صفحه 1:
مفاهیم اولبه در ویدتو
انواع سیگنالهای ویدئویی
ویدئوی آنالو کت
صفحه 2:
انواع سیکنالهای ویدئویی
(Component Video )
۳ ۳ ۲ 9 ۳
ع دراين روش » سیستمهای ویدئویی از ۳ سیگنال ویدئوی متفاوت برای ارسال
قرمز و سبز و ابی استفاده ميکنند.
8 _بیشتر سیستمهای کامپیوتری از ویدئو های مر کب با سیگنالهای متفاوتی برای
سیگالهای 13 ,6 بط استفاده میکنند.
0) براى هر طرح جداسازی رنگ ویدئو م رکب بهترین تولید رنگ را تا جایی که
هيج تداخلى بين اين سه كانال بوجود نيايد ميدهد.
©) اين روش به يهناى باند بالا و الككوريتمهاى همزمان سازى خوبى بين اين تركيب
نیاز دارد.
صفحه 3:
انواع سیکنالهای وید
Composite Video
ع اطلاعات مربوط به روشنایی و رنگ تصویر» همگی توسط یک سیگنال ارسال
ی شزند.
(U,VLLQ). ahaa ee eee 6
0 _ برای مثال در 196 مولفه هاى آو © با هم تركيب مى شوند( ©06 261110100113333
ات مولفه روشنایی( darninance) روی یک حامل قرار داده و ارسال می شوند
6 این دو مولفه در گيرنده از هم جدا شوند و سپس دو مولفه رنگی از chrominance
مجددا بازسازى شوند.
0) براى اتصال دستكاهى كه از 171060 ©2011220511) استفاده می کند به تلویزیون؛ فقط
از يكك سيم استفاده مى شود همجنين سيكنالهاى صدا و همزمانسازى شده به اين سيكنال تكك
اضافه ميشوند.
3) از آنجایی که رنگ و شدت آن در يكك سيكنال قيار داده مى شوند: مقدارى
تداخل بوجود می آید که غیر قابل |
صفحه 4:
انواع سیکنالهای ویدئوبي
S-Video
S- ,, Super-video L separated video) S-Video 4
5 )از ۲ تا سیملستفاده میکند یکی رلیروشاییو دیگریبرلعونگ
ع در نتیجه تداخل کمتری بین اطلاعات رنگ و اطلاعات روشنایی بوجود می اید.
ع علت استفاده از یک سیگنال مجزا برای روشنایی . حساسیت زیاد آن برای چشم است.
_ چون حساسیت چشم به روشنایی تصویر بیشتر از رنگ آن است
18 _ در نتیجه ما میتوانیم اطلاعات کمتری را برای رنگهای سیگتال نسبت به اطلاعات
ارسال کنیم.
شدت را
صفحه 5:
gy 9 نالوكك
#۶ برای ارسال تصویر به صورت آنالوگ بايد در هر لحظه اطلاعات کل تصویر
ارسال شود(اطلاعات تصویر در یک فضای دو بعدی قرار دارد)
ع سیگنال آنال وگ در هر لحظه از زمان فقط حاوی یک مقدار است بنابراین برای
ارسال ویدئو باید اطلاعات تصویر به صورت سطر به سطر ارسال شود
ع در تلویزیون و دیگر مونیتورها و سیستم های چند رسانه ای برای ایجاد کیفیت
بیشتر از تکنیکک 112611806 استفاده می شود(اسکن یک در میان)
در اين روش سطرها به دو دسته زوج وفرد تقسیم می شوند و سطرهای فرد؛ اول
پیمایش شده و سپس سطرهای زوج پیمایش میشوند
صفحه 6:
7
اسكن يكك درميان
ابتدا سطرهای فرد اسکن می شوند.از تا سپس 8 تا ٩ و..و در اخر Te
برای اسکن سطرهای زوج از نا شروع میکند تا در اخر به ۷ برسد.
