Videosignaali
Analogista videomuotoa on kolme: Pohjois-Amerikassa, Japanissa ja muissa paikoissa käytetty NTSC-järjestelmä, Länsi-Euroopassa, Kiinassa ja muissa paikoissa käytetty PAL-järjestelmä sekä Itä-Eurooppa , Venäjä jne. Paikallinen SECAM-järjestelmä. Seuraavassa esitellään pääasiassa Kiinassa laajalti käytetyn PAL-järjestelmän videosignaalin muodostusperiaate.
Kolmen päävärin periaatteen mukaan eri värejä voidaan ilmaista sekoittamalla kolmea väriä R (punainen), G (vihreä) ja B (sininen) eri suhteissa. Kun kamera kuvaa, valosignaali muunnetaan kolmen päävärin RGB-sähkösignaaliksi valoherkän laitteen (kuten CCD: latauskytketty laite) kautta. TV:ssä tai näytössä RGB-signaaleja käytetään lopulta kolmen elektronipistoolin lähettämien elektronien virran ohjaamiseen, ja ne osuvat fosforiruutuun saadakseen ne lähettämään valoa kuvien tuottamiseksi. Koska alkuperäinen signaali kamerassa ja lopullinen signaali televisiossa ja näytössä ovat kaikki RGB-signaaleja, RGB-signaalien käyttäminen videosignaalin siirto- ja tallennusmenetelmänä parantaa epäilemättä kuvanlaatua. Käytännön sovelluksissa näin ei kuitenkaan usein ole, koska toisaalta tämä laajentaa huomattavasti videosignaalin kaistanleveyttä ja lisää siihen liittyvien laitteiden kustannuksia; toisaalta se ei ole myöskään yhteensopiva nykyisen mustavalkotelevision kanssa. Tästä syystä kolme päävärisignaalia yhdistetään luminanssi- (Y) ja krominanssisignaaleiksi (U, V) tietyn suhteen mukaisesti. Niiden välinen suhde on seuraava:
U:n, V:n ja Y:n muodostamiseksi taajuuskaistalla, jotta saavutettaisiin yhteensopivuus mustavalko-/värivideosignaalin vastaanoton kanssa, on myös tarpeen suorittaa kvadratuuriamplitudimodulaatio kahdelle krominanssisignaalille. Oletetaan, että U(t) ja V(t) ovat värikkyyssignaali ja Y(t) on luminanssisignaali, niin kaksi moduloitua krominanssisignaalia ovat vastaavasti:
u(t)=U(t)sin(ωsct)
v(t)=V(t)Φ(t)cos(ωsct) (1,2 )
Kaavassa: ωsc=2πfsc on krominanssisignaalin apukantoaallon kulmataajuus ja Φ(t) on kytkentäfunktio. Tuloksena oleva kvadratuuriamplitudimoduloitu krominanssisignaali on:
c(t)=u(t)+v(t)=C(t)sin[ωsct+θ(t)] (1.3)
jossa: θ(t)=Φ(t)tg-1[V(t)/U(t)]
C(t)=
Φ(t) on kytkentäfunktio, kuten Φ(t)=1, se voi edustaa NTSC-järjestelmän krominanssisignaalia; kuten Φ(t)=+1 (parilliset rivit) tai-1 (parittomat rivit), se voi edustaa PAL-krominanssisignaalia, jossa värin apukantoaaltoja on vaiheinvertoitu rivi riviltä.
PAL-järjestelmässä krominanssin apukantoaallon taajuus fsc=283.75fh=4.43MHz, linjataajuus fh=15.625kHz, kehystaajuus=25Hz ja kenttätaajuus=50Hz. NTSC-järjestelmässä krominanssiapukantoaallon taajuus fsc = 227,50 fh = 3,589545 MHz, vaakataajuus fh = 15,75 kHz, kehystaajuus = 30 Hz ja kenttätaajuus = 60 Hz. Kahden muodon kuvasuhde on 4:3.
Videosignaalin taajuusspektrin näkökulmasta krominanssisignaalin alikantoaalto sijaitsee luminanssisignaalispektrin korkeataajuisessa päässä, kuten kuvassa 1 on esitetty. Tällä tavalla kaksi kvadratuurimoduloitua värikkyyskomponentit lomitetaan luminanssisignaalin suurtaajuusosaan muodostamaan väritelevision kantataajuussignaali, joka tunnetaan myös komposiitti-TV-signaalina tai koko TV-signaalina:
e(t) =Y(t)+c(t)= Y(t)+C(t)sin[ωsct+θ(t)] (1.4)
Kuva 1 Komposiittivideosignaalin taajuusspektri (PAL-järjestelmä)
Komposiittivideon käyttö on tarkoitettu pääasiassa TV-signaalien lähetyksen ja siirron helpottamiseksi. Sen varmistamiseksi, että lähetetty kuva voidaan toistaa vakaasti, varsinainen täysi TV-signaali sisältää myös komposiittisynkronointisignaalit (mukaan lukien vaaka- ja pystysynkronointi, vaaka- ja pystysammutus) ja väripurskesignaalit. Yllä oleva on väritelevisiosignaali. Mustavalkoista TV-signaalia voidaan pitää väritelevisiosignaalin erikoistapauksena, ja ehtona on, että C(t)=0 tällä hetkellä.
