Sygnał wideo

[Sova]

Witam,

zamieszczam proźbę w tym dziale, bo wiem, że kręcą się tu głównie "sprzętowcy". Czy zna ktoś jakąś stronę, gdzie dokładnie opisana jest budowa sygnału wideo. Jeśli potrzebne są konkretne informacje, chcę sie więcej dowiedzieć na temat systemu PAL i sygnału przesyłanego przez kabel chinche(koncentryczne wideo) - głównie stałe czasowe i dekodowanie koloru itp.

Chciałbym zrobić urządzenie bazujące na sygnale z DVD, a nic o tym sygnale praktycznie nie wiem(tyle co z artykułu w EP, że obraz dzieli się na linie parzyste i nieparzyste i taka linia trwa 64us z tego 52us to informacja o obraznie, a reszta to synchronizacje).

Za wszelką pomoc, bardzo dziękuję.

[ Dodano: 09-11-2006, 15:41 ]
Aby nie było, że czekam na gotowca, podsyłam to co znalazłem:

*http://en.wikipedia.org/wiki/YUV - o kodowaniu koloru za pomocą YUV
*obrazek przedstawia dokładny opis jednej lini obrazu
*cała klatka obrazu opisana była w EP 10/99 "Rejstrator przebiegu cyfrowego - przystawka do TV".

Jak wspomniałem interesuje mnie system PAL. Chciałbym zrobić urządzenie, które rozłoży sygnał composite video na:
*linię Red
*linię Green
*linię Blue
*linię synchronizacji pionowej
*linię synchronizacji poziomej

obie linie synchronizacji rozłożyłbym za pomocą procesora, który liczyłby odpowiednio stany niskie w sygnale composite video, a następnie ustawiałby odpowiednie stany logiczne na swoich wyjściach. Problem jest raczej z dekodowaniem koloru.

Pomyślałem sobie, że może łatwiej byłoby odkodować kolor, jeśli sygnał będzie rozdzielony na luminacje i chrominacje - czyli Seperate Video(S-Video)? Tylko szczerze mówiąc, więcej informacji o S-Video poza tym, że jest rozdzielony i może uzyskać lepszą ostrość obrazu, nie mogę nigdzie znaleść, nic nie piszą.

W standardzie S-Video na lini Y(luma) nadawane są wszelkie informacje o sychronizacjach, C(chroma) to tylko informacja o kolorze. Y + C <=> Y + (UV) - jak więc odzyskac z lini C informację U i V i potem przekonwertować to wszytko na RGB. Wiem, że jest to sygnał różnicowy. Zależności jakie znalazłem:

Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B
U = 0.436 * (B - Y) / (1 - 0.114)
V = 0.615 * (R - Y) / (1 - 0.299)

gdzie:

R,G,B,Y nalezy do [0 ; 1] Volt
U należy do [-0,436 ; 0,436] Volt
V nalezy do [-0,615 ; 0,615] Volt

W głowie świtają mi tylko układy na wzmacniaczach operacyjnych, ale po pierwsze sobie sam nie poradzę, po drugie opampy mają wielkie niezrównoważenie, po trzecie to duże częstotliwości, pewnie trudno bedzie takowe dostać?

[MDz]

Przesłuchałem swoje BookMarki, ale nie wniosły do śledztwa niczego odkrywczego.

Characteristics of B,G-PAL and M-NTSC television systems
http://www.kolumbus.fi/pami1/video/pal_ntsc.html
- niestety bardzo skrótowo. Nie ma w tym ani słowa na temat tworzenia sygnałów różnicowych, podnośnej koloru itd...

Jeszcze ciekawostka z zakresu kolorymetrii w TV:
TV-Color Spaces
http://www.deetc.isel.ipl.pt/analisedes ... c/ch03.pdf

Pamiętam, że miałem link do dobrej strony z opisem sygnału TV, ale jezeli dobrze kojarzę stronę, to stała się "for members only"

--
MDz

[ziggy]

Aby uzyskać sygnały RGB potrzebujesz po prostu typowego dekodera PAL, takiego jak do odiorników TV. Gotowe płytki dekoderów PAL można dostać w sklepach elektronicznych. Możesz również samodzielnie zmontować taki dekoder, opierając się na specjalizowanych układach scalonych. Np. dawno, dawno temu firma Elemis robiła dekodery na TDA4555 (http://www.tu-chemnitz.de/etit/zentral/ds/TDA4555.pdf) i TDA 3505 (http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... A3505.html) wraz z układem poprawy ostrości konturów TDA4560. Z impulsami synchronizacji jest znacznie łatwiej, ale tu też możesz wykorzystać odpowiednie układy scalone, np. TDA2593 (http://www.tu-chemnitz.de/etit/zentral/ds/TDA2593.pdf).

[Sova]

Znasz może schemat takiego dekodera? Nie chodzi nawet o samodzielne składanie, ale zrozumienie jak to działa.

