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Les contributions de Tektronix en SDI
Les apports en vidéo numérique (wfm601)
Alarme sur gamut
Mode Diamant
Le RP 165 (EDH)
L’arrowhead
…
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Passage Composite - Composantes
Production initiale RVB
Conversion Y, B-Y, R-Y– Format de production– Avantages (B passante, sensibilité,…)– Espace colorimétrique réduit
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Notions de Gamut, légal , valide
Le « Gamut » est la plage des couleurs restituables dans un système colorimétrique spécifique, éclairé en D65.
Signal légal: tension de 0 à 700 mv (SD et HD)
Signal valide: limité à l’espace colorimétrique Un signal valide est toujours légal Un signal légal n’est pas toujours valide
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ValideValide
Légal illégal
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Le mode diamant
Espace R V B pour un signal Y, Cb, Cr
Signaux Légaux en Y Cb Cr
Signaux illégaux en RVB…
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Le mode Diamant du WFM601
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Mode Diamant du WFM700 et des suivants
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Cas de la mire à barres SMPTE
Mire à barres SMPTE
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Erreurs en GBR
OK en composite
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Affichage en « Arrowhead »
Cas de la mire SMPTE– Valide en Y DrDb– Illégale en RVB– Légale en Composite
Autre mode d’affichage– La pointe de flèche
Retour à l’espace RVB
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Affichage « arrowheah » pointe de flèche
MIre à 75%
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Affichage « arrowheah » pointe de flèche
Mire à 100%
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Respect des Gamuts (inter- opérabilité)
Etalonnage en SD et en HD– Y Cb Cr avec valeurs > 700mv
avec valeurs < 0v (infra-noirs)
– Tout va bien en local !!!– Pourrait être un avantage en passage > film
Amélioration de la dynamique, mais…
Changement de display = danger !– Autre moniteur– Téléviseur et Télédiffusion– Video projecteur
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Respect des Gamuts
C’est la garantie que les images seront affichées dans les mêmes conditions qu’à l’origine, par des système d’affichage de plus en plus divers
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Respect jusqu’où ?
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Valeurs préconisées
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Petit changement en Colorimétrie…ITU 709 SMPTE 240
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3 références de colorimétrie en CIE xy
Blanc D65
240
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Colorimétrie SD - HD
ITU 709-2
SMPTE 240M
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Mire à Barres 75 % HD1080i 50Y=.216R+ .715G + .0722B
Mire à Barres 75 % SD625i 50Y= .299R + .587G + .114B
Matriçage différent !
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Blc
J
CyV
MgR
B noir
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Vecteurscope en HD
Vecteurscope en SD
Mire à barre à 75% en SD et HD
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Tektronix
Mai 2006
Les mesures de conformité SD/HD
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Agenda
Problèmes de la couche physique et “Digital Cliff”
Garantie de transmission des signaux numériques
Timing en numérique
Timing en HD
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Test de la couche physique
Pourquoi faire cette mesure?– Validation du cablage– S’assurer d’une performance uniforme et répétée
Quelles limites?– Standards tels que RP-184, ITU-R BT.656, AES-3
Le système va t-il tomber en panne?– Basé sur la robustesse des équipements opérationnels
Importance de maintenir une bonne santé du système pour prévenir le défaut
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Effet falaise : ”Digital Cliff”
Qu’est-ce ?– Perte brutale du signal– Défaillance à récupérer l’horloge / extraire les données
Quand sait-on que l’on s’en approche?– Seule façon: les essais / la mesure de la couche physique
Quelles causes?– Type de câble et longueur ( ancienne installation)– Câble endommagé ( régies mobiles)– Mauvaises terminaisons 75 Ohms– Problèmes de conception
Quelles mesures effectuer?– Mesures sur l’oeil– Surveillance des CRC et EDH
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Observation de l’effet “Digital Cliff”
A quelle distance du gouffre?
