Videotechnik (6FP) Flashcards
Was ist die Videokette und wie funktioniert diese bzw. wie ist diese aufgebaut?
- Licht
- Wandler (Kamera - elektr. Signale)
- Bearbeitung (Schnitt, Grading, Keying, Komposition, Mischen)
- Übertragung (Terrestrisch (Funk), Kabel, Sat, IP (Internet))
- Wandler (Display: LCD, OLED)
- Licht
Was ist ein digitales Bild?
Eine zweidimensionale Verteilung von Leuchtdichtewerten (Helligkeitswerten).
Was für Veränderungen müssen an einem digitalen Bild vorgenommen werden, damit man es übertragen kann?
Das 2D-Bild muss in ein 1D-Bild geändert werden. Das heißt, dass das Bild zeilenweise abgetastet wird und somit bei einem Empfänger wieder rekonstruiert werden kann.
Hier wird die Trägheit des Auges ausgenutzt, da schnell aufeinander folgende Reize nicht mehr unterschieden werden können.
Durch was wird die Qualität eines Bildes bestimmt?
Die Qualität wird durch die Auflösung bestimmt. Die Auflösung ist besser, je höher die Zeilenzahl ist.
Nennen Sie zwei Forderungen an ein digitales Bild.
- Möglichst viele Zeilen: bessere Auflösung
- Möglichst wenige Zeilen: geringe Bandbreite erforderlich
Wie kann die mindestens Notwendige Zeilenzahl errechnet werden?
Sie kann aus dem Betrachtungsabstand und dem Auflösungsvermögen des menschlichen Auges berechnet werden.
Bei E/H = 3 soll die Zeilenstruktur gerade nicht mehr sichtbar sein.
Bsp.:
Grenzwinkel (alpha) = 1/60°
Zeilenzahl z = f((alpha), E/H)
tan (alpha) = (H/Z)/E = 3000/(E/H) = 1000 Zeilen
Wie werden die HD-Standards berechnet?
Der Unterschied von SD -> HD wird zum Beispiel über die örtliche Auflösung berechnet. Hier ist zum Beispiel HD = 2*SD. Außerdem muss für die restliche bzw. die H-Auflösung das Seitenverhältnis mit in Betracht gezogen werden. (4:3 -> 16:9)
Was ist die örtliche Auflösung und wie wird sie berechnet?
Die örtliche Auflösung oder auch spartiale Auflösung ist die Anzahl der aktiven Pixel (S/AL) (Sample/Active Line == Bildpunkte/Zeile mit Bildinhalt) in der Horizontalen.
Wie kann man den Wechsel von SD auf HD anhand der spartialen Auflösung berechnen?
Die Auflösung errechnet sich aus der Verdopplung der aktiven Bildpunkte des SD-Systems un der Horizontalen.
Berechnung:
B/H = 4/3 -> B/H = 16/9
4/3 * x = 16/9 -> x = (163/94) = 4/3 = 1,333..
H-Auflösung bei SD: 720p S/AL
27201,33 = 1920 S/AL = HD
mit 16/9= 1920/(16/9) = 1080 AL/F
HD = 1920x1080
Wie kann man die Bewegungsauflösung noch nennen und was beschreibt sie?
Man kann die Bewegungsauflösung auch temporale Auflösung nennen. Sie beschreibt, dass mindestens 15-20 Bilder/sec nötig sind, um die Illusion von Bewegung zu erzeugen.
Was sind die allgemeinen Standards für die spartiale Auflösung?
Die allgemeinen Standards sind:
Film: 24 fps
TV: -25 fps in EU
-30 fps in USA
Was kann gegen das Flimmern im TV unternommen werden?
Wie funktioniert diese Technologie?
Während eine Bewegungsverschmelzung bei 15-20 fps gewährleistet ist, genügen 25 fps nicht, um ein flimmerfreies Bild zu erhalten. Als Lösung wird das Zeilensprungverfahren (“interlaced”) angewendet.
Anstelle von 25 fps werden nun 50 Halbbilder/Sekunde generiert, übertragen und gespeichert bzw. abgespielt. Damit erhöht sich die Flimmerfrequenz von 25 Hz auf 50Hz. Im 1. HB (Field) werden die ungeraden, im 2. Halbbild (Field) werden die geraden Zeilen transportiert.
Alternativ kann auch auf 100 Hz erhöht werden.
Nenne die Vorteile des Zeilensprungverfahrens.
- Flimmerreduktion erhöht sich von 25 Hz auf 50 Hz
- Statt 25 fps nun 50 fps
- “Bessere” Bewegungsauflösung bei gleicher Datenrate
Nenne die Nachteile des Zeilensprungverfahrens.