ش از 0 تا ٩ و. را جابجایی افقی میگ بند( [هاطم2تتمط عععاعم
بح بح
يرش از 7 تا لآو ۷ تا ۴ راجابجایی عمودی (retrace Vertical ) w1t+
صفحه 7:
ع بدلیل یک درمیان بودن خطهای زوج و فرد همزمان نمایش داده میشوند و
معمولا قابل ملاحظه نیست مگر زمانیکه خیلی سریع عکس العمل نشان
دهند و مکانی را زمانیکه رخ میدهند روی صفحه نمایش حفظ کنند.
ع برای مثال در ویدئو در شکل ۵.۲ حرکت کردن هلیکوپتر نسبت به ارام
بودن پس زمینه ابهامش بیشتر است.
صفحه 8:
(b)
سطرهای زوج (1) اختلاف دو تصویر (C فريم و بدئوي اصلی ( 9 سطرهای فرد 2(_
دانشگا Si دای
صفحه 9:
رت
ع گاهی اوقات نیاز به انجام تغییراتی در نرخ فریم با تغییر اندازه فریم داریم(این عمل را می
خواهیم مستقیما روی سیگنال آنال وگ ویدئو انجام دهیم). در این شرایط دو روش برای -016
1۳1611201۳00 وجود دارد:
© (۸ ساده ترین روش این است که یکی از سطرها را دور بريزیم و هر سطر را دوبار تکرار کنیم.
of ( 9 روشهای پیچیده دیگر که اطلاعات هر دو سطر را حفظ میکنند نیز قابل انجام هستند.
ع در یک ویدئوی انال وگ چگونه عملیات همزمانی انجام شود؟ از کجا بفهمیم سیگنالی که در
حال دريافت هستيم الان در حال ارسال کدام سطر یا ستون است؟
+ در سیگنال ویدئو برای نمایش سیاه از مقدار صفر استفاده نمی کنند (مقدار استفاده شده
براى رنكك سياه يكك عدد کوچک نزدیکک به صفر است)
ع بنابراین از مقدار صفر می توان برای سنکرون سازی استفاده كرد.
صفحه 10:
Se 27222222--3-3-3-3-
اممحد م يسوي يس مجح ده مع ومسسسم حصت مد |
Black (0.055 V)
Blank (OV) -g--pef-------------------------}—--- t
بالطل ارو قة ةعمس
ور 527 هر وه
Horiz. retrace Active line signal
صفحه 11:
SC sing
+ 1150 (كميته سستمهائج لويزيون. يرل لمللی) لستانداردیلستکه بیشترین
لستفادم را در لمریکایشما-لرو ژلپزپارد. از نسبصفحه (Aspect ٩۵110(
۳ (تسناسپسیرج رضرو طول کت صویر)و ۵۲۵ خطلسکرچر هر فسریم که ۳۰
فریمدر ثانیه هستکه لستفاده ميشود.
NTSC) 18 ۸ از یک سیستم اسکن یک خط در میان پیروی میکندو هر فریم به دو فیلد با
۵ 1165/1610 تقسیم مشود .
7 ( 9 بنابراین ف رکانس حرکت افقی ۲۹۹۷۰۵۲۵ 22 ۱۵, ۷۳۴ 11165/560 است که هر
کدام از خط ها در ۱/۱۵۳۴ * 63۰61566۱۰۳ ع2 560
7 »)زمانجابجاییلفقی۱۰.۹ 11860زمانمیگیرد که لینسطح ۵۲۷ 11860 برلیسیگالل
خطف عا لهنگامیکه لطاهانتصویر نمایشرچاده میشود لستلشکل۵:۳ را بسبینید)
صفحه 12:
NTSC ویدئو
ع شکل ۵.۴ تاثیر هر کدام از" جابجایی عمودی و همزمانسازی "و "پیمایش افقی
و همزمانسازی "را روی wate obs NTSC video raster
Vertical retrace and syne
Horizontal retrace and syne
# شکل ۵.۴ ۳۵56۲ ۷1660 .شامل پیمایش و اطلاعات همزمانسازی
Say Sagem ppm el ta
me 12
صفحه 13:
وبدئو NTSC
ع (۸ در جابجایی عمودی در شروع هر فیلد طی ۲۰ خط اطلاعات کنترلی
ذخیره میشود از اینرو تعداد خطوط فعال ویدئویی در هر فریم فقط ۴۸۵
عدد است. (۲۰:۲-۵۲۵)
ع ( 9 بطور مشابه تقریبا ۱۶درصد از رستر افقی که در طرف چپ هستند
برای جابجایی افقی وهمزمانسای است.
