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6_Fächer > Videotechnik > Flashcards

Videotechnik Flashcards

1
Q

Wie sieht die Videokette aus?

A

Licht -> Wandler -> Speicherung + Bearbeitung -> Übertragung -> Wanlder -> Licht

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2
Q

Was ist ein Bild in der Videotechnik?

A

eine örtliche Verteilung von Leuchtdichtewerten in h und v, das Bild wird zeilenweise abgetastet und zeitlich nacheinander übertragen.

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3
Q

Wie wird die Qualität des wiedergegebenen Bildes bestimmt?

A

durch die Auslösung, welche besser ist je höher die Zeilenzahl. Grenzwinkel, Entfernung, und Bildschirmgröße sind Faktoren -> ca 1000 Zeilen

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4
Q

Wie ergibt sich die vertikale Auslösung bzw Zeilenzahl Z?

A

Z = Zeilenzahl, H = Höhe, a = Grenzwinkel (liegt bei 1/60°), E = Entfernung (ca das Dreifache der Bildhöhe)

E/H soll 3 sein (bei HD)

Z = 3000 / (E/H) = ca 1000 Zeilen

realisiert 1080p bzw 720p

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5
Q

Was ist die temporale Auflösung?

A

18/Bilder pro Sekunde reichen, um kontinuierliche Bewegung zu simulieren.

Film 24 fps, TV 25fps (USA 30fps)

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6
Q

Was passiert bei der Flimmerreduktion?

A

bei 25fps, kein flimmerfreies Bild, deshalb Zeilensprungverfahren (Interlace):

Im 1. HB werden die ungeraden, im 2. HB die geraden Zeilen geschrieben.

Vorteile: Flimmerfrequenz bei 50Hz, bessere Bewegungsauflösung

Nachteile: Bewegungsartefakte, Kompromiss zwischen Bewegungs- und V-Auflösung, schwierig für Nachbearbeitung

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7
Q

Wie funktioniert der 2/3 Pulldown?

A

In den USA, 24fps aus Kino in 30fps in Fernsehen

4 Filmbilder werden auf 5 Fernsehbilder verteilt.

A B C D
aabbbccddd

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8
Q

Wie wird die ertweiterte Flimmerreduktion gemacht?

A

Je nach Bildschirmgröße kommt es bei 50Hz noch zu Großflächenflimmern und Kantenflackern. Um das zu reduzieren, wird die Bildwiederholfrequenz beim Empfänger nochmal verdoppelt auf 100Hz.

2 Verfahren:

Simples Verdoppeln der Halbbilder:
50Hz: A1 A2 B1 B2
100Hz: A1A1A2A2B1B1B2B2

  • Großflächenflimmern durch hohe Wiederholrate beseitigt
  • Kantenflackern nicht beseitigt, da zwischen Halbbildern immer noch 40ms vergehen
  • nur Halbbildspeicher wird benötigt

Ineinanderschieben von Halbbildern:
50Hz: A1 A2 B1 B2
100Hz: A1A2A1A2B1B2B1B2

  • Großflächenflimmern durch hohe Wiederholrate beseitigt
  • Kantenflackern auch beseitigt, da diese nun mit 50Hz und nicht 25Hz flackern
  • es können Schmiereffekte auftreten, da zeitlich früher und später aufgenommene Halbbilder vermischt gezeigt werden
  • Vollbildspeicher wird benötigt
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9
Q

Was gibt es für Synchronimpulse?

A

Es gibt 2 Arten:
V-Impuls: für Bildwechsel
H-Impuls: für Zeilen

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10
Q

Was ist ein Oszilloskop?

A

Ist ein Gerät, um Videosignale/Spannungen sichtbar zu machen. Die Zeit/Frequenz hängt entweder von H oder von V ab. Spannungen betragen macimal 1V und die Triggerung verläuft über ein Sync-Signal.

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11
Q

Was ist das BAS-Signal?

A

Bild-Austast-Synchronisations-Signal ist das komplette Fernsehsignal für die Schwarzweiß-Bildübertragung. Alles unter 0V ist ein Synchronimpuls, 0V ist schwarz, 1V weiß.

in der H-Darstellung werden alle Zeilen übereinander dargestellt, in der V-Darstellung werden alle Zeilen nebeneinander dargestellt.

