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Medien- Technik 1 Videotechnik. Medien- Technik 2 n Seitenverhältnis 4:3 trad. 16:9 HDTV Optimaler Sehabstand Winkel < 1/60 ° n Europa 625 / 50 / 2:1.

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1 Medien- Technik 1 Videotechnik

2 Medien- Technik 2 n Seitenverhältnis 4:3 trad. 16:9 HDTV Optimaler Sehabstand Winkel < 1/60 ° n Europa 625 / 50 / 2:1 n USA 625 / / 2:1 n HDTV 1125 / 60 / 2:1 Bildwiederholrate muß bei hellem Umfeld höher sein Kino: 2*24 Computer: >70 !

3 Medien- Technik 3 Minimaler Betrachtungsabstand h b d 1/60° a=Betrachtungsabstand z

4 Medien- Technik 4 NTSC/Pal-Zeilen-Signal Zero-H H-Sync 4,7 s 64 s 1/625*50/2 Weiß PAL: bezeichnet die Codierung des Farbsignals ebenso NTSC 52 s Videosignal nach CCIR CCIR = Committee Consultatif International des Radio-Communications, jetzt ITU Bild- Austast- Synchron Signal

5 Medien- Technik 5 BR Breiter V-Sync-Impuls halbe Zeilenzeit-4,7 s EQ halbe Dauer von H-Sync Bild beginnt mit halber rechter Zeile! EQ = Ausgleichsimpuls 2.1.

6 Medien- Technik 6

7 Medien- Technik 7 Berechnung der horizontalen Auflösung, Bandbreite 4 : 3 = x : : 3 = y : X=768 Bandbreite Nutzbild: 768 Pixel alternierend S/W =768/2 Farbwechsel =384 Hz 384*576*25 = 5,53 MHz Y= Bandbreite Gesamtbild 833 Pixel alternierend S/W =833/2 Farbwechsel = 417 Hz 417*625*25 = 6,51 MHz Zeilenfrequenz 625*25=15625

8 Medien- Technik 8 Zusammenfassung PAL-SW n 50/2 Bilder pro Sekunde, interlaced n 625 Zeilen, davon 575 sichtbar n Horizontale Zeilenfrequenz 625*25 =15625 n Digitale Auflösung Einzelbild: 768*576 n Digitale Auflösung Gesamtbild 833*625 n Bandbreite = 6,51 MHz n Tonträger bei 6,75 MHz n Kanalbreite 8 MB

9 Medien- Technik 9 Farbbild GBR-Signal (Studiotechnik) (3-) Komponentensignal

10 Medien- Technik 10 Y = * R * G * B U = * R * G + 0.5* B V = 0.5 * R * G * B R = 1 * Y + 0 * U * V G = 1 * Y * U * V B = 1 * Y * U + 0 * V RGB->YUV YUV -> RGB Y' = 219/255 * Y + 16 Cb = 224/255 * U +128 Cr = 224/255 * V

11 Medien- Technik 11 Falsch ! NTSC Farbbild YC R C B (3-) Komponentensignal

12 Medien- Technik 12 Komponentensignal YC B C R R 709 (TV,PAL) R = 1.009R G = 1.009G B = 1.009B SMPTE240M (HDTV) R = 1.115R G = 1.115G B = 1.115B Gamma-Korrektur vor dem Senden Y = 0.299R+0.587G+0.114B (R601) Y = 0.212R+0.701G+0.087B (SMPTE 240M) Y = R G B (R709) Y = Luma, Y=gamma-korrigiertes Luma Im Sender Im TV-Gerät

13 Medien- Technik 13 Chroma+Luma = Composite Signal f SC : Farbträgerfrequenz, 4,43 MHz bei Pal (3,51 MHz NTSC) U = *(B-Y 601 ) V = *(R- Y 601 ) Spektrum U, V, C Chroma -Signal (Quadratur-Modulation)

