Loading article…
コンポジットビデオ（ CVBS（コンポジットビデオベースバンド信号またはカラー、ビデオ、ブランキング、同期）とも呼ばれる） [ 4 ] [ 5 ]は、明るさ（輝度）、色（彩度）、同期などの画像情報を1つのチャンネルで送信される単一の信号に組み合わせるアナログビデオフォーマットです。標準解像度テレビで最も一般的に使用されており、SDビデオと呼ばれることもあります。
信号は通常、黄色のRCAコネクタで伝送され、左右の音声チャンネルにはそれぞれ別のコネクタが使用されます。ただし、RCAコネクタ付きのケーブルであれば、どの色でも使用できます。例えば、RGBコンポーネントビデオケーブル（赤が映像、緑と青が音声）を使用できます。業務用機器では、BNCコネクタがよく使用されます。デジタルカメラなどの小型民生機器には、他の種類のコネクタが使用されている場合があります。
コンポジットビデオは、405ライン、525ライン、625ラインのインターレース形式など、複数のライン解像度に対応しています。アナログカラー符号化規格に基づいた3つの主要な地域別バリアント、 NTSC、PAL、SECAMが存在します。同じフォーマットは、モノクロ（白黒）ビデオの伝送にも使用できます。
コンポジットビデオ信号は、カラー画像を再現するために必要なビデオ情報と、ライン同期パルスおよびフレーム同期パルスを1本のワイヤに結合します。カラービデオ信号は、画像の輝度（Y）と、色情報（C）、つまり色相と彩度の組み合わせを伝送するクロミナンスサブキャリアの線形結合です。結合プロセスの詳細は、NTSC、PAL、SECAMシステムによって異なります。[ 6 ]
変調されたカラー信号の周波数スペクトルはベースバンド信号の周波数スペクトルと重なり、分離はベースバンド信号の周波数成分が水平走査速度の高調波に近い傾向があるのに対し、カラーキャリアは水平走査速度の半分の奇数倍に選択されるという事実に基づいています。これにより、ベースバンド輝度信号の高調波の間にある高調波周波数を主成分とする変調カラー信号が生成され、周波数領域で両方が別々の連続した周波数帯域に並んで存在することはありません。信号はコムフィルタを使用して分離できます。[ 7 ]言い換えれば、輝度と色度の組み合わせは確かに周波数分割技術ですが、AM バンドと FM バンドの両方でアナログラジオ局を多重化するために使用されるような典型的な周波数分割多重システムよりもはるかに複雑です。
カラーサブキャリアから生成されたゲート処理およびフィルタリングされた信号（カラーバーストと呼ばれる）が、各ラインの水平ブランキング期間（垂直同期期間のラインを除く）に追加され、クロミナンス信号の同期信号および振幅基準として使用されます。NTSCコンポジットビデオでは、3.58 MHzバースト信号は、基準サブキャリアに対して位相が反転しています（180°位相がずれています）。[ 8 ] PAL では、4.43MHz のカラーサブキャリアが連続するラインで交互に送信されます。SECAMでは、位相情報が関係ないため、カラーバーストは使用されません。
コンポーネント信号を組み合わせて複合信号を形成する際にも同様の現象が発生し、ドットクロールと呼ばれる市松模様状の映像アーティファクトが生じます。ドットクロールは、信号の色度成分と輝度成分の相互変調によるクロストークによって生じる欠陥です。これは通常、色度が高帯域幅で伝送され、そのスペクトルが輝度周波数帯域にまで及ぶ場合に発生します。コムフィルタは、信号を分離し、複合ソースからこれらのアーティファクトを除去するために一般的に使用されます。Sビデオとコンポーネントビデオは、コンポーネント信号を物理的に分離しているため、この問題を回避できます。
ほとんどの家庭用アナログビデオ機器は、信号を（おおよそ）コンポジット形式で記録します。たとえば、レーザーディスクやタイプCビデオテープは、変調された真のコンポジット信号を保存しますが、消費者向けビデオテープ形式（ VHSやベータマックスなど）や商用および産業用テープ形式（U-maticなど）は、 FMエンコードされた修正コンポジット信号を使用します（一般にカラーアンダーとして知られています）。[ 9 ]業務用D-2ビデオカセット形式は、サンプリングされたアナログコンポジットビデオ信号を磁気テープにデジタル保存します。手頃な価格の高速アナログ-デジタルコンバータの登場により、1980年代以降、リアルタイムのコンポジットからYUVへのサンプリングデジタルサンプリングが可能になり、2010年代以降、生の波形サンプリングとソフトウェアデコードが可能になりました。[ 10 ]
コンポジットビデオを使用すると、テレビ画面に表示される映像に、いわゆる拡張機能を多数伝送できます。テレビ画面はコンポジットビデオ信号の垂直ブランキング期間を隠すため、これらの拡張機能は信号の見えない部分を利用します。拡張機能の例としては、テレテキスト、クローズドキャプション、番組タイトルに関する情報、テレビがNTSCの色相のずれを自動的に補正できるようにする基準色セット、4:3と16:9の表示形式を切り替えるためのワイドスクリーン信号（WSS）などがあります。
家庭用アプリケーションでは、コンポジットビデオ信号は通常、RCAコネクタ（通常は黄色）を使用して接続されます。多くの場合、右と左のオーディオチャンネル用にそれぞれ赤と白のコネクタが付属しています。BNCコネクタと高品質の同軸ケーブルは、プロのテレビスタジオやポストプロダクションアプリケーションでよく使用されます。BNCコネクタは、初期の家庭用ビデオデッキでもコンポジットビデオ接続に使用され、多くの場合、オーディオ用にRCAコネクタまたは5ピンDINコネクタが付属していました。BNCコネクタは、第一世代のビデオデッキに搭載されていたPL-259コネクタよりも後に登場しました。
ビデオケーブルはインピーダンスが75オームで、静電容量が低い。一般的な値は、HDPE発泡誘電体精密ビデオケーブル の52 pF/mから固体PE誘電体ケーブルの69 pF/mまでである。[ 12 ]
コンポジット信号とSビデオ信号のアクティブイメージ領域は、720 × 576 i25 PALと720 × 480 i29.7（または720 × 488 ）ピクセルでデジタル保存されます。これは信号全体を表すものではありません。ハードウェアは通常、垂直ブランキング間隔（VBI）を含むカラーサブキャリア周波数の4倍（4fsc）でサンプリングします。追加のVBIスペースを備えた放送出力画像に使用されるのは、市販のビデオキャプチャデバイスのみです。高速ADCによる直接サンプリングとソフトウェアによる時間ベース補正により、オープンソースのCVBS-Decode [ 10 ]のようなプロジェクトでは、コンポジット信号全体を保持し、完全な表示と検査を可能にする4fscストリームのようなD-2を作成できるようになりました。これは、標準的なコンピュータで、またはDACを介してカラー画像にクロマデコードされ、テレビに再生されます。