Videotechnik.

Präsentation zum Thema: "Videotechnik."—  Präsentation transkript:

1 Videotechnik

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

3 Minimaler Betrachtungsabstand
z 1/60° a=Betrachtungsabstand

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

5 2. 1. Bild beginnt mit halber rechter Zeile! BR Breiter V-Sync-Impuls halbe Zeilenzeit-4,7s EQ halbe Dauer von H-Sync EQ = Ausgleichsimpuls

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7 Berechnung der horizontalen Auflösung, Bandbreite
4 Zeilenfrequenz 625*25=15625 4 : 3 = x : : 3 = y : 625 3 575 625 X=768 Y=833 Bandbreite „Nutzbild“: 768 Pixel alternierend S/W =768/2 Farbwechsel =384 Hz 384*576*25 = 5,53 MHz Bandbreite „Gesamtbild“ 833 Pixel alternierend S/W =833/2 Farbwechsel = 417 Hz 417*625*25 = 6,51 MHz

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

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

10 RGB->YUV Y = * R * G * B U = * R * G + 0.5* B V = 0.5 * R * G * B 0..1 YUV -> RGB R = 1 * Y + 0 * U * V G = 1 * Y * U * V B = 1 * Y * U + 0 * V 16-235 16-240 Y' = 219/255 * Y + 16 Cb = 224/255 * U +128 Cr = 224/255 * V +128

11 Farbbild YCRCB Falsch ! NTSC (3-) Komponentensignal

12 Komponentensignal YCBCR
Y = Luma, Y‘=gamma-korrigiertes Luma Y‘ = 0.299R‘+0.587G‘+0.114B‘(R601) Y‘ = 0.212R‘+0.701G‘+0.087B‘ (SMPTE 240M) Y‘ = R‘ G‘ B‘ (R709) Im Sender Im TV-Gerät 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

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

14 Spektrum eines Fernsehbildes (Vielfache der Zeilenfrequenz fH) NTSC
= MHz Formel für Farbträgerfrequenz bei PAL: = MHz Minimierung des Hannover bar Effektes

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

16 Farbreduktion ITU 601-4 Jpeg RGB 4:4:4 YCBCR 4:4:4 YCBCR 4:2:2

17 Sampling von Video-Signalen
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 4fSC-Sampling Sample-Frequenz = 4*Farbträger-Frequenz MHz (NTSC) (D-2) 768 Pixel pro Zeile einfache Farbdekodierung Composite Luma NTSC Y‘CRCB 4:2:2 Komponentensignal Sync on Green

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

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

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

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

22 Übungsaufgabe Berechnen Sie den Datenstrom für das PAL 4fSC Sampling!
Eine Bildzeile 948 Pixel

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24 Trägerfrequenzen

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26 Vorlesung „Medientechnik WS 1999/2000“
Dr. Manfred Jackel Studiengang Computervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz-Landau Rheinau Koblenz © Manfred Jackel WWW: mtech.uni-koblenz.de Literatur zu diesem Kapitel Hyperlinks zu diesem Kapitel Grafik-Quellen