Что лучше, компонент или RGB?

[KVL]

Неа, это спор о том...

Вот именно - не-а, если это касается фразы - RGB (требуется кинескопу), это конечно неверно, хотя на практике... В общем, если это спор, то я в нём не участвую и не вижу дальнейшего продолжения для себя писать в этой теме. Лично для меня здесь всё понятно, как 2х2=4. Берите шнурки (зачастую хороши, которые бесплатные, прилагаются к аппаратуре, про дешёвый "Китай" ничего не знаю) подключайтесь в каждом конкретном индивидуальном случае и смотрите, но эра RGB, похоже отступила и отступает на задний план (в плане реализации качества картинки и прочих преимуществ), хотя ещё не сдаёт своих позиций. По полному скарту много сигналов управления идёт и различных интерфейсов, а это - немаловажно!

[Artie]

Уважаемые друзья!
Это действительно не спор, а попытка найти истину в простом, казалось бы, вопросе: "что лучше RGB или YUV-компонента?" (хотя и то и другое есть компонентное представление видеосигнала).
И выделились две ветви обсуждения, с точки зрения:
а) конкретного пользователя конкретной аппаратуры
б) природы, единства и составной части данных представлений видеосигнала.
---
а) С первым, похоже, все ясно - качественная аппаратура и качественные аксессуары подключения (причем иногда в неожиданных сочетаниях) дадут наилучшую картинку.
б) Со вторым, как выяснилось, сложнее - аргументы приводились и в пользу того формата, и в пользу другого.

И вот возьму на себя смелость предложит такой вариант ответа (по теорфизическому образованию и беспокойному характеру меня интересуют "глубины наших глубин" )

Интересные моменты я выделил...

Известно, что любой цвет можно получить, "включив" в нужной пропорции красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) источники света (или сокращенно RGB). Их называют основными цветами для аддитивного синтеза цвета. Из маленьких RGB-элементов состоит телевизионный экран. Но не RGB-сигналы были выбраны для передачи цветного телевещания. Вместо них в основу всех систем легла передача сигналов яркости Y и цветоразностных сигналов U и V. Строго говоря, для каждой системы цветоразностные сигналы имеют собственные буквенные обозначения, например, для PAL - V и U, для NTSC - I и Q, для SECAM - Dr и Db. Но, как правило, все оригинальные статьи по телевизионному оборудованию, микросхемам, и т.п. используют термин RGB для обозначения сигналов основных цветов и YUV - для цветоразностных сигналов. Сигналы RGB и YUV взаимосвязаны однозначной зависимостью (системой уравнений), которая называется матрицей. Выглядит она следующим образом:
    
R   
G   
B

Y   
0,299   
0,587   
0,114

R-Y   
0,701   
-0,587   
-0,114

B-Y   
-0,299   
-0,587   
-0,114


Причем множители (нормирующие коэффициенты) для U и V в каждой системе различны:
PAL: V = 0,877 (R-Y), U = 0,493 (B-Y);
NTSC: I = V cos 33° - U sin 33°, Q = V sin 33° + U cos 33°;
SECAM: Dr = -1,9 х (R-Y), Db = 1,5 х (B-Y).

Так почему же никто из разработчиков телевизионных систем не пошел по, казалось бы, естественному пути и не начал передавать сигналы основных цветов RGB? На это есть несколько причин, но главных, пожалуй, две:

- во-первых, системы цветного телевидения должны оставаться совместимыми с исходными системами черно-белого телевидения, чтобы по черно-белому телевизору можно было нормально (или почти нормально) смотреть передачи, транслируемые в цветном изображении;

- во-вторых, система цветного телевидения не должна была требовать для трансляции более широкой полосы частот, чем исходная система черно-белого телевидения.

