Vídeo consolas,  la micro-computación, LA PC, Espacios de color, SMTPE, NTSC, PAL, EBU, REC709, FGPA, el Open Scan Converter y muchos más.

En nuestra extraña realidad y por estos tiempos son populares algunos  video influencers, de origen anglo, que alegan realizar unos «análisis técnicos» (tech-review), conocidos desde este blog como re-vendedores o pos-marketters. Producen vistosos vídeos con  «pseudo-Análisis», replicados por un gran número de espacios de reventa o  portales-pastiches de la web. Como productos en vídeo no son distintos a los espacios de promoción, propaganda y  venta de la TV por Cable, y no aúnan esfuerzos en ahondar en la naturaleza de las señales de vídeo ni el color, mucho menos ciencia ni tecnología.

Como bien anotó un gran conocedor de estos temas mundanos y viejos, muy cercano al blog: «..¿insinuando que los análisis técnicos no son técnicos?….¿y que solo son pseudo-conceptos más fáciles de consumir que la estricta y rigurosa realidad?……o sea….¿tecno-patrañas diseñadas para soportar escasos esfuerzos de productos comerciales?»

La presente entrada estará desarrollada como un RELATO, no pretende apuntar con un dedo a quienes abusan de emplear tan dudosas prácticas mercadotécnicas. Será un repaso de varias entradas en tecnologías en vídeo y color, abusando un poco de una computadora dedicada al entretenimiento la  SEGA DREAM CAST (DC), y el OPEN SOURCE SCAN CONVERTER (OSSC), y como un eje central comparativas e historias de la PC y la TV.

De ante mano advierto que la entrada contendrá lo mínimo, y no dudaré en invitarlos a repasar los contenidos del blog y ese  HIPERTEXTO de la WWW, o esa parte superficial de la Internet que solemos usar.

El blog no es centrado en productos, su análisis, ni revisión por tanto NO propicia: el pos-mercadeo ni la re-venta. Tampoco es centrado en autores, productores ni una «industria»,  NO propicia: chamanismo, sectarismo, fanboyismo, superstición ni superchería.  Es dedicado al relato del agua que moja, una invitación abierta al público latinoamericano a re-construir la realidad mediante la tecnología, ingeniería y ciencia.

Lean con cuidado aquellos textos con vocablos como: «fenomenal», «mejorado», «sólido», «aumentado», «alta calidad»,»favorito», «mejor rendimiento», «bonito», «deslumbrante», «bello», «asombroso» «enriquecido»,»espectacular», «el mejor», «mejorado», «brillante», «ambicioso, «revolucionario», etc. Son vocablos que nunca usaría un analista técnico, menos en ciencia, son vocablos usados por un vendedor. 

Resumen:

Leyendo las entradas previas podrán comprender los temas expuestos del apartado, pero no desistan en la medida en que agregue nuevos temas al relato  los  trataré con un mayor detenimiento.

La entrada estará dividida en 6 partes destinadas a variados resúmenes exploratorios en temas de vídeo.

• Parte 1: Corresponde a varios relatos introductorios con el fin de separar algunos principios de la TV y la PC.
• Parte 2: Variadas introducciones a los lineamientos, acuerdos y estándares en video diferenciando la TV y la PC.
• Parte 3: Una muy breve introducción a la generación artificial de imágenes en computadoras de entretenimiento los «Tile/Sprites» y los sistemas «2D-3D», separando algunos temas de hardware real versus los sistemas de emulación de software de viejas máquinas.
• Parte 4: Temas generales sobre la computadora de entretenimiento Sega Dreamcast, diferenciando temas EDTV y VESA VGA, limitados por la información existente.
• Parte 5: Temas introductorios a los dilemas y principios de conversión de imagen entre los formatos analógicos y los binarios (HDMI). Las bases son introductorias a quienes posean curiosidad en replicar tales sistemas.
• Parte 6: Regresamos al tema de la DC extrapolando o elucubrando ideas desde las Resoluciones personalizadas VESA. Deberemos repasar las bases generales de las «señales de video» y posteriormente los cómo desde el VESA podemos definir resoluciones arbitrarias fuera del VESA DMT. Cerrando con los dilemas de asumir desde tales ideas hacia las pseudociencias en temas de video.
• Parte 7: El cierre de la entrada con una breve y muy general moraleja.

El tesoro del saber retro NO cobra membrecías ni accesos anticipados, (no es una secta), los individuos o grupos que posean un acceso a internet poseerán acceso libre a todos sus contenidos. Igualmente, todos son libres de compartir, contrariar, subvertir e increpar; solicitando las correcciones y aclaraciones que consideren pertinentes. Insistiendo no es dedicado a reventa de productos ni propaganda, ni se ofrecen comparativas de software ni de hardware. Es centrado en los ¿cómo, por qué, tímido quién, qué, cuándo? como una invitación a la episteme o ciencia.

PARTE 1: VARIOS RELATOS SOBRE PC Y TV

La  TV de rayos catódicos es muy previa a cualquier computadora digital desarrollada por la humanidad. 

En  CRT RGB, describo de manera didáctica el CRT y los métodos para transmitir la información a este viejo dispositivo electrónico.

Las imágenes vistas en CRT son realmente un producto del recorrido de un haz (RAY) de cationes (CATODE) (electrones acelerados) al interior de un tubo en vacío (TUBE), los cuales son guiados recorriendo la pantalla transversalmente de izquierda derecha como líneas horizontales descendientes impactando sobre un material  con una base de fósforo. El electrón al impactar obliga al fósforo a emitir FOTONES o partículas responsables de la luz visible  (Los fotones son un tipo de partículas intermediarias en los  fenómenos electromagnéticos).

En la TV lo primero fue definir, o estandarizar,  la velocidad (frecuencia) y el sentido del viaje  de los cationes, o barrido = Sincronizar. Los sincronismos tanto horizontales como verticales los encontraremos relacionados con la frecuencia de la tensión variante (Voltaje o FEM) de la toma de alimentación, los famosos 60 y 50 Hz.

Con el fin de dar paso a la TV en color fue necesario re-configurar la vetusta TV monocromática mediante un nuevo espacio de color. Aquella transformación de color contiene la información de señal  la TV monocrómatica renombrada como LUMA,  sumando dos señales de CROMA resultantes de  las diferencias entre (AZUL – LUMA ) y (ROJO – LUMA ). El transportar el CROMA sobre el LUMA o esa imagen monocromática implica un intrincado mecanismo matemático, modulación de cuadratura, combinando los componentes de CROMA a una elevada frecuencia (subportadora). 

El  vídeo compuesto  (CVBS) es resultado de la suma de la señal de imagen o los electrones emitidos desde la cámara amplificados, con la señales de sincronización horizontal y vertical. La imagen observada en la pantalla es  conformada desde  centenares  de micropuntos, cada uno con un color bien sea  ROJO, VERDE o AZUL, desde los anglicismos como RED, GREEN and BLUE o cortamente RGB. La imagen NO es transmitida como una foto entera sino que es divida en dos cuadros o campos dibujados consecutivamente, imagen ENTRELAZADA.

El CVBS o vídeo compuesto es modulado en AM, agregando la señal FM de audio, de tal manera eran transmitidos como una única onda electromagnética  (Radio frecuencia o RF), bien sea en muy alta frecuencia o ultra alta frecuencia (VHF o UHF).

Digno de tal enredo: la superchería que consiste en asumir  unas inexistentes  240 líneas horizontales progresivas omitiendo a capricho, propósito, conveniencia y sesgo (cognitivo) la existencia del sistema NTSC 525@29,97;  el vulgarmente llamado 240p. En 240p – TV CRT, Video compuesto, S-Video, una larga entrada para exponer mayores detalles en los principios de la TV CRT y el vídeo primitivo en vídeo consolas.

Aprovechando el desarrollo del MICROPROCESADOR al mismo tiempo vimos el desarrollo de Computadoras Personales (PC) dedicadas al entretenimiento mediante  vídeo juegos (Fairchild Channel F y Atari 2600), y las Computadoras Personales en los hogares dedicadas al proceso algorítmico y los aplicativos = (Altair, Apple, Sinclair Research, Amstrad , BBC micro, etc.). Ambos tipos de máquinas son realmente microcomputadoras o micrordenadores. Vimos un repentino auge de aquel conjunto heterogéneo de computadores personales, tímidos  rivales de grandes computadores mainframes, aparatosas máquinas condenadas a vivir en grandes bodegas.

<<La palabra «computare» –»com» significa junto- también quería decir calcular.  En  España se lo llama algo completamente diferente: ordenador, un galicismo derivado de «ordinateur«, como se le dice a la computadora en francés, palabra que a su vez proviene del latín «ordinator«.>>
¿De dónde surgió la palabra “computadora”? https://www.bbc.com/

Ambos tipos de  microcomputadoras arribaron a los hogares de sus usuarios y debieron en primera instancia aceptar la TV CRT como su medio de salida de vídeo. Las máquinas de juegos de vídeo fueron las que tuvieron que ser adaptadas a la forma tan particular de trabajo de la TV primitiva. Como resultado las maquinas de entretenimiento electrónico primitivas fueron conectadas a las TV mediante el RF o el CVBS. En los juegos de vídeo primitivos la imagen en pantalla es planteada  como símbolos (semiónes), sometidos a continuos ruidos productos de las modulaciones del croma como color en pantalla, y limitados por la escasa resolución de la TV CRT.

En COMPUTADORAS PRIMITIVAS Y VÍDEO CONSOLAS + PERIFÉRICOS – Introducción a los temas  Repasáremos sin misticismo mercantil, ni animo de venta, las arquitecturas de computadores con un mayor detalle,  y cómo todo aquello conectado al microprocesador es periférico al  mismo.

La TV CRT ofrecía y ofrece muchas restricciones a la legibilidad de los textos en la implementación de algoritmos y en los primeros «aplicativos» en software, por lo que rápidamente retomamos aquellos viejos equipos especializados de salida de vídeo rescatando las  ideas del MAINFRAME y su TERMINAL INTELIGENTE DE VÍDEO. Eliminamos toda esa parafernalia de decodificadores de la TV, en especial ese odioso CVBS, ofreciendo una entrada directa de la señal de vídeo, además de las señales de sincronización.  Un caso similar le observaremos en las máquinas de árcade, habitantes de esos antros de vicios y juego del pasado siglo XX.

Con el surgimiento de la microcomputadora vimos a uno de los grandes fabricantes de los mainframes,  la IBM, lanzarse a la feroz competencia de los microcomputadores de los hogares y en las pequeñas oficinas. En 1981 surge la IBM-PC, un modelo a copiar por  variados tipos de fabricantes de microcomputadoras, surgiendo desde ellos los  CLONES-IBM-PC.  Pero, finalizando los 80’s del siglo XX por culpa de numerosos descuidos, IBM pierde la potestad de la IMB-PC frente a los fabricantes de clones, resultando en nuevos  estándares o acuerdos en la fabricación de microcomputadoras, nace «LA PC» desde variados consorcios.

[Deseo resaltar el siguiente punto: toda computadora moderna es personal y para colmo es microcomputadora. Es personal puesto que puede ser usada por una persona y transportada por una persona, además por ser diferente al mainframe. No se detiene allí, toda computadora al emplear un microprocesador es una microcomputadora.]

MEMORIA PROTEGIDA Y VIRTUAL – DESDE LA IBM-PC, MS-DOS e INTEL 80286. Repasamos la historia de la IBM-PC y largas líneas de los dilemas de su evolución en referente a su nula capacidad de proteger los datos de la memoria.

VÍDEO JUEGO, EL MARKETING DE EXCLUSIÓN DESDE LA COMPATIBILIDAD, recordaremos los porqué las PC son compatibles y las vídeo consolas forzosamente compatibles, y los cómo nos será posible vender lo incompatible como lo «Exclusivo».

NOTA IMPORTANTE ANTES DE CONTINUAR: Una vez repasada la historia y para no complicar la redacción la abreviatura «PC» se referirá a las máquinas computadoras bajo el cumplimiento del estándar forma factor ATX (Advanced Technology eXtended)  desarrollado por INTEL en el año 1995, o PC-ATX. En las cuales incluiremos arbitrariamente las XT, AT, las  «mini» y «nano» ATX, iATX, etc.  Lo cual es acorde a lo que entendemos como el mercado contemporáneo de computadores personales.

La imagen en  TV y en la PC

[Un breve resumen necesario para separar temas de resolución de imagen]

La PC  tomó como suya la imagen matricial o IMAGEN RÁSTER,  puntos consecutivos y numéricos conteniendo información de intensidad y de  color, los famosos PÍXELES, como una manera de almacenar y representar imágenes. Los pixeles como información son más fáciles de almacenar y transportar como pulsos de tensión encendido o apagado (ON u OFF = Bites).

En las computadoras primitivas los pixeles como puntos de información tienen su origen en un almacenamiento como  “información” eléctrica de apagado o encendido (on-off) registrado en una matriz de memoria RAM o ROM. Es importante comprendamos, tales «pixeles» o puntos de información binaria + eléctrica no poseen una forma «grafica = física» son un abstracto de información, ¡Simplemente no son cuadrados, rectangulares, circulares ni un largo etcétera! ¡Mucho menos poseerán una relación de aspecto! 

Vimos el surgimiento de variados tipos de periféricos, evolucionando para representar un mayor número de colores con el avanzar del tiempo (desde la IBM: CGA, EGA, MCGA, VGA etc.); en un primer paso mediante una limitada paleta de colores simultáneos, y finalmente  almacenada  como bancos de valores de colores Rojo-Verde-Azul (RGB).

Imagen bitmap. Fuente imagen Wikipedia.

La TV CRT infortunadamente no evoluciona a la par que la PC, y solo hasta el final del siglo XX vimos el surgimiento de nuevos estándares en la trasmisión de la imagen en alta resolución y la televisión digital,  aferrándose con más fuerza a aquellas odiosas transformaciones de LUMA (sistemas de diferencias de color), y manteniendo dos componentes del  CROMA. Gracias a aquellas evoluciones particulares la TV y la PC toman caminos muy separados en su interpretación de la imagen, asumiendo estándares diametralmente diferentes.

 En la PC vemos la resolución de imagen ráster, números fijos,  estándares de valores de pixeles verticales por los horizontales.  Mientras que en la TV solo definimos la RESOLUCIÓN acordando el número de líneas horizontales capturadas y visualizadas por fotografia.

