่ง่ายต่อการนำไปแพ่ภาพตามสถานีโทรทัศน์ต่างๆ  อุปกรณ์วีดีโอระบบอนาลอกตามบ้านก็บันทึกข้อมูลด้วยสัญญาณ Composite และส่งสัญญาณออกไปยังเครื่องรับโทรทัศน์ทางช่อง UHF หรือ VHF  สำหรับผู้ใช้ตามบ้านมักจะใช้สัญญาณ Composite กับหัวต่อชนิด RCA jack ซึ่งมีสีเหลืองและใช้สายเพียงเส้นเดียว   แต่บางทีก็ผลิตหัวต่อสีแดงและสีขาวเพิ่มเข้ามาด้วย (สายที่มีหัวต่อสีเหลืองจะใช้สำหรับสัญญาณภาพวีดีโอ  สายที่มีหัวต่อสีแดงสำหรับสัญญาณเสียงด้านขวาและสายที่มีหัวต่อสีขาวสำหรับ สัญญาณเสียงด้านซ้าย)  ส่วนผู้ใช้ระดับสูงขึ้นไปตามบริษัทหรือองกรใหญ่ๆมักจะใช้สัญญาณ Composite วีดีโอกับสายชนิด Co-axial (75 โอม) และใช้หัวต่อชนิด RCA หรือ BNC

         สัญญาณ Composite ให้คุณภาพของภาพได้ไม่ดีนักเนื่องจากแสดงความละเอียด (Resolutions) ของภาพได้ต่ำเมื่อเทียบกับสัญญาณชนิดอื่นเช่น  S-Video หรือ Component ซึ่งให้ความคมชัดได้ดีกว่ามาก แต่มันก็มีใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีพอร์ตรับส่งสัญญาณชนิดนี้อยู่ใน อุปกรณ์เกือบทุกรุ่น

      

         RCA Connection
         RCA jack หรือขั้วต่อ Phono เป็นขั้วต่ออีเล็กโทรนิคชนิดหนึ่งซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ Audio/Video ตามท้องตลาดทั่วๆไปเช่น   เครื่องรับโทรทัศน์  เครื่องเล่นดีวีดี  เครื่องเสียงสเตอริโอ  ตัวอักษร RCA มาจากคำว่า  Radio Corporation of America  ส่วนสายถ้าเป็นสาย A/V ก็จะเป็นสายทองแดงธรรมดาใช้ได้กับระยะไม่กี่เมตรแต่ถ้าใช้ขั้วต่อชนิด BNC และสายสัญญาณ Co-axial ก็จะให้คุณภาพสัญญาณที่ดีขึ้นและอาจจะใช้ได้ถึง 30 - 50 เมตร

BNC & Co-axial Cables

         BNC (Bayonet Neill Concelman)   เป็นหัวต่อสำหรับรับส่งสัญญาณที่มีความคงทนและแข็งแรง   บริเวณหัวต่อมีเกลียวที่สามารถลอคการเชื่อมต่อได้แน่นหนา  หัวต่อชนิดนี้จะใช้งานร่วมกับสาย Co-axial (สาย Co-axial เป็นสายทองแดงที่มีใส้ในหนาเส้นเดียวมีชะหนวนกั้นระหว่างใส้ในและสายทองแดง ชนิดฝอยชั้นนอก สายชนิดนี้สามารถนำสัญญาณได้ดีมีระยะทางในการใช้งานมากกว่าสายทั่วๆไป)  และมักจะใช้กับสัญญาณ RF หรือการเชื่อมต่อระบบ Network  อุปกรณ์วีดีโอคุณภาพสูงมักจะใช้ขั้วต่อ BNC แทนขั้วต่อแบบ RCA

       


        S-Video (Y/C Signal)

