zUniversity of Canberra

Advanced Communications Topics

zUniversity of Canberra

Advanced Communications Topics

z originz originálu autoraálu autora Neila Pickforda Neila Pickforda (aj)(aj)

TERAZ LEN O FARBTERAZ LEN O FARBÁCHÁCH

Pridanie farby do ČB obrazuPridanie farby do ČB obrazuPrvé TV signály boli len jasovéPrvé TV signály boli len jasovéV rokuV roku 1975 1975 bol pridaný bol pridaný farebný farebný systém systém PALPAL

Farebný „burst“ (9-11 periód Farebný „burst“ (9-11 periód nemodulovanej farbonosnej) nanemodulovanej farbonosnej) na zadnej zadnej časti zatemňov. impulzučasti zatemňov. impulzu

aa IQ IQ modulácia informácií o farbemodulácia informácií o farbe

Obrazové spektrum = jasové + chrominančnéObrazové spektrum = jasové + chrominančné

Príklad- norma PAL:Príklad- norma PAL: Nosná frekvencia farby jeNosná frekvencia farby je

4.43361875 MHz4.43361875 MHz Spektrum jasu a farby sSpektrum jasu a farby sú ú

navzájom preloženénavzájom preložené účinnejšie využitie účinnejšie využitie

spektraspektra

TELEVÍZNY KANÁL n

8 MHz(D), 7 MHz(B)

Nosná frekvencia obrazu

PAL

Nosné frekvencie zvuku

TELEVÍZNY KANÁL n+1

Obr.: opakovanie- pridanie farby do analógového TV kanála Obr.: opakovanie- pridanie farby do analógového TV kanála

Farebný kanál okolo nosnej farby

Svetové TV štandardy(farba a s tým súvisiace TV normy)Svetové TV štandardy

(farba a s tým súvisiace TV normy)

AustráliaAustrália používapoužíva PAL PAL

NTSCNTSCPALPALSECAMSECAMPAL/SECAMPAL/SECAM

UnknownUnknownNeznáme

Rovnice farby pre PALRovnice farby pre PAL prepre BW BW stačil prenos jasustačil prenos jasu (Y) (Y) Farebný obraz má červené(R), zelené(G) a modré(B)Farebný obraz má červené(R), zelené(G) a modré(B) komponentykomponenty Vždy prenášame Y signálVždy prenášame Y signál Pre ponechanie kompatibility s monochromatickýmiPre ponechanie kompatibility s monochromatickými prístrojmiprístrojmi používamepoužívame Y, U & V Y, U & V reprezentujúce plne farebný obrazreprezentujúce plne farebný obraz

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 BY = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 BU = 0.564 (B - Y)U = 0.564 (B - Y)V = 0.713 (R - Y)V = 0.713 (R - Y)

Farebné Farebné rozdielové rozdielové

signálysignály

Kompatibilné farebné systémyKompatibilné farebné systémy

YY

VV

UU

RRGGBB

YY

Komponent Video Komponent Video Video Video rozložené narozložené na osobitnéosobitné Y U V Y U V komponentykomponenty

350 mV350 mV

0 mV0 mV

700 mV700 mV

-300 mV-300 mV

YY VVUU

Skratky a označovanieSkratky a označovanie

vysvetl.: ďalejvysvetl.: ďalej

Vysvetlivky 1:Vysvetlivky 1:

4f4fSCSC= 4-násobok subnosnej farby = vzorkovacia = 4-násobok subnosnej farby = vzorkovacia frekvencia, kvôli jednoduchšiemu spracovaniu kompozit. frekvencia, kvôli jednoduchšiemu spracovaniu kompozit. signálusignálu

601601YY’’ , 709 , 709YY’’ - rôzne spôsoby definície jasu Y - rôzne spôsoby definície jasu Y’’ podľa podľa rôznych diferencovaných doporučení ITU (ITU Rec.601, rôznych diferencovaných doporučení ITU (ITU Rec.601, ITU Rec.709) ITU Rec.709)

RR’,G’,B’ – ’,G’,B’ – nelineárne zložky (po úprave gama-nelineárne zložky (po úprave gama-korekciou)korekciou)

PPBB,P,PRR))- ozna- označenie pre rozdielové (chrominančné signály) čenie pre rozdielové (chrominančné signály) BB’-Y’, R’-Y’ ’-Y’, R’-Y’ v analógovom videosignáli v analógovom videosignáli

CCBB,C,CRR – rozdielové signály v digitálnom videu – rozdielové signály v digitálnom videu S-video –(kniha str.107) - interfejs aj kábel – jas a S-video –(kniha str.107) - interfejs aj kábel – jas a

farebná modulácia sa prenášajú zvlášť (2 cesty)farebná modulácia sa prenášajú zvlášť (2 cesty) 4 : 2 : 2 – pozri ďalej4 : 2 : 2 – pozri ďalej

Vysvetlivky 2:Vysvetlivky 2:

SDTVEDTVHDTV

SDTVEDTVHDTV

Opakovanie: Standard Definition Television SDTV

Opakovanie: Standard Definition Television SDTV

Pôvodný a ešte stále existujúciPôvodný a ešte stále existujúci televízny zobrazovacítelevízny zobrazovací syst systéémm 4:3 4:3 obrazový pomer stránobrazový pomer strán, , prekladaná snímkaprekladaná snímka AustrAustráálialia, , EurEuróóppaa

625 625 riadkov riadkov - 720 - 720 bodovbodov/r./r. x 576 x 576 zobrazených riadkovzobrazených riadkov 50 50 polsnpolsnímokímok//sek.,sek., 25 25 snímoksnímok//sek.sek.

