nabbla (nabbla1) wrote,
nabbla
nabbla1

Categories:

Кадровая развёртка в аналоговых форматах высокой чёткости

Одну строку сигнала каждого из форматов мы рассмотрели. Чтобы это сделать, достаточно было подключить в выходу камеры осциллограф и настроить синхронизацию как раз по уровню синхроимпульса, можно и по фронту, и по спаду - всё получится.

Чтобы из 750 строк найти именно 30 строк, соответствующих обратному ходу, и посмотреть, что там происходит, уже неплохо иметь какой-то селектор синхроимпульсов. У нас уже стояла микросхемка LM1881, и хотя я считаю, что без неё можно было обойтись, она сослужила неплохую службу, да и сейчас так удобно в неё ткнуться осциллографом, вместо того, чтобы вспоминать, как всё то же самое реализовать на ПЛИС.

Хотя "сходу" эта микросхемка умудряется пропускать импульсы...


Речь снова идёт только о PAL, т.е всё привязано к 50 Гц...


Начинаем снова с AHD. По крайней мере, мы отчётливо видим, что кадровая частота составляет 25 Гц - вот она, прогрессивная развёртка. Собственно, буковка "p" в 720p и 1080p именно это и означает, что мы проходим строку за строкой, в отличие от чересстрочной развёртки (interlaced, буковка "i"), когда мы проходим в два захода, образуя 50 ПОЛУкадров в секунду.

Теперь разглядим поближе:


Мы видим окончание кадра, после чего идёт ещё некоторое количество "пустых" (полностью чёрных) строк, причём они имеют половинную длительность, а затем идут кадровые синхроимпульсы, которые гораздо шире обычных, но чтобы не сбить строчную развёртку, это всё-таки не один длиннющий импульс, у нас продолжается возвращение к нулевому уровню (уровню чёрного). Наконец, начинаются строки обычной длительности, но сначала пустые ("гашение"), и только потом начинается следующий видимый кадр. Если сосчитать количество ЦЕЛЫХ строк (две строки половинной длительности считая за одну), получается вроде бы 30, что соответствует нашим представлениям. Тогда всего в кадре выходит 750 строк, и если поделить 40 мс (длительность кадра) на 750, получается 53,33 мкс - длительность одной строки.

Теперь поглядим ещё ближе:


После строк половинной длительности, у нас идёт ПЯТЬ кадровых импульсов, а за ними - ещё ЧЕТЫРЕ половинных строки, после чего строки идут уже нормальные, с вспышкой цветовой поднесущей.

И наконец, совсем вблизи, понять характеристики кадрового импульса:


Период каждого такого импульса: 53,3 мкс / 2 ≈ 26,7 мкс. Из них, 16,7 мкс длится синхроимпульс (на уровне где-то -0,5 вольта), затем 10 мкс - "полочка" на уровне чёрного, 0 вольт.

В обычном телевизионном сигнале длительность синхроимпульса 25 мкс, затем около 5 мкс "полочка" на уровне чёрного. И микросхема LM1881 заточена на то, чтобы уже за первые 25 мкс понять, что у нас начались кадровые синхроимпульсы, а на следующем фронте выдать синхроимпульс самой, чтобы он был очень чётко привязан к сигналу и не плавал с температурой. А здесь импульс не успевает проинтегрироваться за один раз, а во время длинной "полочки", возможно, ещё и разряжается, поэтому мы и наблюдаем нестабильность.

Теперь посмотрим, что происходит в формате СVI:


Здесь LM1881 выделяет кадровые синхроимпульсы очень надёжно - они "стоят как вкопанные" и ни один не пропадает. Посмотрим поближе:


Всё то же самое - после кадра начинаются укороченные "пустые" строки, затем синхроимпульс, затем ещё немножко укороченных строк, а затем строки нормальной длины. И снова их насчитывается 30 полных строк. Да, теперь синхроимпульс от LM1881 (синий) чётко поступает на первом "зубце" (serration) кадрового синхроимпульса.

Ну и приближаемся вплотную:


Здесь "зубцы" куда острее, не 10 мкс, как в AHD, а около 5 мкс. Оставшиеся 21,7 мкс длится сам импульс. Это очень близко к стандартной кадровой развёртке, так что LM1881 срабатывает без проблем.

Наконец, посмотрим на TVI. Сначала "издали":


25 Гц - всё верно. Импульсы не пропадают, всё стабильно.

Приблизимся:


Это уже интереснее... Половинных строк здесь нет вообще, всё идёт по ЦЕЛЫМ строкам. Причём в самом конце кадра следует некая огромная ВСПЫШКА, затем пустые строки, а после них кадровый синхроимпульс длиной в 5 строк, причём в конце каждой строки следует "сдвоенный зубец".

Осмотрим сначала сам кадровый синхроимпульс:



Получается, будто у нас остался обычный строчный синхроимпульс, затем обычная строчная "полочка" - уровень чёрного (но без вспышки), а затем вместо самой строки, пусть даже пустой (целиком чёрной) мы снова ныряем на -0,5 вольта, и лишь к концу строки опять возвращаемся на полочку. И так 5 раз.

Всё вместе это выглядит как "сдвоенный зубец" продолжительностью 20 мкс. Оставшиеся 32,3 мкс мы сидим на -0,5 вольтах. Так что и эту штуку LM1881 детектирует за милую душу.

Что же это за вспышка - пока остаётся тайной. Она происходит более чем за 100 мкс до кадрового синхроимпульса, и если сделать меньшее разрешение, в буфер осциллографа она уже не попадает. Может, можно записать "простыню" побольше, но пока не будем этого делать. Можно будет запрограммировать в ПЛИС счётчик строк, чтобы он дал импульс на интересующей нас строке, но это потом, сейчас лениво.


Теперь мы знаем, как выглядят эти сигналы - осталось их оцифровать...
Tags: ПЛИС, работа, странные девайсы
Subscribe

  • Великая Октябрьская резня бензопилой

    Сегодня прокатился прочистить Абрамцевскую просеку. Как обычно, с приключениями. Выезжал на велосипеде, а вернулся на самокате. Первый раз по этим…

  • Очередная несуразность в единицах измерения

    Когда-то я написал программу PhysUnitCalc - калькулятор, умеющий работать с размерностями. Мне казалось, что я наступил уже на все грабли, которые…

  • Big Data, чтоб их... (3)

    "В предыдущих сериях": мой прибор выдаёт 6 значений: 3 координаты и 3 угла, т.е все 6 степеней свободы твёрдого тела. Причём ошибки измерения этих 6…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 6 comments