         S-Video บางทีเรียกว่าสัญญาณ Y/C คือสัญญาณภาพแบบอนาลอก  สัญญาณ S-video เป็นการรวมสัญญาณสามชนิดคือ Y , U และ V เข้าด้วยกันและแบ่งออกเป็นสองช่องสัญญาณโดยสัญญาณหนึ่งเป็นสัญญาณสี (Chrominance) หรือ (UV) และอีกสัญญาณเป็นสัญญาณความสว่าง (Luminance) หรือ (Y)  ข้อดีของการแยกสัญญาณออกเป็นสองสัญญาณคือทำให้การรับส่งข้อมูล Luminance (Y) ดีขึ้นและการถอดรหัส Decode สัญญาณสี Chrominance (C) ได้ง่ายขึ้น  สัญญาณ S-Video ให้ความคมชัดมากกว่าสัญญาณ Composite แต่ก็ยังไม่ดีเท่าสัญญาณ Component 
        

S-Video Connection



        S-Video jack หัวต่อ S-Video มีทั้งแบบ 7 pin Mini-DIN และแบบ 4 pin Mini-DIN  แต่ส่วนมากที่ใช้กันอยู่จะใช้เป็นแบบ 4 pin Mini-DIN  ส่วนสายที่ใช้ก็จะเป็นสาย 75 โอม  ขาเล็กๆที่หัวต่อไม่ค่อยแข็งแรงนักอาจจะบิดเบี้ยวและหักได้ง่าย  ถ้าขาเหล่านี้บิดไปบางขาอาจทำให้สีผิดเพี้ยน  สัญญาณขาดๆหายๆหรือสูญเสียสัญญาณทั้งหมดเลยก็ได้  หัวต่อ S-Video ชนิด 4 pin Mini-DIN มีขาสัญญาณสี่ขา  โดยขาที่หนึ่งเป็นสัญญาณ Ground (Y) , ขาที่สองเป็นสัญญาณ Ground (C) , ขาที่สามเป็นสัญญาณความสว่าง Luminance (Y) , ขาที่สี่เป็นสัญญาณสี  Chrominance (C)  ระยะของสาย S-Video ปรกติจะอยู่ที่ประมาณไม่เกิน 5 เมตร  สายคุณภาพดีอาจใช้ได้ระยะไกลมากกว่านี้ทั้งนี้ต้องขึ้นอยู่กับคุณภาพของ วัสดุที่นำมาทำสายและอุปกรณ์รับส่งสัญญาณด้วย  สาย Co-axial คุณภาพสูงและอุปกรณ์ฉายภาพที่ดีอาจทำให้ไปได้ไกลถึง  30 – 50 เมตรได้

Component Video Y , Pb , Pr (YUV) 


         Component Video เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของสัญญาณภาพที่แบ่งสัญญาณออกเป็นสามช่องสัญญาณ  โดยแบ่งเป็นช่องสัญญาณแรกคือช่องสัญญาณสีเขียวซึ่งบรรจุด้วยข้อมูลของสัญญาณ ความสว่างหรือ Luminance (Y)  และข้อมูลสัญญาณ Sync Pulse  สัญญาณที่สองและสามเรียกว่าสัญญาณความต่างสี (Color Difference) โดยช่องสัญญาณที่สองคือช่องสัญญาณสีแดงซึ่งบรรจุข้อมูล R-Y (Red minus Y)หรือ (Pr) และช่องสัญญาณที่สามคือช่องสัญญาณสีน้ำเงินซึ่งบรรจุข้อมูล B-Y (Blue minus Y) หรือ (Pb)

     
  