Fuente de la imagen https://www.wikiwand.com/en/Video_camera_tube

En una cámara analógica CRT al igual que la TV CRT se debe guiar un rayo de electrones recorriendo una película de puntos  foto conductores de izquierda a derecha, arriba abajo. Fuente de la imagen britannica.com

En la TV las razones son simples, la cámara CRT primitiva no poseía como tal puntos similares a un píxel, solo líneas de micro-puntos de material fotoconductor activado al paso del rayo de cationes, y en la pantalla en la TV les observaremos como el  aumento o la disminución de los electrones impactando el fósforo.

Es muy importante diferenciar la «TV de Resolución mejorada» (desde antaño llamada como «alta definición») de la «TV digital», la segunda contiene a la primera, pero la primera puede darse sin la segunda. En palabras claras, puedes tener una mayor resolución como la suma de las líneas horizontales sin que sea requerida la codificación a valores 1 y 0, o digital de la información. Infortunadamente la resolución mejorada «analógica» sólo existe como historia  de viejos experimentos y demostraciones en países como Inglaterra, Francia, Estados Unidos,  Japón y Alemania. Resultados de aquellos experimentos encontraremos la EDTV, tema que revisaremos al llegar a la señal de vídeo de la Sega Dream cast.

Más información en:

https://en.wikipedia.org/wiki/Analog_high-definition_television_system

LA CÁMARA: Vídeo juegos, matemática y lenguaje un repaso a los mecanismos de la física de la cámara, la “cámara” en el software lúdico (ecuaciones) y algunos principios básicos de la  cámara en la narrativa del cine primitivo.

Una nota importante sobre la resolución de la TV CRT

La resolución de imagen de la TV CRT  debería entenderse por el número de líneas activas y visibles, respetando la relación de aspecto (4/3 o 4:3) y el sistema de entrelazado de imagen (2:1) desde el video compuesto modulado, proviniendo como señal de radio frecuencia. Tales requisitos base no simplifican el problema de «determinar la resolución en la TV CRT», por el contrario lo pone en bandeja de plata a cientos de mitos y especulaciones. Con la llegada de la EDTV se establecería una resolución estandarizada de líneas visibles y activas progresivas EDTV 480p y EDTV 576p, desde aquellos los modos  estandarizados y entrelazados SDTV 480i y SDTV 576i, y como legado un gran agujero  negro de sin sentidos de resoluciones «ráster» para la TV CRT y por consiguiente ese dilema de interpretación de «pixeles», los cuales son completamente inexistentes en una pantalla de tubos. Solo encontraremos puntos de color y pixel como información digital en una TV CRT finalizando la década de los 90s del siglo XX.

Confundir la imagen «ráster»  o «Mapa de Bits» en la PC con la» imagen de TV» es solo un resultado esperable de la incorporación reciente de la TV digital en los hogares. No solo se detiene allí, igualmente, son confundidas las frecuencias de los cambios de las líneas horizontales, referencia de la señal de vídeo, muchas veces incompatibles entre ambos sistemas aun en el papel.

[Lo importante es comprender que en la TV CRT no existen los pixeles, menos resolución de ancho por alto. En la TV la resolución es dada por la capacidad de capturar líneas de vídeo y mostrarlas en tiempo real.]

PARTE 2: LA TV Y LA PC – SEÑALES Y COLORES

[Es hora de explorar tanto los temas de imagen, al mismo tiempo temas de color]

Nota importante: Los principios de la forma de la señal los exploráremos hasta el último apartado.

Video Graphics Array o VGA  desde la PC

El monitor VGA fue originalmente diseñado para mostrar imágenes provenientes de una microcomputadora tipo IBM-PC (AT, XT clones una moderna basada en  Intel ATX)  en la cual hemos instalado un adaptador o tarjeta  VGA. En el adaptador VGA encontraremos una región de memoria  de acceso aleatorio de video (RAM) conteniendo los pixeles REALES = o aquellos puntos de información apagado y encendido (ON-OFF) de información Rojo, Verde y Azul (RGB). A la RAM se acopla un conversor digital y analógico = DAC requerido para enviar la información hacia el monitor.

El adaptador  o periférico VGA transmite imagen línea a línea progresiva horizontal leyendo del RAM+DAC hacia monitor VGA CRT, mediante 5 conductores eléctricos separados como señal analógica (Cable VGA) y colores RGB, y sumaremos dos señales de sincronización separadas generadas desde el adaptador VGA.

En resumen: La PC tomaría para sí como base el RGB  en su forma analógica, y suma dos señales de sincronización Horizontal/Vertical o RGBHV, acordando un estricto conjunto de resoluciones base.

Como base de los colores a representar VGA  adoptó el sRGB promovido desde los fabricantes norteamericanos Microsoft y Hewlett Packard (HP) en el año 1996; y posteriormente asumido desde la IEC 61966-2-1:1999.  Desde entonces, el sRGB  ha sido el estándar en las PC en la representación de los colores.

Fuente de la imagen: https://www.zephray.me/post/vga_cga/

En la transmisión de la señal ANALÓGICA VGA. La información de la señal de vídeo es «analógica», mientras que los pulsos de sincronización mantienen formato TTL de 5 Voltios. Las sincronizaciones verticales y horizontales se mantienen separadas.  Se mantienen 3 conductores que transmiten la señal en 3 componentes de color ROJO+VERDE+AZUL, pero los valores son generados como números enteros desde los  8 bits de 0 a 255.

La antigua TV de rayos catódicos o CRT

Por el contrario la TV CRT fue diseñada para mostrar imágenes emitidas desde antiguas televisoras en radio frecuencia (RF), transmitiendo TV hacia amplias zonas geográficas. La imagen es el resultado de lo capturado desde una cámara igualmente CRT, desde un sistema de producción de TV CRT.  Con el fin de trasmitir imagen como una señal RF se dio paso al “Composite  Video Baseband Signal” = CVBS = Video compuesto.  El Video compuesto, compone (redundancia) la información de color y las señales de sincronización en una sola señal.

El CVBS es modulado en AM (sumando más ruido) y el Audio en FM (audio capturado por micrófonos).  El resultado es una imagen ENTRELAZADA llena de “mucho” ruido.

La  TV del continente americano asume señales y colores desde la interpretación del NTSC, o realmente derivados de las patentes del fabricante privado norteamericano la RCA (Radio Corporation of America). En el continente europeo desde el PAL mediante acuerdos de los diversos fabricantes. El mercado  japonés no asume el NTSC en un 100%, lo reconstruyen como NTSC-J, realizando ajustes particulares y manteniendo una interesante compatibilidad con el sistema americano.

En resumen en la TV desde la perspectiva de  la Televisión de Resolución Estándar o SDTV tenemos:

NTSC (60hz): 525 líneas de señal o información de las cuales un fotograma se divide  en dos campos de *por lo menos 240 líneas de  imagen => 240+240 = SDTV 480i información de imagen (cambiando cada campo a razón de  60 Hz), dibujando 29.97 cuadros por segundo.

PAL (60hz): 625 líneas de señal o información de las cuales un fotograma se divide  en dos campos de por lo menos 288 líneas de  imagen => 288 +288 = SDTV 576i información de imagen (cambiando cada campo a razón de  50 Hz) , dibujando 25 cuadros por segundo.

¡Nota importante de «por lo menos»!

Lo único fijo es la información de imagen tomemos  NTSC 525@29,97FPS. La mitad de esa información 525/2=262.5 es un campo de imagen y de esos solo se nos exigirá para cada campo 3 líneas para la sincronización vertical, podrías sumar 3 líneas previas y tres líneas posteriores (Igualación, por favor observen la imagen inmediatamente superior), para un total de 9 líneas de espacio de sincronización vertical VBLANK. Aquello nos  deja 262.5-9=254 líneas que podrías usar como activas o imagen, sin embargo la TV CRT está limita da por una zona de seguridad, por lo que generalmente solo puedes observar 224 líneas. No necesariamente tendremos 240 líneas por cada campo y no necesariamente tales líneas serán visibles, pueden ser completamente a negro, cada una con su señal de sincronización horizontal y tensión a negro siempre que completemos las 525 líneas de información.

Nota para los muy curiosos: Para el intervalo VBLANK la longitud esperada se encuentra entre del 0.05% hasta  0,08% del total de las líneas de información del fotograma (NTSC 525 y PAL 625). Por simplicidad en algunos textos he consignado que la longitud en líneas de información del VBLNAK es de (NTSC 525- SDTV 480)/2=22,5; que encontraran superior al rango esperado 0,05*525/2<0,08*525/2<22,5 o  13,125< 21<22,5,

Recuerden que las señales de sincronización se relacionan con la frecuencia de cambio de la tensión de alimentación de cada zona o región. Encontraran PAL-M (PAL60 Brasil) y el PAL-N de 60 Hz (Argentina, Paraguay y Uruguay), con 525 líneas de información .. etcétera.

Encontrarán uno que otro gregario, desde un grupo de despistados, que nombran cosas como «corriente alterna», lo cual  NO es «correcto». Una «fuente de corriente» mantiene la «corriente fija», lo más fijo posible mientras la «tensión/voltaje» varía. Es tensión alterna, porque lo que varia es el nivel de tensión en el tiempo, con un valor fijo «entre valores de máximos y mínimos (con valor absoluto medible o un valor cuadrático medio, etc). Es decir que  si le conectamos  una resistencia la corriente variará (en sus valores máximos y mínimos); podrá ser menor o podrá mayor, siguiendo la relación VOLTAJE = CORRIENTE * RESISTENCIA.

Ecología, ceniciencia y vídeo Juegos. VOLUMEN 1: “LA ENERGÍA ELÉCTRICA”

Deseo enfatizar, la TV CRT COLOR producen una imagen ruidosa de puntos de colores resultado de rescatar el R’G’B’ capturado por una cámara CRT, transmitido mediante RF y desde un complejo  proceso matemático de modulación (modulación de cuadratura), con una notable perdida del color verde (G) en favor de mantener la señal monocromática de la antigua la TV CRT predecesora, la cual se mantuvo vigente hasta finales de los 80s del siglo XX (y que  se conserva en aquellos sistemas  obsoletos de CCTV = vigilancia mediante cámaras analógicas).

Comparativa de “sprite” emulado al centro vs imagen de una TV CRT COLOR (mascara de sombras) desde RF a izquierda y derecha.

Regentes de los estándares en los sistema de vídeo 

Dentro de los regentes, asociaciones de fabricantes, de los estándares más relevantes a los temas a abordar encontrábamos:

•  En la TV NTSC, Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE)
• En la TV PAL mediante la European Broadcasting Union (EBU)
• En la PC a la Video Electronics Standards Association (*VESA)

Debo hacer una anotación dado que soy requerido por la inquisición desde varios puntos geográficos del «mundo plano» del pastiche y su pseudo-analista (algunos de origen anglo):  La VESA nace en 1988, desde la NEC, con el fin de promover nuevos modos VGA, superiores o SVGA. La VESA NO inventó el VGA, de la misma manera EBU no inventó el PAL y SMPTE no inventó la TV NTSC ⇒ ello debe quedar muy claro.

Colores en la TV y la PC

Bastante previo al relato de las evoluciones  particulares de las maquinas computadoras en el hogar vimos el surgimiento de los estándares para la representación de los colores. Recordemos que un estándar es un punto base o de comparación en la fabricación surgida desde grupos de personas a nivel gubernamental o privado, y como partes interesadas (reciben beneficio o perjuicio), y aplicadas al COLOR nos permiten acordar y asegurar una salida similar en diversos dispositivos de vídeo.

Similar a las señales de vídeo la TV y la PC parten de interpretaciones diferentes de lo que entendemos como COLOR. En las primeras debidas a las limitaciones de las señales basadas en LUMA y CROMA (diferencias de color), y en la PC dada esa obsesión por imitar y representar lo visto en pantalla como una imagen impresa en papel (u otro formato físico real).

La base de COLOR  común de la TV y la PC son los trabajos de la «Comission Internationale de l´Éclairage» (CIE) de 1931, el XYZ. La CIE partió del ojo humano. El ojo humano NO observa en un RGB perfecto, en él encontraremos tres tipos de células, realizando la conversión de los fotones a electrones, transmitiéndolas como señal eléctrica al sistema nervioso (resumido muy someramente) y de allí al  cerebro. Cada tipo de células (conos) captan unas frecuencias solapadas de color y el cerebro puede sumarles como un rango mayor de frecuencia de luz (realmente un muy estrecho ancho de banda de un muy amplio espectro electromagnetico).

Bajo la perspectiva del CIE XYZ es posible formular un conjunto  de ecuaciones para la construcción, evaluación y estandarización de los nuevos espacios de color. Claro, mientras logramos un dispositivo que emita los colores al nivel del ojo humano, o un tanto más cercanos a este.

Por curiosidad observemos las ecuaciones el sRGB y NTSC(SMPTE  C) desde el XYZ. Las variaciones de color parecieran ser imperceptibles al ojo humano.

sRGB

    R' = 3.2404542*X - 1.537185*Y - 0.4985314*Z
    G' =-0.9692660*X + 1.8760108*Y + 0.0415560*Z
    B' = 0.0556434*X - 0.240259*Y + 1.0572252*Z

SMPTE C:

    R' = 3.5058*X - 1.7397*Y - 0.5440*Z
    G' =-1.0690*X + 1.9778*Y + 0.0352*Z
    B' = 0.0563*X - 0.1970*Y + 1.0501*Z

Hagamos una pausa para entender las diferencias entre e sRGB vs NTSC vs SMTPE C

Mediante el gráfico llamado GAMOUT  en XY es posible comparar las diversas propuestas de color. Fuente de la imagen https://www.researchgate.net/

 Quisiera por favor observaran un pequeño detalle en la imagen superior sobre el Gamout de los sistemas. Si observan el NTSC teórico es muy amplio, muy ideal para una señal afectada por complejas modulaciones.  Por otro lado el SMTPE C o el NTSC al final de su vida tiene una menor cobertura. Es decir un monitor CRT SMTPE-C en componentes (R-Y),(G-Y) y (B-Y) nunca se observará mejor que un nuevo monitor sRGB en RGBVH.