Как же удалось передать дополнительно информацию о цвете, не расширяя полосу пропускания видеосигнала (то есть не увеличивая количество передаваемой информации)? Возможно ли это? Строго говоря - нет. Каждая система цветного телевидения представляет собой образец более или менее удачного компромисса между уступками в качестве передачи сигнала яркости и выигрышем от умелого использования полученной полосы пропускания для передачи сигнала цветности. Очевидно, что ПЦТС должен нести информацию о яркости и цветности. Но если для введения цветоразностных сигналов просто сложить Y, U и V, то разделить их в дальнейшем будет невозможно. Главная задача - без взаимных помех смешать сигналы яркости и цветности и без ошибки разделить их. Но по какому признаку можно отличить в видеосигнале яркость от цветности?

Решить эту задачу позволила особенность человеческого зрения. Оказалось, что информация о яркости воспринимается одними фоторецепторами глаза - палочками, а о цвете другими - колбочками (по телевизионной терминологии, в формате YUV). Причем разрешающая способность палочек гораздо выше, чем колбочек. То есть, если на изображении яркостные контуры обозначены четко, а цвета "размазаны", то человеческий глаз руководствуется яркостной компонентой, не замечая "размазанности". Например, герои мультфильмов детских книжек-раскрасок, даже закрашенные нетвердой детской рукой, выглядят довольно аккуратно и радуют родительский глаз. А ведь эту аккуратность придает рисунку типографский черный контур!

Итак, сигнал яркости Y надо передавать четко, цветоразностные сигналы UV можно передавать несколько "размазанно" (в меньшей полосе частот) - изображение от этого не пострадает (вернее, человеческий глаз этого не заметит). Чтобы меньше навредить четкости передаваемого изображения, решено было для передачи цветоразностных сигналов использовать часть высокочастотного спектра сигнала яркости. Специальный режекторный фильтр ослабл@ет яркостный сигнал на выбранной частоте и образует "щель" в его частотной характеристике. Часто в специальной литературе такой фильтр называют notch, что в переводе с английского обозначает "выемка". А цветоразностные сигналы поступают на фильтр низких частот, который ограничивает их спектр, далее на модулятор, который смещает их в заданную область частотного диапазона (результат модуляции называется "поднесущей цветности"), и далее на смеситель, где поднесущая укладывается в приготовленную для нее "щель" в спектре сигнала яркости. Описанный способ режекции сигнала яркости, НЧ-фильтрации и модуляции цветоразностных сигналов и сложения сигналов яркости и цветности является одинаковым для всех систем цветного телевидения.

Полный текст статьи




По-моему, выводы однозначны, цветоразность есть слегка куцый и немного ухудшенный вариант полного цветового представления RGB


Добавлено к сообщению от: 17 Января, 2008, 12:21:09
 ------------------------------------------------------

P.S. IMHO эра полного широкополосного RGB как раз грядет, на мой взгляд, при переходе на полностью цифровую обработку полностью цифрового сигнала по полностью цифровым соединениям в ТВЧ с гораздо более высокими скоростями потока и более широкими полосами пропускания, а не так как сейчас - рудиментами телевидения 30-х годов.

[KVL]

по теорфизическому образованию и беспокойному характеру меня интересуют "глубины наших глубин" )...

  Это точно, мы уже заметили!   Сам раньше тут (на форуме) распылялся, но теперь - немного угомонился.

 В любом случае, спасибо!

 P. S. Я-то писал немного не про ту эру RGB.

[Sater]

IMHO эра полного широкополосного RGB как раз грядет, на мой взгляд, при переходе на полностью цифровую обработку полностью цифрового сигнала по полностью цифровым соединениям в ТВЧ с гораздо более высокими скоростями потока и более широкими полосами пропускания, а не так как сейчас - рудиментами телевидения 30-х годов.

К сожалению, при переходе от теоретической радиофизики к практической радиотехнике, на первый план выходят задачи максимальной эффективности(качества) с минимальными затратами полосы(скорости).
Так и технические революции уже не хотят противоречить тенденциям развития.

[Artie]

А помните, какова была скорость первого автомобиля или как далеко пролетел первый самолет?


