Videotechnik Flashcards

(49 cards)

1
Q

Wie wird das Flimmern eines Bildes reduziert?

A
  • mehrache Projektion der einzelnen Frames

- Zeilensprungverfahren: Bild wird in Halbbilder aufgeteilt (Fields) die zeitlich versetzt projeziiert werden

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2
Q

Was befindet sich in den Austastlücken eines Bildsignals?

A

alles was keinen Bildinhalt trägt inkl. Sync.-Impuls

H-Lücken: horizontale Austastlücken (nach jeder Zeile)
V-Lücken: vertikale Austastlücken (nach jedem Frame)

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3
Q

Was ist das BAS-Signal?

A

Bild-Austast-Synchronisations-Signal

  • setzt sich zusammen aus dem Bildsignal, dem Austastsignal, dem Synchro.-Signal
  • max. Amplitude: 1V –> +0,7V Weiß / 0V Schwarz / -0,3V Sync-Info
  • “komplettes Signal” für die Fernsehübertragung eines SW-Bildes
  • mit Farbe dann: FBAS-Signal
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4
Q

Was ist ein Oszilloskop?

A

elektr. Messgerät das den zeitlichen Verlauf für eine oder mehrere Spannungen sichtbar macht

  • -> für Videosignale: Waveformmonitor (Amplitude 1V)
  • -> kann 2 verschiedene Frequenzen darstellen: H&V
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5
Q

Zwischen welchen 2 Flimmerstörungen unterscheidet man in der Videotechnik und was ist die Lösung?

A
  1. 50Hz Großflächenflimmern
    –> besonders bei großen und hellen Bildpartien
    Ursache: 50Hz zu geringe Bildwechselfrequenz
  2. 25Hz Kantenflackern
    –> z.B.: Tennisnetz “wackelt”
    Ursache: ineinander versetzte Halbbilder durch Zeilensprungverfahren

Lösung: Bildspeicher und die erhöhung der Frequenz auf 100Hz

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6
Q

Was wird bei der 100Hz Flimmerreduktion gemacht?

A

es gibt 2 Verfahren:

  1. jeder Frame wird 2-mal also mit doppelter Frequenz gezeigt (1/100s)
    - -> Ergebnis: kein Großflächenflimmern mehr, keine Bewegung des Bildes in H-Richtung, Kantenflackern
  2. jeder Frame wird in 2 HB aufgeteilt und abwechselnd mit doppelter Frequenz gezeigt (A1-A2-A1-A2-B1-B2-B1-B2..)
    - -> Ergebnis: kein Großflächenflimmern, kein Kantenflackern, Bewegung in H-Richtung
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7
Q

Was ist Licht?

A

elektromagnetische Schwingungen im Bereich von 380nm - 780nm

–> weißes Licht kann durch ein Prisma in seine Spektralfarben aufgeteilt werden

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8
Q

Wie wird Farbe definiert?

A

“Sinneseindruck der im Gehirn des Menschen abhängig von der Wellenlänge des Lichts entsteht”

  • -> Farbe lässt sich in 3 Paramter aufteilen
    1. Hue/Farbton: wird durch die Wellenlänge bestimmt
    2. Chroma/Sättigung: gibt an wie groß der Weißanteil ist
    3. Luma/Helligkeit: Empfindung des Auges, abhängig von der Stärke u. Farbe der Lichtquelle (V-Lambda-Kurve)
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9
Q

Was ist die V-Lambda-Kurve?

A

Augeempfindlichkeitskurve (Glockenkurve)

  • das Auge hat fürunterschiedliche Farbspektren eine unterschiedliche Empfindlichkeit
  • höchste Empfindlichkeit für grünes Farbspektrum

Auge hat Stäbchen & Zäpfchen

  • Stäbchen (ca. 100Mio.): Helligkeitsempfinden
  • Zäpchen (ca. 7Mio.): Farbsehen (RGB-Zapfen)
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10
Q

Was für Arten der Farbmischung gibt es?

A

Subtraktive Farbmischung:

  • aus RGB werden alle anderen Farben gemischt
  • 100% von allem ergibt Weiß

Additive Farbmischung:

  • aus CMY (Cyan,Magenta,Yellow) werden alle anderen Farben gemischt
  • 100% von allem ergibt Schwarz
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11
Q

Wie ist Weiß “definiert”?

