fekete-fehér videojel

Fekete-fehér videojelFekete-fehér videojel

Képfelvétel és -visszaadásKéppontok száma - sávszélességVáltott soros képfelbontásÖsszetett videojel - szinkron és képtartalomVideojel időképe és spektrumaTV-jelek közvetítése - moduláció és RF jelút

tartalomjegyzék

FEKETE-FEHÉR VIDEOJEL 1.lapG.I.

Képfelvétel és képvisszaadás

KAMERÁK: Fényvezető rétegű Töltéscsatolt

(CCD)


KÉP-MEGJELENÍTŐK: Katódsugárcső

(CRT) AM-LCD, TFT PLASMA

VIDICON JELLEGŰ KAMERA

Fényvezető réteg: fény hatására a réteg vezetőképessége változik Ólomoxid - PLUMBICON lineáris, nem ég be Antimon-triszulfid - VIDICON érzékeny, de beégésre hajlamos Cink-szelén-tellur-kadmium - NEWVICON infravörösben is használható


CCD kamera

CCD= Charge Coupled Device Fény hatására félvezető elemi képpontok töltése változik MOS léptető regiszter hálózat


A CCD elve és félvezető realizálása

Katódsugárcsöves képmegjelenítő


CRT= Cathode Ray Tube Nagy sebességgel becsapódó elektronok kiváltják a

fénypor felvillanását. Luminofor („foszfor”): ezüsttel aktivált cinkszulfid

Utánvilágítás (1ms körül) Nagy sebesség - nagy gyorsító feszültség Különböző úthosszak - geometriai torzítások

Színes képcsövek


Alapszínenként külön elektronágyú, külön-külön foszforpontok

Lyukmaszkos vagy delta cső Résmaszkos vagy in-line cső

Előnyök: Geometriai torzítástól mentes Kisebb helyfoglalás Kisebb energiafogyasztás

HÁTRÁNY: A vezérlésnél figyelni kell a CRT-re optimalizált előtorzításra

Jellegzetes típusok: Active Matrix -LCD, Thin Film Transistor -

fénypolarizáció Diszkrét képpontok fényáteresztő képességét vezérlik Háttérvilágítás, színszűrők

Hátrányok: utánhúzás, kis látószög, kis gyártási kihozatal, drága PLASMA

Két átlátszó elektróda-háló közé zárt gázban nagyfeszültségű impulzussal kisülést hoznak létre

Előny: saját fény, jó kontraszt Hátrány: nagyon drága… egyelőre

Lapos képmegjelenítők


Az élvezhető képátvitel szubjektív követelménye

20 fok látószög függőleges irányban, 2 szögpercfelbontással 600 sor

4:3 oldalarány (mozi) 800 oszlop Nem érzékelhető villogás, ha a képek száma

másodpercenként legalább 50-60 (mozi 48 = 2 x 24 kocka) Kb. száz fényesség árnyalatnál többet nem tudunk

megkülönböztetni A színekre nézve mind látószögben, mind árnyalatban

átlagosan ötször kisebb az érzékenységünk (10’ és 20 árnyalat)


Villogásmentesítés - váltott soros képfelbontás

Európai Amerikai-japán

Sorok száma (páratlan!) 625 525Hálózati frekvencia 50 Hz 60 HzKépfrekvencia 25 Hz 29,975 HzFüggőleges eltérítés 50 Hz 59,95 Hz (~ 60 Hz)Sorfrekvencia (vízszintes eltérítés) 15625 Hz 15734 Hz


Összetett videojel - sorszinkron

Dinamika 30%-a szinkron. Cél: a biztonságos amplitudó-szétválasztás Sorszinkron szerkezete: Előváll, szinkronimpulzus, hátsó váll

Az előváll a korlátozott lefutási meredekség miatt szükséges, a hátsó váll a feketeszint rögzítéséhez

A teljes soridő 64 us: 12us kioltási idő, ezalatt áll vissza az eltérítő-rendszer a képernyő bal szélére 52us alatt söpör végig az elektronsugár egy soron


Összetett videojel - félképszinkron


A félképszinkron és sorszinkron időtartam-szétválasztása

Megszaggatás: 2 x fs

Elő- és

utókiegyenlítésCél: egységesség a képváltás környezetében

Képenként 50 soridőben nincs képátvitel! Ez teret ad teletext, időkód és mérőjelek elhelyezésére.