Viime aikoina monet videolaitteet ovat lisänneet S-videolähtöliittimiä komposiittivideolähdön lisäksi. S-videosignaali jakaa luminanssin Y(t) ja krominanssisignaalin C(t) kahdeksi riviksi tulostettavaksi siten, että Y:tä ja C:tä ei yhdistetä ja tulosteta, ja sitten Y ja C erotetaan sen jälkeen, kun ne on tulostettu muille laitteille. . Tällainen iteratiivinen prosessi on haitallista kuvanlaadulle.
Elokuvan tapaan videokuvat koostuvat yksittäisten still-kuvien sarjasta, joita kutsutaan kehyksiksi. Yleensä kun kuvataajuus on välillä 24 - 30 kuvaa sekunnissa, videokuvan liikkeen tunne on suhteellisen tasainen ja jatkuva, ja kun kuvataajuus on alle 15 kuvaa sekunnissa, jatkuvassa liikekuvassa on tunne animaatio. Maamme TV-standardi on PAL-järjestelmä, joka edellyttää 25 kuvaa sekunnissa ja jokaisessa kuvassa on 625 skannausviivaa vaakasuunnassa. Lomitetun skannausmenetelmän ansiosta 625 pyyhkäisyjuovaa on jaettu parittomiin ja parillisiin juoviin, jotka vastaavasti muodostavat kunkin kehyksen parittomat ja parilliset kentät. Tällä tavalla muodostuu 50 kenttää/s kenttätaajuus, joka edelleen vähentää TV-kuvan välkyntää.
Koska elektronisäteen on skannattava ylhäältä alas jokaisessa kehyksessä, elektronisuihku skannaa ruudun oikeasta reunasta vasempaan reunaan ja palaa näytön vasempaan yläkulmaan. näytön oikeassa alakulmassa. Aloituspisteen kenttäskannauksen retrogradinen jakso. Tänä aikana on mahdotonta, että tyhjennetyt skannausviivat kuljettavat kuvasisältöä, ja kenttäskannauksen käänteisjakso on noin 8 % koko pystyskannausajasta. Vastaavasti koko 64 µs:n viivapyyhkäisyjakson aikana tehokas pyyhkäisyaika (informaation siirto) on noin 52 µs.
VGA-tuloliitäntä
VGA-liitäntä käyttää epäsymmetrisesti hajautettua 15-nastaista liitäntää. Sen toimintaperiaate on siirtää videomuistiin digitaalisessa muodossa tallennettu kuva (kehys) signaali RAMDAC:n kautta. Analogi moduloituu analogiseksi suurtaajuiseksi signaaliksi ja lähettää sen sitten plasmakuvaukseen, jolloin VGA-signaali on tulopäässä (LED-näytössä) eikä sitä tarvitse muuntaa matriisidekoodauspiirillä kuten muita videosignaaleja. Edellisestä videokuvausperiaatteesta voidaan tietää, että VGA:n videon siirtoprosessi on lyhin, joten VGA-rajapinnalla on monia etuja, kuten ei ylikuulumista eikä piirisynteesiä ja erotushäviöitä.
VGA-liitäntää kutsutaan myös D-Sub-liitännäksi. VGA-liitäntä on D-tyyppinen liitäntä, jossa on yhteensä 15 nastaa jaettuna kolmeen riviin, viisi jokaisella rivillä. VGA-liitäntä on laajimmin käytetty liitäntätyyppi näytönohjainkorteissa, ja useimmissa näytönohjaimissa on tämäntyyppinen liitäntä. Minikaiuttimet tai kotiteatterit VGA-liitännällä voidaan liittää helposti tietokoneen näyttöön ja näyttää kuvia tietokoneen näytöllä.
VGA-liitäntä lähettää edelleen analogisia signaaleja. Digitaalisesti luotu näyttökuvainformaatio muunnetaan R-, G-, B-kolmeksi päävärisignaaliksi sekä linja- ja kenttäsynkronointisignaaleiksi digitaali/analogiamuuntimen kautta. Signaali kulkee Kaapeli välitetään näyttölaitteeseen. Analogisissa näyttölaitteissa, kuten analogisissa CRT-näytöissä, signaali lähetetään suoraan vastaavaan prosessointipiiriin, joka ohjaa ja ohjaa kuvaputkea kuvien luomiseksi. Digitaalisten näyttölaitteiden, kuten LCD ja DLP, näyttölaite on varustettava vastaavalla A/D-muuntimella (analogi/digitaalinen) analogisten signaalien muuntamiseksi digitaalisiksi signaaleiksi. D/A- ja A/D2-muunnosten jälkeen jotkut kuvan yksityiskohdat menetetään väistämättä. On ymmärrettävää, että VGA-liitäntää käytetään CRT-näytöissä, mutta kun sitä käytetään näyttölaitteissa, kuten digitaalisissa televisioissa, kuvan menetys muunnosprosessin aikana vähentää hieman näytön vaikutusta.