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12
Q

Was ist Farbe?

A

Bei Farben handelt es sich um elektromagnetische Schwingungen, je nach Wellenlänge nehmen diese einen für unser Auge unterschiedlichen Farbton an. Aus “farbigen” Einzelkomponenten kann weißes Licht erzeugt werden.

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13
Q

Wie ist unsere Augenempfindlichkeit?

A

Licht wird im Auge von Stäbchen und Zapfen empfangen. Es gibt etwa 100mio Stäbchen, die S/W-empfindlich sind, 7mio Zapfen sind für die Farbe verantwortlich.

Je nach Farbe wird diese unterschiedlich Hell wahrgenommen, Farben wie grün oder gelb werden heller empfunden als rot oder blau. Daraus entsteht die V(lambda)-Kurve.

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14
Q

Was gibt es für Farbmischungen?

A

subtraktive Farbmischung:
Cyan, Magenta, Gelb; findet beim Druck Verwendung. Wenn man alle Farben subtrahiert, erhält man schwarz.

additive Farbmischung:
RGB, digitale Welt, Farben werden einander addiert, insgesamt ergibt das dann weiß.

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15
Q

Was sind die Eigenschaften der Farbe?

A

Helligkeit: Hängt von der Empfindung des Auges ab, ändert sich mit Sättigung und Farbton

Farbton/Farbart: wird von der Wellenlänge bestimmt

Sättigung/Chroma: wird vom Weißanteil bestimmt

Alles zusammen ergibt Farbe!

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16
Q

Was passiert, wenn man die Komplementärfarben mischt?

A

dies ergeben gemischt ebenfalls weiß

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17
Q

Was ist der Fabrkeis?

A

Wird im Vektorskop verwendet, Darstellung der ganzen Farben in einem Kreis.

In der Mitte: Unbuntpunkt

Richtung in die der Vektor zeigt; Farbton

Länge des Vektors: Sättigung, Weißanteil

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18
Q

Was ist ein Waveform-Monitor?

A

Oszilloskop für Videoanwendung, Parameter sind:

Zeit/Frequenz
Amplitude
Triggerung (Synchronimpulse)

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19
Q

Warum wird ein Videosignal matriziert?

A

um die nötige Bandbreite für das Videosignal zu verringern, hierbei wird das Helligkeitssignal reduziert, da wir extrem empfindlich für Helligkeit sind.

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20
Q

Wie sieht das Y-Helligkeitssignal aus?

A

Y = 0,2126 * Rot + 0,7152 * Grün + 0,0722 * Blau -> für HD

wir unter berücksichtigung der V(lambda)-Kurve errechnet

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21
Q

Wie funktioniert die Matritzierung?

A

Es wird das Helligkeitssignal übertragen und zwei der drei möglichen Farbdifferenzen. Diese sind B-Y und R-Y, G-Y wird nicht gebildet, da G-Y am kleinsten und somit am störanfälligsten ist.

Die Signalstufen der jeweiligen Signale für jeweilige Farbe wird an einem Testbild dargestellt. Die Farben im Testbild sind nach der Helligkeit geordnet.

Man hat hier nun alle Farben der Helligkeit nach geordnet und den jeweiligen Farbanteil von R,G,B. Das Helligkeitssignal wird immer kleiner, je weiter rechts man schaut.

Nun werden die Chrominanz-Sinale errechnet, hierbei wird wieder auf die jeweiligen Farben im Testbild geschaut.
Bei R-Y wird nun der Spannungswert von Rot minus Spannungswert von Helligkeit gerechnet. Dies wird für alle Farben im Testbild gemacht und man bekommt einen R-Y-Verlauf. Äquivalent passiert dies bei B-Y

Da diese Signale aber insgesamt eine höhere Amplitude als 1 haben und somit im Videosignal nicht machbar wären, werden sie mit einem Faktor multipliziert, der diese auf eine Gesamtamplitude von 1 bringt.

Nun haben wir ein Cb- und Cr-Signal.

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22
Q

Was gibt es für Darstellungsformen im Oszilloskop?