El R’G’B’ desde un monitor de TV CRT COLOR es dado en los espacios de color NTSC/PAL bajo las resoluciones y limitaciones de tales sistemas y como resultado una imagen ruidosa compuesta mediante dos campos de señal entrelazada.

Un primer contacto con el REC709, HDMI y YCbCr 

En las maquinas actuales (2006-202x) la imagen HDMI  es emitida en LUMA /CROMA digitales como el Y’CbCr digital, permite controlar las cantidades de croma (subsampling).

 

Tengan presente que el HDMI (Y’CbCr en REC709) es sujeto compresiones croma subsampling, pero aun transmitiendo en 4:4:4 perderemos colores, dado que el  sRGB es la fuente en diseño y la edición  desde las PC. Es decir, los colores como números en  sRGB deben ser convertidos mediante las ecuaciones a los espacios Y’CbCr en el proceso de pos-producción y compresión. El Y’CbCr es empleado en la  HDMI (interfaz multimedia de alta definición) con la colorimetría   REC 709, la repasaremos al llegar al Dream cast. Pero, antes deseo repasemos temas de correcciones de gamma en video.

Introducción a las correcciones de gamma (γ) del color

El siguiente es un extracto de MAPAS DE TONOS PARTE 1: Introducción a los principios físicos de fotografía (color, exposición, luminancia, iluminancia, histograma, contraste, etc.). Principios en  física y matemáticas, de tal manera que todos podamos abordar los complejos documentos académicos sobre mapa tonal, a  explorar en la segunda parte.

Retomemos el tema del LUMA. En la cámara convertimos imagen en tensión (voltaje), y son transmitidas a las TVs en cada uno de los hogares, y siempre deberemos separar los temas; una es la  Luminancia y otra es LUMA.

• La Luminancia es la intensidad  en radiación emitida por un objeto de luz y que atraviesa un área concreta en (candelas)/(metro cuadrado), pero sí y solo si esa radiación puede ser captada por nuestros ojos como “luz visible“.
• El Luma (Y) por el contrario es una abstracción matemática que nos permite codificar una señal de vídeo.

Una vez res rescatado el LUMA en la radio difusión gracias al aparato TV en casa, este debe ser re-trasladado como una tensión a controlar el rayo  de electrones (cationes) o  intensidad de radiación catódica.

LUMA TV CRT  NTSC/PAL = Y’ = 29.9% Rojo’ + 11.4% Verde’ + 58,7% Azul’

El Luma en la emisión y en la recepción debía ser corregido mediante matemática no lineal, compensando las diferencias entre el Luma captado en la cámara y el luma observable desde la TV:

L_TV    ≠ L_CÁMARA  

Ambos Luma se relacionan mediante un exponente llamado gamma «γ«. En otras palabras, corregir la gamma consiste en ajustar los valores de voltaje  entrada y  salida para que sean similares, en donde la captura y visualización poseen relaciones no lineales o  exponenciales. En la antigua TV generalmente es ajustado el gamma de la cámara con gamma de 1/2.5 y en las TV con gamma de 2.5.

L_{CÁMARA CRT}  = V ^1/2.5=0.4  = L_{TV_CRT} = V ^γ=gamma=2.5 

PARTE 3: IMAGEN EN COMPUTADORAS DE ENTRETENIMIENTO

La generación de imagen en vídeo consolas es posible mediante dos (2) metodologías o paradigmas base diferentes: Tile+Sprite y Polígonos2D-3D. Por extrañas circunstancias las computadoras especializadas al entretenimiento no se especializaron en la imagen RÁSTER, es claro por ser mucho más difícil de manipular.

Los TILES y SPRITES

 Son pequeños espacios de RAM/ROM y no almacenan una imagen completa. La imagen es compuesta como un rompecabezas. Los TILES (baldosines) destinados a los fondos  o escenarios, y mediante los SPRITES (duendes) compondremos las figuras móviles de usuarios y rivales. NO existe la imagen ráster y la imagen es compuesta por el procesador gráfico línea a línea hacia la TV leyendo los recursos. La resolución y la relación de aspecto  final deben ser entendidas  como la totalidad de la imagen generada bajo las limitaciones de la TV (sus espacios de color y resoluciones) y la velocidad del microprocesador de la computadora (o sus periféricos asociados y dedicados a la generación de vídeo).

Les anticiparé una idea muy importante, en emulación por software se asume que la resolución es la interna, la compuesta desde los fondos, siendo aquellos fondos el resultado de un rompecabezas de pequeñas figuras de 8×8 o 16×16 puntos, la altura y ancho depende de cuantas de esas  pequeñas figuras conforman el fondo y limitadas por la zona de seguridad en las computadoras de entretenimiento primigenias (NES, SNES, GENESIS, NEC, PC-ENGINE, etc.). Pero, esa es una imagen como una “alegoría”, dado que tales computadores componen la imagen línea a línea entrelazada hacia la TV analógica. El trabajo del periférico grafico de las computadoras es componer imágenes artificiales hacia la TV, y la TV es previa a toda computadora digital (y a cualquier microcomputadora/microprocesadores).

La  primitiva 3D que conocemos

 La imagen artificial 3D-2D surge en su mayoría desde las investigaciones y contribuciones académicas del Sr. Edwin Catmull . En 3D poligonal planteamos un recurso llamado POLÍGONO, definiendo 3 puntos o triángulos mediante sus coordenadas en un espacio tridimensional imaginario.  Los puntos o vértices pasan por varias transformaciones (gracias al álgebra lineal) y entre ellas las requeridas para emular la perspectiva, como en las viejas pinturas renacentistas. Una vez trasladados los puntos en el plano de la pantalla son unidos mediante líneas. La técnica evolucionó rápidamente rellenando los polígonos de colores y/o dibujando una imagen sobre el mismo (TEXTURA).

Fuente de la imagen: Image synthesis and OpenGL: graphics pipeline

Lo importante es entender que en el mundo 3D poligonal el programador no puede acceder a la memoria RAM, aun cuando exista en el fondo. Todo el trabajo lo dejaremos a  un periférico dedicado como Unidad Gráfica de Procesamiento o GPU, en el cual hemos plasmado toda la matemática matricial. En las primeras GPU la solución 3D a 2D  fue originalmente un proceso algorítmico de entrada y salida, una tubería lineal (pipe-line). En donde  los colores de las texturas no necesariamente deben ser definidos en sRGB o  EBU/SMTPE.

Emplear Sprites y Tiles en un 3D implica polígonos, con textura y cámaras fijas.

Existen muchas interpretaciones al FIXED PIPELINE. En el blog es como una receta de cocina, solo un camino llevará a completar la receta con éxito.  Les invito a visitar: PROGRAMACIÓN EN 3D LA GPU PRINCIPIOS BÁSICOS PARA NO PROGRAMADORES, NI INGENIEROS

Las computadoras primitivas de entretenimiento: realidad vs. idealismo de la emulación

Centrémonos ahora en  los periféricos como generadores de vídeo de las computadoras, PRIMITIVAS bien sea PC o vídeo consola, NO son microprocesadores al uso, son realmente ASIC o un Circuito Integrado para Aplicaciones Específicas. Diseñados para ser comandados mediante sus registros de entrada, asociados a ellos un banco de memoria RAM almacenando partes de imagen ráster, lo repito porque deseo quede claro «en computadoras primitivas NO son microprocesadores».

Los ASIC como tal son una caja negra, sabemos sus entradas (valores en los registros) y salidas (imagen o vídeo generado).  Distinto de un microprocesador desde el cual esperamos que el fabricante documente cada valor de registro y las operaciones entre ellos (en lenguaje de máquina y en ensamblador). Es decir, la CPU puede ser implementada instrucción por instrucción partiendo de su documentación, ¡¡PERO!! para la parafernalia de periféricos basados en ASICs  buscaremos EMULAR la salida desde una entrada conocida (o EMULACIÓN).

Emulador vs. CRT.  créditos y fuente @jackal27

Debidas a las limitaciones de las PATENTES, la I+D y los secretos industriales desconocemos el proceso interno de muchos de los componentes en las vídeo consolas, resultado de esa filosofía de nula estandarización. Aclarando que no necesariamente son documentadas todas las instrucciones del microprocesador, «estándar», el fabricante puede escondernos uno que otro pequeño secreto.

PARTE 4: ¿Sega Dream Cast será VGA o EDTV?

Introducción: Realidad constructiva vs. Seudociencia de Vídeo

Insistiendo, mediante el blog no pretendo mostrar medias verdades acordes a un consenso, y previamente regresar  a los temas deseo mostrarles tres puntos importantes.

Primero. Deseo intentemos explorar juntos (todos y cada uno) todas las opciones posibles del tema Sega DC y su señal de video, y tal vez con el tiempo logremos alguna respuesta, y si existe tal respuesta tal vez podamos explorarla y exponerla. Las entradas NO  son «versículos absolutos» y deben evolucionar con nuestra capacidad de comprender los temas (usted, ustedes, nosotros, etc.).

Segundo. Si bien el 240p me parece: «una patraña pseudo-técnica digna de grupos sectarios casi religiosos, y  al nivel de pseudo-ciencias como lo son el terraplanismo, psicoanálisis, anti-vacunas, acupuntura y homeopatía». Lejos de mis intereses se encuentra  atacar ni llamar a ataques a tales grupos, sino comprender y respetar; como si fuesen grupos «religiosos tecnológicos» (libertad de culto + libertad de expresión, etc.) = dignos de estudios antropológicos, psicológicos, arqueológicos, etc.

Hablamos de un complejo sesgo colectivo anti-conocimiento y anti-ciencia, e infortunadamente es un abismo un agujero negro del cual tal vez no pueda escapar, y siendo el acto de “caer en tal agujero de sin sentidos” de manera consiente = de su parte, flaco favor haríamos en culpar a sus promotores, pues es Ud.  quien ha decidido caer en él. Y similar a la tierra plana lleno de interpretaciones y apriorismos,  en donde no son posibles: ni los viajes espaciales, ni la astronomía, ni la astrofísica, ni la tecnología satelital, etc. Lo único verdaderamente valido en tales posturas «es» un conjunto de interpretaciones del fenómeno de imagen de TV  bajo el celoso escrutinio de complejos  pareceres, promovidos desde variados grupos de aficionados dedicados a preservar, conservar y documentar mediante  medias verdades, razonamientos circulares y con total desprecio a la ciencia, y disgusto hasta por la más simple matemática (aritmética).

Y cómo no perder respeto «al misticismo del 240p» estancado en pareceres y creencias, con tantos agujeros argumentales, razonamientos circulares, etc., omitiendo los principios de ingeniería y técnica de la  TV CRT (estándares de TV muy viejos).

 «La seudociencia no duda en invitarnos  sin dilación a acomodar la realidad a nuestros pareceres dogmáticamente». 

«Todo dogma concerniente a lo que rebasa el conocimiento definido pertenece a la teología». Si les interesa explorar tales temas en  filosofía se le llama «FIJACION DE LA CREENCIA«, y recomendaré La fijación de la creencia en Youtube por Darin McNabb. «»

Les preguntaré: ¿Por qué de los mitos de la tecnología?. Aun si ello implique seamos participes en ese juego «memético» o de intercambio de «información» parcialmente correcta. Sumando a ello la libertad de expresar, afiliarse y acercarse «a un parecer o a una creencia».

Tercero y último. Solo recuerden, ninguna de las entradas del blog es la nueva piedra filosofal. Y es deber de cada quien (por su cuenta o en grupos) contrastar toda la información que pudiesen CONSUMIR en la Internet.

El conocimiento no es aquello que poseen otros, es el obtenido mediante la exploración, mediante la validación de premisas  justificadas y mediante la experimentación personal (de y desde cada individuo), esos otros no son responsables de «su conocimiento», ni sirven de excusa para mantenerse en esa ignorancia auto-infligida.  El blog es centrado en epistemología lo que lo hace incompatible con la seudociencia y el misticismo. Encontraran variada cantidad de entradas explorando tal postura, recomendando: Filosofía, Ciencia, Ingeniería y técnica del video juego – Una pausa creativa y Una pincelada a la filosofía de las ciencias en los vídeo juegos: Introducción a los temas.

 Fuente de la imagen: ¿Es conocimiento la creencia verdadera justificada? Los contra ejemplos Gettier.

“La epistemología (del griego ἐπιστήμη epistḗmē, “conocimiento”, y λόγος lógos, “estudio”) es la rama de la filosofía cuyo objeto de estudio es el conocimiento.” Fuente del texto Wikipedia.

En el estudio de señales a EDTV 480p y VESA VGA  640×480 las cosas son a otro nivel, nos resultara difícil partir desde nuestras capacidades interpretativas y acomodar  nuestros pareceres (como con el magufismo 240p). Deberemos seguir explorando y con suerte logremos: (1) encontrar una respuesta, (2) llegar a un consenso.

Ahora si algo del Sega Dream Cast: Unos cortos apuntes

La Dream cast (DC) fabricado por SEGA en Japón genera una imagen poligonal muy avanzada para su época, mediante  pipeline, como entrada de vértices y como salida de imagen a RAM previos a ser convertidos como señal para la TV.

Recomiendo la visita de Dream cast Architecture (fuente de la imagen)

 En este tipo de dispositivos poligonales 3D para el hogar la imagen es dibujada en una porción muy pequeña de la RAM como si fuese un TILE MAP de una computadora primitiva, o TILE RENDERING. Al igual que una vieja vídeo consola primitiva la imagen es transmitida línea horizontal a línea horizontal convirtiendo los valores desde la RAM FROTBUFFER, de digital a analógico (el frame buffer de vídeo es enviado a un vídeo DAC), como señal RGBHV en las máquinas árcade derivadas.

Acercamiento Sega DC desde la señal EDTV 480p

Llegamos a la cúspide del relato.  Desde la cultura popular se asegura que la GPU de la DC puede componer imagen para una TV de  Definición Mejorada (EDTV) a una resolución de 480p a  frecuencia de 31 kHz en el cambio de las líneas horizontales. En este punto es importante entender que aquella frecuencia coincide exactamente con la frecuencia de vídeo del VESA sRGB VGA en 640×480 a 60Hz.

Visitar:  https://www.retrorgb.com/dreamcast.html

Líneas Verticales en la TV Fuente Imagen Wikipedia.