DVI-tuloliitäntä
DVI-liitäntää käytetään pääasiassa kytkemään tietokoneen näytönohjainkorttiin, jossa on digitaalinen näyttölähtötoiminto, jotta voidaan näyttää tietokoneen RGB-signaali. DVI (Digital Visual Interface) -digitaalinen näyttöliittymä on digitaalisen näytön liitäntästandardi, jonka on perustanut Digital Display Working Group (DDWG), joka perustettiin Intel Developer Forumissa syyskuussa 1998.
DVI-digitaaliliitännällä on paremmat signaalit kuin tavallisessa VGA-liitännässä. Digitaalinen liitäntä varmistaa, että kaikki sisältö siirretään digitaalisessa muodossa ja varmistaa tietojen eheyden siirron aikana isännästä monitoriin (häiriösignaalia ei synny). Hanki selkeämpi kuva.
DVI-liitännän käytöllä näyttölaitteissa on seuraavat kaksi suurta etua:
1. Nopea vauhti
DVI lähettää digitaalisia signaaleja, digitaalisia kuvatietoja ei vaadita Muuntamisen jälkeen se lähetetään suoraan näyttölaitteeseen, mikä vähentää hankalaa digitaalisen → analogisen → digitaalisen muunnosprosessia, mikä säästää huomattavasti aikaa, joten se on nopeampi, Poistaa tehokkaasti smear-ilmiön ja käyttämällä DVI:tä tiedonsiirtoon, signaali ei vaimene ja väri on puhtaampi ja todenmukaisempi.
2. Kuva on selkeä
Tietokone lähettää binaarisen digitaalisen signaalin. Jos käytät VGA-liitäntää kytkeäksesi LCD-näyttöön, sinun on ohjattava signaali D/A-muuntimen (digitaalinen/analoginen) kautta, joka muuntaa kolme päävärisignaalia R, G, B sekä vaaka- ja pystysynkronointisignaalit. . Nämä signaalit välitetään nestekiteen sisäpuolelle analogisen signaalilinjan kautta. Vastaava A/D (analogi/digitaali) -muunnin tarvitaan analogisen signaalin muuttamiseksi uudelleen. Kuva voidaan näyttää nestekiteellä vain, kun se on digitaalinen signaali. Yllä mainitussa D/A-, A/D-muunnos- ja signaalinsiirtoprosessissa tapahtuu väistämättä signaalihäviöitä ja häiriöitä, jotka johtavat kuvan vääristymiseen tai jopa näyttövirheisiin. DVI-liitännän ei tarvitse suorittaa näitä muunnoksia, jolloin vältetään signaalin häviäminen ja tekeminen. Kuvan selkeyttä ja yksityiskohtia on parannettu huomattavasti.
Normaali videotulo (RCA) -liitäntä
Kutsutaan myös AV-liitännäksi, yleensä valkoista ääniliitäntää ja keltaista videoliitäntää, se käyttää yleensä RCA:ta (tunnetaan yleisesti nimellä lotus head). sinun on liitettävä standardi AV-kaapeli, jossa on lotuspää, vastaavaan liitäntään, kun käytät sitä. AV-liitäntä toteuttaa äänen ja videon erillisen siirron, mikä välttää kuvanlaadun heikkenemisen äänen/videon sekoitushäiriöiden vuoksi, mutta koska AV-liitäntä edelleen lähettää kirkkaus/värikkyys (Y/C) sekoitettua videosignaalia, se tarvitsee silti näyttölaite suorittamaan kirkkauden/värien erottelun ja krominanssin dekoodauksen ennen kuvantamista. Tämä sekoitus- ja erotusprosessi aiheuttaa väistämättä värisignaalien häviämistä, ja krominanssisignaalilla ja luminanssisignaalilla on myös loistava mahdollisuus olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Häiriöt vaikuttavat siten lopullisen kuvan laatuun. AV:lla on edelleen tiettyä elinvoimaa, mutta Y/C-sekoituksen ylitsepääsemättömän puutteen vuoksi sitä ei voida käyttää joissakin tilanteissa, joissa tavoitellaan näön rajaa.