A videojel helyfoglalása a frekvenciatartományban (sávszélesség)

Szemléltetés sakktábla ábrával: Ha minden sorba 400 periódusú szinusz jelet viszünk át, akkor

éppen 800 csíkos, 600 soros „sakktábla” jön létre. Azaz: Maximális átviteli frekvencia=

= Sorfrekvencia x 400 = = 15625 Hz x 400 = 6,25

MHz


Szemléltetés informatikai megközelítésben: Képelemenként 100 árnyalat 7bit 600 x 800 = 480000 képelem/kép 25 kép/s adatátviteli sebesség = 7bit x 480000 x 25/s=

84 Mbit/s Ha valóban 7 bites mintákkal dolgoznánk, akkor fm=84Mbit/s / 7bit

= 12MHz Az átvihető felső határfrekvencia (Nyquist kritérium)= fB=fm/2= 6

MHz

Egyszerűsített videojel periódikus felbontása Nem-változó világosságtartalmú sorok DC átvitel is van! Mivel a dinamika 30%-a szinkronjel, és a sorfrekvenciához

képest a képtartalom rendszerint lassan változik, a domináns jelforma az időtartományban egy kb. 80% kitöltésű négyszög sorozat:


Ennek Fourier-sora:

Egyszerűsített videojel elhelyezkedése a frekvenciatartományban (spektrum)


Homogén képtartalom mellett a fenti sorfejtés szerint a spektrum vonalas :

A félképváltás, mint hasonló, sokkal kisebb frekvenciájú és nagyobb kitöltési tényezőjű sorozat fogható fel, és a két sorozat összeszorzódik. Ezáltal összeg és különbségi frekvenciák jönnek létre, az eredeti spektrumvonalak körül kisebb vonalak lépnek fel:

Összetett videojel elhelyezkedése a frekvenciatartományban (spektrum)


Változó képtartalom mellett a spektrum elkenődik, de határozottan csomósodik a sorfrekvencia egész-számú többszöröseinél.

Valódi videojel spektrum


Összetett, színes videojel spektruma, kétcsatornás

kisérőhanggal (Brodcast Engineering 2000. február)

1=Képvivő, 2,3=Kisérőhangok, 4=színsegédvivő, 5=video jeltartomány

TV jelek modulációja: AM-VSB

Csonkaoldalsávos amplitudó moduláció szükséges a televíziócsatornák sűrűbb elhelyezése érdekében lehetséges, mert a világosságinformáció zöme 1-1,5MHz alatt

van


Burkolódetektorral nagyságra helyesen, de alaktorzulással demodulálható

HANG (FM)

Intercarrier elv

FREKVENCIATRANSZPONÁLÁS („szuper”-vevő elve) Állomáskereséskor a lazább tűrésű képvivőre kell csak hangolni,

a hang-kép távolság a képvivővel, mint másodlagos helyi oszcillátorral automatikusan kikeveredik a burkolódemodulátoron


Burkolódetektor vektorábrája


E2=(K+Hcos(fHKt))2+H2sin2(fHKt)

E2=K2+H2+2HKcos(fHKt)

E2=K2((1+H2/K2)+2(H/K)cos(fHKt))

kihasználjuk, hogy H2/K2<<1és (1+x)1/2=1+x/2 - x2/8 +…esetünkben: x=2(H/K)cos(fHKt)

azaz: E= K (1+ (H/K)cos(fHKt))=

= K+Hcos(fHKt)

Minimális vivőamplitudónál: H/K~1/4, azaz H2/K2=1/16, tehát jogos a fenti

elhanyagolás!

Tehát demodulálás után a különbségi frekvenciás hangvivő jelen van és egyszerű szűréssel

leválasztható

Negatív moduláció

Nem energiatakarékos, mert képtartalom hiányában is 100% vivőt kell közvetíteni

de impulzus-szerű zavarok nem fehér villanást, hanem kioltást okoznak


A tartalék az intercarrierelv és az egyenszint átvitel miatt szükséges

TV csatorna kiosztás

„Keleti” D (625 soros) és K jelű (6,5MHz) szabvány szerinti kiosztás „Nyugati” B és G jelű hang-kép távolság =5,5MHz,

video = 5MHz, 8MHz raszter, de más VHF kiosztás amerikai-japán hang-kép távolság =4,5MHz, video =

4MHz (de ott csak 525 sort visznek át, így a képelemek száma csak 76 százaléka az európainak) A csatornakiosztás is 6MHz raszterű.

VHF: 48MHz - 66MHz, 76MHz - 100MHz, 174MHz - 230MHz UHF: 470MHz - 582MHz, 606MHz - 860MHz


TV vevőkészülék rendszertechnikája


Videojelek mágneses rögzítése

Csak fluxus-változás rögzíthető, és annál nagyobb frekvencián, minél nagyobb a mágnesfej-szalag relatív sebesség, és minél keskenyebb a mánesfej rése.

Viszonylag lassan mozgó szalag, forgó fejdob legalább 2 fejjel, amelyek csíkonként váltják egymást (rés = kb.0,3um)

1 ferde csík ~ 1 félkép DC átvitel nincs, ezért szétválasztják, és újramodulálják

(FM) a szín és világosságinformációt. A relatív sávszélesség kb. 2 dekád.

A hangot demodulálás után hagyományos hangmagnóként rögzítik a szalag szélén, vagy nagy rés-szélességű mágnesfejjel mélységi modulációval (FM) a videojel „alá” írják a szalagon (HIFI).

A szalag másik szélén képfrekvenciás négyszög, sebességvezérlő jel van (CTL)


fekete-fehér videojel

Documents