En la TV CRT  la relación de aspecto es horizontal/vertical = 4/3; por tanto para SDTV v=480*3/4=640,  por cada línea visible existe una oscura por el agujero o rejilla en la TV COLOR,  por tanto NTSC son 640×2=1080 TVL…¡Pero es solo un «IDEAL»!, puesto que las TVL no son estandarizadas en la TV analógica, y dependía de cada fabricante construir una TV para el «cumplimiento del relación de aspecto en contenido a mostrar», es decir que la relación de aspecto  se restringe a respetar una proporción ancho o alto de la parte del tubo en vacío  que llamamos la «PANTALLA». 

Para entender la EDTV igualmente debemos repasar que en  «Escaneo o barrido  progresivo», en una CRT el recorrido de los Cationes en la «pantalla» se da  desde la parte superior izquierda (su mano izquierda) desciende línea a línea en sentido izquierda a derecha, hasta terminar en la punta inferior derecha y SIN SALTAR LÍNEAS.

Fuente de la imagen: http://www.wayneandlayne.com

Entonces surge otra pregunta: ¿Cómo diablos es que 31kHz se relacionan con 60 Hz? 

Cada 60 veces por segundo en MONITOR CRT VGA el rayo de electrones es apuntado y llega la esquina superior izquierda (su mano izquierda) hasta la punta inferior derecha. Cada 31 mil veces por segundo se da un cambio de las líneas descendentes. Recordemos, 480 líneas progresivas cambian cada 60 veces, 480*60=¿?.  Esto tiene otro truco y es el secreto de la *compatibilidad*, se mantiene la referencia de tiempo de las 525 líneas para un cuadro completo (Whole frame). Desde allí se desprende el calculo de 525*60=31.5 kHz = realmente desde VGA VESA como 31.46875 kHz.

La explicación de porqué se pierden o se da un retraso de 45 líneas la encontraran en entradas previas, Y por favor no confundan los 60hz con 60FPS, !dejen de propagar tantas mentiras!. 

• Imaginen mi cara de asombro al ver decir desde el «misticismo y seudociencia 240p» la existencia del «240p a 31 kHz», es que ni aritmética. Encarecidamente les recomiendo  visitar la entrada dedicada al CRT RGB, si desean repasar tales temas de 15kHz y monitores de arcade.
• Los modos de 31kHz fueron  igualmente empleados por computadoras japonesas míticas  como la NEC-PC98 y la X68000.
• El CEA-861  480p, 576p, 720p, y 1080p lo encontraremos al final cuando abordemos el tema de la Raspberry Pi y la emulación por software. Infortunadamente el CEA-861-G no es el documento fundacional del EDTV es muy posterior, de 2016, y por tanto anacrónico. 

La DC no genera color en sRGB, genera color para ser entendido por una EDTV, en Japón mediante el COLOR-REC709.  Con ello quedaría claro que el DC no trasmite en un «estricto» VGA-VESA, lo cual repercute en la limitada cantidad de títulos compatibles con los monitores VGA de la PC.

El DC tampoco posee la capacidad para intercambiar información con monitores VGA mediante Display Data Channel o DDC. El VESA VGA DDC permite a la computadora determinar las capacidades de video, resoluciones, etc. Visitar Reading a VGA monitor’s configuration data with I2C and a PocketBeagle

Como lo prometí regresamos a las comparaciones en  «escala de colores en gradación de color (gamut) del REC709 y el sRGB. SON LAS MISMAS, no es sorpresa dado que el sRGB (1996) deriva directamente del REC709 publicado en el año de 1990.

Las diferencias existen, son mínimas, y las encontraremos en la forma de transferencia o función de conversión de imagen óptica a señal, en idioma inglés como OETF (opto electrical transfer function), pero en palabras mortales: La conversión de Luminancia- LUMA como  tensión eléctrica y su relación como exponente gamma; en REC709 de 2.2 mientras que para el sRGB de 2.4.

Algunas vagas ideas sobre «sistemas de diferencias de color»

Repasemos algunas ideas, los sistemas de video que emplean LUMA y CROMA son denominados sistemas de diferencias de color. En el blog son arbitrariamente llamados «modos de LUMA», y dentro de tales encontraremos los modos analógicos (YUV, YIQ y YPbPr)  y los binarios (YCbCr). 

 Deseo resumir muy brevemente los principios de tales sistemas:

• El principio de diferencia de color se basa en un ecuación base de LUMA o Y, como suma ponderada de tres señales de color codificadas correspondientes a ROJO, VERDE y AZUL = RGB.
  • En matemáticas Y=aR+bG+cB.
  • Como recordaran en los sistemas moderno la corrección de gamma se conserva con el nombre de «función de transferencia opto⇔eléctrica» = simplificadamente de luz visible a electricidad y viceversa.
• La señales de CROMA son resultado de la diferencia de Rojo-Luma y Azul-Luma, de allí su nombre.
  • A la transformación R’G’B’ al sistema de diferencias de color se le denomina «transformaciones no lineales», dado que se deben a una corrección de gamma implícita.
    • Aquello implica que cada uno de los componentes son igualmente derivadas de una corrección de gamma y se indican con la prima fotográfica, el famoso R’G’B’.
• El color observado en pantalla como RGB deriva de XYZ, y a las transformaciones de RGB propuesta por cada estándar  (sRGB, REC709, RC601 y EBU) a XYZ  son denominadas «transformaciones lineales».
• Muy importante, la base de la ecuación de LUMA puede ser diferente a las diferencias de color «no lineales», y es un dolor e cabeza.
  • Un ejemplo importante el YPbPr basa su «guiño guiño gamma» en REC709 pero el color de salida dependerá de SMPTE como NTSC y EBU como PAL.

La imagen Aplica un FAIR USE no incluye un documento ni referencias adicionales.  Es perspectiva HDTV por tanto es la función de transferencia desde HDTV, sin embargo han de notar las «Colorimetrías» o bases de color y los coeficientes de LUMA que son el foco del apartado.

• Otra anotación a destacar, es que la imagen sintética generada por  las computadoras no poseen una corrección de gamma implícita, recuerden la corrección se debe a los sistema CRT.
  • La generación la gamma de salida igualmente artificial y programada en el software como correcciones de gamma individuales de cada uno de los componentes de Intensidad=I o valores individuales RGB, I’ =  I ^1/γ. Se ha conservado como función de transferencia por una extraña compatibilidad.
  • Es claro que las viejas computadoras de entretenimiento no poseen una corrección gamma y los tonos observados son al capricho del artista grafico limitados por una escueta paleta de tonos prefijadas o colores generables (o los capturados como texturas).

Nota, la ultima anotación implica varios dolores de cabeza: 
(1)  En sistemas PC-ATX no se suele hacer la corrección de gamma de salida pero la TV DIGITAL si posee implícita una corrección de gamma lo cual desvirtúa cualquier idea de tales correcciones = por tanto los tonos a observar nunca corresponderán.
(2) En una TV CRT no puedem realizar un ajuste, les solicito por favor nunca digan calibración, puesto que son implícitas desde el sistemas de codificación desde RF o video compuesto hacia la pantalla.

Espacios de color desde la  EDTV

Asumir un único espacio de color desde el EDTV desde el SEGA DC es muy aventurado, digno de generar miles de leyendas urbanas. La EDTV no es un universo «homogéneo» de ideas  como lo es el VESA, y ambos suelen ser confundidos por el consumidor promedio. Encontrarán muchas propuestas de color EDTV entre las revisiones antiguas, pero las comentadas en el blog:

• sRGB en «LA PC».
• La mezcolanza llamada YPbBr como EDTV, vulgarmente «video componentes«
• Obviamente el REC709, y su «hijo» sRGB.
• El REC2020 desde la TV UHD HDR.

El descrito en la entrada para el DC es derivado de un viejo acuerdo japonés con referencia   ARIB TR-B9 (Año 10 de la era 平成 o 1998),  apelando a un FAIR USE.

Es importante comprendan que las fuentes primarias deben ser:  estándares, acuerdos, hojas de datos de integrados (data-sheet), manuales de programación, manuales con especificaciones técnicas de fabricante, etc.

Antes que: <<revisiones técnicas de verborrea-técnica» = «tech review»>>; <<video influenciadores describiendo «la mejor forma de jugar _____ = the best way of play ____»;>> <<los argumentos circulares desde software ofrecidos en forma de test/suit y calibración>>, etc.

Primer acercamiento Sega DC hacia señal VESA VGA 640×480@60Hz

[¡Atención!: Para el lector y partes interesadas, este punto apela a un FAIR USE y mostrará lo mínimo necesario para salir de algunas dudas.]

Es un punto complejo e interesante, no solo por los documentos fuentes de referencia, nos puede ayudar a complementar muchas de las ideas, «tanto como generar dudas y contradecir», y es lo de menos. Lo importante para la entrada es exponer todas las opciones con el fin entender y lograr acercarnos a a cumplir el objetivo  la entrada: ¿DC es VGA o SDTV?.

El SKD Kamui  y otros documentos indican una «intencionalidad» desde SEGA para darle una salida  como señal VGA. No es similar al color en donde  no evidenciaremos una referencia un estándar de salida de los colores como veremos líneas adelante.

La siguientes son las resoluciones documentadas (Beginning Game Development – A Dreamcast Dev Guide Search this topic) comparadas contra listas de tablas de resoluciones VGA. Mientras que el documento Kamui recomienda la resoluciones similares al VGA 640×480 .

Nota 1: El modo VGA estándar de menor resolución es 320×200 con 256 colores (modo 13h) , definido por compatibilidad con MCGA (la resolución mínima documentada en VGA es 640×350).  El modo 320×240 en VGA es un modo truco llamado «Modo X», no es documentado y  no hace parte del estándar, igualmente se puede generar artificiosamente como un modo VESA que tiene un apartado importante, por favor paciencia. El documento de desarrollo WindowsCE indica que Direct X implementado emplea un modo 320×240 desarrollado para la DC con profundidad de 16 bit por pixel, aclarando que el hardware no soporta el «modo X».

Nota 2: Notarán en el documento Kamui que la DC no evidencia un framebuffer de 576 líneas de pixeles horizontales estandarizado con el fin de completar las líneas de escaneo en el sistema PAL.

Fair Use. documento SDK KAMUI 1 de la Sega Dream Cast referencia de modos no entrelazados con duplicación de imagen en campo en modos de 240 líneas según todo lo comentado en la entrada: En 30Hz (*1) enviando información duplicada a campos; NTSC y los ansiados 60Hz (*2) enviando imagen no duplicada al TV NTSC CRT. No observaran el frame-buffer de 320×240 como salida VGA, únicamente  hacia señal NTSC.

El trabajo de componer la imagen desde el Sega DC, es resultado de un «video encoder digital» al final del proceso. Y este es el responsable de dar la salida de vídeo. Es de referencia bU1426KS similar al instalado en la placa Sega Naomi 2, y fabricado por la empresa Rohm, únicamente para Sega (no fue posible ubicar la hoja de datos ni un reemplazo).

Sega naomi 2 salida de video   31 kHz horizontal sync, 60 Hz refresh rate, JAMMA/VGA, progressive scan (REF)

El frame-buffer del cuadro de video puede darse para el almacenamiento de color como 5 bit por canal R5G5B5 o 8 bits por canal R8G8B8, y uno especial con 16 bits R5G6B5. En Video RAM se pueden almacenar otras estructuras de de color destinadas a las texturas, pero no como salidas al  «Video Encoder». El documento Kamui sugiere 16 bits (R5G6B5) no es muy común en productos comerciales hoy en día (salvo tal vez en emuladores)  a los modo VGA ni VESA.  (documentado en SDK SEGA DC WINDOWSCE DIRECTX).

Realmente NO es posible aclarar el tema de EDTV desde los documentos consultados, y el punto clave en vídeo desde computadoras dedicadas a nuestro entretenimiento, el cómo se da la salida desde el «ENCONDER DE VIDEO » como señal. UN ENIGMA POR EL MOMENTO, como nos falta una introducción descafeinada  de las  «señales»  retomaremos algunas ideas al finalizar la entrada mediante una larga elucubración.

Visitar:

• https://gamesx.com/wiki/doku.php?id=schematics:console_related_schematics
• http://mc.pp.se/dc/pvr.html

¿Por qué parece ser tan complejo si es VGA o EDTV?

«Corta el rollo, Barájamela más despacio = » Despacio cerebrito«

Por extrañas razones la DC fue la *primera en emitir una señal en forma y rangos de tensión compatibles como EDTV mediante un conector VGA, sumando a  las particularidades que la «GPU  PowerVR  Serie2» fue empleada por entonces en las PC como GPU.

En el esquema el 74HCT244 actúa como un buffer de tensión restaurando el nivel de tensión TTL de las señales de sincronización horizontales y verticales.

EL PUNTO PRINCIPAL ES: Gracias al «misticismo» no sabemos ni queremos saber quiénes ni los porqué, se acostumbra a hablar de PIEXELES en el mundo analógico de la TV CRT y VGA CRT, pero eso no existe, es «superchería»=FALSO.  NI pensar en quienes propagan barbaridades, «revisionismos técnicos»,  asumiendo desde viejas máquinas árcade como si se tratara de un emulador en «la PC» con imagen ráster,  y como resultado un pastiche de muchas ideas sin mayor sentido = seudociencia.

Aplicado a la entrada, las computadoras especializadas DC , GC y PS2 fueron diseñadas para emitir señal de televisión de definición mejorada analógica (EDTV) de 480 líneas progresivas a frecuencia y conectarlas a una TV EDTV, esperen que he dicho 480+45=525 líneas de señal  en 31 kHz, en un formato de color  REC709. 

En VGA es transmitido desde el PC-AT/ATX al monitor VGA CRT mediante 3 componentes de color aditivo Rojo+Verde+Azul+ Dos señales de sincronización (Horizontal Vertical = HV), pues en EDTV analógica «también», pues vaya coincidencia «guiño guiño». Realmente requeriremos un adaptación de las señales  de sincronización HV desde el DC SEGA  en  EDTV 480p  RGBHV REC709 31 kHz a los niveles TTL (0 y +5) voltios digitales requeridos por el VGA 640×480 RGBHV sRGB  31 kHz. No faltando dilemas el VGA  adaptó  con el tiempo la base de color REC709, pero con ajustes de gamma diferentes y fue llamada como sRGB.