A

Parade: zeigt R,G und B nacheinander

Overlay: bildet die 3 Signale übereinander ab

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23
Q

Welches Verhältnis haben die Videosignale vor und nach der Matritzierung?

A

Davor (RGB): 4:4:4

Danach(Y,Cr,Cb): 4:2:2

24
Q

Wie funktioniert das Vektorskop?

A

Cr und Cb können als zwei aufeinanderstehende Einzelvektoren aufgefasst werden, die am ende addiert werden. Der resultierende Vektor ist der Farbzeiger, der auf eine eindeutige Farbe zeigt.

Richtung des Farbvektors: Farbton
Vektorlänge: Sättigung

25
Q

Was sind zulässige (legale) und gültige (valide) Signalpegel?

A

Der Pegelbereich der RGB-Signale liegt für jeden Kanal zwischen 0 und
700mV. Im YCrCb-System verwendet man für das Y-Signal eine Amplitude
von 0 bis 700mV, für die Chroma-Komponenten (Chroma = Farbanteil des
Bildes) Cr und Cb einen Bereich von -350mV bis +350mV. Wenn die Signale
den angegebenen Pegelbereich nicht verletzen, dann haben sie
zuverlässige Signalpegel (legal). Liegen sie außerhalb dieses Bereichs
nennt man sie unzulässige Signalpegel (illegal)

Beim Übergang von YCrCb-System zurück in RGB können unzulässige Signalwerte entstehen.

Valide Signale sind die, sich nicht zulässig in ein anderes Signal übersetzen lässt.

26
Q

Was gibt es für HD-Standards?

A

dienen primär zur Verbesserung der spatialen Auflösung.

Anzahl der aktiven Pixel in der Horizontalen errechnen sich aus der Verdopplung der aktiven Bildpunkte des SD-Signals und dem Übergang von 4:3 zu 16:9

27201,33 = 1920

1920 * 9/16 = 1080

->1920*1080

kleines HD-Format 2/3 der aktiven Zeilen von großem HD:

->1290*720

Insgesamt hat FullHD 2mio Pixel und HD 1mio, was ca der Hälfte entspricht.

27
Q

Was ist der Unterschied von kleinem und großem HD?

A

kleiner HD-Standard ist 720p50, hat bessere temporale Auflösung und ist deutschlandweit Übertragungsstandard

großer HD-Standard ist 1080i25, hat bessere spatiale Auflösung und ist Weltproduktionsstandard

28
Q

Wie verhält sich die Datenrate bei kleinem und großem HD?

A

die entstehende Netto-Bild-Datenrate ist bei beiden Varianten ähnlich und wichtig für die Bandbreite und den Speicher.

kleines HD:
720p50 * 2 * 1280 * 720 * 50Hz * 10bit = 921,7 Mbit/s

großes HD:
1080i25 * 2 * 1920 * 1080 * 25Hz * 10bit = 1036,8 Mbit/2

29
Q

Wie ist die Abtastfrequenz für ein Signal?

A

74,25 Mhz für Y, 37,125 Mhz für CrCb

Für die Quantisierung wird entweder ein Wert von 8 oder 10 bit pro Sample gewählt

30
Q

Was ist der Unterschied von Datenwerten Netto und Brutto?

A

Netto: nur Bildinhalt

Brutto: mit Austastlücke

31
Q

Wie viele Stufen haben die verschiedenen Anteile in einem Signal?

A 
Schwarzwert: 16(8bit) und 64(10bit)
Weißwert: 235(8bit) und 940(10bit)
Chromamitte: 128(8bit) und 512(10bit)
Chromamin: 16(8bit) und 64(10bit)
Chromamax: 240(8bit) und 960(10bit)
32
Q

Was ist das TRS-Wort?

A

wird im Videosignal zu Synchronisation vewendet, es kommt nach und vor jeder Zeile und besteht aus vier 8bit-Wörtern (FF, 00, 00, XY). Die Präambel (FF,00,00) ist immer gleich und sorgt für eine gute Erkennbarkeit, die Sync-Info besteht aus 3 Flag-Bits und einem Fehlerkorrektur-Code. Flag-Bits bestehen aus H, V und F

  • Trennung vom aktiven Bildinhalt und der Austastlücke
  • Demultiplexen der Komponenten
  • Bezug zur Austastfrequenz im Analogen

Anforderungen:

  • leicht erkennbar, darf im Videosignal nicht vorkommen
  • einfacher Fehlerschutz möglich
33
Q

Wie ist die Sync-Info bei dem digitalen Bild aufgebaut?