ع (۰ از آنجایی که جابجایی افقی ۱۰.۹ 11560 طول می کشد بنابراین
مدت زمانی که در یک سطر نمایش انجام می شود ۵۲۷ 115660 است
صفحه 14:
NTSC ویدئه
4 ویدوئو ۸756 یک سیگنال آنالوگ است که رزولوشن افقی ثابتی برای آن تعریف نشده است.
بنابراين» انتخاب تعداد نمونه برداری های انجام شده در یک سطر بر عهده استفاده کننده می باشد. هر
نموه برداشته شده در یک سطر معادل یک پیکسل است.
A _ از یک کلاک برای نمونه برداری افقی استفاده می شود. هر چه فررکانس بالاتر باشد آنگاه تعداد
نمونههای بیشتری در هر خط وجود دارد.
* _ فرمتهای مختلف ویدئویی بر اساس تعداد نمونههای برداشته شده در یک سطر از یکدیگر تمیز داده
می شوند.
جدول ۵.۱ نمونهای هر خط برای فرمتهای مختلف ویدئو
5
VHS ero
S-VHS ۳00406
Betamax
Standard 8 m
14
صفحه 15:
مدل رتك و مدولاسیون در NTSC
150" از مدلرنگل۷16 لستفاده میک ندو لطاهانتاً و ©راباتوجهبه
رلبطه زیر باهمت ASS
C= Icos(F,,t) + Qsin(F,,t) (5.1) ¢
اله این سسگنال رنگی مدوله شده ب نا ae م
برابر ** او فاز آن (1)00/1 c = 3.58 MHz |..16 ». estan”
است.
سیگنال ۲56 از نوع ۷1060 0100056 است. بنابراين اطلاعات
روشنایی تصوير یا نيز با اطلاعات رنگگ جمع می شود.
)صنو + ( (5.2)
صفحه 16:
16
مدولاسیون در 150
* Fig. 5.5: NTSC assigns a bandwidth of 4.2 MHz to Y,
and only 1.6 MHz to I and 0.6 MHz to Q due to humans’
insensitivity to color details (high frequency color changes)
@MHz
1 4.2 MHz
-f(MH2)
Tand 483 5.75 60
Pictuse Color Audio
ره تاه عت
1.28
Fig. 5.5: Interleaving Y and C signals in the NTSC spectrum.
صفحه 17:
NTSC 59 مدولاسیون
أ با استفاده از فیلتر پایین گذر(17116۳ 1.010-0895) سیگنال ۷ جدا می شود.
سيكنال SS, میتواند سپس به اجزاء آو 0 بطور جداگانه ای تبدیل میشود.
٩ محدوده پهنای باند 6 ۲90[ مگا هرتز است. ف رکانس زیرحامل صدا ۴۸۵ مگا هرتز
می باشد. حامل تصویر در ۱/۲۵ مگا هرتز است» که در مر کز باند صدا در کانال یعنی
در ۰۲۵ 5.75[1112-۴.۵+۱ قرار دارد (شکل ۵.۵). با توجه به اینکه که حامل رنگ در
۵ 4.8311112-۳۵۸+۱ قرار می گیرد.
? _بنابراین صدا خیلی به حامل رنگ نزدیکک است-این وضعیت باعث یک وجود پتانسیل
صفحه 18:
18
ویدئوی ,۸1
bs PAL ازیم تایب ی کلستاندارد تویزیونیلستکه در غرباروپه چین هند و
بسسیاریاز مناطقدیگر جهانسه طور گسترده لستفاده میشود.