A

RGB-Kanäle sind alle bei 100%

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12
Q

Welches Signal übeträgt die Helligkeits- u. Farbinformationen bei einem Fernsehbild?

A

YUV-Signal oder auch YCbCr-Signal

Matrizierung des RGB-Signals:

  • Y: Helligkeitsignal (setzt sich aus R+B+G zusammen)
  • Cb: Farbigkeit grün/magenta (setzt sich aus B-Y zusammen)
  • Cr: Farbigkeit blau/gelb (setzt sich aus R-Y zusammen)
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13
Q

Was ist der 4:2:2 Standard?

A

da das Auge sehr feine farbige strukturen nicht mehr farbig auflösen kann werden die Farbdifferenzsignale (U u. V/ bzw. Cb u. Cr) nur mit halber Auflösung übertragen

–> auch Chromasubsampling genannt
bei einer 4x2 Matrix
- 4 Helligkeitswerte pro Zeile, je 2 Farbwerte pro Zeile oder in anderen Worten: auf jeden Helligkeitswert kommt ein Cb’Cr’-Paar

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14
Q

Was ist ein Vectorscope/Vektordarstellung und was zeigt es an?

A
  • ->Cb u. Cr können als zwei Vektoren die im 90°-Winkel aufeinander stehen verstanden werden
  • ->vekoriell addiert bilden Sie die jeweiligen Farbvektoren der unterschiedlichen Farbtöne
  • -> anhand einer Vektordarstellung lässt sich die Farbart jeder Farbe durch einen Vektor bestimmen
  • Richtung des Vektors: Farbton
  • Länge des Vektors: Sättigung
  • Mittelpunkt = “unbuntpunkt”
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15
Q

Man sieht ein grünes Fußballfeld und bei einem Schwenk kommt eine weiße Linie sichtbar ins Bild. Wie verändert sich die Vektordarstellung des Bilds?

A

gar nicht, weiß liegt im Mittelpunkt (unbunt-Punkt)

–> die Vektordarstellung macht keine Aussagen über die Luminanz

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16
Q

Wie entstehen unzulässige (illegal) Signalpegel?

A
  • Pegelbereich RGB-Signale: zwischen 0 u. 700mV pro Kanal
  • Pegelbereiche YCbCr: für Y nimmt man auch 0 bis 700mV, für Cb u. Cr aber -350mV - 350mV

liegen die Signale innerhal der angegebenen Pegel dann sind sie zulässig (legal), liegen sie aber außerhalb der oben angegebenen Pegel sind sie unzulässig (illegal)

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17
Q

Welche Probleme können auftreten bei der Formatwandlung von YCbCr zu RGB?

A

ungültige (invalid) Signalpegal

  • -> wandelt man ein Signal von YCbCr zu RGB um kann es sein das Werte mit negativer Polarität oder Werte die >700mV sind wodurch sie ungültig sind
  • -> es kann also sein das ein zulässiger Wert/Pegel im YCbCr-System bei der Wandlung ins RGB-System zu einem ungültigen Wert/Pegel wird
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18
Q

Welche Bildauflösung hat das “große” u. “kleine” HD-Format?

A
  • großes HD-Format: 1920 x 1080 = 2.073.600 Pixel (2Mio Pixel)
  • -> durch den Übergang von 4:3 zu 16:9 hat man um den Faktor 1,33 an Auflösung dazu gewonnen
  • kleines HD-Format: 1280 x 720 = 921.600 Pixel
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19
Q

Mit welcher Frequenz wird das Y und das CrCb-Signal abgetastet?

A

Y: 74,25MHz

Cb u. Cr: 37,125MHz (genau die Hälfte)

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20
Q

Wie wird ein Fernsehbild quantisiert?

A

Quantisierung: Umwandlung wertkontinuierlich in zeitkontinuierlich

wird mit entweder 8bit oder 10bit quantisiert

Unterschiede 8bit - 10bit:

  • Schwarzwert: 16 - 64
  • Weißwert: 235 - 940
  • Chromamitte: 128 - 512

–> bei einer Qunatisierung mit 10bit können unterm Strich einfach insgesamt für alles mehr einzelne feine Werte gespeichert werden was zu einer genaueren Wiedergabe führt

21
Q

Wie berechnet man die Nettodatenrate eines Signals?

