HELA KEDJAN. Videoteknik. från kamera till bildskärm. Nils Wennerstrand P. KTH NADA Medieteknik. Gunnar Kihlander, Anders Nyberg

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "HELA KEDJAN. Videoteknik. från kamera till bildskärm. Nils Wennerstrand P. KTH NADA Medieteknik. Gunnar Kihlander, Anders Nyberg"

Ingeborg Lina Andreasson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Videoteknik KTH NADA Medieteknik Nils Wennerstrand P Gunnar Kihlander, Anders Nyberg HELA KEDJAN från kamera till bildskärm 1

2 DV JPEG MPEG VGA Insamling Bearbetning Utsändning Presentation Y/C PAL RGB Kompatibilitet Raster: Format, linjer/pixlar, progressiv/interlace, Bildfrekvens; , ,94-70,.. Analogt Digitalt Analogt; Komponent Komposit Digitalt; Komprimerat Okomprimerat Komprimerat; MPEG, JPEG, Wavelet, DV, Överföring; Streaming Filöverföring 2

3 CCD Charged Couple Device CCD; Charge Coupled Device 576 pixlar 14 mm (Ex; 2/3- tum) 10 mm pixlar 10 x 10 λm 3

4 SAMPLING Sampling Vertikalt & Horisontellt & Temporalt (Rörelseåtergivning) 4

5 INTE BARA BILD Inte bara bild Aktiv bild Linjesläck (Horisontalsläck) Bildsläck (Vertikalsläck) 5

6 2 DELBILD = 1 HELBILD Progressiv skanning Helbild (frame) 6

7 Interlace Delbild 1 + Delbild 2 = Helbild (frame) Digital TV-ram enligt ITU pix 720 pix Delbild linj. 625 linjer Delbild linj

8 Helical scan Redigering linjär Bild Bild RS 422 (Sonyprotokoll) Capstan override KTH NADA Medieteknik Nils Wennerstrand P 8

9 Helical scan Videoband Trumma med roterande videohuvud Digital tape KTH NADA Medieteknik Nils Wennerstrand P 9

10 Tidkod Tidkod är en hjälpsignal som spelas in på videobandet och som är till för att numrera bildrutorna på bandet. Informationen används på två sätt. - Dels för att visa operatören var han är på bandet genom att på bildskärmen visa "klockslag" i ett fönster. - Dels för att till redigeringsutrustningen ange var i materialet man är. KTH NADA Medieteknik Nils Wennerstrand P Redigering, olinjär Redigering Ljud Recorder Bild KTH NADA Medieteknik Nils Wennerstrand P 10

11 MONITORBILD & VIDEONIVÅER Monitorbild Videonivåer VITT (100 %) SVART (0 %) 11

12 FÄRG VAD ÄR DET? Färgupplevelse Färg = luminans + krominans Luminans = Ljusstyrka (svart/vitt) Krominans = Färgton & färgmättnad 12

13 Färg i TV Tre primärfärger; Röd, Grön, Blå Additiv färgblandning Färgbalkar VIT GUL CYAN GRÖN MAGENTA RÖD BLÅ SVART 13

14 Komponenter i två former Primärfärger; R, G, B eller Luminans & färgdifferens Luminans Bestämmer bildens skärpa Är en svart/vit-kompatibel signal (Y) Baseras på primärfärgerna R, G, B Tar hänsyn till ögats spektralkänslighet 14

15 Färgdifferens Två signaler, som med Y ger full färginformation Är baserade på Y, samt två av primärfärgerna Är inte avgörande för bildens skärpa Inte lika bandbreddskrävande som Y Analoga signalformat R G B (700mV) (Y = 0,299R + 0,587G B) Y B - Y R - Y Y (700 mv) B-Y (± 620 mv) R-Y (± 491 mv) Y (700 mv) % 0,713 % 0,564 Pb (±350 mv) Pr (±350 mv) Y (700 mv) % 0,877 % 0,493 U (±306 mv) V (±430 mv) Y (700 mv) C (±442 mv) Modulator (4,43 MHz) + CCVS 15

16 KAMERA MONITOR Komponent alt. Komposit Kamera Matris Lumina Färgdiff. ns Färgdiff. 1 2 Komponent Matris Monitor Kamera Koder CCVS Dekoder Monitor Komposit 16

17 Blockschema; 601 & 656 Y Pb Pr A/D A/D A/D Y Cb Cr MULTIPLEX Seriell Parallell 601 6,75 MHz 13,5 MHz SYNK 656 FÄRGBALKSIGNALER (1) - Analog komponent - 17

18 Färgbalkar (100 %) Analoga komponenter Y Pb Pr FÄRGBALKSIGNALER (2) - Analog komposit - 18

19 Färgbalkar (75 %) CCVS Y + C = CCVS Y C ANALOGA TV-STANDARDER - Komposit - 19

20 Analog TV-ram enligt ITU-R BT µs 52 µs Delbild 1 287½ linj. 625 linjer Delbild 2 287½ linj DIGITALA TV-STANDARDER - Komponent - 20