Encontraran relatos del mito 240p separadamente, y en la presente entrada con suerte desmitificar  el 480p.

En en PS2 además debemos separar las señales de  sincronismo que se ha «compuesto» sobre la señal de verde (SOG). En el caso del GC comprar un costoso cable de «componentes YPbPr» y adaptarlo para emitir señal RGB (en regiones NTSC, en regiones PAL su salida es PAL R’G’B’ SCART SDTV 576i EBU YUV).

La siguiente tabla aplica un  FAIR USE y resume las resoluciones de la Sony Play Station 2 = PS2. Muy importante para separar el NTSC, PAL,  EDTV y VESA.

Pero, estarán diciendo ¡que/vaya gran mentira! ¿Pero si tienes más líneas verticales desde el EDTV, cómo puede ser compatible con el VGA? 

El recorrido de los cationes es «Horizontal»  e  impactarán la pantalla con una misma información de color R+G+B hasta que no se dé un cambio, ambas a velocidad  similares, por no decir muy aproximadas a los 31 kHz en el cambio de información. Lo mismo acontece si asumiéramos que la imagen de salida hacia la TV o VGA CRT es de 640 líneas puntos de información TV verticales en la televisión digital, tanto que los formatos EDTV/HDTV 100% DIGITAL de 720×480@60Hz 16:9 se pueden transformar al  640×480@60Hz 4:3 con el proceso ya expuesto.

Lo comentado no reduce la gran cantidad de contradicciones que podremos encontrar al investigar sobre el tema: 

«Para una pantalla de consumidor de píxeles fijos (no CRT) con una relación de aspecto de 4:3, esto se traduce en una resolución activa de 720×480p o 720×576p. Para una relación de aspecto de 16:9, esto se traduce en una resolución activa de 960×480p o 960×576p.» Pagina 9.Video Demystified Fifth Edition by Keith Jack

Es por tanto, completamente inútil (por no decir estúpido, me perdonarán) seguir pensando que son PIXELES, cuando en realidad todo es dibujado mediante líneas como en una «impresora». Los pixeles existen, en la RAM de la computadora, nunca en el MONITOR VGA CRT  y en la TV CRT. Como habrán observado he hablado del 480p de manera muy pero muy técnica. Entonces decir «480p» =  es una simplificación burda de todo lo comentado, tal parece lo  mejor es caer en los mitos y la verborrea mercado-técnica de gente desinformada, si sólo comprendemos «eso«, no importa mucho «si la señal de video desde la microcomputadora SEGA DC  es EDTV o si es VGA«.

Desde ahora les pido por favor  no digan «480p» y si al EDTV 480p  REC709 31 kHz. 

Todo lo comentado en la entrada, pseudo-articulo, realmente aplica a todo tipo de TV. Sí, incluso a los paneles LED/LCD/AMOLED. Los cuales en lugar de contener cationes impactando el fósforo en un tubo al vacío, se activan, uno a uno, los microscópicos puntos de color RGB mediante un registro desplazamiento coordinados partiendo de las frecuencias de sincronización H+V; o los pulsos de reloj  activando cada uno de los micro-puntos RGB a  velocidades que superan fácilmente los millones de hercios.  Sin embargo en aras de mantener «vuestra» cordura,  y lo agotador que es «la lectura» no profundizaré en tan descabellada idea de intentar exponerlo.

El antecedente taxonómico y tecnológico inmediato de las TV DIGITALES es la matriz de puntos de bombillas LED, que desde los 80’s del siglo XX se fijan sobre calles y edificios.  Fuente imagen Youtube.

Visitar:

• https://www.image-engineering.de/library/technotes/714-color-spaces-rec-709-vs-srgb
• https://en.wikipedia.org/wiki/SuperH
• https://en.wikipedia.org/wiki/Television_in_Japan
• https://web.archive.org/web/20130413104152/http://arib.or.jp/english/html/overview/doc/4-TR-B09v1_0.pdf
• https://www.w3.org/Graphics/Color/sRGB.html
• https://en.wikipedia.org/wiki/Dreamcast_VGA#cite_note-1
• http://scanline.ca/ycbcr/
• https://disruptiveludens.wordpress.com/2016/12/02/graficos-retro-6845crtc/
• https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bt/R-REC-BT.709-6-201506-I!!PDF-E.pdf
• http://tinyvga.com/vga-timing/640×480@60Hz

PARTE 5: IMAGEN DESDE EL VIEJO UNIVERSO ANALÓGICO Y EL «OPEN SOURCE SCAN CONVERTER»

Introducción: la limitación es la TV

Una vez repasados todos los temas comprenderán que las vídeo consolas (incluidas máquinas árcade) NO generan señal en «estándar de color», podrán  ser similares al NTSC/PAL (incluso uno único sin un ajuste para visualizar en cada sistema). En donde cada fabricante era limitado por las  capacidades de los ASIC de vídeo seleccionados, o diseñados. Dejando las tareas de ajuste de los colores «vistos en pantalla» al gusto de cada uno de los usuarios, claramente limitados por las capacidades de la TV adquirida (o el monitor de árcade RGBHV). Y aun cuando pareciese un descuido generalizado, todo quedo a  la suerte  de un origen común en referente a los colores, el CIE 1931.

Un ejemplo de ello son aquellos viejos monitores de vídeo especializado para la verificación de imagen usado en las antiguas televisoras  analógicas (broadcasting). Son equipos específicamente calibrados al cumplimiento de los estándares, tanto en señal como en color, de manera que una imagen observada en ellos sea similar a la observable en otro monitor de vídeo de similares propósitos, sin importar su fabricante.

Las salidas de la vídeo consola  SI que deben cumplir un estándar, recordemos que es limitada por las capacidades de la TV, deben o deben generar imagen de TV.  La imagen puede ser trasmitida en  CVBS (de este a RF),  vídeo componentes RGB, algún modo LUMA+CROMA moderno como Y’Pb’Br’ o mediante el recién llegado HDMI (High-Definition Multimedia Interface). Lo que conocemos como convertidores entre formatos de señal de vídeo y color existen desde el mismo instante del nacimiento de los estándares de transmisión de imágenes, y por el momento solo hemos visto un apresurado afán para rescatarlos de su olvido.

Del viejo mundo analógico  al nuevo mundo HDMI

Un problema contemporáneo es capturar esas RGB desde el chip gráfico en NTS/PAL imagen de escaneo entrelazado, y preferiblemente, si es posible, rescatarla como RGBHV como en el caso de la Sega DC;  para luego  transformarlas en señales HDMI  para conectarlos a una  moderna TV digital.

La transmisión de vídeo HDMI se da como pulsos binarios TMDS (transition-minimized differential signaling) en la cual participan 3 canales de transmisión serial de paquetes de registros diferentes y  simultáneos (bien sea sRGB o Y’Cb Cr), puede transmitir 10 bits o números enteros de 0 a 1023. El HDMI posee muchas diferencias con la señal VGA, no solo transmite información de líneas de vídeo  en formato binario (líneas de escaneo activas), puede transmitir otro tipo de información de control, incluso Internet.

Es decir que el CONECTOR HDMI participan 19 conductores de cable transmitiendo variada información digital, resaltando que las sincronizaciones HV se incorporan en los paquetes TMDS del «canal 0», mientras otra información viaja por conductores  como el Internet de manera separada.

El HDMI se incorpora la transmisión de «audio» en el VÍDEO TDMS en formato binario manteniendo e incorporando los bits (PCM/DOLBY/DTS) en los tiempos de espera.

https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/4/4306.html

Lo mostrado en la figura anterior es el Horizontal SYNC = sincronización horizontal, un símil o alegoría a la pausa  requerida por la sincronización de cada línea, es corta de 10 microsegundos en señales NTSC PAL de 63.5 microsegundos. Observarán indicados los paquetes de sonido HDMI.

Nota: En HDTV 1080p la relación del cambio de las líneas horizontales es de 67.500 kHz. Al dividir 67.500 kHz / 60 Hz => 1125 líneas de información totales desde el 1080p.

Resumidamente, el HDMI Y’CrCb es un formato 100% binario, emplea un sistema de  subsampleo.  Por cada tanto de información de LUMA  tomaremos menores muestras   de  los dos componentes de  CROMA. Es  reflejado como la información de color de los  Pixeles en pantalla. El subsampleo  reduce la información (compresión),  facilitando sean transmitidos, en donde la información «perdida» de CROMA resultante puede ser casi imperceptible al ojo inexperto.

Fuente de la imagen Wikipedia

Para los curiosos: VGA Analógico vs  HDMI TMDS Binario

En la transmisión de vídeo como el  VGA  cada conductor de señal (R,G,B,H y V) viajan de manera independiente por el conductor. La señal de color son realmente variaciones de tensión (voltaje), los componentes de color varían «análogicamente = niveles de tensión» pero con el pequeño detalle que representan valores de 0 a 255 enteros o 1 Byte (2^8). Mientras las sincronizaciones son pulsos o series de pulsos TTL (0V-5V). Con enmarcada diferencia  los pulsos TTL de la señal vertical, marcando cual reloj tiempos y sincronizando el intercambio de «fotograma VGA» mientras no se dé señal de vídeo en los tiempo VBLANK (es una pausa no hay vídeo).

La tensión o señal tiene como base o referencia un conductor de  tierra (ground), cero o con valor «0» voltios; el cual debería ser común a ambos equipos. Es decir que cada conductor de señal «debería» de haber un conductor de referencia. El problema con el esquema de tierra en señal es que señales parásitas o ruidos pueden viajar  de lado a lado por el conductor de tierra sin tensión y alterar todo el proceso de transformación a imagen o audio.

Una forma de resolver ello es evitar una referencia de tensión «0» emitiendo la referencia con un valor diferente, generalmente de polaridad invertida o negativa de la tensión máxima de la señal. En otras palabras y tratándose de pulsos de señal  «digital» en lugar de por ejemplo TTL de +5 voltios y otro con una con referencia a tierra o tensión cero, es enviado el pulso en los dos conductores TMDS uno con pulsos +5 y al mismo tiempo en el segundo conductor con pulsos en -5 voltios.

Es decir que el TMDS es similar al empleado en sonido desde hace muchos años, y  es lo que llamaríamos «Balanceado«. El esquema balanceado al limitar el ruido transmitido por el conductor de tierra permite aumentar la longitud de los conductores, o en nuestro caso la longitud de los cables de vídeo a emplear.

Fuente https://elviento365.com/

Insistiendo en que la transmisión HDMI TMDS  es completamente digital, transmite pulsos de encendido y apagado, claro muy diferentes a la señal VGA.

Otra curiosidad no comentada es la compatibilidad HDMI y DVI. Son compatibles puesto que ambos apelan a TMDS como forma de transmisión, variando en la especificación de las estructuras de los paquetes, completamente inexistentes en el DVI, especializado en Vídeo.

Parece tonto pero los cables HDMI, pasivos sin componentes adicionales electrónicos o solo el cobre y aislante, no pueden de por sí mejorar la señal (aumentar la resolución, escalado ni o anti-aliasing por ejemplo). Pero, un mal cable puede deteriorar la imagen HDMI, en especial aquella ya tan empobrecida por el subsampleo. Por favor no se dejen engañar.

Nota : ¿Cómo un cable HDMI puede producir Antialising o suavizados?. A ciencia cierta el cable no produce nada, en el mejor de los casos los conductores (coaxiales) actúan como un filtro de alta frecuencia, atenúan la alta frecuencia de las señales de color, reduciendo las variaciones (los picos de color), en especial de Luma (por aquello del subsampling). Realmente es como una persona con «problemas visuales», no ve mejor simplemente no ve. El efecto contrario es amplificar la señal de alta frecuencia y es empleado en la «Nitidez».

Principios de conversión de señales de vídeo

Regresemos al tema, el Sega Dream cast y sus particularidades, puesto que nos permitirá tomar tres (3) caminos posibles :

Compatibilidad base

El cómo es posible es un tanto simple; de VGA a DVI (Digital Visual Interface), y el DVI a su vez es compatible con VGA. Claro que afirmar que  compatible a nivel de señal no es tan cierto, el DVI es realmente digital, pulsos ON OFF, es compatible gracias a la incorporación de puntas de entrada (pinout) adicionales en el conector. La información es transmitida en formato 100% VGA analógico.

Compatibilidad por subsistemas

 Emplearémos un conversor analógico digital a la señal VESA-sRGB-VGA , convirtiendo la señal digital a serial requerida por el HDMI. A un ASIC especializado le encargáremos re-empaquetar la señal digital desde el VGA, y dada la compatibilidad del DVI binario con el HDMI será posible transmitir la imagen en sRGB-DVI-DIGITAL, es decir en cuanto al color no requeriremos transformar al YCbBr, ni realizar un subsampleo. El siguiente esquema es básico en el paso del VGA a HDMI  y no incluye la «digitalización» del audio.

En las ultimas notas les sugeriré trucos de las curiosidades encontradas al estudiar temas de conversiones de vídeo y en especial HDMI/DVI/DisplayPort hacia VGA

Conversión de escaneo mediante un banco RAM

«La conversión de escaneo o la tasa de conversión de escaneo es una técnica de procesamiento de vídeo que consisten en cambiar la frecuencia de escaneo vertical / horizontal de la señal de vídeo con diferentes propósitos y aplicaciones. El dispositivo que realiza la conversión se llama convertidor de escaneo» Wikipedia

Con ayuda del banco de RAM podremos leerlas (previa conversión de analógico a digital) tomando como base de salida la frecuencia horizontal de vídeo de salida. Es decir, estaremos escalando la imagen horizontalmente. Mientras que para las líneas horizontales vamos a duplicar o triplicar aquella información de las líneas, es decir leyéndolas nuevamente desde el banco. El proceso no permitirá modificar la velocidad de la señal de sincronización horizontal de salida. Obviamente, cuando completamos todas las líneas horizontales disparamos la señal de sincronización vertical o los famosos hercios de refresco de pantalla. Dado que la salida es analógica debemos debemos convertir la información de digital a analógica, o podríamos mantenerla digital para otros procesos.