A

2* Anzahl der Pixel (S/AL) * Anzahl der sichtbaren Zeilen(AL/F) * Bildwechselfrequenz(F/sec) * Bittiefe(Bit/Sampel)

  • kleines HD-Format: 921,6 Mbit/sec
  • großes HD-Format: 136,8 Mbit/sec
22
Q

Was ist das TRS-Wort?

A

Timing reference signal

Aufgabe:

  • Trennung von aktiven Bildinhalten und Austastlücke
  • Demultiplexen der Komponenten
  • Bezug zur Austastlücke im analogen

Anforderungen:

  • leicht erkennbar
  • darf im Videosignal nicht vorkommen
  • einfacher Fehlerschutz sollte möglich sein
23
Q

Wie ist das TRS-Wort aufgebaut?

A

FF 00 00(Präambel) XYhex

XYhex besteht aus 8 einzelnen bits:

7(MSB): 1 –> auf 1 um Bitkonstellation 00hex zu verhindern
6: F –> Kennung 1./2. Halbbild; F=0 bedeutet 1.HB
5: V –> Dauer der V-Austastung; V=1
4: H –> H-Austastung, H=1: Beginn EAV / H=0: Ende SAV)
3-1: P3,P2,P1 –> Fehlerschutz
0(LSB): P0 –> even Priority mit Bit 1-6 (Summe der Bits sollte gerade sein dann weiß man das kein Fehler pasiert ist)

24
Q

Wie viel Platz (in Mbit) ist in der Austastlücke?

