nabbla (nabbla1) wrote,
nabbla
nabbla1

Category:

Аналоговые видеосигналы высокой чёткости

Камеры наблюдения фирмы Orient (а скорее всего и их конкуренты) могут выдавать видеосигнал в 8 различных форматах. Первое крупное деление - условно PAL или NTSC. В первом случае мы привязаны к частоте 50 Гц - либо 50 полукадров в секунду (обычный телевизионный сигнал CVBS), либо 25 кадров в секунду (AHD, TVI и CVI). Во втором случае частота 60 Гц - это 60 полукадров в секунду для CVBS и 30 кадров в секунду для AHD, TVI, CVI. Работу с NTSC мы пока не рассматриваем.



Далее, есть 4 формата:
- CVBS (Composite Video with Blanking and Sync) - обычный композитный сигнал, который подключается по жёлтому тюльпану :)
- AHD (Analog High Definition) - вроде как открытый стандарт на аналоговый сигнал высокой чёткости, хотя его полных спецификаций я так и не нашёл,
- CVI - проприетарный формат от компании Dahua. Расшифровки не знаю, найти не смог.
- TVI - проприетарный формат от компании HikVision. Расшифровки не знаю, возможно TurboVIsion или что-нибудь такое, т.к ранее они это дело называли "TurboHD".

Наверное, единственная информация, которую удалось найти в интернете, лежит здесь: https://shopdelta.eu/video-standards-bei-der-uberwachung_l1_aid752.html Сайт на европейском домене, принадлежащий польской компании, с адресом странички по-немецки :)

Но в отличие от цифровых интерфейсов, где без даташитов, описывающих все "уровни OSI", разобраться практически невозможно, здесь сигнал аналоговый и, по счастью, довольно простой, и слабо отличается между этими форматами.



И ещё заметим, что сейчас рассматривается 720p. В случае 1080p почти всё поменяется.

Начнём!


На осциллограмме выше мы видим одну строку сигнала AHD. Как ни странно, соглашусь с осциллографом, что период составляет 53,3 мкс - очень похоже на правду. 720 видимых строк наберут в таком случае 38,376 мс, и ещё останется 30 строк под обратный ход кадровой развёртки.

В центре композиции - строчный синхроимпульс, за ним идёт "вспышка PAL" - в сигнал примешивается цветовая поднесущая, чтобы приёмник настроил свою по частоте и фазе. Так эта вспышка выглядит отдельно:



После подсчёта количества периодов, у меня получилась частота поднесущей 11..12 МГц. В табличке указана частота 11,55 МГц для варианта 720p.

Посмотрим напряжения и интервалы. Если "полочку" перед вспышкой обозначить за ноль вольт (это уровень чёрного), то на синхроимпульсе напряжение падает до -0,5 вольта, длительность импульса порядка 4 мкс. Уровень белого: 0,7 вольта, то есть полный размах видеосигнала: 1,2 вольта. Таковым он сохраняется для всех режимов.

Длительность видимой строки: всего 36 мкс, что довольно странно, зачем на обратный ход отводить аж 17 мкс. Это означает, что для получения наших 1280 пикселей, на каждый пиксель должно приходиться всего 28 нс, и частота выборки должна составлять 35 МГц.

Заметим, что по Котельникову мы можем расчитывать на частоты в видеосигнале вплоть до 17,5 МГц, но цветовая поднесущая: 11,55 МГц, т.е как и в стандартном телевизионном сигнале, она ЗАПОЛЗАЕТ на яркостный сигнал, и его нужно отфильтровывать, при этом теряя чёткость.

И ещё важный параметр: интервал между синхроимпульсом и началом строки составляет 8 мкс.

Кадровый синхроимпульс мы посмотрим чуть позже, а сейчас поглядим на сигнал TVI:



Период составляет те же 53 мкс, что логично - нужно вместить 720 строк + обратный ход в 40 мс. Ничего шибко нового. Синхроимпульс покороче, всего 2 мкс, и почему-то меньшей амплитуды, всего 0,4 вольта. Длительность видимой строки почти такая же, как в AHD: 34 мкс, что соответствует частоте выборки примерно 38 МГц и максимальной частоте яркостного сигнала 19 МГц.

Поглядим на вспышку:

Интересно, что у неё совсем небольшой размах, около 100 мВ. В AHD размах вспышки тоже не очень велик, порядка 200 мВ. Это упростит нам детектирование синхроимпульсов - иногда размах вспышки столь велик, что случайно воспринимается как повторный строчный импульс. Здесь такое нам практически не грозит.

Частота "на глазок" составляет 20..21 МГц, а в таблице для 720p почему-то не указана. Но уже интересный факт - наконец-то цветовая поднесущая расположена ВЫШЕ спектра яркостного сигнала. Не знаю, какую полосу частот отводят под кодирование сигнала цветности, но в кои-то веки они могут друг другу почти не мешать!

Интервал между началом строчного синхроимпульса и началом видимой строки составляет 8 мкс, как и раньше.

Давайте теперь посмотрим на сигнал CVI:



Здесь всё на широкую ногу! Уж если синхроимпульс - то мощный (почти 0,5 вольта) и довольно продолжительный, почти 4 мкс. Вспышка на этой осциллограмме выглядит очень мощной, но это какой-то артефакт. Так она "по отдельности":



Размах 200 мВ, частота снова 20..21 МГц. В таблице указана частота строго 21 МГц.

Зато видимая строка в этот раз занимает гораздо больший интервал, аж 43 мкс. Благодаря этому частота выборки (для обеспечения 1280 пикселей) должна составлять 29,8 МГц, а максимальная частота яркостного сигнала: порядка 15 МГц. И в кои-то веки мы имеем разделение между цветовой поднесущей и краем спектра яркостного сигнала в 6 МГц. Вот здесь есть шанс, что яркостный и цветностный сигналы действительно друг другу мешать не будут!

Интервал между началом синхроимпульса и началом видимой строки составляет даже чуть больше, чем в других форматах, навскидку 9,5 мкс, что довольно интересно - практически весь обратный ход здесь, а от конца видимой строки до начала синхроимпульса вообще обрубок.

И ещё для сравнения, вспышка PAL в обычном CVBS из этой же камеры:


Старые добрые 4,43 МГц, но какой размах зверский! Вот кто нам селектор собьёт - так именно они :)


В следующей части поговорим о кадровой развёртке...
Tags: ПЛИС, простые вещи, работа, странные девайсы
Subscribe

  • О вытягивании себя из болота по методу Мюнхгаузена

    Всё готовлюсь к встрече с представителями РКК Энергия, нужно убедить их в моём способе определения положения ВидеоИзмерителя Параметров Сближения на…

  • Ремонт лыжных мостиков

    Вернулся с сегодняшнего субботника. Очень продуктивно: отремонтировали все ТРИ мостика! Правда, для этого надо было разделиться, благо народу…

  • Гетто-байк

    В субботу во время Великой Октябрьской резни бензопилой умудрился петуха сломать в велосипеде. По счастью, уже на следующий день удалось купить…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 16 comments

  • О вытягивании себя из болота по методу Мюнхгаузена

    Всё готовлюсь к встрече с представителями РКК Энергия, нужно убедить их в моём способе определения положения ВидеоИзмерителя Параметров Сближения на…

  • Ремонт лыжных мостиков

    Вернулся с сегодняшнего субботника. Очень продуктивно: отремонтировали все ТРИ мостика! Правда, для этого надо было разделиться, благо народу…

  • Гетто-байк

    В субботу во время Великой Октябрьской резни бензопилой умудрился петуха сломать в велосипеде. По счастью, уже на следующий день удалось купить…