Diagrama de bloques de NTSC a VGA. http://elm-chan.org/works/sc/report.html

En la  imagen superior se observa un esquema resumido del sistema propuesto. Se adiciona a la entrada el conversor de espacio de color tipo con Luma y Croma separados, convirtiendo el color de NTSC a VGA (mediante amplificadores operacionales en un IC). Referente a las señales de sincronización  son empleadas para el control de las muestras de entrada del conversor hasta el banco de RAM, y hacia la salida como líneas vídeo de escaneo a dibujar en pantalla de la TV. El reloj es el resultado de un filtro en la señal proveniente del sistema NTSC gracias a etapas de amplificadores controlados por tensión (VCO) y  compuertas divisores de frecuencia (realmente contadores).

Notarán que a la luz de todo esto,  cada camino es un poco extravagante apelar a varias conversiones que producen retrasos en la propagación de la señal desde la salida de VÍDEO como imagen en pantalla en una matriz digital (LCD/PLASMA/AMOLED/ETC.), o LAG.

Tal pereciera que lo sistemas de vídeo  evolucionan convenientemente para ser cada vez más incompatibles.

Unas vagas ideas sobre construcción y arquitectura de convertidores de formatos de señal de imagen

Como es de saber para los lectores muy intermedios de estos temas, es posible construir un dispositivo de vídeo dedicado a la conversión de las señales de vídeo desde un ASIC para colaborar en las labores de re-codificación y escalado. Podemos construir un ASIC desde los Dispositivos de Lógica Programable Avanzado o FGPA. En resumen lo que aplicaremos en este tipo de diseños es  un diagrama en bloques, no definimos una electrónica detallada, ubicáremos y enlazáremos todo los ASIC requeridos separándoles por sus funciones en el proceso.

Con un FGPA podemos construir un ASIC en nuestros hogares sin que requiramos complejos sistemas químicos  de grabado de los transistores en las capas de Silicio.  El FGPA le podemos entender como un arreglo de transistores en los cuales podemos a voluntad conectar o desconectar las conexiones entre ellas, construyendo de tal manera una lógica booleana, o el pilar de las microcomputadoras tal como les conocemos.   

Una  FGPA es «programado» mediante un lenguaje de descripción de hardware, VHDL, varia  de la programación de microprocesadores/microcontoladores en que el resultado es una modificación de los arreglos internos en las conexiones  de las compuertas en la FGPA. La modificación es en tiempo de DISEÑO y no es posible en tiempo de EJECUCIÓN, como podría ser en microprocesadores, pero realmente no es una práctica habitual, el programa bien podría auto modificarse, reescribirse en la memoria.

Breves ideas sobre el Open Source Scan Converter

Lejos de mis intereses encontraran echar por tierra el OSSC, ni a sus creadores; al contrario les invito a visitar su página en GitHub, verificar los esquemas, las hojas de datos (Datasheet) de cada uno de los componentes;  y si no les agrada el RELATO les invito a escribir solicitando las correcciones pertinentes.

En el caso del OSSC  empleáremos una FGPA programada para  colaborar en las tareas de manipulación señales de vídeo,  con la colaboración de  toda la parafernalia de ASIC, aquellos si poseen las capacidades para la manipulación de la imagen RGB ⇐⇒ HDMI = (LUMA/CROMO DIGITAL).

El conocido OSSC embebe cuatro (4) ASIC importantes,  la base del proceso de conversión de las señales:

• El FGA es un INTEL EP4CE15E22;
• TVP7002  encargado de DIGITALIZAR  la imagen desde variados formatos SDTV (480i, 576i), EDTV (480p, 576p), HDTV (720p, 1080i,1080p) y EDTV YPbPr. Realiza las conversiones de espacio de color hasta el formato sRGB-VGA. Además incorpora un separador de las señales de sincronía compuestas verticales (CSync y VSYNC).
• IT6613  un empaquetador o conversor de imagen a HDMI. (Comentado previamente).
• PCM1862 un conversor de audio a analógico (ADC) a PCM, requerido para enviar el audio por el HDMI.

Esquema minimalista versión 1.0 del OSSC. Elaboración propia.

La gran debilidad del OSSC como hardware desde los «aficionados a los temas de vídeo» es el fundamentarse en la seudociencia y misticismo de video (240p), llevando los sistemas de hardware (ASIC) prefabricados al cumplimiento de variados estándares a un caprichoso acomodo de tan caprichosos pareceres, por fortuna el hardware base (ASIC) si respeta los estándares de entrada y salida.

La imagen muestra un integrado muy conocido en el mundo del OSSC (Open Source Scan Converter) parte del sistema de transformación entre sistemas de señal de TV/VGA, bastión de los vendedores del 240p. Como observarán el dispositivo no fue diseñado para soportar un  formato inexistente, soporta únicamente EDTV 480p/576p y SDTV 480i/576i.

En sistemas un tanto más sofisticados aquel  FGPA será destinado como un sistema EMBEBIDO, y en los sistemas mucho más avanzados facilitáremos al usuario la modificación de los parámetros mediante un avanzado menú en pantalla, cambiando el aspecto visto en la TV. No solo se limita a ello, desde la FGPA especializada podremos incorporar nuevas posibilidades en escalado de imagen desde el banco de RAM, hasta nos será posible realizar complejos interpolaciones de los colores.

Nintendo 64 HDMI menú de opciones  en la TV.
Fuente de la imagen http://retrorgb.com/ultrahdmi.html

Visitar:

• https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/hdmi-made-easy.html
• http://ibom.t-win.com.tw/prodfile/tC-00022.pdf
• http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tvp7002.pdf

PARTE 6: SEÑALES DE VIDEO «PERZONALIZADAS» VESA

Dejamos este apartado final para no dejar el «relato» con un final ambivalente ¿La Sega DC es o no VGA? ¿Es EDTV?. Advirtiendo que partir de VESA CVT/GTF es completamente una «elucubración». Dado que las es importante para comprender las señal VESA pero no aplica para el mito del 240p, sino que entorpece desmitificarlo, sin embargo lo encontraran en aquella entrada muy descafeinado. En modos 31 kHz VGA VESA similares si aplica y es necesaria una nota exponiendo y repasando con mayor de talle.

Gracias a esa necedad de seudociencia, continuarán creyendo y defendiendo que el 240p «si existe» como pie grande, apelando a anacronismos tecnológicos desde los documentos VESA, reforzando cognitivamente tan extraños fetiches de imagen deformada o «sus pareceres».

Explorando las señales de video analógico

La señales de video son realmente variaciones de tensión, entre información de imagen e información de sincronización. Las señales de vídeo son variantes en el tiempo, conteniendo información que varia en función de lo captado (cámara) o generado (computadora).

Las señales de vídeo en la vida real se definen en función del tiempo que toma cada semáforo de bandera de sincronización: un tiempo para inicio de cuadro, un tiempo para imagen, un tiempo para inicio de sincronización vertical (fin de imagen), un tiempo para el fin de la señal de sincronización vertical (inicio de la imagen sucesora). Es decir que una forma de entender una señal de vídeo es pensar en ella como un tren de pulsos en varios componentes de «señal», mediante conductores transmitiendo señal eléctrica.

Recordemos:

1. Información en líneas horizontales de Imagen (Monocromático o Color), generalmente denominada “intensidad” al relacionarla con el incremento de la “tensión (voltaje) en señal” y como brillo observado.
2. Señales que permiten sincronizar el escaneo o barrido:
   1. Una señal, pulso, para el cambio de cada una de las líneas horizontales o sincronización horizontal.
   2. Un grupo de pulsos al completar el total de líneas horizontales de un campo o un fotograma o señal de sincronización vertical.

En la siguiente imagen pueden observar una única línea de imagen horizontal activo en video compuesto NTSC, y  se repite con cada línea de cada campo entrelazado en la TV CRT de longitud en tiempo de aproximadamente 63.5 micro-segundo (el inverso de 15,734 kHz o periodo de tiempo T). Cada parte de la señal horizontal es dividida HBLANK y VIDEO:

• Si observan la imagen inmediatamente interior la sincronización con un tiempo previo (front porch)  y posterior (back porch); ambos conforman el intervalo de sincronización horizontal o HBLANK, con 10.9 microsegundos de duración.
• Seguido al HBLANK, la información de intensidad de imagen (TV monocromática), y dentro del HBLANK el “Color Burst” elemento de la TV CRT COLOR que permite recrear la imagen en color desde la compleja modulación del CROMA. Si deseamos plasmar una imagen artificial cambiaremos los valores de intensidad monocromática = LUMA.

Los sistemas modernos de GPU que encontraremos similar al incorporado en el SEGA DC , XBOX y PS2 (al parecer = elucubración) poseen una cualidad muy interesante: podemos construir la salida de vídeo desde unos parámetros muy simplificados.

Repasemos un poco tomando como ejemplo la información de la tabla mostrada en la figura inmediatamente anterior VGA 640×480.

Cada vez que completas los 480 líneas debe reservar 41 líneas para el sincronismo vertical = VBLANK (recuerden cada línea tiene 800 pulsos), y cada vez que dibujas 640 puntos reservas 160 pulsos (puntos si quieren llamarlo así) para el sincronismo Horizontal = HBLANK. Toda esa información es un cuadro de imagen, es decir que un cuadro no solo es limitado a lo visible en pantalla.

Horizontalmente es dado en número de CLOCKS o pulsos, cada pulso representa un punto de información R+G+B (vulgarmente en pantalla como pixeles gráficos); cada línea es compuesta por 640 puntos RGB visibles; es decir que la relación 800 – 640= 96+16+48 = 160 = HBLANK; 96 unidades ocupa el «pulso principal» de sincronización, mientras 16 pulsos de ancho es previo al pulso principal, y 48 pulsos de ancho es posterior al «pulso principal».

Verticalmente la información es mostrada en el número de líneas horizontales, les parecerá un poco extraño, le solicito por favor paciencia. 521 son líneas de información es decir que para cada cuadro de imagen las ocuparemos todas; pero solo 480 son las líneas visibles; encontraremos 3 elementos de pulso vertical: 10 (frente del pulso) + 2 (pulso) + 29 (parte posterior) = 41 líneas = VBLANK. Cumpliendo 521 – 480 = 2 + 10 + 29 .

Atentos a la siguiente curiosidad: Por favor observen en la tabla que le sigue a las explicaciones para VGA 640×480@60Hz la información vertical suma 480+2+11+31 = 524 líneas horizontales, pero suelen documentarse *525 como exploramos en el apartado del EDTV desde el Sega DC. Son este tipo de ambivalencias, modificaciones y evoluciones en los parámetros de tecnología las aprovechadas por la pseudociencia desde una postura negacionista de los «acuerdos, normativas, **estándares, etc.» = «si, esto que proponemos no es un estándar universal nada será estándar, y si no cumple el 100% del estándar no es estándar, pero el estándar es el 240p».

*Nota: VGA Signal 640 x 480 @ 60 Hz Industry standard timing
**Estándar en cultura popular se alude como significación de «algo de moda, común o de sentido común», de paso desde el sesgo cognitivo de consenso «de algo estandarizado» = «culturalmente aceptado».

Source: Rick Ballantyne, Xilinx Inc. TABLE 1 VGA CORE VIDEO MODE

Al conjunto previamente observado en la tabla se le engloba un conjunto mucho mayor desde el VESA DMT (Computer Display Monitor Timing Standar), como un conjunto de resoluciones definidas mediante tiempos y frecuencias. El VESA DMT permite a variados tipos de computadoras y sistemas de visualización VESA compartir información de imagen sin mayores contratiempos. VESA igualmente comprende variados sistemas de intercambio de información de las capacidades que permiten compartir información entre la computadora y el dispositivo de visualización, un importante ejemplo de este último lo exploráremos en las notas finales de la presente parte (emulación desde la Raspberry Pi).

Recuerden el dibujo en pantalla de la TV o monitor VGA CRT se da en líneas horizontales, sin embargo desde VESA podemos por simplicidad (y mucho cuidado para no decaer en pseudociencias), en ejemplo explorado como VGA 640×480 podemos asimilar como la información vertical de puntos 521 puntos verticales contra 800 puntos horizontales = y desde estos saltar a PÍXELES en un FRAME-BUFFER (VRAM), ¡esperen!¡es al contrario! por lo que debemos continuar desde la siguiente introducción…

UNA BREVE NOTA SOBRE RESOLUCIONES EN «D-TERMINAL»

Si son suficientemente esnobistas, lo siento quise decir curiosos, encontrarán que las resoluciones dadas para el conector D-TERMINAL propio de mercado japonés serán dadas en el total de líneas de información y no en líneas activas.

– D1 480i (525i)： 720 × 480 interlaced
– D2 480p (525p)： 720 × 480 progressive
– D3 1080i (1125i)： 1920 × 1080 interlaced
– D4 720p (750p)： 1280 × 720 progressive
– D5 1080p (1125p)： 1920 × 1080 progressive

D-Terminal, Wikipedia

Es importante aclarar que el D-TERMINAL transmite señal analógica en formato Y’Pb’Pr o vulgarmente «Video componentes», un sistema de diferencias de color con base luma Y =(0.2126 R + 0.7152 G +0.0722 B)*SEÑAL_SINCRONISMOS y dos componentes croma P_B=(B − Y)  P_R =(R − Y).

Ahora tomemos un trabajo en traducirla las resoluciones acorde a lo repasado:

D1 = 480i  activas; 525 líneas de información; dando un marco visible en muestras de imagen de 720 × 480, como una imagen en pantalla de forma entrelazado (similar al SDTV 480i).

D2 = 480p  con 525 líneas de información; dando un marco visible en muestras de imagen de 720 × 480, como una imagen en pantalla de forma progresiva (EDTV 480p).

Ahora exploremos brevemente las resoluciones F/R/DTV son mucho más interesantes, de los ejemplos más comunes es el 1080p.

Por favor observen el grafico anterior: El 1080p (¡Progresivo!) consta de 1920 puntos verticales como imagen visible sumando 280 pulsos como alegorías a HBLANK, 1125 líneas de información de las cuales son visibles las 1080 (de allí su nombre). La frecuencia líneas Hz = 1125 líneas_información*60Hz=67600 Lineas_información_Hz.

¿Y si fuera 1080i o 1080_entrelazado? Verticalmente la información no varia, por el contrario horizontalmente hablamos de 2 campos de señal entrelazada, es decir, dividiremos las líneas de información 1125/2= 562.5 líneas de información por cada campo de imagen entrelazada y por cada campo encontraremos un VBLANK de 45/2 =22.5 Líneas.