A

448,2 Mbit/s

berechnet sich aus Brutodatenrate - Nettodatenrate

25
Was ist die digitale Zeile?
umgewandeltes analgoes Signal in digitale Infos in der digitalen Zeile befindet sich: - TRS-Wort - Line ID - Aux-Data Flag (weißt auf Hilfsdateien hin) - Data Block Nr. (Reihenfolge der Datenblöcke) - Data Count (Anzahl der Datenblöcke) - SDI Videopaylod ID (picture rate/i oder p; aspect ratio; sampling structure; bit-depth/8 o. 10bit)
26
Warum UHD?
- weil es technisch geht | - groß ist besser
27
Wodurch zeichnet sich UHD aus?
1. Auflösung (spatial u. temporal) 2. Dynamik (HDR) 3. Wide Color Gamut UHD1: - 3840 x 2160 - alle gängigen Framerates bis 120fps - 10/12bit - Farbraum: erweiterter P3 UHD2: - 7680 x 4320 - rest gleich wie UHD1 DCI Kino 4k - 4096 x 2160 - 24fps (48,60) - 12bit - erweiterter P3
28
Warum ist es schwer TV mit mehr als 50fps zu Übertragen?
bei beispielsweise 120fps währe es mehr als eine Verdopplung der Datenrate die zu übertragen wäre --> UHD1/422/10bit: von 8Gbit/s --> 20Gbit/s
29
Wie baut sich der Kamerazug auf?
Kamerakopf --> Kamerakabel --> CCU(Camera Control Unit) von CCU gehen 3 Abzweigungen: 1. Video OUT 2. Monitor mit Vectorscope u. Waveform 3. RCP (remote control panel)
30
Was beinhaltet der Kamerkopf für Komponeten?
- opt. Baugruppe (alles was aus Glas ist, Optik/Strahlenteiler etc.) - Bildaufnehmer - Sucher - Talley - Bedienelement
31
Was für Signale werden über das Kamerakabel übertragen?
Übertragung via Multvire/ Triaxkabel (Frequenzmultiplex)/ LWL (Lichtwellenleiter) zwischen Kamerakopf u. CCU: - Bildsignal: RGB - Steuersignale wie z.B. Blende u. WB - Intercom: Kommunikationssignal - Videoreturn - Telepromter - Spannungsversorgung
32
Welche Teile gehören zu einer CCU?
- Netzteil - Powerknopf (ON/OFF) - Signalverarbeitung - Verstärker
33
Was passiert am RCP?
Camera remote panel: - -> Kamerasteuerung vor u. während der Sendung - Monoknopf (Schieberegler) steuert die Blende, den Schwarzwert u. bei drücken des Knopfs Schaltung aufs Messgerät
34
Warum sind LWL nicht optimal für den Einsatz im TV-Bereich?
- sehr empfindlich u. anfällig für Störungen | - man benötigt zusätzliches Kupferkabel für Spannungsversorgung
35
Was macht ein Bildwandler?
Bildwandler besteht aus einer Vielzahl an Fotodioden - -> durch Lichteinwirkung werden Photonen in Elektronen umgewandelt die in elektronischen Bildpunkten(Pixeln) fixiert werden - -> die erzeugte Ladungsmenge ist der aufgetroffenen Lichtmenge proportional
36
In was wird ein optisches Bild in einer Kamera umgewandelt?
ein eletrisches Ladungsbild
37
Wie wird die in den Pixeln fixierte Ladungsmenge ausgelesen?
über eine Elektrode gesteuert wird die gesamte Ladung in einer Art Eimerkette weitergegeben und "gesammelt" -->Ladungsübertagung kann durch seperate vertikale Schieberegister (IT,FIT) oder druch den Sensor (FT) erfolgen?
38
Was ist der Dunkelstrom?
Spannung die der Sensor abgibt obwohl kein Licht auf ihn fällt
39
Was ist Fixed Patter Noise(FPN)?
verbleibender Rauschanteil der bei der linearen Kompensation des nicht linearen Dunkelstroms "übrig" bleibt
40
Wie entsteht eine Störspannung?
Rauschen --> wenn man einen kleinen Signalstrom bei geringer Beleuchtungsstärke verstärkt wird der Rauschanteil im Signal ebenfalls verstärkt
41
Wie berechnet sich der Signalrauschabstand (SNR=signal noise ratio)?
S = 20lg (Nutzsignal/Störsignal) - -> bei +12dB Störung erkennbar - -> ab +18dB Störung deutlich sichtbar (Signalrauschabstand: Maß für die technische Qualität eines Nutzsignals das von einem Störsignal/Rauschsignal überlagert wird)
42
Wann wird Rauschen vo Auge besonders gut wahrgenommen?
bei Rauschfrequenzen<1MHz --> geringere Frequenzen grundsätlich empfindlicher für Rauschen als Höhere (hängt mit der Helligkeitsempfindlichkeitkurve des Auge zusammen)
43
Warum wird ein WB gemacht?
um Fehlerhafte Farbdarstellung zu vermeiden (Auge kann adaptieren Kamera muss manuell gestellt werden) -->bei falscher WB-Einstellung würde eine weiße/unbunte Fläche farbig dargestellt werden --> richtiger WB: bei weißer Fläche im Bild müssen Verstärkung von R,G,B Kanäle alle auf 100% sein um wirkliches weiß zu haben
44
Was wird bei der Störsignalkompensation gemacht?
es werden ungleiche Signalamplituden bei gleichmäßig ausgeleuchteten Bildvorlagen kompensiert --> die Kompensation muss über H oder V erfolgen
45
Was beschreibt die Modulationstiefe?
das Maß für die Fähigkeit des Bildaufnehmers feine Details aufzulösen --> bei geringer Modulationstiefe kommt es zu verschliffenen Bildkanten
46
Was wird gemacht um einen besseren Schärfeeindruck des Bildes zu bekommen?
Detailing/ Konturkorrektur -->da Schärfeempfinden von den hochfrequenten Signalanteilen im Bild abhängt wird eine Konturkorrektur in den Grünkanal eingebaut
47
Was wird beim Skin-Detaiiling gemacht?
Hautton der aufgenommenen Person wird in der Kamera gespeichert u. immer wenn er auftritt wird das Detailing verringert zu viel Detailing macht Probleme denn es würde die Haut sehr fleckig erkennen
48
Was wird bei einer Gmma-Korrektur gemacht und warum wird es gemacht?
wissentschftl.: Überführung einer physikalisch proportionalen(linear) Größe in eine dem menschlichen Empfinden entsprechende nicht linear wachsende Größe -->Grund dafür ist die menschliche Wahrnehmung (logarithmisch)den die steigt in dunklen Bereichen schneller an und in hellen Bereichen weniger
49
Wie funktioniert ein Videomischer?
alle Signal von Kameras, Playern, Rekordern und Grafiken werden durch einen gemeinsamen Taktgeber synchronisiert und im Mischer zusammengeführt, ausgewählt und in die Leitung geschickt