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Construction du diagramme de l’oeil
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Construction du diagramme de l’oeil
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Construction du diagramme de l’oeil
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Construction du diagramme de l’oeil
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Construction du diagramme de l’oeil
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UnitInterval
0.8 Volts+ 10%
Jitter0.2 UI p-p
20% to 80%Risetime
Mesure du diagramme de l’oeil Spécifications
One Clock Interval
OvershootRising/Falling Edgeless than 10%
Unit Interval = 3.7ns SD = 673.4ps HD
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Qu’est ce que la gigue? Définition:
la gigue est définie comme la variation de certains instants particuliers d’un signal numérique (tels que les points de transition) de leur position idéale en temps.
Time Interval Error – Jitter
Dus à des phénomènes divers de fréquence, d’amplitude et de phase dans les transitions .
1 UI
Tj Jitter Frequency (Hz) = 1/Tj
Jitter Amplitude (peak-to-peak)
0 1 1 0 1
1 UI
Tj Jitter Frequency (Hz) = 1/Tj
Jitter Amplitude (peak-to-peak)
0 1 1 0 1
t
Signalidéal
SignalGigué
Time Intervall Error TIE
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Mesures de l’oeil en HD
134ps800mv
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40
t0t-1
Signal originel (2 bits en temps)
Tj=1/fj
t0
t6
t18
t24
Résultat(démodulé)
Forme de gigue
Amplitude: giguecrête à crête
fj
Transformation en unspectre idéal de gigue
f
Supposons une gigue sinusoïdalet0 t6
t7t12t18
t19 t24
Frontgigué
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Diagramme de l’oeil
Terminaison défectueuseSignal SDI correctement terminé
400mv
Oeil presque ferméEncore apte à extraire une image
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Surveillance de l’EDH et du CRC
EDH (Error Detection & Handling) pour la SD– Donne un checksum en trame entière et en partie active– Report en secondes erronées– Données EDH placées sur la ligne line 5 (en 625 lignes)
CRC (Cyclic Redundancy Coding) en HD– Donne un checksum pour chaque ligne en luminance et
chrominance– Report en secondes erronées en luminance et chrominance– Placé à la fin de la séquence EAV
Vérification simplifiée des erreurs sur le signal en exploitation
Une erreur toutes les heures ou davantage peut annoncer un problème !
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43
Récepteur SDI
CableEqualizer
Clock and DataRecovery
CLK
Serial-to-Parallel
÷20or
÷10
Decoder10/20 10/20 EAV/SAV &
Data Extraction
RateSelection
Y
CHD-Y or SD
HD-C
10
10
EAV/SAV
Bit-Rate Clock Word-Rate ClockClock
Data
EDHChecker
CRCChecker
EDH Error
CRC Error
Entrée
f
A
Résultante
Bande de l‘égaliseur
Bande du câble
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Vérification du CRC
CbY CRC CrY‘ CRC
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Jitter : Plage de mesure
10 Hz 1/10 f(clk)
Timing Jitter
Timing Jitter : (1.0UI)
Variations temporelles d’un signal numérique par rapport à une horloge sans jitter au delà de fréquences basses (environ 10Hz)
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47
Jitter : Plage de mesure
Alignment Jitter : (0.2UI)
Variation temporelles des fronts d’un signal numérique par rapport à une horloge extraite du signal même(les composantes de gigue seront au dessus de 10Hz mais en dessous de la plage 1kHz - 100kHz)
1 kHz 1/10 f(clk)
Alignment Jitter
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48
Affichage de la gigue
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50
Œil SDI : connexion directe
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Après 150m de câble …
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53
150m + 50m
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54
SDI : signaux pathologiques à 210m
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55
Signaux pathologiques - SDI Checkfield
20 BITS
19 BITS
1 BIT
20 BITS
HORIZONTAL ACTIVE LINE ONLY
Les conditions apparaissent 1 fois par trame sur une ligne entière
VERTICAL BLANKING INTERVAL
FIRST HALF OF ACTIVE FIELD
300h, 198h
FOR CABLE EQUALIZER TESTING
SECOND HALF OF ACTIVE FIELD
200h, 110h
FOR PHASE LOCKED LOOP TESTING
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56
Signal HD-SDI sur scope 4 GHz (rt=80ps)
Fall : 138 ps
Rise : 160ps
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57
60 cm de RG 59 ( WFM700M)
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58
3m de RG59
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59
30 m de RG 59
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60
42m de RG59 (divers câbles)
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61
Contrôle d’erreur sur 42m RG59
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62
~ 67 m de câbles divers …
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63
Contrôle d’erreurs sur 67m de câbles
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65
Synchronisation
Genlock
Tri level et noir numérique
Black burst Indépendants
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66
Le générateur de synchro la fonction Genlock
Entrée / sortiePassage en sonde pour: BB, Sync ou signal CW.