S-videotuloliitäntä
S-Videon koko englanninkielinen nimi on Separate Video. Parempien videotehosteiden saavuttamiseksi ihmiset alkoivat etsiä nopeampaa, parempaa ja tarkempaa videota. Lähetystapa, tämä on nykyinen S-Video (tunnetaan myös nimellä kaksikomponenttinen videoliitäntä), joka on tällä hetkellä taivaalla. Separate Video -toiminnon tarkoitus on lähettää Videosignaali erikseen, eli erottaa värikkyyssignaali C ja luminanssisignaali Y AV-liitännän perusteella. , Ja käytä sitten eri kanavia lähetykseen. Se ilmestyi ja kehitettiin 1990-luvun lopulla käyttäen tavallisesti 4-ytimistä (ilman äänitehosteita) tai laajennettua 7-ytimistä (äänitehosteet mukaan lukien). Grafiikkakortit ja S-Video-liitännällä varustetut videolaitteet (kuten analoginen videokaappaus/editointikortti-TV ja lähes ammattimaiset monitorit TV-kortti/TV-laatikko ja videoprojektorilaitteet jne.) ovat tällä hetkellä yleisempiä. Verrattuna AV-liitäntään, se ei suoriteta Y/C-hybridilähetystä, joten kirkkaan värien erottelua ja dekoodausta ei tarvitse suorittaa, ja itsenäisten siirtokanavien käytöllä vältetään suurelta osin signaalin ylikuulumisen aiheuttama kuvan vääristyminen. videolaitteita ja parantaa huomattavasti kuvanlaatua. S-Videon täytyy kuitenkin vielä sekoittaa kaksi värierosignaalia (Cr Cb) krominanssisignaaliksi C, lähettää se ja sitten purkaa se näyttölaitteessa Cb:ksi ja Cr:ksi käsittelyä varten, jotta se silti tuo tietyn signaalin. Häviö ja vääristymä (tämä vääristymä on hyvin pieni, mutta se löytyy silti tiukan lähetystason videolaitteiston alla testattaessa), ja krominanssisignaalin kaistanleveys on myös rajoitettu Cr Cb:n sekoittumisen vuoksi, joten vaikka S-Videossa on Se on suhteellisen hyvä mutta kaukana täydellisestä. Vaikka S-Video ei ole paras, nykyiset markkinaolosuhteet ja kokonaiskustannukset sekä muut tekijät huomioiden, se on silti yleisimmin käytetty videoliitäntä.
Videokomponenttituloliitäntä
Tällä hetkellä voit nähdä YUV YCbCr Y/BY/BY joissakin ammattimaisissa videotyöasemissa/editointikorteissa, ammattivideolaitteissa tai huippuluokan DVD-soittimissa jne. Vaikka merkinnät menetelmät ja liitinten muodot ovat erilaisia, liitäntätunnisteet muilla merkeillä viittaavat samaan liitännän värieroporttiin (kutsutaan myös komponenttivideoliitännäksi). Se käyttää yleensä kahta logoa, YPbPr ja YCbCr, joista ensimmäinen edustaa progressiivista skannauksen värierotulostusta ja jälkimmäinen edustaa lomitettua skannauksen värierotulostusta. Yllä olevasta suhteesta voidaan nähdä, että meidän tarvitsee vain tietää Y Cr Cb:n arvo saadaksemme G:n arvon (eli neljäs yhtälö ei ole välttämätön), joten videolähdön ja värinkäsittelyn aikana jätä huomioimatta vihreä ero Cg ja säilytä se vain Y Cr Cb, tämä on värieron tulostuksen perusmääritelmä. S-Videon edistyksellisenä tuotteena värierolähtö hajottaa S-Videon lähettämän krominanssisignaalin C värieroksi Cr ja Cb, jolloin vältetään kaksisuuntainen värierojen sekoitus-dekoodaus ja -erottelu sekä säilytetään Suurin kromakanavan kaistanleveys, tarvitsee vain käydä läpi käänteinen matriisidekoodauspiiri palauttaakseen RGB:n kolme päävärisignaalia ja -kuvaa, mikä minimoi videosignaalikanavan videolähteen ja näytön kuvantamisen välillä ja välttää hankalan lähetyksen aiheuttaman kuvan käsitellä asiaa. Vääristymä, joten kromaattisen poikkeaman lähdön liitäntätila on tällä hetkellä paras useista videolähtöliitännöistä.