- Kompromiss zwischen Bewegungs- und V-Auflösung (vertikale)
- Bewegungsartefakte
- Standbilder
- Datenreduktion, führt zu Schwierigkeiten bei der Nachbearbeitung
Was ist der 2/3-Pulldown und wie funktioniert er?
Wenn man einen Kinofilm im Amerikanischen Fernsehen zeigen will, geht das rein Mathematisch nicht auf. Der Film ist auf 24 fps aufgenommen und wird im Fernsehen mit 30 fps bzw. 60 f/s (oder 60Hz) wiedergegeben. Der Film läuft daher schneller, als er im Kino gezeigt wurde und der Ton wird höher abgespielt.
Um das auszugleichen, müssen also 4 Film-Bilder auf 5 TV-Bilder gespielt werden.
Film: A B C D
TV: AA BB BC CD DD
Jedes zweite Fim-Bild wird im Fernsehen also quasi drei anstatt zwei mal gezeigt. Dadurch entsteht ein ruckeln, das z.B. bei Panorama-Schwenks zu sehen ist.
Was ist die Vorraussetzung für ein funktionierendes TV-Signal?
Die Synchronisation ist die Vorraussetzung, aufgenommene Bilder auch wieder darstellen zu können. Um einen Gleichlauf zwischen der Aufnahme (Kamera) und der Wiedergabe (Display) zu erzielen, müssen vom Studio zum Empfänger außer dem Bildsignal auch noch Sync-Signale übertragen werden. Das Wiedergabegerät weis ansonsten nicht, wo das Bild beginnt und endet. Übertragen werden daher ein
H-Impuls: Zeilenfrequenz
V-Impuls: (Halb-) Bildfrequenz
Wo sind die Sync-Signale untergebracht was enthalten Sie?
Die Sync-Signale dürfen im Bildsignal nicht vorgkommen und sind daher in der Austastlücke untergebracht. Die Austastung folgt jeweils nach dem entsprechenden Bildsignal und zwar:
- H-Lücke: zwischen der Bildinformation zweier aufeinanderfolgender Zeilen
- V-Lücke: zwischen der Bildinformation zweier aufeinander folgender (Halb-) Bilder.
Außer dem Sync-Signal können die Austastlücken auch noch andere Signale enthalten, z.B.:
- H-Lücke: kann auch Ton enthalten (embedded Audio)
- V-Lücke: enthält auch immer die Prüfsignale oder auch den Videotext
Was ist das BAS-Signal?
Das BAS-Signal oder auch Basis-Austast-Synchron-Signal hat neben der Bild-Signal erzeugung (z.B. in der Kamera) auch einen Sync-Generator, der neben das Bildsignal auch Austastlücke und Synchronsignale erzeugt. Das fertige Signal heißt daher BAS-Signal.
Weshalb müssen Kameras synchronisiert werden?
Wenn mehrere Kameras verwendet werden, müssen diese Zeitsynchron laufen. Wenn es zum Beispiel bei einem Fußballspiel verwendet wird, dann darf es nicht passieren, dass die Kameras zum gleichen Zeitpunkt unterschiedliche Bildinhalte senden. Es garantiert außerdem, dass beim Schnitt auf eine andere Kamera (insbesondere Live) eine Kontinuität garantiert ist.
Wie sollten viele Kameras synchronisiert werden?
Über einen externen Sync-Generator, z.B. über Funk, da es bei einer Reihenschaltung zu verzögerungen und Fehlern kommen kann.
Welche Größen lassen sich bei einem Oszilloskop auslesen?
Bereich Spannung, Frequenz, Trigger-Punkt
Wie wird ein Oszilloskop im Fernsehen genannt?
Waveform-Monitor
Was besagt das Abtast-Theorem?
Ein Signal muss mindestens mit der doppelten Frequenz der Eigenschwingung abgetastet werden, um eine Verfälschung bzw. ein Aliasing zu vermeiden.
Wie kann man das Bildflimmern beim Empfänger reduzieren?
Je nach Bildschirmgröße und Abstand des Zuschauers kommt es auch bei 50 Hz immer noch zu Großflächenflimmern und Kantenflackern. Um das zu reduzieren wird die Bildwiederholfrequenz beim Empfänger nochmal verdoppelt auf 100Hz. Dies geschieht entweder durch simples Verdoppeln der Bider oder ein Ineinanderverschachteln von Halbbildern.
Dies kann aber gewisse Probleme nicht komplett beseitigen, verwendet wird daher heute die 3-Dimensionale-Bewegungsadaptive-Interpolation (Erzeugung von neuen Zwischenbildern) und psF (progressive-segmented-Frame)