21 Digital TV-ram enligt ITU-R BT pix 720 pix Delbild linj. 625 linjer Delbild linj FORMATFYRKLÖVERN 21

22 Formatfyrklövern DIGITALT KOMPOSIT 4Fsc PAL 601 YPbPr KOMPONENT ANALOGT SIGNALNIVÅER; SDTV (1) - Analog komposit - 22

23 Analoga komponenter - Videonivåer mv Färgbalkar (100 %) +350 mv 0 mv -350 mv 0 mv -300 mv +350 mv 0 mv -350 mv Y Pb Pr SAMPLINGSRASTER 23

24 Samplingsraster 4:4:4 ( 601 ) = Y = Cb = Cr Samplingsraster 4:2:2 ( 601 ) = Y = Cb = Cr 24

25 Samplingsraster 4:1:1 + 4:2:0 = Y = Cb = Cr 4:4:4 Hor.kroma: oreducerad Vert.kroma: oreducerad 25

26 4:2:0 + 4:1:1 = 4:1:0 Hor.kroma: red. 25 % Vert.kroma: red. 50 % PIXEL- OCH BILDFORMAT 26

27 Bildformat; FAR (FAR = Frame Aspect Ratio) H Bildformat = B/H B Pixelformat; PAR (PAR = Pixel Aspect Ratio) Pixelformat = b/h b h = pixel 27

28 Pixel- & bildformat vid 4:3 Bredd (pixlar; p) Höjd (linjer; l) Pixelformat (b:h) Bildformat (B:H) Produktion ( 601 ) Sändning (DVB) ,094 4,103: ,094 4,011:3 Sändning (PAL) Visning (Monitor) (L23 & L623 är halva.) (L23 & L623 är halva.) 1,094 4,000:3 1,094 4,000:3 B/H = (b/h) % (p/l) Pixel- & bildformat vid 16:9 Bredd (pixlar; p) Höjd (linjer; l) Pixelformat (b:h) Bildformat (B:H) Produktion ( 601 ) ,459 16,410:9 Sändning (DVB) ,459 16,045:9 Sändning (PAL) Visning (Monitor) (L23 & L623 är halva.) 1,459 16,000:9 B/H = (b/h) % (p/l) 28

29 Bildraster i TV respektive datormiljö Några dator- & TV rasterformat Form. Hor. Vert. Pix/frame Bildform. Pix-form. VGA :3 1:1 SVGA :1 XGA :3 1:1 WXGA :9 1: ,103:3 1,094: ,410:9 1,459:1 720p :9 1:1 1080i :9 1:1 29

30 Kort om kompression Kompression Utnyttja likheter inom varje bild Utnyttja likheter mellan närliggande bilder Lura ögat 30

31 Kompression (forts.) Transparent upp till 2 ggr kompression.. därefter fås olika grader av bilddefekter Ex. på komprimerade system Digital Betacam 2 ggr DV 5 ggr Digital TV (DVB) 30 ggr 31

32 Bildkodning Rörliga bilder Tid T-2 T-1 T 32

33 Skillnadsbild Ta skillnaden pixelvis mellan två bilder T-1 T Skillnadsbild Rörelsekompensera Skillnadsbild ej bra nog Rörelsekompensera Modell: Bilden består av fyrkanter som rör sig Horisontellt Vertikalt 59 33

34 Rörelseestimering T-1 T 60 Tid Framåtprediktion I B B P Intrabild Predikterad från två (bi) håll, B-bild Bakåtprediktion 34

35 GOP Group of Pictures Framåtprediktion I B B P B B P B B I Bakåtprediktion I Intrabild, I-bild, Stillbild P B Predikterad bild, P-bild Rörelskompenserad ( framåt ) bild Bi-directional, B-bild, Framåt- och bakåtkompenserad bild 66 DV-kompression 35

36 Komplett 601-signal; bild + släck Komplett 601 (270 Mbit/s) 601-signal; endast aktiv bildtid Bild utan släck (208 Mbit/s) 36

37 Kompression 5:1 Komplett 601 (270 Mbit/s) Kompression 5:1 (25 Mbit/s) SLUT 37

Relevanta dokument

HELA KEDJAN. Videoteknik. från kamera till bildskärm. Nils Wennerstrand P. KTH NADA Medieteknik. Gunnar Kihlander, Anders Nyberg

HELA KEDJAN. Videoteknik. från kamera till bildskärm. Nils Wennerstrand P. KTH NADA Medieteknik. Gunnar Kihlander, Anders Nyberg Videoteknik KTH NADA Medieteknik Nils Wennerstrand P Gunnar Kihlander, Anders Nyberg HELA KEDJAN från kamera till bildskärm DV JPEG MPEG VGA Insamling Bearbetning Utsändning Presentation Y/C PAL RGB Kompatibilitet