HDMI-liitäntä
HDMI perustuu DVI:hen (Digital Visual Interface), jota voidaan pitää DVI:n parannuksena ja laajennuksena, ja nämä kaksi ovat yhteensopivia. HDMI voi lähettää pakkaamatonta korkearesoluutioista video- ja monikanavaista äänidataa digitaalisessa muodossa säilyttäen samalla korkean laadun 5 Gbps:n maksimitiedonsiirtonopeudella. HDMI tukee kaikkia ATSC HDTV -standardeja, ei ainoastaan täytä nykyistä korkeinta kuvanlaatua 1080p-resoluutiota, vaan tukee myös kehittyneimpiä digitaalisia ääniformaatteja, kuten DVD Audiota, tukee 8-kanavaista 96kHz tai stereo 192kHz digitaalista äänensiirtoa ja vain yhtä HDMI-kaapeliliitäntä eliminoi digitaalisen äänijohdotuksen tarpeen. Samalla HDMI-standardin tarjoamaa lisätilaa voidaan käyttää jatkossa päivitettävissä ääni- ja videoformaateissa. DVI:hen verrattuna HDMI-liitäntä on kooltaan pienempi ja pystyy lähettämään ääni- ja videosignaaleja samanaikaisesti. DVI-kaapelin pituus ei saa ylittää 8 metriä, muuten se vaikuttaa kuvanlaatuun, kun taas HDMI:llä ei periaatteessa ole kaapelin pituusrajoitusta. Niin kauan kuin yksi HDMI-kaapeli voi korvata jopa 13 analogista siirtolinjaa, se voi ratkaista tehokkaasti kotiviihdejärjestelmän takana olevien sotkuisten ja sotkuisten liitäntöjen ongelman. HDMI:tä voidaan käyttää HDCP:n (High-bandwidth Digital Content Protection) kanssa tekijänoikeudella suojatun audiovisuaalisen sisällön luvattoman kopioimisen estämiseksi. Juuri siksi, että HDMI on upotettu HDCP-sisällönsuojamekanismilla, se on erityisen houkutteleva Hollywoodille. HDMI-spesifikaatio sisältää kahden tyyppisiä A-tyypin liittimiä kulutuselektroniikkaan ja B-tyypin liittimiä PC-tietokoneille. PC-teollisuudessa uskotaan pian ottavan HDMI:n käyttöön.
BNC-portti
Käytetään yleensä työasemiin ja koaksiaalikaapeliliitäntöihin, tavallisiin ammattivideolaitteiden tulo- ja lähtöportteihin. BNC-kaapelissa on 5 liitintä punaisen, vihreän, sinisen, vaaka- ja pystysynkronointisignaalien vastaanottamiseen. BNC-liitin eroaa tavallisen 15-nastaisen D-SUB-standardiliittimen erityisestä näyttöliittymästä. Se koostuu kolmesta päävärisignaalista R, G ja B sekä viidestä itsenäisestä signaaliliittimestä vaaka- ja pystysynkronointia varten. Käytetään pääasiassa työasemien ja muiden korkeaa skannaustaajuutta vaativien järjestelmien yhdistämiseen. BNC-liitin voi eristää videotulosignaalin, vähentää signaalien välisiä häiriöitä ja signaalin kaistanleveys on suurempi kuin tavallisen D-SUB:n, mikä voi saavuttaa parhaan signaalivastevaikutuksen.
Videosignaalimuoto
Y tarkoittaa kirkkautta (Luminance tai Luma), C chroma (Chrominance tai Chroma), YPbPr erottaa analogiset Y-, PB- ja PR-signaalit ja käyttää kolmea kaapelia riippumaton lähetys varmistaa värintoiston tarkkuuden. YPbPr tarkoittaa progressiivisen skannauksen värierotulostusta. YPbPr-liitäntää voidaan pitää S-päätelaitteen jatkeena. Verrattuna S-liittimeen sen on lähetettävä enemmän PB- ja PR-signaaleja, mikä välttää kaksisuuntaisen värierojen sekoituksen ja dekoodauksen ja erottelun uudelleen ja säilyttää myös värikanavan maksimikaistanleveyden. Sen tarvitsee vain käydä läpi käänteinen matriisidekoodauspiiri palauttaakseen RGB:n kolme päävärisignaalia ja -kuvaa, mikä minimoi videosignaalikanavan videolähteen ja näytön kuvantamisen välillä ja välttää hankalan lähetysprosessin aiheuttaman kuvan vääristymisen. Värien toiston tarkkuuden varmistamiseksi lähes kaikki suuret televisiot tukevat tällä hetkellä värierojen syöttöä.
YCbCr on lyhenne sanoista lomitettu komponenttiliitin. Mainitut YCbCr ja YPbPr ovat vain uusien tulokkaiden mukavuutta varten, jotta he voivat nopeasti erottaa kotimaisen television intervalli-/progressiivisen rajapinnan.
CbCr on alkuperäinen teoreettinen komponentti/värierotunniste. C tarkoittaa komponenttia (komponentin lyhenne). Cr ja Cb vastaavat r (punainen) ja b (sininen) komponenttisignaaleja, vastaavasti. Y paitsi g (vihreä) ) Komponenttisignaali on päällekkäin luminanssisignaalin kanssa. Mitä tulee YPbPr:ään, sen piti myöhemmin korostaa rivi riviltä käsitettä ja näyttää sen dramaattiset muutokset.