Добавлено к сообщению от: 18 Января, 2008, 12:32:24
 ------------------------------------------------------

Ага, 2 года назад и про HD говорили, что в ближайшие 5-10 лет эта радость нам не светит.
А в компьютерах по гигабитным шинам (ср. с мегабитными SR в телевещании) в цифровом виде в RGB-представлении могут крутиться ролики sHDTV - даже не 1080p!). Надеюсь, многие видели jpg-картинки с разрешением выше, чем 1900х1080, а цифровое видео по сути и есть набор кадров в jpeg-компрессии.
Откройте любую jpg-картинку графическим редактором, например, Adobe Photoshop и посмотрите, какая там цветовая модель, - и увидите, что однозначно RGB.
Теперешняя проблема просто заключается в пока еще недостаточной пропускной способности бытового оборудования и емкости бытовых носителей информации.
А современные матрицы ПЗС уже могут давать практически какое угодно разрешение.

[Globus]

Приведенный текст статьи хорошо описывает образование КОМПОЗИТНОГО сигнала, т.е.

- ограничение полосы спетра  цветоразностносгных компонент
- помещение сигнала цветности в щель в спектре сигнала яркости (на самом деле, там еще и частотное разделение, но тут не будем).


К теме этой ветки компонент или ргб? это отношение не имеет.

Я бы не стал так оптимистично предвещать наступление эры RGB. Как пример - от куда более архаичной чересстрочной развертки не можем избавиться до сих пор. Тащим ее в HD и на плоские панели!

Далее, как описано выше в статье формирование КОМПОНЕНТНОГО сигнала из RGB - линейная функция (только сложение, вычитание и умножение). Т.е. операция полностью обратимая.
Конечно речь идет не оригинальном RGB, а RGB на приемной стороне (т.к. цветоразностные компоненты ограничиваются по спектру на передающем кодере - и в аналоге и в цифре (4:2:0, 4:2:2)).

Т.е. при качественных компонентах одно из другого делается без искажений.

Теперь, что имеем сейчас (а не о чем мечтаем)

1. Устройства отображения - ТВ, мониторы, П-панели. Для формирования изображения они оперируют тремя цветами - теми-же RGB
2. C другой стороны - цифровые носители и системы передачи (DVD, спутник и пр). Сейчас стандартом являются кодеки MPEG-2/MPEG-4, которые используют именно  КОМПОНЕНТНОE представление сигнала. 

Поэтому всегда необходимо преобразование КОМПОНЕНТЫ в RGB - либо в цифровом приемнике, либо в телевизоре.

А вот где это делается качественнее - ответ сугубо индивидуален.  Потому единого ответа не будет.

Преобразованию может быть подвергнут и аналоговый сигнал (делители-сумматоры на прецизионных резисторах) и цифровой (программные операции).

С программным сложнее - многое зависит от точности представления (разрядность видеопроцессора), накомпления ошибки округления при промежуточных операциях, количеством бит АЦП (если оцифровываем в ТВ сигнал, поступивший в аналоге).

PS

Откройте любую jpg-картинку графическим редактором, например, Adobe Photoshop и посмотрите, какая там цветовая модель, - и увидите, что однозначно RGB.

Ага-ага.  Скажите спасибо фотошопу.

http://ru.wikipedia.org/wiki/JPEG

При сжатии изображение переводится в цветовую систему YCbCr. Далее каналы изображения Cb и Cr, отвечающие за цвет, уменьшаются в 2 раза (по линейному масштабу). Уже на этом этапе необходимо хранить только четверть информации о цвете изображения.

Так что и тут - компонент и частотное ограничение.

JPEG - MJPEG - MPEG

не наталкивает на мысль?

[Sater]

А помните, какова была скорость первого автомобиля или как далеко пролетел первый самолет?

Только давайте не будем забывать, что мы тут обсуждаем различнае аспекты доставки цветного высококачественного изображения от студии до потребителя. Используя при этом пропускную способность различных линий связи, и в частности спутниковых.
А какая бы она ни казалась безграничной вначале, в скором времени её уже и не хватает.

