Bandwidth

Data la crescente richiesta di chiarimenti circa la cosiddetta “Bandwidth” in mail privata e/o su Avforum, ho pensato di riassumere alcuni concetti fondamentali sia per i newbie che per gli appassionati più incalliti scusandomi fin d'ora per eventuali refusi e/o svidte dovute alla fretta.

Evitando di riportare per intero l’equazione che porta alla conoscenza della larghezza di banda di un segnale video, ricordiamo soltanto che la frequenza più alta contenuta in un segnale video, e quindi nella larghezza di banda dello stesso segnale, è in funzione del numero di linee di scansione e del refresh.

Quello che spesso molti dimenticano è che i circuiti che processano i segnali video necessitano di maggiore “bandwidth” della “bandwidth” del segnale processato, al fine di minimizzare la degradazione del segnale e la risultante perdita di qualità dell’immagine.
Il surplus di larghezza di banda che devono avere i circuiti di processamento rispetto alla più alta frequenza fornita dal segnale processato, è direttamente connessa ed in funzione della qualità desiderata.
Per calcolare tale surplus, poniamo le seguenti condizioni:

Lb = Larghezza di banda del segnale processato
Lb -3dB = Larghezza di banda minima (-3dB) ammissibile per il circuito
A (dB) = attenuazione

A = 20log[1/(1+(Lb/Lb -3dB)2)5]

Tale equazione fornisce i seguenti risultati:

ove desiderassimo tenere l’attenuazione del segnale a meno di 0,1 dB, allora il circuito di processamento del segnale dovrà avere una larghezza di banda circa 6 volte e mezzo la più alta frequenza del segnale processato perché avremo:

Lb -3dB = Lb x 6,55 (minima larghezza di banda per una attenuazione inferiore a 0,1 dB)

ove desiderassimo tenere l’attenuazione del segnale entro 0,5 dB, allora il circuito di processamento del segnale dovrà avere una larghezza di banda circa 3 volte la più alta frequenza del segnale processato perché avremo:

Lb -3dB = Lb x 2,86 (minima larghezza di banda per una attenuazione inferiore a 0,5 dB)

Ora, poiché i circuiti integrati introducono nel percorso del segnale diverse oscillazioni della larghezza di banda, i risultati ottenuti dalle equazioni suesposte vanno moltiplicati per un fattore di 1,5 per assicurarsi che la attenuazione massima venga mantenuta anche nelle peggiori condizioni.

Quindi avremo:

Lb -3dB Nominale = Lb -3dB x 1,5

Per esempio, prendiamo un segnale progressivo SVGA di 1056 x 625 avente 800 pixels orizzontali attivi, 600 linee verticali attive e 76 Hz di Frame Rate e 47.5 Khz di Freq. Orizzontale. La massima frequenza di questo segnale sarà pari a 17.6.
Applicando le formule suesposte, per riprodurre tale segnale senza perdita considerevole di qualità, il circuito di processamento dovrà essere capace di una Banda passante pari a:

Lb -3dB = 17.6 x 2,86 = 50.336 (minima larghezza di banda per una attenuazione < 0,5 dB)

Da cui:

Lb -3dB Nominale = 50.336 x 1,5 = 75,504 Mhz.

Per processare il segnale ipotizzato senza perdita di qualità, quindi, dovremo disporre di un circuito capace di 75.504 Mhz.

Da quanto detto ed al fine di rendere le cose più semplici, si può desumere che la Larghezza di banda necessaria in Hz è pari a:

Banda Passante = 1,5 x Fv x R

Ove

Fv= Frequenza di scansione verticale

R= Risoluzione totale di punti (numero di linee per numero di punti);

Quindi, ad esempio un segnale formato da 1440 punti su 576 linee orizzontali 50 volte al secondo necessita di una banda passante di circa 62 MHz per poter essere riprodotto con una attenuazione accettabile.

Spero di aver contribuito ad “incasinare” le idee
:) ;)

B*R*A*V*O*

Finalmente ho la risposta che mi serviva!!!

Ciao!

Citazione:

---

Originariamente inviato da LucaV
Data la crescente richiesta di chiarimenti circa la cosiddetta “Bandwidth” ...
Spero di aver contribuito ad “incasinare” le idee
:) ;)

---

Tra i pattern del costruendo DVD Video Tester
e' presente uno dedicato alla bandwidth che permettera' di capire
semplicemente guardando il monitor se la banda passante
sia sufficiente oppure no, fattore che puo'
in sostanza anche rivelare la differnza qualitativa
tra un collegamento S-Video ed uno RGB.




Ciao
linomatz

Ciao Lino,
non mi hai ancora detto di cosa hai bisogno nell'ambito della relaizzazione del DVD, ovvero in che cosa posso esserti utile (non mi parlare di authoring - sebbene comprenda che riveste un ruolo fondamentale - perchè non ne capisco nulla).
Ne parlammo a suo tempo ma non ne ho saputo più nulla.
Salutoni
Luca

p.s.: può interessarci il fatto che il famigerato Digital Videoessentials che doveva uscire da un bel pò ed è stato più volte rimandato, in data odierna è stato cancellato dalla lista dei pre-order di amazon perchè rimandato a data da destinarsi.
Forse facciamo prima noi.
Saluti

Come mi ha fatto giustamente notare l'ottimo Romano (al quale non sfugge nulla) il copia/incolla effettuato nella redazione del post sulla Banda Passante ha modificato alcuni numeri e simboli in apice e/o pedice, riportandoli sullo stesso livello degli altri.

Riporto la versione del testo corretta.

***************
...cut...

A = 20log[1/(1+(Lb/Lb -3dB)^2)^5]

...cut...

******************

Scusate il refuso.
Saluti
Luca