Fundamentos del Procesamiento de Señales de Video: Luminancia y Crominancia

Procesamiento de la Señal de Video

El detector de video proporciona la señal de video compuesta, la cual incluye la información de sincronismos, la información de luminancia y la información de crominancia. La salida del detector de video se separa para recuperar, por un lado, la señal de luminancia y, por otro lado, la señal de crominancia.

Ambas señales se procesan por separado y se realizan las siguientes funciones básicas:

• Señal de Luminancia: Permite adecuar la señal al nivel necesario para que el circuito matriz pueda utilizarla.
• Señal de Crominancia: Aparte de amplificarse, debe pasar un proceso de decodificación y demodulación PAL para recuperar las señales diferencia de color que se aplican al circuito matriz.
• Circuito Matriz: Se encarga de recuperar las señales RGB originales.

Proceso de la Señal de Luminancia

En los receptores en blanco y negro, la señal de salida se aplica directamente al tubo de imagen. En cambio, en los receptores en color, la señal de luminancia recuperada se entrega al circuito matriz.

Proceso de la Luminancia en los Receptores en Color

Los circuitos de luminancia se encargan de extraer de la señal de video compuesta la información de los niveles de grises de la imagen. En la estructura básica del sistema de procesado de luminancia se diferencian 3 bloques:

1. Eliminación de la señal de croma
2. Retardo
3. Amplificador de luminancia

Procesamiento de la Señal de Crominancia

Es necesario extraer la señal de crominancia mediante un filtro de paso banda centrado a la frecuencia subportadora de color (4,43 MHz).

Las etapas clave en el procesamiento de la crominancia son:

• La señal de crominancia se amplifica mediante el amplificador de croma.
• El decodificador PAL separa las señales diferencia de color de la señal de croma.
• Las señales diferencia se demodulan para obtener las señales diferencia de color sin modular.
• De las señales de crominancia se extrae la señal de sincronismo mediante el amplificador de burst. Esta señal se envía al circuito supresor de color, encargado de bloquear el amplificador de croma.
• Es necesario regular la ganancia del amplificador de croma mediante un Circuito de Control Automático de Color (CAC) que mantiene un nivel de salida constante.
• Recuperar la señal de sincronismo enviada por el emisor, necesaria para la sincronización del oscilador local de la portadora de color.

Separación de la Señal de Color

Existen dos formas de realizar la separación de luminancia de la crominancia:

1. Utilizando un filtro paso bajo para la señal de luminancia y un paso banda para la señal de crominancia.
2. Mediante filtros peine (comb filters).

Filtros en la Separación

Es posible separar la información de luminancia de la de crominancia:

• Para la luminancia, se elimina la frecuencia subportadora mediante un filtro paso bajo; también se puede utilizar un filtro trampa.
• Para extraer la señal de croma, se elimina la información de baja frecuencia mediante un filtro paso banda.

Filtros Peine

La mejor manera de separar la señal de luminancia y la señal de crominancia es utilizando un filtro peine, también llamado filtro comb.

Amplificador de Croma

Se encarga de amplificar la débil salida de crominancia procedente de la salida del detector. El amplificador de croma está compuesto por:

• Un sistema de control automático de crominancia (CAC), cuya misión es asegurar un nivel constante de la señal de crominancia. La señal de CAC se obtiene comprobando el nivel recibido.
• Cuando el amplificador de croma deja de actuar, es porque se realiza un circuito supresor que inhabilita la amplificación del amplificador de croma.

Amplificador de Puerta

El burst se separa del resto de la señal de video con un amplificador de puerta que solo actúa ante la señal del burst. Para realizar esto es necesario:

• Un procesador de sincronismo que reciba el impulso de retorno de línea retardado.