      การส่งสัญญาณด้วยระบบ Component Video มีข้อดีตรงที่ใช้ช่วงกว้าง (Bandwidth) ในการส่งข้อมูลน้อยกว่าการส่งสัญญาณด้วยระบบ RGB   ในระบบ RGB มีการส่งข้อมูลของสีแดง สีเขียวและสีน้ำเงินสามช่องทางและในแต่ละช่องสัญญาณสียังรวมข้อมูลของความ สว่าง Luminance (Y) เอาไว้ด้วย   สังเกตว่าการส่งสัญญาณด้วยวิธีนี้นั้นต้องส่งข้อมูลความสว่าง Luminance ถึงสามช่องทางหรือสามครั้ง  ดังนั้นจึงได้มีการคิดวิธีการเพื่อส่งสัญญาณภาพที่สิ้นเปลืองช่วงกว้างของ สัญญาณ (Bandwidth) น้อยลงขึ้นมาซึ่งก็คือระบบการส่งสัญญาณแบบ Component Video นั่นเอง   โดยจะเห็นว่าในระบบ Component Video นี้มีการส่งสัญญาณภาพแบบแยกสีออกเป็นสามสีคือสีแดง  สีเขียวและสีน้ำเงินเช่นเดียวกับระบบ RGB แต่ว่ามีการส่งข้อมูล Luminance (Y) เพียงช่องทางเดียวคือส่งไปพร้อมกับช่องสัญญาณสีเขียว  จึงเป็นการลดการส่งข้อมูลไปได้ถึงสองช่องทาง

         ในบางครั้งก็เกิดความสับสนขึ้นได้ระหว่างสัญญาณ Component กับสัญญาณ RGB ในกรณีที่ต้องมีการต่อสัญญาณ Component เข้ากับอุปกรณ์ต่างๆ (เครื่องเล่นดีวีดี , เครื่องรับโทรทัศน์ , พลาสมาทีวี , จอมอนิเตอร์ , เครื่องโปรเจคเตอร์) ทางพอร์ต D-Sub 15 pin  อย่างเช่นการใช้สายแปลงที่ด้านหนึ่งเป็น Component ชนิดสามหัวและอีกด้านหนึ่งเป็นขั้วต่อชนิด D-Sub 15 pin  โดยต่อเป็น Component Out จากเครื่องเล่นดีวีดีไปยังเครื่องโปรเจคเตอร์ที่พอร์ต D-Sub 15 pin Input  ที่ตัวเครื่องที่ใช้รับสัญญาณซึ่งในที่นี้คือเครื่องโปรเจคเตอร์ควรจะต้อง สามารถปรับเลือกรับสัญญาณระหว่าง RGB และ Component ได้  ไม่เช่นนั้นการที่เราต่อสัญญาณ Component ไปยังช่องรับสัญญาณที่เป็น RGB จะเป็นผลให้ภาพที่ฉายออกมาเป็นสีเขียว   

RGB


            ในการถ่ายภาพโดยกล้อง ถ่ายภาพยนตร์หรือกล้องสำหรับบันทึกเทปโทรทัศน์  ข้อมูลภาพจะถูกจัดเก็บเป็นสีที่เป็นแม่สีหลักสามสีคือ สีแดง สีเขียวและสีน้ำเงิน (RGB)  ส่วนสีอื่นๆนั้นได้มาจากการปรับสมดุลระหว่างสีแดง  สีเขียวและสีน้ำเงิน  การใช้สัญญาณ RGB กับระบบภาพวีดีโอสามารถให้ข้อมูลของสัญญาณภาพได้อย่างสมบูรณ์เหมือนกับภาพ ต้นฉบับโดยไม่มีการสูญเสียข้อมูลซึ่งเป็นผลมาจากการแปลงลดสัญญาณจาก RGB ไปเป็นสัญญาณ S-Video หรือ สัญญาณ Composite  สัญญาณ RGB เป็นสัญญาณภาพปรกติที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์

         RGB เป็นรูปแบบของสัญญาณภาพวิดีโอที่แยกข้อมูลสีออกเป็นสีแดง  สีเขียวและสีน้ำเงินสามช่องทาง  แต่ละช่องทางของสัญญาณ R , G และ B บรรจุด้วยข้อมูลของสี (Chrominance) และข้อมูลความสว่าง (Luminance) แต่ละช่องสัญญาณสามารถให้ภาพสีตามสัญญาณสีนั้นๆโดยไม่มีสัญญาณภาพขาวดำให้ เห็นอีก  เนื่องจากข้อมูลความสว่าง Y (Luminance) ได้ถูกรวมไว้กับสัญญาณทั้งสามช่องทางเรียบร้อยแล้ว  แต่ก็เป็นวิธีการที่สิ้นเปลืองช่วงกว้างของข้อมูล (Bandwidth) เป็นอย่างมากเนื่องจากต้องมีการส่งสัญญาณถึงสามครั้งโดยแต่ละครั้งเป็น สัญญาณชนิดเดียวซ้ำๆกัน