A

besteht aus 3-Flag-Bits (Markierungs-Bits) und einem Fehlerkorrektur-Code. Flag-Bits bestehen aus H,V und F.

Daten
Bit Nr.

7       1       kein 00Hex
(most significant bit)      
6      F       Kennung 1/2 FIield
5      V       Dauer V-Austastl.
4      H       H-Austastlücke
3     P3      Fehlerschutz
2     P2      Fehlerschutz
1      P1       Fehlerschutz
0     P0      even Parity (bit 1-6)
(least significant bit)
34
Q

Was sind die Auxiliary Data?

A

in vertikalen Austastlücken ist nach den Synchron-Informationen, welche nur aus 4 Worten bestehen noch genug Platz für weitere Informationen. Anstatt diese Austastlücken wegzulassen, werden hier Zusatzinformationen gespeichert. Die Aux-Daten besitzen eine eigene Präämbel zur Erkennung, eine Data ID zur Kennzeichnung der Datenart, eine Block Nr zur Kennzeichnung von zusammenhängenden Daten und ein Count-Wort zur Angabe der Anzahl der enthaltenen Daten.
Nach Daten erfolgt noch eine Check-Summe aus allen Worten ab Data-ID

35
Q

Was ist der Payload-Identifier?

A

befindet sich in den Aux-Daten des Y-Kanals. Es enthält folgende Informationen:

Interlaced oder Progressive
Bildwechselfrequenz
Bildseitenverhältnis
Abtastverfahren
Bit-Tiefe
36
Q

Wie ist eine digitale Zeile aufgebaut?

A

beginnt mit EAV (End of Active Video), dann kommt das TRS-Wort mitsamt AUX-Daten, dann kommt SAV (Start of Active Video), es folgt der eigentliche Bildinhalt und danach folgt wieder EAV

H-Lücken kommen nach jedem EAV und vor jedem SAV. V-Lücken kommen nach jedem Bild

37
Q

Wie ist ein Kamerazug aufgebaut?

A

Besteht aus Kamerakopf (mit Sucher, Objektiv, Bildwanlder, Prisma, Stativ, Tally), Kamerakabeö (Triax oder Lichtwellenleiter) und der CCU (Camera Control Unit). Der Kamerakopf ist Arbeitsbereich des Kameramanns, dieser stellt hier Schärfe und Bildausschnitt ein. Die CCU ist dagegen Arbeitsbereich des Kameratechnikers, er kann hier Weißabgleich, Blende und Schwarzwert einstellen und gegebenenfalls weitere Kameras angleichen.

38
Q

Was gibt es für Bildwandler und wie sind diese augebaut?

A

handelt sich meistens um einen CCD- oder einen CMOS-Sensor.

Ein CCD-Sensor besteht aus einer Vielzahl von Fotodioden, welche die Pixel repräsentieren, durch Lichteinwirkung werden Elektronen freigesetzt, die in Pixeln fixiert werden. Das optische Bild ist somit ein elektrisches Ladungsbild. Ladungsmenge in den Pixeln ist dabei der aufgetroffenen Lichtmenge proportional. Neben der Fähigkeit Licht in Ladung zu wandeln und diese Ladung zu speichern, sind die Einzelnen auf den CCD-Chip in der Lage über Elektroden gesteuert, die gesamte Ladung in einer Art Einerkette zeilenweise weiterzugeben. Ladungstransport kann über seperate vertikale Schieberegister oder über Sensoren selbst erfolgen.

39
Q

Was ist der elektronische Shutter und wie funktioniert dieser?

A

steuert die Belichtungszeit, nach einem bestimmten Zeitintervall wird jede weitere Ladung abgeführt. Diese Ladung leistet keinen Beitrag zum Bildaufbau, damit können bei schnellen Bewegungen Verwischungseffekte weitestgehend eliminiert werden. Durch den Shutter kann des Weiteren das Flimmern von LCDs oder LEDs verhindert werden (Shutter-Zeit muss kürzer sein als die Frequenz des LCDs oder LEDs)

40
Q

Was ist der Störabstand (Signal-to-Noise-Ratio) ?

