Datorita utilizarii si prelucrarii de materiale video atat in formate de standard cat si de inalta definitie, este din ce in ce mai necesara o metoda de identificare a raportului de aspect al imaginii si de inserare a acestei informatii in semnal pentru ca imaginea sa poata fi identificata si afisata corect.

Istoricul aparitiei informatiilor de semnalizare a raportului de aspect incepe cu informatiile de tip WSS (Wide Screen Signaling) si VI (Video Index, cunoscute si sub denumirea de VLI=Video Line Index) care au fost premergatoare tehnicii actuale de semnalizare de tip AFD (Active Format Description).

In timp ce informatiile de tip WSS si VI se utilizeaza numai pentru semnale de standard definitie (SD), informatia de tip AFD se utilizeaza atat in cazul semnalelor SD cat si HD.

WSS si VI sunt inca larg utilizate de catre producatorii de echipamente de conversie si implicit in majoritatea infrastructurilor de televiziune.

A. Semnalizarea raportului de aspect utilizand info de tip WSS
Semnalizarea raportului de aspect al imaginii a fost implementata in Europa in perioada in care si-au facut aparitia imaginile de tip “widescreen” de format 16:9.
rapoarte_de_aspect

Rolul informatiilor de semnalizare de raport de aspect este de a asigura afisarea corecta a imaginii atat pentru receptoare TV cu ecran 16:9, cat si pentru cele inca existente cu ecran 4:3. In majoritatea situatiilor, receptorul TV trebuie sa reactioneze automat la aceste informatii si sa afiseze imaginea pe ecran cu raport de aspect corect.

Informatia de WSS a fost conceputa initial pentru semnale video analogice cu rezolutie de 625 linii (PAL si SECAM), dar poate fi utilizata si in domeniul digital (pentru semnale SD-SDI).

WSS este in conformitate cu standardele ITU-R.BT1119 si standardul european ETSI EN 300294.

Pozitionare. Datorita faptului ca informatia de WSS este inserata in prima jumatate a liniei 23, majoritatea echipamentelor sunt transparente la WSS deoarece este chiar la sfarsitul intervalului stingere pe verticala VBI (Vertical Blanking Interval). Prima jumatate a liniei 23 reprezinta sfarsitul intervalului VBI, iar a 2-a jumatate a liniei 23 este prima linie activa a campului par (conform figurii de mai jos).
pozitionare_wss

O eliminare standard a datelor din intervalul VBI in PAL impune “taierea” datelor din liniile 6÷22 si 319÷335 inclusiv. In consecinta, linia 23 care gazduieste WSS-ul nu este afectata.
WSS este transportat si de catre semnalul SD-SDI.

detaliu_wss

 

 

 

- situat in prima jumatate a liniei 23
- la 11±0.25μs de originea sincroH (OH)
- continut: salva de date
- amplitudine impulsuri: 0.5Vvv ±5%
- frecventa de clock Fs=5MHz (200ms)
-
codare: modulatie bifazica a impulsurilor

   

Continut salva de date
- preambul format dintr-un cod “run-in” de sincronizare si un cod de start
-14 biti de date structurati in 4 grupuri: grupul 1 (format din 4 biti) care semnalizeaza raportul de aspect al imaginii, grupul 2 (format din 4 biti) care semnalizaeaza servicii suplimentare, grupul 3 (format din 3 biti) care semnalizeaza tipul de subtitrari si grupul 4 (format din 3 biti) pentru alte semnalizari (sunet surround, protectie la copiere,s.a.).
Structura unui bit de date: Un bit de date este format din 6 impulsuri de clock : Td=6Ts (unde Td este durata unui bit de date, iar Ts este perioada de clock).
In consecinta, cele 2 valori posibile ale unui bit se reprezinta astfel: “0” = 000 111, “1” = 111 000
Continutul salvei de date este ilustrata in tabelul de mai jos:

Continut salva de date
Insertie: prima jumatate a liniei 23 Codare: modulatie bifazica Clock: 5MHZ (Ts=200ns)
Tip de date Numar perioade de clock Numerotare biti Ordine transmitere biti Valoare
Cod “run-in” de sincronizare 29 perioade - MSB transmis primul 1F1C71C7h
(1 1111 0001 1100 0111 0001 1100 0111)
Cod de start 24 perioade - MSB transmis primul 1E3C1Fh
(1 1110 0011 1100 0001 1111)
Grup 1
(raport de aspect)
24 perioade 0 1 2 3
LSB MSB
“0” = 000 111
“1” = 111 000
LSB transmis primul Biti 0123
0001 full format 4:3
1000 box 14:9 Centre
0100 box 14:9 Top
1101 box 16:9 Centre
0010 box 16:9 Top
1011 box > 16:9 Centre
0111 full format 4:3 (shoot and
protect 14:9 Centre)
1110 full format 16:9 (anamorphic)
Grup 2
(servicii suplimentare)
24 perioade 4 5 6 7
LSB MSB
“0” = 000 111
“1” = 111 000
LSB transmis primul Bit 4
0 Camera mode
1 Film mode
Bit 5
0 standard coding
1 Motion Adaptive Colour Plus
Bit 6
0 no helper
1 modulated helper
Bit 7
Rezervat (valoare recomandata “0”)
Grup 3
(subtitrari)
18 perioade 8 9 10
LSB MSB
“0” = 000 111
“1” = 111 000
LSB transmis primul Bit 8
0 fara subtitrare in Teletext
1 cu subtitrare in Teletext
Biti 9 10
0 0 subtitrare inactiva
1 0 subtitrare in aria de imagine activa
0 1 subtitrare in afara ariei de imagine activa
1 1 rezervat
Grup 4
(alte semnalizari)
18 perioade 11 12 13
LSB MSB
“0” = 000 111
“1” = 111 000
LSB transmis primul Bit 11
0 fara sunet surround
1 sunet surround
Bit 12
0 material fara drepturi de copy right
1 material cu drepturi de copy right
Bit 13
0 material neprotejat la copiere
1 material cu protectie la copiere