YUV (tunnetaan myös nimellä YCrCb) on eurooppalaisen televisiojärjestelmän hyväksymä värikoodausmenetelmä (kuuluu PAL:iin). YUV:ta käytetään pääasiassa värivideosignaalien siirron optimointiin, mikä tekee siitä taaksepäin yhteensopivan vanhanaikaisten mustavalkotelevisioiden kanssa. RGB-videosignaalin siirtoon verrattuna sen suurin etu on, että se vie vain hyvin vähän kaistanleveyttä (RGB vaatii kolmen erillisen videosignaalin lähettämisen samanaikaisesti). Niiden joukossa "Y" edustaa kirkkautta (Luminance tai Luma), joka on harmaasävyarvo; kun taas "U" ja "V" edustavat krominanssia (Chrominance tai Chroma), joita käytetään kuvaamaan kuvan väriä ja kylläisyyttä. Määritä pikselin väri. "Kirkkaus" luodaan RGB-tulosignaalilla asettamalla tietyt RGB-signaalin osat päällekkäin. "Chroma" määrittelee kaksi värisävyn ja kylläisyyden aspektia, joita edustavat Cr ja CB, vastaavasti. Niistä Cr heijastaa GB-tulosignaalin punaisen osan ja RGB-signaalin kirkkausarvon välistä eroa. Ja CB heijastaa eroa RGB-tulosignaalin sinisen osan ja RGB-signaalin saman kirkkausarvon välillä.
Toistoperiaate
On selvää, että toistoprosessi on tallennusprosessin käänteinen prosessi. Se on prosessi, jossa nauhalle tallennettu magneettinen signaali muunnetaan sähköiseksi signaaliksi, vaikka erityyppiset videonauhurit Toistojärjestelmän piirimuodot ovat erilaisia, mutta niiden toiminnot ovat samat, eli toistojärjestelmän käsittelyn jälkeen , vaatimukset täyttävä videosignaali voidaan palauttaa. Tässä osiossa analysoimme lyhyesti videosignaalien toistoa käyttämällä esimerkkinä komponenttivideonauhuria.
Kirkkaussignaalin toistoprosessi
Se on komponenttivideonauhurin toistokanava. Kaksi pyörivää kirkkausmagneettipäätä poimivat kirkkaustaajuusmodulaatiosignaalin ja ohjaavat sen päävahvistimen läpi, ja Kun magneettipää on kytketty päälle ja pois päältä, radiotaajuinen kirkkaussignaali lähetetään kahdella tavalla. Yksi tapa on tappionilmaisupiirin kautta generoida tappionilmaisupulssi ja sitten tappionkorjauspiiriin aikakantakorjauspiirissä tappion korvaamista varten; toinen tapa on taajuusdemodulaattorin kautta rajoittaa kirkkauden taajuusmodulaatiosignaalia ja demoduloida se palautetun kirkkaussignaalin saamiseksi. Tämän jälkeen epälineaarisia korostuksen- ja dekorostuspiirejä käytetään poistamaan korostusta, palauttamaan signaalin alkuperäiset amplitudi-taajuusominaisuudet, vaimentamaan sekaenergiaa korkeataajuisessa päässä ja parantamaan signaali-kohinasuhdetta. suhde korkean taajuuden päässä. Sitten signaali tulee aikakantakorjauspiiriin suorittamaan kohinanpoiston, aikakantakorjauksen ja tappion kompensoinnin käsittelyn loppuun. Lopuksi signaali jaetaan kahteen kanavaan, joista toinen lähetetään komponentin kirkkaussignaalina; toinen sekoitetaan Y/C-sekoituspiiriin ja koodattu krominanssisignaali sekoitetaan yhdistelmävärivideosignaaliksi ja -lähtöön.
Päävahvistin
Tunnetaan myös nimellä esivahvistin, se on vähäkohinainen, suuritehoinen laajakaistavahvistin, joka muuntaa pyörivän muuntajan lähdöstä. Heikko noin 1 mv radiotaajuussignaali vahvistetaan useisiin satoihin mv signaalinkäsittelyyn. seuraavan piirin vaatimukset, ja vahvistus on yleensä yli 40 dB. Lisäksi, koska päävahvistin on toistopiirin ensimmäinen vaihe, sen kohinaluku vaikuttaa koko piirin signaali-kohinasuhteeseen, joten sen on oltava vähäkohinainen vahvistin. Lisäksi, koska signaalissa on paljon häviöitä tallennus- ja toistoprosessin aikana, erityisesti suurtaajuushäviö, esivahvistimessa vaaditaan suurtaajuinen kompensointi, eli amplitudi-taajuusominaisuudet korjataan.
Päänvaihtopiiri
Kaksipäisessä videonauhurissa nauhan ja päärummun välinen käärintäkulma on hieman suurempi kuin 180°, joten tallennuksen aikana pää A Ennen poistumista nauhalta B-pää on kiinnitetty nauhan toiselle puolelle. teippi. Sinä aikana, kun molemmat päät ovat kosketuksissa nauhaan samaan aikaan, sama sisältö tallennetaan kahden vierekkäisen raidan alkuun ja loppuun muodostaen toistuvan osan. Noin 10 riviä.