A

gibt das Verhältnis zwischen mittlerer Signalleistung und mittlerer Rauschleistung.

Mit Verstärkung von kleinen Signalströmen bei geringer Beleuchtungsstärke verstärkt man auch die Rauschsignale. Störsignale sollten nicht sichtbar sein

S = 20lgNutzsignal/Störsignal

Erkennbarkeitsgrenze liebt bei 40dB, Störabstand einer Kamera beträgt in der Regel etwa 52dB

  • bei wenig Licht, Verstärkung erhöhen
  • +12 dB, dann ist Störung an der Erkennbarkeitsgrenze, hier also die Grenzverstärkung
  • +18 dB, dann ist Störung deutlich sichtbar

der bewertete Störabstand wird oft von Kameraherstellern angegeben, hier wird die Helleempfindung des Auges für Rauschen miteinbezogen

41
Q

Was ist der Weißabgleich?

A

Durch die Blende wird das Licht schon so gesteuert, dass das Ausgangssignal 100% erreicht. Die Ausgangssignale der drei Farbkanäle (RGB) können jedoch je nach Farbtemperatur für undbunte Vorlagen unterschiedlich groß sein. Das würde zu einer farbigen Wiedergabe führen.
Damit weiße Bildvorlagen weiß wiedergegeben werden, muss ein Weißabgleich vorgenommen werden. Dazu ist die Verstärkung in den drei Kanälen so einzustellen, dass die drei Farbwertsignale für Bildweiß gleichgroß sind. Eine Kamera benötigt nicht ein formatfüllendes Weiß im Bild für den Weißabgleich. Wenn etwas weißes drin ist, reicht das, die Kamera sucht dann den höchsten Grünwert und kalibriert demnach die R- und B- Werte

42
Q

Was ist das Shading?

A

das Bildsignal müsste bei gleichmäßiger Ausleuchtung eigentlich konstant sein. In der Realität wird das Bild zu den Rändern hin dunkler (Dadurch entsteht bei einem gleichmäßig ausgeleuchteten Bild kein eckiges Y-Signal, sondern ein abgerundetes. Durch ein addiertes Korrektursignal kann dies korrigiert werden)

Mit der Störsignalkompensation werden ungleichmäßige Signalamplituden bei gleichmäßig ausgeleuchteten Bildvorlagen kompensiert.

43
Q

Was ist die Modulationstiefe?

A

Maß für die Fähigkeit des Bildaufnehmers feine Bilddetails auszulösen

44
Q

Was ist die Konturkorrektur/Details?

A

Da der Schärfeeindruck im Fernseh-Bild von den höherfrequenten Signalen abhängt, muss eine Konturkorrektur erfolgen

45
Q

Was passiert bei Skin Detailing?

A

Detailing wird an den Stellen mit Hautton deaktiviert

46
Q

Was passiert im Endverstärker?

A

hier wird der Schwarzwert in den 3 Kanälen RGB eingestellt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, mit dem Summensteller den Schwarzwert zu beeinflussen. 1% Schwarzabhebung wird in der Regel eingestellt.

47
Q

Was ist Gamma?

A

Röhrenfernseher hatten Gammakurve (wie e-Funktion), dann wird ein gespiegeltes Signal draufgelegt, sodass man wieder ein lineares Signal hat

48
Q

Was ist Black Stretch und Knee?

A

Signal wird über der Threshold (knee) abgeschwächt, Anwendung beispielweise bei dunklen Szenen mit starken Highlights (wie ein Knick in der Kurve, der die höheren Frequenzen linear abschwächt)

Mit einem Black Stretch kann der Kontrast in den Tiefen der Tonwertkurve angehoben werden.

49
Q

Was passiert im Videomischer?

A

hiert findet die Auswahl der Quellen statt, zudem ist es möglich, Bildübergänge auszuwählen

50
Q

Was ist der Key?

A

Self Key:
A ist der Key Source und Key Fill. Weißes A auf schwarzem Hintergrund soll auf einen gelben Background B gelegt werden. Dazu wird auf B ein Loch in der Form von A gestanzt.