Nota. In cazul in care nu se utilizeaza semnalizarile din grupurile 2, 3 si 4, se recomanda urmatoarele setari: bit 4 =”0”, bit 5 =”0”, bit 6 =”0”, bit 7 =”0”, bit 8 =”0”, bitii 9 10 = “00”, bit 11 =”0”, bit 12 =”0”, bit 13 =”0”.

Grupul 1 (care semnalizeaza raportul de aspect) contine 4 biti, din care primii 3 sunt biti de date, iar al 4-lea este bit de paritate. Ordinea de transmitere: intai bitul 0, apoi bitii 1,2 si 3.

In tabelul de mai jos sunt descrise codurile grupului 1:

Bit0 Bit1 Bit2 Bit3 Eticheta raport de aspect Umplere rastru Pozitie Numarul de linii active
0 0 0 1 4:3 completa - 576
1 0 0 0 14:9 letterbox centru 504
0 1 0 0 14:9 letterbox sus 504
1 1 0 1 16:9 letterbox centru 430
0 0 1 0 16:9 letterbox sus 430
1 0 1 1 >16:9 letterbox centru -
0 1 1 1 14:9 completa centru 576
1 1 1 0 16:9 completa (anamorfic) - 576
Nota. Numarul de linii active este doar o indicatie a raportului de aspect a=1.33, a=1.57 si a=1.78

Eticheta de raport de aspect indica un interval posibil al valorilor raportului de aspect. Toate valorile de raport de aspect care se incadreasza in intervalul definit au aceeeasi eticheta si implicit acelasi cod.

Eticheta raport de aspect Interval de valori pentru raportul de aspect Numar de linii active
4:3 a ≤1.46 527 la 576
14:9 1.46 ≤ a ≤ 1.66 463 la 526
16:9 1.66 ≤ a ≤ 1.90 405 la 462
>16:9 a > 1.90 < 405

Comportarea receptorului TV in absenta semnalelor WSS. Daca info de WSS nu este prezenta, receptorul trebuie sa ramana intr-un mod de lucru prestabilit.

B. Semnalizarea raportului de aspect utilizand info de tip VI (VLI)
Informatia de VI (sau LVI) a fost conceputa semnale video cu rezolutie de 625 si 525 linii. Se utilizeaza in domeniul digital (pentru semnale SD-SDI), cantitatea de informatie fiind mult prea mare pentru transportul acesteia de catre un semnal analogic.

VI este in conformitate cu standard SMPTE RP-186.

Pentru semnalele video de rezolutie 625 linii, informatia de semnalizare VI se transmite in liniile 11 si 324 din intervalul de stingere pe verticala (VBI).

Informatia de VI este organizata in 3 clase dupa cum urmeaza:
- Clasa 1 contine informatii referitoare la raportul de aspect, culoare, frecvente de explorare. Clasa 1 este impartita in 3 subclase: clasa 1.1, clasa 1.2 si clasa 1.3. Fiecare subclasa este compusa din 3 octeti de date. Primul octet al subclasei 1.1 contine informatia referitoare la raportul de aspect al imaginii.
- Clasa 2 contine informatii referitoare la originea semnalului video (din video PAL sau din component), precum si prelucrarile anterioare suferite de semnal. Similar clasei 1, si clasa 2 este impartita in 3 subclase: clasa 2.1, clasa 2.2 si clasa 2.3, fiecare compusa tot din din 3 octeti de date.
- Clasa 3 contine alte informatii referitoare la semnalul video care nu au legatura directa cu modul de afisare. Este compusa dintr-un singur bloc de 24 octeti.

Observatii privind utilizarea informatiilor de semnalizare WSS si VI
1. Informatia de semnalizare WSS este inca larg utilizata in infrastructurile de broadcast. Insa mai important este faptul ca WSS este implementat in toate receptoarele TV moderne care pot comuta automat raportul de aspect in functie de informatia WSS primita.
2. Limitari ale utilizarii semnalelor WSS si VI. Acestea nu pot fi utilizate decat pentru semnale standard definitie (SD) si nu furnizeaza o informative despre continutul imaginii active (mai precis aria acesteia ocupate in ecran).
3. Se recomanda evitarea situatiei inserarii atat a info WSS cat si a info de VI in acelasi semnal (acestea avand o serie de date redundante). Daca insa apare o astfel de situatie, marea majoritate a echipamentelor ignora VI-ul si considera prioritara informatia de WSS.