USAUSA, , JapJaponskoonsko 525 525 riadkovriadkov - 704 - 704 bodovbodov x 480 x 480 zobrazených riadkovzobrazených riadkov 60 60 polsnímokpolsnímok//sek.,sek., 30 30 obrázkovobrázkov//sek.sek.

Nové: Enhanced Definition Television EDTV

Nové: Enhanced Definition Television EDTV

Prechodný krok kPrechodný krok k HDTV HDTV DvojitáDvojitá skenovacia rýchlosťskenovacia rýchlosť – – znižuje blikanieznižuje blikanie Dvojnásobok riadkov na obrázok Dvojnásobok riadkov na obrázok - - prepočítanéprepočítané Spracovanie obrazuSpracovanie obrazu – – zrušenie duchovzrušenie duchov Širší pomer stránŠirší pomer strán - 16:9 - 16:9 Multikanálový Multikanálový

zvukzvuk

Nové: High Definition Television - HDTV

Nové: High Definition Television - HDTV

Nie je konkrétne definovanéNie je konkrétne definované – – veľa systémovveľa systémov SystSystéém m ss vyšším obrazovým rozlíšenímvyšším obrazovým rozlíšením Viac ako Viac ako 1000 1000 riadkovériadkové rozlíšenierozlíšenie Obraz s nižším skreslenímObraz s nižším skreslením Väčší obraz pre lepší rozhľadVäčší obraz pre lepší rozhľad Širší pomer strán pre využitie periférneho videniaŠirší pomer strán pre využitie periférneho videnia Progresívny namiestoProgresívny namiesto prekladaného obrazuprekladaného obrazu

Farebné sústavy, farebný rozdielFarebné sústavy, farebný rozdiel

--viď dokument Far_sust.doc, a viď dokument Far_sust.doc, a ColorFAQ.htmColorFAQ.htm

Príklady na prepočet medzi far. Príklady na prepočet medzi far. sústavamisústavami

-zložitá postupná transformácia:

lin.RGB XYZ u’, v’, u’n, v’n L*u*v* ΔE*uv

222 **** vuLE uv

FarebnFarebnýý rozdiel rozdiel – Color Difference – Color Difference

číselnečíselne

- nie je rozdiel ako rozdiel - nie je rozdiel ako rozdiel – tiež musí byť štandardizovaný – tiež musí byť štandardizovaný výpočet (v sústave najviac sa približujúcej vnímaniu farebných výpočet (v sústave najviac sa približujúcej vnímaniu farebných rozdielov ľudským zrakom):rozdielov ľudským zrakom):

Korekcia gamaKorekcia gama

[aj na webe: [aj na webe: Wikipedia :-) ]Wikipedia :-) ]

Obr.: Obr.: Vplyv nelinearity prevodovej charakteristiky obrazovky CRT na rovnomernosVplyv nelinearity prevodovej charakteristiky obrazovky CRT na rovnomernosť ť gradačnej modulácie gradačnej modulácie [2][2]

Linear intensity  I =  0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Linear encoding

VS =   0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

         Vstupná jasová stupnica                   Vstupný jas po γ-korekcii          L' = L ^ (1/2.5)

         Výstup – obrázok na monitore        

http://www.cgsd.com/papers/gamma_intro.htmlhttp://www.cgsd.com/papers/gamma_intro.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_correctionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_correction

Obr. : Obr. : NelineárnaNelineárna pprevodovrevodováá funkcia funkcia (I (IKK / U / UGG) obrazovky typu CRT. ) obrazovky typu CRT.

IIKK je katódový prúd, jemu je úmerný jas (Ligt Intensity), U je katódový prúd, jemu je úmerný jas (Ligt Intensity), UGG je napätie je napätie

1.mriežky v CRT – to je riadiace napätie, čiže napätie videosignálu1.mriežky v CRT – to je riadiace napätie, čiže napätie videosignálu

Keby sa táto char. nekorigovala, jasová stupnica by bola Keby sa táto char. nekorigovala, jasová stupnica by bola nelineárna – viď obr. ďalejnelineárna – viď obr. ďalej

Takouto transformáciou Takouto transformáciou (tvar gr.písmena (tvar gr.písmena ΓΓ) ) prejde signál ešte pred prejde signál ešte pred vstupom do prenos. vstupom do prenos. reťazcareťazca gamma gamma korekciakorekcia

γγ = 1/0.45 = 2,22 = 1/0.45 = 2,22

25

Referencie:

[1] N. Pickford: Advanced Communications Topics, University of Canberra

[2] V. Vít: Televizní technika - Antén. rozvody a signálové obvody televizorů, AZ Servis, Praha, 1993