Key Source stanzt das Loch, Key Fill füllt das Loch.

Luminanz Key: Key Source und Key Fill sind nicht das gleiche Material. Key Fill aus erstem Beispiel könnte auch eine Farbfläche sein. in der Regel für Grafiken.
z.B. Key Source stanzt A in Background (z.B. gelbe Fläche) und Key Fill ist hier rot und füllt nun das Loch mit einem Roten A

Chroma Key: Fällt unter einen Self-Key. Key-Source und Key-Fill sind Moderator vor Greenscreen. Background ist ein Studio

51
Q

Was macht der Taktgeber in der Regie?

A

-liefert Synchronsignale ( Black Burst, Trilevel Sync (geht auch 0,3V nach oben) für alle Bildquellen, den Mischer und Aufzeichnungsserver.
Für einen einwandfreien Mischerbetrieb müssen alle Bildquellen von einem gemeinsamen Taktgeber synchronisisert werden

52
Q

Wie ist eine Regie aufgebaut?

A

Taktgeber liefert Synchronimpulse zum Videoverteiler. Dieser verteilt verschiedene Quellen, auch die Kameras und Grafiken. Dann laufen alle Signale zusammen auf den Bildmischer, welcher auch einen Takt-Synchronimpuls und ColorBarImpuls vom Taktbgeber bekommt. Grafik, Kamera und andere Quellen wie Zuspieler von einem Server sind Videoeingänge. Ein Synchronizer bringt ein externes Signal auf den Haus-Takt, der eben vom Taktgeber bekommt.
Der Server bekommt auch einen Takt, aber auch das Videosignal Out des Mischers.
Vom Mischer gehen auch PGM und PST (Programm/Preset) aus.

53
Q

Was macht ein Videomischer?

A

Er legt Bildübergänge fest, wofür man Quellen braucht. Quellen sind Kameras, Zuspieler, Grafik etc. Es gibt folgende Bildübergänge: Cut, Blende (disolve, from Quelle to Quelle, Zeit), Trickblende (From Quelle, to Quelle, Zeit, Pattern). Außerdem gibt es den Key (Chroma, Luminanzkey) und geometrische Veränderung der Bilder (vergrößern oder verkleinern)

54
Q

Was machen die 3 Kreuzschienen im Videomischer?

A

Mittlere Reihe: PGM, Background
Das auf dieser Reihe angewählte Bild ist zum Ausgang des Mischers durchgeschaltet.

Untere Reihe: Preset, Background
Die hier angewählte Quelle wird mit dem nächsten Bildübergang gegen das Bild vom PGM-Bus ausgetauscht.

Obere Reihe: Key Bus
Das hier angewählte Bild wird an den Eingang eines Keyers geschaltet und mit dem nächsten Bildwechsel in das an den PGM-Bus anliegende Bild eingestanzt.

55
Q

Was machen die einzelnen Bestandteile des Bildmischers?

A

Pattern Generator:
PatternSelect: wählte Pattern für den Bildübergang (rechteck, kreis, herz, etc)

Normal/Reverse: Vorwärts, Rückwärts

Aspect: Verzerrung Links/Rechts (Ellipse vs Kreis)

Border: entscheidet, ob Knate soft oder hard ist beim Übergang

Position: bestimmt die Position des Übergangs (wo z.B. der Kreis auftaucht)

Breite: Breite des Übergangs?

Wipe/Mix-Schalter: Bestimmt ob auf Pattern-Generator zurückgegriffen wird oder nur simpel auf T-Bar

Auto Trans: macht automatischen Übergänge (z.B auf 10 Frames voreingestellt)

T-Bar: Manuelle Übergänge, wie Hebel

56
Q

Was ist Key-Source, Key Fill und Background?

A

Key-Source:
Stanzt ein Loch in z.B Quelle B, kommt vom Schriftgenerator

Key-Fill:
Füllt das Loch dann wieder mit z.B einem A, kommt aus dem Bildmischer, wenn ich einen zweiten Farbflächengenerator habe

Background:
hat z.B. eine Farbe und kommt vom Mischer (Farbflächengenerator)

6_Fächer (6 decks)

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