[Artie]

Приведенный текст статьи хорошо описывает образование КОМПОЗИТНОГО сигнала, т.е.

- ограничение полосы спетра  цветоразностносгных компонент
- помещение сигнала цветности в щель в спектре сигнала яркости (на самом деле, там еще и частотное разделение, но тут не будем).

Так вроде там говорится о компонетном сигнале, в статье нет ни одного слова о композите:)

При сжатии изображение переводится в цветовую систему YCbCr. Далее каналы изображения Cb и Cr, отвечающие за цвет, уменьшаются в 2 раза (по линейному масштабу). Уже на этом этапе необходимо хранить только четверть информации о цвете изображения.

Так что и тут - компонент и частотное ограничение.

JPEG - MJPEG - MPEG

не наталкивает на мысль?

Пардон, какую мысль? То что технология сжатия MPEG базируется на технологии сжатия JPEG? Так я об этом уже сказал.

[Globus]

Приведенный текст статьи хорошо описывает образование КОМПОЗИТНОГО сигнала, т.е.

- ограничение полосы спетра  цветоразностносгных компонент
- помещение сигнала цветности в щель в спектре сигнала яркости (на самом деле, там еще и частотное разделение, но тут не будем).

Так вроде там говорится о компонетном сигнале, в статье нет ни одного слова о композите:)

Цитирую статью:
Специальный режекторный фильтр ослабл@ет яркостный сигнал на выбранной частоте и образует "щель" в его частотной характеристике. Часто в специальной литературе такой фильтр называют notch, что в переводе с английского обозначает "выемка". А цветоразностные сигналы поступают на фильтр низких частот, который ограничивает их спектр, далее на модулятор, который смещает их в заданную область частотного диапазона (результат модуляции называется "поднесущей цветности"), и далее на смеситель, где поднесущая укладывается в приготовленную для нее "щель" в спектре сигнала яркости. Описанный способ режекции сигнала яркости, НЧ-фильтрации и модуляции цветоразностных сигналов и сложения сигналов яркости и цветности является одинаковым для всех систем цветного телевидения.

Если по вашему это КОМПОНЕНТ, то дальнейшую дискуссию считаю бессмысленной.
 
2. Сжатие и частотное ограничение - это не одно и тоже. И если вы считаете, что JPG использует модель RGB (доверяя фотошопу) - почитайте внимательно статью на Википедии.

[NEL]

На заданный изначально вопрос, были даны вполне удовлетворяющие ответы №4 и №5. Основной смысл заключался в том, чтобы подать на экран сигнал, минимально отличающийся от сформированного в ресивере. Дальнейший спор лишь дополнительно подтвердил, что "узкое место" в такой "аналоговой" системе является кабельное межблочное соединение. Компромиссом является "цифровой" HDMI. Возможно, в ближайшее время начнут встраивать спутниковые тюнеры в телевизоры, и тогда будет решён вопрос с полноценным качеством.

[KVL]

господа, вот вам порядок предпочтений при подключении видеосигнала, от лучшего к худшему, проверенный на собственном (моем лично и осцилографом в частности) опыте
1 -компонент
2. S-Video
3. SCART/RGB...

Кстати, когда у меня был mm9600S с улиевским ПО, то, как ни сранно, но именно через S-Video (разрешение - 420 линий), я получал визуально более качественный сигнал, чем, через RGB (500 линий = 6.0 МГц!), конечно понятно, что дело тут в ПО (само "железо" в этом приёмнике могло выдавать картинку намного качественнее через RGB, что в принципе и было реализовано в оргинальном ПО), но это был конкретный результат на практике.

 Про шнурки, к примеру, которые шли в комплекте для mm9200S, 9500S, 9600S, 9800S и т. д. (все цифровые ресиверы от Nokia), достаточно было использовать эти фирменные бесплатные scart-кабели для максимального получения качественного сигнала по RGB-соединению. Данные дешёвые бесплатные шнурки сделаны максимально правильно, качественно и вносят минимальные потери (затухания) и искажения.