Nota: Un dato que les volará la cabeza, las 1080p VBLANK 45 son similares en tiempos HBLANK a los sistemas de 480 líneas, 525-480=45.

Una introducción a VESA CVT/GTF

Exactamente el periférico adaptador VGA VESA (GPU si quieren llamarlo así) debe cumplir VGA desde CVT Cordinated Video Timings (2001)  y VESA GTF Generalized Timing Formula (1991)». Los parámetros a ingresar son relativos alto o ancho en píxeles de pantalla, es decir se dan en un pixeles absolutos y no relativos, en palabras simple SE SUMAN.

Quisiera mostrarles algo del viejo Xfree86, sistema gráfico usado en las distribuciones GNU-LINUX, y abandonado hace un buen tiempo, la configuración es mostrada en la imagen inferior con su respectivo texto explicativo, debo aclarar es muy primitivo PERO educativo.

GTF es el documentado para el abandonado XFree86 que usaremos como ejemplo.

Modeline “nombre” pclk hdisp hsyncstart hsyncend htotal vdisp vsyncstart vsyncend

vtotalpclk: Velocidad de pixeles individuales.
hdisp: Número de pixeles horizontales o resolución horizontal
hsyncstar: Número de pixeles que inician la sincronización horizontal.
hsyncend: Número de pixeles hasta el fin de la sincronización horizontal.
htotal: Número de pixeles totales de la línea horizontal.
vdisp: Número de pixeles verticales o resolución vertical
vsyncstar: Número de pixeles que inician la sincronización vertical.
vsyncend: Número de pixeles hasta el fin de la sincronización vertical.
vtotal: Número de pixeles totales de la línea

(Asumiendo para las formulas 14.76MHz para PAL, y de 13.32MHz para NTSC).

Para conformar la imagen VESA VGA a RGB SCART debemos dar parámetros al controlador similares a los siguientes e indicando que la señal a resolución completa es “entrelazada en SCART (TV CRT)”:

XFree86 VGA a SCART PAL:Modeline «800x576pali» 15.38 800 823 895 984 576 580 583 625 -hsync -vsync interlace

Free86 VGA a SCART NTSC:

Modeline «640x480ntsci» 11.32 640 646 703 786 480 484 487 525 -hsync -vsync interlace
Modeline «640x240ntsc-half» 11.32 640 646 703 786 240 242 244 263 -hsync -vsync

Con todo ello deseo anotar que en la GPU la información de vídeo es contenida en un buffer en la RAM video principal de salida (frame buffer), donde viven los píxeles reales. Es decir la GPU entiende mejor de pixeles que de «nano segundos» = tiempo, dado que es inmediato contar puntos y componer desde ellos los tiempo de sincronización IMAGEN VISIBLE + HBLANK + VBLANK comentados previamente en el ejemplo de la tabla de la presente sección.

Mediante CVT y GTF podremos definir una señal de vídeo «personalizada» (custom) desde la GPU, y como señal no cumplirá mayor estándar, definición y acuerdos previos. Podemos enviar desde una PC-ATX imagen a un monitor con SCART o un monitor de una máquina árcade (con la electrónica necesaria no comentada en este apartado). El cómo se relaciona con la «novela» de Sega DC es muy simple, el «encoder de vídeo misterioso» al interior de la Sega DC puede manipularse dando como parámetros de entrada al «video encoder» similar a lo que hemos repasado.

**NOTA DE ADVERTENCIA: Lo comentado presenta una gran desventaja si intentan generalizarlo como un «modo 240p estándar» desde los parámetros VESA como posibilidades de resoluciones, dado que SÓLO aplica a la resolución del escritorio o SHELL del sistema operativo, por lo que deberán ejecutar su emulador favorito en modo «ventana sin bordes». Es un proceso engorroso y complejo, muy contrario a las «populares» modificaciones de software «driver» (controladores), más inmediatas y alejadas de comprender el cómo se produce «tal magia», contribuyendo sin duda alguna con la expansión del misticismo y la seudociencia de video.

Hagamos una pausa para calcular vertical.pclk

Nota antes de iniciar: Encontraran muchos documentos de aficionados confundiendo y difundiendo superchería desde los temas explorados con la digitalización de imagen NTSC/PAL como lo puede ser los sistemas de almacenamiento «Digital Video o NTSC DV 720x480i».

Previo a la aritmética deseo a destacar son las resoluciones de salida de los ejemplos «Modeline» como resoluciones VGA 640×480 hacia monitores. Algunas computadoras de entretenimiento generan un ancho de 320 puntos verticales como la NGO y CPS2, mientras la sega Saturno posee una capacidad de hasta 704 puntos verticales. La resolución de TV CRT y su derivado monitor de árcade la resolución es dada por la suma de espacio y no espacio de puntos RGB, 800TVL = 400 puntos RGB + 400 no color (los electrones golpean contra la rejilla o la malla), los 640 verticales puntos VGA no se corresponden con los 400 puntos RGB de los 800 TVL, y eso lo repasáremos en la entrada de los dilemas de asumir un 240p.

Regresemos al tema: 525 líneas de información de TV NTSC tienen un cambio cada 29,97 veces por segundo como fotografías. ¿Cómo abstraemos la información VBLANK como un número total de Pixeles?: Una opción sería los 800 puntos de las tablas VGA que verificamos en el apartado anterior. En ambos casos el guiño guiño «Pixel-Clock» son a la realidad la velocidad en la que se componen como una línea de información en pantalla cuando les asumimos como pulsos y un pulso transmite un punto completo o que suma el «RGB». En otras palabras, cada pulso representa información discreta de una línea de video.

vtotalpclk = 525*29,97*Total_pixeles_verticales

vtotalpclk = 525*29,97*800 =12,58 MHz

vtotalpclk= 11.32 MHz => Total_pixeles_verticales=¿?

Total_pixeles_verticales = vtotalpclk/(525*29,97)=719 pixeles de ancho y que corresponde al ancho de toda la línea = HBLANK + Información de imagen)

Nota de cierre: Es importante comprender y diferenciar una cosa es «la frecuencia de subportadora de los componentes de croma del video compuesto«, y otra muy diferente, «frecuencia de activación de los pixeles«. Los dos componentes de croma se modulan a frecuencia de subportadora de 4,43 MHz en PAL y de 3,58 MHz en NTSC, y en muchos documentos técnicos se suele incluso hablar de PAL 3,58MHz a los sistema PAL YUV 525@29,97FPS.

Nota sobre la resolución vertical de la señal de video compuesto NTSC como 15kHz_línea

Sin animo de mostrar esta nota como una tesis de doctorado realicemos una pausa abusando de una simple aritmética, y tratemos de estimar cual es la resolución VERTICAL (no las TVL) de una señal de 15kHz-línea en una TV NTSC.

Cada línea de video activa, SCANLINE o visible de video posee una longitud de 1/(29.97 FPS * 525 ) = 63,5556191112 micro segundos. Pero, no todo ese tiempos es un fotograma, solo reservaremos aproximadamente 52.6 segundos, por favor observen la imagen inferior.

Cada cresta de señal de color como CROMA es modulada a aproximadamente 3,58 MHz = 26,3157895 micro segundos.

Fuente de la imagen Wikipedia. Demodulador de CROMA

Como mago matemático vamos a dividir =>(3800000 Hz_croma)/(29.97*525 Hz-línea_video) =241.511353 veces mayor la frecuencia de croma sobre la frecuencia del cambio de líneas.

La respuesta no es simple, símil a la tecnología de muestreo digital cada punto de color capturado por la cámara CRT pasa por el proceso hacia codificación como CROMA hacia el video compuesto, PERO, la captura es limitada a aproximadamente 241 máximos posibles puntos RGB, que podrían ser transmitidos como crestas (ondulaciones o modulaciones de onda de subportadora) a CROMA como información de «vertical» por cada línea horizontal descendientes (Interlaced pattern raster scan). En palabras simples, otros posibles puntos RGB intermedios NO pueden ser codificados «correctamente» como señal de CROMA mostrándose como puntos RGB aleatorios o varios tonos diferentes, con todo ello nos alejaremos de esas interpretaciones pseudocientíficas de la captura NTSC DV 720 (horizontal) × 486 (vertical) como resolución posible NTSC TV CRT desde señal NTSC RF.

Más que tratar de proponer una resolución vertical la trampa de la nota es invitarlos a pasar por las otras entradas de vídeo e invitarlos al uso de la matemática evitando la verborrea a retorica bizantina de los 240profetas de video.

Les invito a visitar: PALETA DE LA NES/FAMICOM PARTE 4: VÍDEO COMPUESTO LA TÉCNICA BÁSICA DE DEMODULACIÓN

¿Resoluciones «custom» en la Sega DC?

Desde la presente elucubración se pueden generar resoluciones «custom» y es claro que por facilidad Sega hubiese sugerido pre-formatear sus comandos desde la API (application programming interface) a señal compatible con parámetros VESA. Las resoluciones CUSTOM VESA van en concordancia con los modos de vídeos documentados por los desarrolladores aficionados.

Les recomiendo la pagina http://mc.pp.se/dc/pvr.html por Marcus Comstedt, donde muestra el direccionamiento y los parámetros del «encoder de vídeo».

Referencias:

• https://nvidia.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/759/~/custom-resolutions
• http://www.nexusuk.org/projects/vga2scart/
• https://www.rg42.org/wiki/vga2pal
• https://en.wikipedia.org/wiki/XFree86_Modeline
• https://arachnoid.com/modelines/
• https://www.nvidia.com/content/Control-Panel-Help/vLatest/en-us/mergedProjects/nvdsp/Custom_Timings_Dialog_Box.htm
• https://easymamecab.mameworld.info/html/monitor9.php
• https://easymamecab.mameworld.info/html/monitor9.php
• https://par.strindevall.com/2018/12/21/Connecting-A-15-kHz-CRT-Monitor-To-A-Modern-PC/
• https://linustechtips.com/main/topic/1050162-navs-complete-crt-guide/

Notas sobre el «Sincretismo desde la Seudociencia del 240p» desde el mundo binario del HDMI, DVI y Emulación de software

NOTA 1

Iniciemos con el SDTV 480i desde sistemas HDMI, base real de las señales parciales a mitad de resolución de 240 líneas horizontales a dos campos entrelazados SDTV NTSC como es evidenciado en las tablas «kamui» o de desarrollo desde la SEGA para la DC. No existía ni ha existido mayor interés desde el «HDMI forum» ni sus participantes en propiciar modos caducos en SDTV sobre el HDMI, como lo fuese un modo de 480/576 líneas entrelazadas y sus conversiones digitales sobre HDMI. Referente a DVI al ser promovido por la VESA y para «la PC» no encontrarán referencias de modos entrelazados, base de la composición y señal de imágenes de 240 líneas horizontales en la TV analógica desde computadoras primitivas incluyendo la Sega DC, e imposible pensar en modos entrelazados sobre sistemas VESA+sRGB.

«Falsear una tesis desde el HDMI 480i/576i» implica investigar e indagar en cientos de dispositivos entre televisores y reproductores intentando ubicar entre los «HDMI 1.0», desde ellos identificar algunos de esos pocos dispositivos de video la compatibilidad con «HDMI 480i/576i», siendo tan pocos no dan camino a razonar ni elucubrar en ellos como «El estándar universal». Tal tarea solo demostrará que tanto la fuente de reproducción de video, nunca será una video consola ni «la PC», y la TV receptora deberá recibir tal tipo de señal.

Si fuese parte del estándar HDMI (<1,0) permitiría transferir imagen entrelazada de mejor calidad que los sistemas EDTV YPbPr o vulgarmente «video componentes» y en el caso de la Sega DC nos facilitaría transmitir SDTV o bien sea emulando un VESA CVT o VESA GTF hacía señal DVI-HDMI.

NOTA 2

Para la siguiente nota recomendaría la lectura de Teoría del alquiler de vídeo juegos – ¿A quién pertenecen los vídeo juegos? referente a los temas de uso de software de entretenimiento, sus dilemas frente al Copyright, Patentes y Derechos de marcas.

La presente nota es dedicada a nuestros amigos amantes de propagar y evangelizar el mal uso del Copyright y Marcas Registradas desde la emulación y la moda del Raspberry Pi, y de paso mantienen ideas seudotécnicas sobre sistemas de video de 240 líneas progresivas hacia televisores y monitores de arcade de tubos CRT. La Raspberry Pi posee dos salidas «oficiales y desde el fabricante» una de Video Compuesto (RCA y Jack) y una HDMI. En HDMI soporta modos VESA DMT y TV DIGITAL (HD, UHD, etc.).

• En los modos de TV DIGITAL el CTA-861-G (A DTV Profile for Uncompressed High‐Speed Digital Interfaces de Noviembre de 2016) establece los modos de video para sistemas de video digitales. No son modos de digitalización TV NTSC/PAL, ni son compatibles con monitores arcade, ni viejos sistemas VGA.
  • La información de la frecuencia de las líneas horizontales 15.7 kHz es ofrecida desde este documento para términos de información (visitar entrada RGB CRT), es decir no concuerdan con la aritmética propuesta en el ejercicio de «numeritos».
• Los modos de video compuesto respetan NTSC 525@29,97FPS y PAL 625@25FPS y solo de esa manera es visible la imagen en la TV.
• Puede generar modos CUSTOM VESA CVT (2002) en HDMI y desde estos hacia la TV VIDEO COMPUESTO.
• Los modos VESA Display Monitor Timing (DMT) destinada a monitores de computadores tipo «PC» la menor resolución es 640×350 progresiva (el mínimo valor en VGA IBM-PC).
  • Recuerden 320×200 es un modo MCGA y 320×240 es un modo truco IBM VGA, pero en referencia al DMT no se encuentra listados = NO transmiten 15kHz_linea.

*CVT en la cultura popular es llamado «Overclock de la pantalla» cuando se relaciona con un aumento de la frecuencia en el monitor de la «PC», se considera un riesgo ya que puede producir un fallo y daño en el mismo.