Video Processing (RGB and YUV)


         สัญญาณโทรทัศน์และสัญญาณภาพวีดีโอมักจะอยู่ในรูปแบบสัญญาณ YUV เป็นส่วนใหญ่   สัญญาณ YUV เมื่อถูกใช้กับคอมพิวเตอร์จะต้องมีการแปลงให้เป็น RGB เสียก่อนเนื่องจากคอมพิวเตอร์ทำงานด้วยระบบ RGB  แต่ถ้าสัญญาณ YUV ถูกส่งเป็นสัญญาณ Output และส่งไปยังอุปกรณ์ภาพวีดีโอที่รองรับระบบสัญญาณ YUV ด้วยก็ไม่จำเป็นต้องแปลงสัญญาณ YUV ไปเป็น RGB ในกระบวนการทำงานภายในเครื่อง  แต่อย่างไรก็ตามในขั้นตอนสุดท้ายสัญญาณทั้งหมดนั้นจะก็ต้องถูกแปลงไปเป็น สัญญาณ RGB ในขั้นตอนของการฉายภาพออกไปยังจอภาพ

RGB , RGBS หรือ (RGB H/V) , RGBHV


         RGB เป็นการแยกสัญญาณภาพออกเป็นสามช่องสัญญาณตามส่วนประกอบของแม่สีหลักสามสี  สีแดง สีเขียวและสีน้ำเงิน  ในการส่งข้อมูลใช้สายสัญญาณสามเส้นโดยสัญญาณ RGB จะบรรจุข้อมูล Horizontal Sync และ Vertical Sync ไว้กับสายสัญญาณเส้นใดเส้นหนึ่ง  ส่วนใหญ่มักจะเป็นสายสัญญาณสีเขียว  พอร์ตรับส่งสัญญาณที่ใช้คือ  HD15 , (3 x RCA หรือ 3 x BNC)

         

          RGBS หรือ RGB H/V สัญญาณชนิดนี้เป็นการแยกสัญญาณภาพออกเป็นสี่สัญญาณคือ  สัญญาณสีแดง สีเขียวและสีน้ำเงิน  โดยแยกข้อมูล Horizontal Sync และ Vertical Sync ออกมาไว้ต่างหาก (H Sync และ V Sync รวมอยู่ในสายเส้นเดียวกัน)  ในการส่งข้อมูลใช้สายสัญญาณสี่เส้น  พอร์ตรับส่งสัญญาณที่ใช้คือ  HD 15 , (4 x RCA หรือ 4 x BNC)


        

         RGBHV เป็นการแยกสัญญาณภาพออกเป็นห้าสัญญาณคือ  สัญญาณสีแดง สีเขียวและสีน้ำเงิน  โดยแยกข้อมูล Horizontal Sync ออกจากข้อมูล Vertical Sync ในการส่งสัญญาณใช้สายสัญญาณห้าเส้น  พอร์ตรับส่งสัญญาณที่ใช้คือ  HD 15 , (5 x RCA หรือ 5 x BNC)



                 อย่างไรก็ดีสัญญาณ RGB มีปัญหาอยู่สองประการ ประการแรกคือ RGB เป็นสัญญาณที่มีปริมาณข้อมูลมากต้องการช่วงกว้างของข้อมูล (Bandwidth) สูง  อีกประการหนึ่งคือข้อมูลสัญญาณภาพขาวดำจะถูกรวมไว้กับสัญญาณ RGB ด้วย  ในการนำสัญญาณ RGB มาใช้ในการแพ่ภาพออกสู่ทีวีหรือนำมาบันทึกลงแผ่นดีวีดีจึงจำเป็นต้องมีการ แปลงสัญญาณให้อยู่ในรูปแบบที่เล็กลงเพื่อลดขนาดของข้อมูลและง่ายต่อการ ประมวลผล

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น