841 در هر فريماز 8183 خطلسکن ۲۵ فریمبر ثانیه؛ نسبسید:۴ و فیلاهای کر
میانلستفاده میکندد
۵ ۸1 از مدلرنگو۷1/۷ لستفادم میکند از بسکنک انا 81112 لستفادم میکند و پسهنایب اند 5.50411 را
بهلا و بسرلیهریکاز لا و ۱.8/12 ۰ ۷ لختصاصمیدهد ف رکانسحاملرنگ443 2 ی
ath MHz
0 _ برای بهتر کردن کیفیت تصوی سیگنالهای رنگی در خطوط اسکن متوللی علامتهای یک در UD he
و+لا ) دارنده به این دلیل به اين روش 6 112211126 ]41 811256”” كفته مى شود
صفحه 19:
ویدئوی 5۳0۸۷
System Electronique Couleur Avecsix»SECAM ۶
6 میباشد و سومیرپستاندارد مهم پخثرتاویزیونیلست
٩0۸۵۷۲ ٠ همچنیندر هر فریماز ۶۲۵ خطلسکن ۲۵ فریمدر هر
AS os alt و از تکنیکلینترلیسا. ۴:۳ te Livi
بسیار بهم شیه هستند آنها لندکیدر طرح PAL y SECAM ۶
کدگناریر نگ تفاو ی مره
(0)در SECAM »سیگنالهای ل] و ۷ مدوله شده هستند و از حامل های رنگی
جداگانه به ترتیب 425۷۳12 و 4.411۲2 استفاده می کنند.
(0 ) آنها بصورت خطوط متناوب فرستاده میشوند. در هر خط اسکن فقط
یکی از سیگنالهای لا یا ۷ فرستاده خواهد شد.
صفحه 20:
* _ جدول ۲.۵ مقایسه ای از ۳ سیستم عمده تلویزیونی پخشی آنالوگ را شرح می دهد.
(MHz). تعداد | نرخ
کی ]| ed ere میستم
و( ایلیا re ۵ تلویزیونی
ع
<
NTSC 698.9 66 9.0
۳ دانشگه اصهان-درس میستمهای چندساهای
صفحه 21:
21
ويدئوى ديجيتال
* فوايد نمايش ديجيتال براى ويدئو بسيار زياد است. براى مثال:
(الف) ويدئو ميتواند در دستكاه هاى ديجيتال يا در حافظه ذخيره شودء براى
پردازش ( حذف نوی برش(211)) و چسباندن(286؟) و...) آماده
Age
(ب) دسترسی مستقیم به آن امکان پذیر است. ویرایش غیر خطی ویدئو را به
کاری آسان مبدل می سازد.
(ج) ضبط مجدد؛ کیفیت عکس را پایین نمی آورد.
(د) به آسانی رمز گذاری می شود و تحمل بهتری در برابر نویز کانال دارد.
صفحه 22:
22
کاهش نمونه برداری از سيكنال رنكك
*_ با توجه به حساسیت بیشتر چشم انسان به شدت روشنایی و حساسیت کمتر
نسبت به HRY بنابراین می توان نرخ نمونه برداری از سیگنال رنگ را
کاهش داد.
* _ چهار حالت برای تعداد نمونه های شدت روشنایی و رنگ وجود دارد:
cb (Call) نمونه برداری رنگی "۴:۴:۴" نشان می دهد که هیچ کاهش نمونه
برداری رنگی استفاده نشده است: به ازای هر ۰۷ یک 0) و 01) ارسال
می شود
صفحه 23:
23
هش نمونه برداری از سیگنال
(ب) طرح ۴:۲:۲۳" نمونه برداری افقی از سیگنالهای 0[) و ۳) نصف میشود. از
هر بيكسل افقى» همه لاها فرستاده میشوند و فقط دو نمونه 20 و ۲) ارسال
میشوند
(ج) طرح ۴:۱:۱۳* تعداد نمونههای سیگنال رنگ با ضویب ۴ کاهش می یابند
(«) طرح *۴:۲:۰"در دو بعد افقی و عمودی با ضریب ۲ نمونه گیری کاهش می ياب
صفحه 24:
24
©
©
©
ن ©
ن ©
ن ©
0 ©
Pixel with ¥, Cr, and Cb-values
©
©
©
©
صفحه 25:
25
۷ (تلویزیوزبا درجه تفکیکب ال
(الف) نسل اول 1۷ 3112 بر پایه یک فناوری آنالو گ به وسیله NHK ; Sony در
ژاپن در اواخر سال ۱۹۷۰ توسعه داده شد.