 P. S. Не надо забывать, что помимо всего - телевизоры у всех разные!

[Artie]

Цитирую статью:
Специальный режекторный фильтр ослабл@ет яркостный сигнал на выбранной частоте и образует "щель" в его частотной характеристике. Часто в специальной литературе такой фильтр называют notch, что в переводе с английского обозначает "выемка". А цветоразностные сигналы поступают на фильтр низких частот, который ограничивает их спектр, далее на модулятор, который смещает их в заданную область частотного диапазона (результат модуляции называется "поднесущей цветности"), и далее на смеситель, где поднесущая укладывается в приготовленную для нее "щель" в спектре сигнала яркости. Описанный способ режекции сигнала яркости, НЧ-фильтрации и модуляции цветоразностных сигналов и сложения сигналов яркости и цветности является одинаковым для всех систем цветного телевидения.

Если по вашему это КОМПОНЕНТ, то дальнейшую дискуссию считаю бессмысленной.

Забыли процитировать и эту строчку:

Но если для введения цветоразностных сигналов просто сложить Y, U и V, то разделить их в дальнейшем будет невозможно. Главная задача - без взаимных помех смешать сигналы яркости и цветности и без ошибки разделить их. Но по какому признаку можно отличить в видеосигнале яркость от цветности?

Очевидно, в статье описывалось преобразование YUV в RGB (компонента в компонент), а не в CVBS (композит).

2. Сжатие и частотное ограничение - это не одно и тоже. И если вы считаете, что JPG использует модель RGB (доверяя фотошопу) - почитайте внимательно статью на Википедии.

Во-первых, в Википедии и Вы можете добавить свою статью на любую тему, и только последующая длительная правка (если в статье присутствуют ошибки) другими участниками сможет привести положения этой статьи к истинному виду, - хотя, конечно, положений данной статьи Википедии я не оспариваю, но предпочитаю руководствоваться более специализированной информацией;

Ссылка
Ссылка

Во-вторых, JPEG-преобразованию безразлично  в принципе, какая цветовая модель используется, - главное добиться максимального сжатия с минимальными потерями этого самого сжатия. Так вот, изображение в YUV сжимается лучше, чем RGB именно в силу более низкой чувствительности человеческого глаза к потерям цветности, чем к потерям яркости. Практически это означает потери до 50% в каналах цветности без визуального ухудшения качества изображения. А вот модель RGB, кроме трех компонент цвета, несет в себе и некоторую информацию о яркости, потери которой уже критичны для качества изображения.
Так вот и вопрос: что выгоднее - иметь истинную реалистичность изображения и увеличивать объем потока данных при кодировании-приеме-передаче, или "обмануть" человеческое зрение, поступившись качеством и снизить затраты на транслирование?
По моему мнению, в качестванном телевидении все-таки лучше передавать всю реалистичную полноту цвета и за качество цветопередачи будет ответственно качество RGB-элементов люминофора и т.п., а за яркость пусть отвечают специальные лампы подстветки в ЖК-панелях или интенсивность потока электронов в ЭЛТ-трубках, хотя, конечно, и тут не все так просто.

[KVL]

....Так вот и вопрос: что выгоднее - иметь истинную реалистичность изображения и увеличивать объем потока данных при кодировании-приеме-передаче, или "обмануть" человеческое зрение, поступившись качеством и снизить затраты на транслирование?
По моему мнению, в качественном телевидении все-таки лучше передавать всю реалистичную полноту цвета и за качество цветопередачи будет ответственно качество RGB-элементов люминофора и т.п., а за яркость пусть отвечают специальные лампы подстветки в ЖК-панелях или интенсивность потока электронов в ЭЛТ-трубках, хотя, конечно, и тут не все так просто.

Полностью согласен, но добавлю, когда нет этого качества, то лучше очень качественно обманывать человеческое зрение, чтобо оно некачество воспринимало, как "качество".