Formats d’entréeNTSC / PAL: Black BurstSync 525 ou 625Sinus. NTSC ou PAL, 1MHz, 5MHz ou 10MHz CW.
Décalage en tempsPlage: 1 Image couleurRésolution: 0.1nS
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67
Modes opérationnels du Genlock
Si perte de référence– Quand la référence est perdue l’utilisateur peut choisir l’un des
modes de récupération du Genlock
“Go internal frequency”– Mode traditionnel du Genlock
Se verrouille sur le pilote interne au SPG.
“Stay Current frequency”– Nouveau mode “Stay GenLockTM”
Mémorise la fréquence affectée à la référence interne. Lentement ré-acquiert le signal de référence pour minimiser la
discontinuité lors du verrouillage
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68
Exemple de synchronisation (sommaire)
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69
Timing horizontal en numérique
Pas de réel signal de synchro
EAV– End of Active Video– 3FF,000,000,XYZ
SAV– Start of Active Video– 3FF,000,000,XYZ
Sync H Ref. Point
EAV SAV
000
000
XY
Z
3FF
000
000
XY
Z
3FF
H TimingSDI
Niveaudu noir(040)
Niveaudu noir0 mv
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70
Timing vertical en numérique
Il n’y a pas d’impulsions trame
SAVEAV Premièreligneactive
Blankingvertical
(040)
Fin deLigneactive
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71
Timing vertical en numérique
•Vérification du timing correct entre canaux
•Choisir l’affichage des EAV/SAV
•Passer en balayage 2 Field et MAG
•Se baser sur la première ligne active pour aligner les différents signaux.
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72
Timing horizontal en numérique
•Vérifier le timing précis entre voies•Choisir l’affichage des EAV/SAV•Choisir le mode 2 Line sweep et MAG•Choisir une graduation ou un marqueur pour repérer la 1ère ligne active•S’assurer de la bonne trame en repérant la hauteur du SAV •Vérifier que tous les signaux sont alignés
SAV F2 Ln22(335)SAV F1 Ln22
erreurde Timing H
+ 1 trame
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73
Mesures de timing avec le WVR7100
Supporte la pluspart des formats HD and SD– Avec synchro de type BB ou Tri-Level
Affichage à n “ronds”en HD– Récurrence trame inter formats– ex. 23.98 et 59.94
Produit 5 cercles montrant la relation des débits trames
Le timing dominant est indiqué par un cercle différencié
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74
WVR7100Mode Timing
(Brevet Tektronix)
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75
Affichage en mode Timing
Indication simplifiée des différences de timing– Entre “External Reference” et l’entrée Video
Supporte HD, SD et Composite
Soit BB ou Tri-Level
WVR7100
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76
WVR7100Mode Timing (Brevet Tektronix)
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77
Mode Timing du WVR7100
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79
Timing HD analogique horizontal
Réduction du jitter– Niv. de blanking:0mv– symétrique
Caractéristiques– Le BB possède des
composantes hf >– La synchro 3 niveaux
donne un point de référence plus stable
Note: Référence de temps à 50%
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Signal tri-level
Rise 37,57nsm= 37,07
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HD Analog Vertical Timing
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Conclusion
La conception de l’installation est critique– Type de câbles & longueur, charges
EDH/CRC permet de lever certains problèmes
Les mesures de l’oeil quantifient l’erreur et garantissent le bon fonctionnement
La synchro est critique pour les performances
Le mode “Timing Display” simplifie les mise en phase en analogique comme en numérique
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83