(ب) MUSE (Multiple sub-Nyquist Sampling
Encoding. HDTV NHK ,| با تر کیپ سیستم آنال وگ با دیجیتال؛ OT را
بهبود بخشید. در این سیستم تعداد خطوط اسکن ۱۱۲۵ و نرخ تازه سازی ۶۰ بار در
انیه و نسبت ۱۶:۹ استفاده شد
(ج) از انجاییکه 11171۷ غیر فشرده نیاز به پهنای باند بیشتر از ۲۰ مگا هرتز را نیاز دارد
که در حال حاضرکانال های ۶ مگاهرتزی یا ۸ مگا هرتزی مناسب نیستنده تکنیک
های مختلف فشردهسازی مورد توجه قرار گرفت.
(د) همچنین پیش بینی شد که سیگنال های ۳1121 با کیفیت بالاه بعد از فشرده سازی در
از یک کانال ارسال خواهند شد.
صفحه 26:
26
۷ (تلویز Loy دوجه تفكيكبللا
*_تاریخچه کوتاهی از تکامل HDTV
(الف) در ۱۹۸۷ )۳ تصمیم گرفت که استانداردهای 1۷ ۴112 باید با استاندارد 1962 ۱[ سا زگار
باشد.
(ب) در ۱۹۹۰ )3 تصمیم گرفت تا 1۷ 12]]به صورت همزمان با ۲۷ 1502 مورد استفاده
قرار بگیرد و سرانجام جایگزین آن شود.
(ج) 1000 در 19497 یک تصمیم اساسی برای رفتن بسوی 211-0101681 كرفت. ؟ بيشنهاد اصلى
توسط موسبات eles dey sATE&ET 5. MIT . Zenith فيلييس» سارنوف و ديكران
شکل گرفت.
(د) که سرانجام منجر به تشکیل ۸۲67( کمیته سیستم های پیشرفته تلویزیونی) شد-این کمیته مسئول
استاندارد برای تلویزیونهای پخشی 1۷ 3112 می باشد.
(۰) در ۱۹۹۵ :5.۳")6. لآ کمیته مشاور سرویس تلویزیونهای پیشرفته؛ سفارش کرد که استاندارد
تلویزیون دیجیتال 962 ۸ پذیرفته شود.
صفحه 27:
۷ (تلويز Ly دوجه ۱
* استاندارد پشتیبان فرمتهای پویش ویدئویی که در جدول ۴۵
نشان داده شده است. "1" به معنی 101:611806آو " ۲" به معنی
يويش پیشرونده (غیر یک در میان) می باشد.
Table 5.4: Advanced Digital TV formats supported by ATSC
# of Active | Aspect Ratio| Picture Rate
Lines
1,080 16:9 601 30۴ ۳۴
720 16:9 605 30۴ ۴
480 16:9 & 4:3 | 601 605 30۴ ۴
480 4:3 60۲ 60۴ 30۴ ۳۴
27
۶ 0۲ ۸
Pixels per line
صفحه 28:
28
Loy x93) HDTV دوجه تفكيكبللا
*_برای ویدئی 1]۳۳:0-2 به عنوان استاندارد فشرده سازی انتخاب شده است.
برای صدا 26۶-3 استاندارد است. از ۵کانال فراگیر صدابه اضافه یک کانال
پشتیبانی tS
* _ تفاوت برجسته بین تلویزیون های اولیه و ۳11(۷:
(الف) ۳1121۷ یک نسبت تصویر عریضتر ۱۶:۹ به جای ۴۳ دارد.
(ب) 1121۷ بسوی پویش پیشرونده ( 111611806 12010) حرکت می کند
صفحه 29:
۷ (تلویزیوزبا درجه تفکیکب ال
* _ انواع سرویسهای فراهم شده عبارتند از:
NTSCoy, 5: SDTV Standard DTV) - رلیج یا
ALLL
NL LU 3Ls EDTV Enhanced DTV): 480 -
سطر سوم یا چهارم در جلول۴.۵.
- 171۷:72۵0 طن۳110) 1۷ «711 خطفعاليابالثر.