Päänvaihtopiirin tehtävänä on katkaista kahden pään ylimääräiset signaalit ja muuttaa A- ja B-päiden epäjatkuvat signaalit jatkuviksi lähtösignaaleiksi. Leikkaustoiminto suoritetaan pään vaihtopulssin mukaan. Tämän kytkentäpulssin tuottaa servojärjestelmä. Se on neliöaalto, jonka taajuus on yhtä suuri kuin rummun pyörimisnopeus, ja sen siirtymäreuna sijaitsee aivan limitysosan keskellä.
Signaalihäviön korvaus
Magneettisten hiukkasten katoaminen, magneettipään ja nauhan välittömän huonon kontaktin tai nauhan lian vuoksi se aiheuttaa. Toistetun kirkkaussignaalin amplitudi laskee osittain. Vaikeissa tapauksissa signaalia ei ehkä ole, toisin sanoen signaali häviää. Tämä tilanne näkyy vaakasuuntaisena valkoisena kohinana tai juovina kuvassa. Signaalihäviö on epäsäännöllinen, joten on mahdotonta täyttää täysin samaa signaalia kuin alkuperäinen puuttuvaan kohtaan, mutta sitä ei voi tehdä liian kauas alkuperäisestä. Koska TV-signaalin kahden vierekkäisen juovan tiedot ovat samanlaisia, sitä kutsutaan linjakorrelaatioperiaatteeksi. Tämän periaatteen mukaan voimme korvata tämän linjan puuttuvan signaalin edellisellä signaalirivillä. Piirin rajoitetun teknisen kyvyn vuoksi on kuitenkin mahdotonta havaita kaikkia pieniä pisaroita. Siksi tappion kompensointi suoritetaan yleensä, kun häviön pituus on 5us tai signaalin ulostulon vaimennus on yli 16 dB.
Rajoitus- ja demodulointipiiri
Loisamplitudimodulaation ja kirkkaussignaalin suurtaajuisen välkkeen eliminoimiseksi ja demodulaatiopiirin normaalin toiminnan varmistamiseksi asetetaan yleensä rajoitinpiiri ennen demodulaatiopiiriä. Rajoitinpiiriä käytetään vähentämään FM-signaalin amplitudia 1/2:een alkuperäisestä (6 dB:n vähennys), ja myös signaalienergiaa vähennetään puoleen alkuperäisestä. Kuten kuvassa 4-39.
Rajapiirillä on kaksi toimintoa:
(1) Kääntämällä signaali likimääräiseksi suorakaiteen muotoiseksi aalloksi, se voi palauttaa puuttuvan osan ylemmän sivukaistan energiasta. Tarjoa tarvittava signaalin aaltomuoto seuraavaa piiriä varten.
Se voi poistaa kaiken kirkkaustaajuusmodulaatiosignaalin loisamplitudimodulaation, varmistaa demodulaatiopiirin normaalin toiminnan ja parantaa signaali-kohinasuhdetta.
rajoitinpiirin vaatimukset ovat:
(1) Rajoittimen syvyyden tulee olla riittävä (40~50 dB), vähintään kaksi kertaa vahvistin laitetaan keskelle, jolloin rajoitus ja vahvistus vuorotellen.
Pääsantokaistaa on oltava riittävästi, jotta FM-signaalin ylempi sivukaista kulkee kokonaan.
Symmetrinen rajoitus vaaditaan, muuten esiintyy toisia harmonisia komponentteja ja moire-häiriöitä.
Demodulointipiirin tehtävänä on demoduloida FM-aaltolähtö rajoittimella ja palauttaa se videosignaaliksi. Se on toistojärjestelmän ydin.
Demodulointipiirin vaatimukset ovat:
Hyvä demodulaatio, alhainen demodulaatiokuormitusvuoto;
Voi säätää taajuutta Alueen tulee sisältää koko FM-signaalin kantama.
Koska FM-signaalin kantoaaltotaajuus on alhainen ja suhteellinen taajuuden poikkeama on suhteellisen suuri, yleinen taajuuserottelumenetelmä ei voi taata taajuuserottelun lineaarisuutta, joten pulssilaskurin taajuusdiskriminaattoria tai viivelinjatyyppiä tulisi käyttää Demodulaattoria.
Epälineaarinen painonpoisto ja painonpoisto
Toistettavan signaalin signaali-kohinasuhteen parantamiseksi videosignaalin on oltava epälineaarinen ennen FM-esikorostuksen ja esikorostuksen käsittelyä. Toiston aikana signaalin palauttamiseksi sen normaaleihin FM-ominaisuuksiin on tarpeen suorittaa epälineaarinen demoduloidun videosignaalin korostuksen ja korotuksen poistaminen. Dekorostuksen taajuusominaisuus on päinvastainen kuin esikorostuksen, joten dekorostuksen yhteydessä korkeataajuiset komponentit vaimentuvat, mikä vähentää signaalin suurtaajuista kohinaa ja parantaa signaali-kohinasuhdetta. suhde. Epälineaarinen painonpoisto on myös epälineaarisen esikorostuksen käänteinen prosessi. Sen päätarkoituksena on vaimentaa signaalin korkeataajuisia komponentteja, parantaa korkeataajuisen pään signaali-kohinasuhdetta ja saavuttaa tavoite poistaa suurtaajuinen välkeenergia, joten sitä kutsutaan myös sotkuksi. Poista piiri.