[ziggy]

Proponuję abyś zaopatrzył się w jakąś książkę traktującą o technice telewizyjnej, np. B. Urbański "Odbiorniki telewizyjne PAL", WKŁ, 1998 albo J. Orzechowski "Podstawy techniki telewizyjnej" (http://sklep.avt.pl/go/_info/?id=34656), itp. Schemat dekodera PAL można znaleść np. przy okazji schematu (prawie) dowolnego telewizora. Na podstawie samego schematu ciężko zrozumieć jak to działa, trzeba sięgnąć do not aplikacyjnych zastowoanych układów i oczywiście znać pewne podstawy. Przykładowy schemat (bardzo starego) dekodera (moduł MD2041) w załączniku Pozdr.

[Sova]

A nie ma takich układów, że się polutuje dwa kondensatory i rezystory na krzyż i nagle barwy zaczynją wypływać z jakiegoś scalaka .

Oczywiście jeśli będzie trzeba w bardzo skomplikowany sposób to robić, to poprotu kupię płytkę gotową, o ile znajdę. Chciałbym się zapytać, jak tak dokładnie kolor jest przesyłany - bo w wielu schematach lini pokazana jest jakaś "bruzda" kolru przed linią - czy to oznacza, że chromizacja jest nadawana przed całą linią?

[ziggy]

Rozwiązanie z jednym scalakiem i kilkoma elementami byłoby pewnie optymalne I zapewne takie (lub zbliżone) konstrukcję istnieją, ale obecnie nie jestem w tym temacie na bieżąco Sprawdź schematy jakichś nowszych telewizorów (np. na portalu elektroda.pl) i przejrzyj budowę dekodera koloru. Aczkolwiek z dydaktycznego punktu widzenia lepsze są konstrukcje bardziej elementarne czyli takie, w których można wyróżnić poszczególne bloki odpowiedzialne za kolejne etapy obróbki sygnału. Czyli czym więcej (prostych) elementów tym (dydaktycznie) lepiej
"Bruzda" o której wspominasz to sygnał synchronizacji koloru (burst) umieszczony na tylnym progu impulsu wygaszania poziomego. Składa się z 10ciu okresów częstotliwości podnośnej (4,4336MHz) i jego faza zmienia sie co każdą linię. Służy on do synchronizowania lokalnego generatora podnośnej koloru, który z kolei wytwarza odpowiednie sygnały dla demodulatorów sygnału chrominancji. Chrominancja nie jest nadawana przed linią tylko właśnie w czasie trwania linii (równolegle z sygnałem luminancji).

[Sova]

Rozumiem, więc jak stosujemy standard S-videe chromizacje mamy na odzielnej lini C, a Y info o jasności i sygnały sychronizacji. A jak to jest w standardzie composite video - na wikipedii czytałem, że trzeba zastosować filtr dolnoprzepustowy aby odzielić składową C o Y - co pogarsza ostrość obrazu porównując V-sideo z composite video. Mógłbyś przybliżyć ideę dekodowania koloru lub odesłać do jakiegoś e-artykułu?

[ziggy]

Tak, dokładnie tak jest. W przypadku S-Video chrominancja i luminancja (wraz z impulsami synchronizacji) stanowią dwie oddzielne linie. Dla composite video kompletny sygnał wideo przesyłany jest jednym przewodem. W procesie dekodowania z całkowitego sygnału wideo wydziela się za pomocą filtru pasmowego (ok. 3.1...5MHz) sygnał chrominancji, a sygnał luminancji uzyskuje się poprzez odfiltrowanie częstotliwości podnośnej (4.43MHz). W efekcie sygnał luminancji uzyskany z całkowitego sygnału wideo ma ograniczone od góry pasmo (w porównaniu z sygnałem S-Video), co skutkuje gorszą reprodukcją bardzo drobnych szczegółów obrazu (choć w praktyce jest to dobrze widoczne jedynie dla odpowiednich obrazów testowych).

Niestety nie znam e-artykułów o dekodowaniu PAL - trzeba by się po prostu przekopać przez mnóstwo e-odnośników Za to polecam konwencjonalne - papierowe źródła wiedzy (książki) ;)

W dużym skrócie proces dekodowania PAL wygląda tak. Po odfiltrowaniu sygnał chrominancji trafia do układu rozdziału sygnałów chrominancji składającego się z linii opóźniającej 64us, przesuwnika fazy 180 stopni i dwóch sumatorów. W blokach tych sumuje się i odejmuje (zmiana fazy co 180 stopni) sygnały chrominancji z dwóch kolejnych linii. W wyniku czego uzyskuje się dwa ciągi sygnałów odpowiadających zmodulowanym składowym koloru U (B-Y) i V (R-Y) w systemie PAL. Sygnały te doprowadza się następnie do fazoczułych demodulatorów wraz z sygnałami podnośnej przesunietymi w fazie o 90 stopni (synchronizacja impulsem "burst"). Uzyskane na wyjściach demodulatorów sygnały różnicowe wraz z sygnałem luminancji doprowadzana się następnie do układu macierzowego, gdzie następuje odtworzenie barw podstawowych R, G, B.

[Sova]

Ojojoj - myślałem, że to nie jest takie aż złożone - jednak trzeba poszukać układu scalonego zajmującego się tym. Będę szukał takiego scalonego dekodera PAL.
Dziękuję za pomoc

Pozdrawiam