Los intervalos de formato de vídeo progresivos de baja resolución adicionales (1440x240p, 2880x240p, 1440x288p y 2880x288p) constan de uno de varios formatos de cuadro de video. Estos formatos de cuadros de video difieren solo en una o dos VBLANK. Por esa razón, se tratan como el mismo formato de video con una ligera variación en los parámetros (es decir, se manejan de manera similar a los formatos 59.94Hz / 60Hz). Por tal razón, si una «FUENTE» declara ser compatible con uno de estos formatos de video de una relación de aspecto de imagen específica (a través de *EDID), admitirá todas las variaciones de ese formato de video con la misma relación de aspecto de imagen.

CTA-861-G página 25, desde los enlaces de página web Fundación promotora del Raspberry Pi

El CTA-861 se considera una extensión VESA EDID (Extended Display Identification Data). *EDID es parte del intercambio de información VESA, el dispositivo fuente inquiere al sistema de video si posee la capacidad de soportar el modo en cuestión, si y sólo si el sistema de video soporta los lineamientos, en este caso CTA-861-G. Para cuando no responda el sistema de video ustedes deberán intentar manualmente la configuración desde los parámetros mediante CVT. El video compuesto no posee tal cosa como un CVT, pero la «Placa» puede componer imagen hacia un framebuffer obligando al sub-sistema de codificación del Raspberry Pi, así podrán acomodar las imágenes fuera del estándar y de paso a sus fetiches de imágenes deformadas desde el «software de emulación».

Notarán que tener CEA 1440x240p en un universo digital es solo útil si el dispositivo de salida posee una «resolución nativa» acorde a esa resolución, y DEBERÁ ser digital. Para cuando la trasladen al video compuesto o algún «injerto raro (hardware creado desde la cofradía 240p) desde los puertos que no cumpla ningún estándar, pero si orientado desde sesgos cognitivos», la resolución ha de ser la de la TV o la de monitor de arcade, respetando los espacios de color y señales de la TV y su derivado el monitor de árcade.

NOTA 3

Emulación de software hacia imagen de 480 líneas progresivas, con falsas líneas de escaneo (scan-lines) lo cual NO es 240p. Igualmente, les solicito como un favor no confundir ni difundir ideas seudocientíficas que partan de tomar un software emulador en las Computadoras Digitales (cualquiera que sea) en modos VESA CVT 640×480 de 60/50/100/120/140Hz, de estas hacia modo DVI sRGB HDMI en las cuales se retiran líneas de información de imagen mediante las «Falsas Scan-lines», o arbitrariamente convirtiendo mágicamente 480 líneas horizontales progresivas en un «falso consenso 240p» (o sesgo cognitivo seudocientífico). Aquello destruye cualquier intento de mostrar el «240p como un estándar», ni se debe fundamentar desde la fantasía o sin sentido de la «emulación» o cuasi simulación FGPA como la representación REAL de máquinas computarizadas de entretenimiento.

Sincretismo desde la seudociencia de video

Podemos asimilar como «SINCRETISMO» los comportamientos citados en las 3 notas anteriores desde los participantes de la seudociencia del 240p; en tales grupos no son de interés los temas de video y los tratan con absoluto desdén y desprecio, surgiendo desde aquellos nuevos grupos individuos interesados en preservar (preservatismo o conservatismo del vídeo juego) ideas como correctas con el acto de trasladar, trastear y evangelizar hacia cada nueva tecnología, lo cual rompe el propósito y la coherencia si el deseo es demostrar el 240p como un «estándar industrial o comercial», o tal vez como la nueva pseudociencia emergente = «estándar desde el consenso, bien sea si es falso o si fuera correcto, no importa mayor cosa». Con el ingreso de nuevos participantes se propagan cientos de mitos acompañándolos con ese desinterés en el estudio de la TV analógica y señal digital, viendo conveniente acomodar antiguos dogmas a nuevas tecnologías y propagarlos, en este caso a la «emulación de viejas computadoras» y mal llamarlos vulgarmente con esos eufemismo de «preservación del video+juego».

A los interesados en temas de reparación de TV con mucha “técnica en cacharreo” de TV recomendaría el canal shango066, cientos de videos de reparación de equipos sin apelar a software casero para “cuasi calibraciones supersticiosas”.

El sincretismo (Wikipedia), es un término empleado en antropología cultural y los estudios de religión comparada para referirse a la hibridación o amalgama de dos o más tradiciones culturales. Comúnmente se entiende que estas uniones no guardan una coherencia sustancial. También se utiliza en alusión a la cultura o la religión para resaltar su carácter de fusión y asimilación de elementos diferentes.

Un resultado de ese sincretismo es que cada día observaremos un mayor interés mercantil desde los Tech reviewers y las seudociencias de video por promover y promocionar los sistemas FGPA, pero que aplica todas las ideas expuesta previamente: Puedes implementar con el FGPA el microprocesador y algunos componentes conocidos como los microprocesadores y variadas compuertas lógicas, pero en temas de video la emulación es la opción plausible para dar paso a los sistemas HDMI y les preceda a largo plazo.

Fuente  The Design and Implementation of the Nintendo Entertainment System 

En la implementación del PPU de la NES no se emula el complejo sistema de generación de colores mediante la modificación de la señales de CROMA como oscilaciones de subportadora, por el contrario en un sistema FGPA prima la compatibilidad con sistemas modernos. En el caso del esquema inmediatamente anterior hacia VGA no es NTSC pero «emula» la salida hacia un dispositivo de video VGA proponiendo otros colores a capricho o parecer del diseñador del circuito. Entre otras tantas barbaridades y patrañas como esos procesos de calibración supersticiosos mediante software gratuitos ofrecidos a modo de «test y calibración» y tantos temas que todavía no podremos dilucidar desde el empleo de los sistema casi simulados FGPA. 

“Most modern monitors won’t support the 15 KHz horizontal sync output signal through the VGA connector.” MiSter Github, 

Y la respuesta es clara como repasamos VGA soporta modos estandarizados VESA y VGA 15kHz, y los antiguos IBM VGA (nunca super VGA) como un MODO X 320×240 o desde VESA CVT, y no modos “mágicos conspiranoides nunca estandarizados”. Recordar que el VGA nunca soportó NTSC 480i R’G’B o SDTV 480i R’G’B’ dado que son cosas completamente diferentes, no porque se etiquete como 240p o como 15kHz a cualquier cosa les hace participes en la transferencia mágica entre formatos de vídeo desde el estándar universal conspiranoide = disonancia cognitiva y colectiva. Debiendo improvisar una indignación indicando que el único camino es duplicar las líneas horizontales cómo si pudiese ser diferente, y en este respecto considero 3 caminos plausibles:

(1) Efectivamente duplicar las líneas horizontales respetando la relación de aspecto y respetando el limite de FPS desde el NTSC.

(2) Generar un falso escaneado progresivo, intercalando la información en frame-buffer mezclando las líneas del fotograma en curso con el predecesor = es esencia lo que se espera de un TV CRT.

(3) «Los seres humanos están profundamente dispuestos a cambiar de opinión. Y cuando los hechos chocan con sus convicciones preexistentes, algunas personas preferirían poner en peligro su salud y la de los demás que aceptar nueva información o admitir estar equivocadas.» Elliot Aronson y Carol Tavris Psicólogos sociales

Un resumen de los dilemas del sincretismo de señal de video analógico a digital

Existe una relación simbiótica permite construir y propagar  un «Sincretismo» desde las seudociencias de vídeo,  reforzando ese sesgo y disonancia cognitivo y colectivo en temas de vídeo.

De la relación simbiótica al Tech-Reviewer y la pseudociencia 240p: A los Tech-reviewer les interesa mostrarse como técnicos ante los gregarios, son carne fácil de esa fantasía de la verborrea grandilocuente que es a la realidad un acto de  propaganda y promoción. Muchos de los Tech-Reviewer son gregarios, cómplices  y profetas de las ideas interpretaciones y pareceres en temas de vídeo.

17 US Code § 109 – Limitaciones a los derechos exclusivos: Efecto de la transferencia de una copia o fonograma en particular

«(B) Esta subsección no se aplica a—

(i) un programa de computadora que está incorporado en una máquina o producto y que no puede copiarse durante la operación o uso normal de la máquina o producto; o

(ii) un programa de computadora incorporado o utilizado junto con una computadora de propósito limitado que está diseñado para jugar videojuegos y puede estar diseñado para otros propósitos.»

El creador de este humilde contenido considera que no existe ningún motivo ni razón que le autorice la copia o traslado (dump) no autorizada de material software (ROM, CD, DVD, etc.)  bajo sistema de Copyright y Trademark con registros activos. Sin embargo, los Tech Reviewer predominantes UK, región de origen de tales leyes, y bajo sus jurisdicciones aplican otras «re-interpretaciones,» pueden darse al lujo de emplear sistemas emulados y los  cuasi simulados FGPA a discreción de cada individuo al interior de aquellos territorios específicos = «UK».  (O eso quieren hacernos creer que se encuentra fuera de todas esas leyes)

A los interesados en los temas de copyright y video juegos puedo ofrecerles:

• ¿A quién pertenecen los vídeo juegos? ¿Alquiler de vídeo juegos?¿Emular es legal?
• FAQ 240p – ¿Emular es legal? – ¿Usar ROM es legal? -¿Usar emulador es 100% legal? ¿Usar ISO es legal?
• Scanlines : ¿Qué son las scan-lines de la TV?

Visitar Para entender el TDMS en HDMI DVI en Raspberry-Pi:

• AN INTRODUCTION TO TMDS Understanding DVI-D, HDMI and DisplayPort Signals
• Video Timings Calculator
• raspberry Pi HDMI configuration
• Raspberry pi Composite video mode options

Apuntes sobre EDID y DDC vs. señal a VGA-etc.

En la medida que avanza la tecnología encontraremos menos y menos placas de video del tipo GPU con salidas analógicas, hacia señal VGA analógica, pero podremos optar por diferentes tipos de adaptadores tipo DVI-VGA , DisplayPort-VGA HDMI-VGA. La entrada hemos explorado todos los temas que resuelven tal dilema. Solo deberemos repasar algunas ideas que hemos estudiado durante tan largo texto:

Nota: Lo primero que debemos entender es que no hablamos de productos «premiun«, es decir, podrían funcionar más o menos bien y muy a capricho del fabricante dentro de los estándares involucrados. Igualmente, los principios no aplican para sistemas que requieran intercambio de claves criptográficas para sistemas DRM, dado que los sistemas analógicos de pantallas CRT no posen tales capacidades.

• La forma que posee un GPU para determinar las capacidades de un dispositivo de salida es VESA EDID (Extended Display Identification Data).
  • Desde el intercambio de información EDID la GPU ofrecerá «únicamente» las resoluciones disponibles del Dispositivo de Visualización (vulgarmente el monitor de «la PC»).
• VGA no es VESA, si y no, recordemos que nació desde la IBM-PC, pero evolucionó con el tiempo para ser absorbido desde la VESA y con el tiempo soportar VESA EDID mediante un sistema denominado DDC (Display Data Channel). El DDC igualmente lo encontraremos en los puertos DVI.
• Los usuarios de VGA CRT nunca padecimos algo como que la resolución se debiera a un estricto EDID, simplemente se trataba de prueba y error, probando entre varios modos y esperando algo de imagen.
  • Caso contrario desde un moderno monitor LED/AMOLED/ETC, completamente incapaces de operar fuera del EDID sobre HDMI, ¿o no?.
• Dado que el HDMI y DsplayPort dependen del EDID cualquiera que sea el adaptador de HDMI-VGA o DisplayPort-VGA deberá consultar al dispositivo VGA mediante el DDC y plantear un EDID desde aquella información
  • Es 99,999% posible, el cable VGA solo comunique las señales (RGBHV) y no los pines de entrada salida DDC, lo cual convierte tal tarea en algo completamente inútil. Aquello solo obligará al adaptador HDMI-VGA o DisplayPort-VGA a restringir las resoluciones que pueda ofrecer la GPU hacia nuestra pantalla CRT.
• Ahora deberemos separar una cosa es el PC VESA DMT y otra cosa TV CTA-861-G.
  • Un monitor VGA CRT antiguo no soporta modos de TV como HD 720p FHD 1080p , en cambio soportará modos clásicos como 640×480, 800×600, 1024×768, y un largo etc. siendo aquellas las que serán ofrecidas desde el Monitor.
• Aquí es donde entra un haz bajo la manga el famoso VESA CVT/GTF, en los cuales no se definen resoluciones todo lo contrario permiten construir resoluciones a partir de parámetros de entrada = personalizadas.
  • Como en el Raspberry Pi podemos optar por un listado de modos DMT o CTA-861, pero podemos generar una resolución, siendo insistente, aquella resolución no necesariamente cumplirá un estándar y quedara a disposición del monitor si responde o no a tal resolución, no necesariamente el monitor es certificado a CVT/GTF, recuerden es algo arbitrario al sistema de composición de imagen de la GPU.
  • En otras palabras, puede que su adaptador HDMI-VGA o DisplayPort no les de a cuenta si conectan algo tan arbitrario con sus respectivos circuitos adaptadores de composición de sincronización y según sea SCART, R’G’B o Monitor árcade (con su adaptador) pero deberá funcionar bajo CVT/GTF y sobre pasando el EDID; les invito a probarlo y a comentar (lo he probado con viejos monitores LCD desde display port).

Visitar: https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/hdmi-made-easy.html

PARTE 7: PALABRAS FINALES

Los fabricantes de tecnología deben vivir en la marea de los cambios tecnológicos,  mientras que observaremos conviviendo a la par vividas rémoras; los re-vendedores =Magacines-pastiches e influencers. ¿Será qué los unos no podrán vivir sin los otros?, NO lo sabemos, pero personalmente les diría «¡NO, Y NO.. (muy rotundamente)!». Pero, si lo que realmente deseamos es replicar aquellas asombrosas tecnologías a Nivel Latinoamericano, lo mejor sería distinguir: INFORMACIÓN del CONOCIMIENTO. Perseverar en esa búsqueda, en ese arsenal de conocimiento científico, son la mejor defensa contra esa tecno-superchería organizada.

Vivimos en una sociedad en donde el CONOCIMIENTO es confundido con una CREENCIA:

Tengan cuidado, tampoco es que el presente blog sea propuesto como la «nueva piedra filosofal», es un humilde  encuentro de RELATOS de la tecnología, el agua que moja, la promoción de la ciencias.