14 Medien- Technik 14 Spektrum eines Fernsehbildes (Vielfache der Zeilenfrequenz f H ) Formel für Farbträgerfrequenz bei PAL: = MHz Minimierung des Hannover bar Effektes NTSC = MHz

15 Medien- Technik 15 3 Video-Signal-Typen BAS Bild, Austast- und Synchronsignal = Composite-Signal Kompontensignal (GBR oder YCC) S-Video: Chroma- und Luma getrennt

16 Medien- Technik 16 YC B C R 4:1:1 YC B C R 4:2:0 YC B C R 4:2:2 YC B C R 4:4:4 RGB 4:4:4 Farbreduktion R0R0 R1R1 R2R2 R3R3 G0G0 G1G1 G2G2 G3G3 B0B0 B1B1 B2B2 B3B3 Y0Y0 Y1Y1 Y2Y2 Y3Y3 C B0 C B1 C B2 C B3 C R0 C R1 C R2 C R3 Y0Y0 Y1Y1 Y2Y2 Y3Y3 C B0123 C R0123 C R01 C R23 Y0Y0 Y1Y1 Y2Y2 Y3Y3 C B01 C B23 Y0Y0 Y1Y1 Y2Y2 Y3Y3 Y4Y4 Y5Y5 Y6Y6 Y7Y7 C B0123 C B4567 C R0123 C R4567 Jpeg ITU 601-4

17 Medien- Technik 17 Sampling von Video-Signalen 4f SC -Sampling Sample-Frequenz = 4*Farbträger-Frequenz MHz (NTSC) (D-2) 768 Pixel pro Zeile einfache Farbdekodierung Composite Gesucht: Gemeinsame Samplerate für PAL und NTSC Vielfaches der Zeilenfrequenzen 525*29,94 und 625*25 Lösung: n*2,25 MHz, n=6, 13,5 MHz YC R C B 4:2:2 Komponentensignal Luma NTSC Sync on Green

18 Medien- Technik 18 PAL digital: ITU 601 PAL Luma 4:2:2 Komponente BNC bitseriell Mbit/s parallel 4*f SC -Sampling Composite Six-o-one

19 Medien- Technik 19 PAL digital: Datenmenge Pro Bild: 720*576 Pixel = Pixel 25 Bilder Pro sec Pixel Volles Bild 4:4:4-Sampling 3* Byte/s bei 8 Bit Sample-Tiefe Byte/s Für jede Komponente (GBR oder YCC) ein solches Bild: 31,104 MByte/s 248,832 MBit/s Im Studio: 10 Bit Sample-Tiefe: + 25 % ! 1MB=1000*1000 Byte

20 Medien- Technik 20 PAL digital: Datenmenge Pro Bild: 360*576 Pixel = Pixel 25 Bilder Pro sec Pixel Halbe horizontale Auflösung 4:2:2-Sampling 2* Byte/s bei 8 Bit Sample-Tiefe Byte/s Y als Vollbild, CR, CB als Teilbild 20,736 MByte/s 165,888 Mbit/s

21 Medien- Technik 21 PAL digital: Datenmenge Pro Bild: 360*288 Pixel = Pixel 25 Bilder Pro sec Pixel Halbe horizontale und vertikale Auflösung 4:2:0-Sampling Byte/s +2* Byte/sec Byte/s Y als Vollbild, CR, CB als Teilbild 15,552 MByte/s 124,416 Mbit/s

22 Medien- Technik 22 Übungsaufgabe Berechnen Sie den Datenstrom für das PAL 4f SC Sampling! Eine Bildzeile 948 Pixel

23 Medien- Technik 23

24 Medien- Technik 24 Trägerfrequenzen

25 Medien- Technik 25

26 Medien- Technik 26 Vorlesung Medientechnik WS 1999/2000 Dr. Manfred Jackel Studiengang Computervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz-Landau Rheinau Koblenz © Manfred Jackel WWW:www.uni-koblenz.de/~jklwww.uni-koblenz.de/~jkl mtech.uni-koblenz.de Literatur zu diesem KapitelHyperlinks zu diesem KapitelGrafik-Quellen


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