Aikapohjakorjaus
Videosignaalin toiston aikana pään epätasaisen pyörimisen, epävakaan nauhan kulkunopeuden, nauhan venymisen ja muiden tekijöiden vuoksi se saa toistettavan videosignaalin värisemään, eli aika-akseli muuttuu ja aika perusvirhe syntyy. Tämä vaikutus ilmenee synkronointisignaalin jaksottaisessa värähtelyssä luminanssisignaalissa ja apukantoaallon taajuudessa ja vaiheessa krominanssisignaalissa. Muutokset ja aiheuttavat kuvan sävyjen vääristymistä. Toisin sanoen, kun nauha vaihtuu eri syistä, videosignaali pakataan tai venytetään aikatasolla. Tätä aika-akselin vertailupituuden muutosta kutsutaan aikapohjavirheeksi. Kuten kuvassa 4-40. Kuvassa signaalijaksoa pidennetään △TH:lla, joka on aikakantavirhe. Aikakantavirheen pienentämiseksi vaatimuksia on vaikea täyttää vain parantamalla kuvanauhurin mekaanista tarkkuutta ja servojärjestelmän tarkkuutta. Yleensä tarvitaan myös piirin korjausmenetelmä. Tämä on aikapohjavirhepiiri. Kuvassa 4-37 esitetty aikakantakorjauspiiri (toistokanava) koostuu kohinanvaimennuksen, aikakantakorjaimen ja tappionkompensointipiirin, jotka suorittavat vastaavat toiminnot.
tu 4-40
Videonauhureiden kehityksen alkuvaiheessa aikakantavirhe ottaa käyttöön analogisen viivepiirin. Aikaperusvirhe on korjattu. Analogisen piirin korjausaste oli kuitenkin liian pieni, ja myöhemmin ilmestyi digitaalinen aikakantakorjauspiiri.
Digitaalisen aikakantakorjaimen perusperiaate on muuntaa kuvanauhurin toistama videosignaali digitaaliseksi signaaliksi ja tallentaa se digitaaliseen muistiin sekä ohjata muistista luettua signaalia antamaan erilaisia viiveitä. Toteuta aikapohjan korjaus. Mitä tulee aikakantakorjauspiirin periaatteeseen, esittelemme sen erityisesti seuraavissa luvuissa.
Korminanssisignaalin toistoprosessi
Samanlainen kuin luminanssisignaalin toistoprosessi, krominanssisignaalin päävahvistin toistetaan kahdella krominanssipäällä. Kytkimen kytkemisen jälkeen radiotaajuussignaali jaetaan kahteen kanavaan. Eräs tapa AFM-demodulointipiiriin, taajuusjakomultipleksoidusta syntetisoidusta spektristä, käytetään kaistasuodatinta poistamaan kaksikanavainen AFM-signaali; toinen tapa vahvistetaan radiotaajuudella ja tulee krominanssisignaalikanavaan, jälkimmäisen piirin muoto ja kirkkauskanava Pohjimmiltaan sama. On kuitenkin huomautettava, että krominanssin aikakantakorjauspiirissä on saman kohinanpoiston, aikakantakorjauksen, pudotuksen kompensoinnin ja muun käsittelyn kuin luminanssikanavan lisäksi myös käsittelytyö, joka ei ole luminanssissa. signaali, eli aika-akselin laajennus. . Se on aika-akselin pakkauksen käänteinen muunnos, toisin sanoen syntetisoitu aika-akselilla kompressoitu aikajakomultipleksisignaali CTDM palautetaan R-Y, B-Y värierosignaaleiksi aika-akselin laajennuksen kautta.
Kaksi värierosignaalia aikapohjakorjauksen jälkeen lähetetään toisaalta komponenttivärikkyyssignaaleina, ja toisaalta krominanssikoodaus suoritetaan krominanssisignaalien muodostamiseksi, jotka sekoitetaan luminanssisignaalin kanssa ja lähetetään komposiittikokoisina TV-signaaleina. .
Aiheeseen liittyvää tietoa
AC-kytkennän, offsetin ja kiinnityksen syyt
Useimmat videonsiirtojärjestelmät käyttävät yhtä virtalähdettä. Yhden virtalähteen käyttö tarkoittaa, että videosignaalin on oltava AC-kytketty, mikä myös heikentää videon laatua. Esimerkiksi digitaali-analogiamuuntimessa (DAC), DAC:n lähtöä voidaan tasoittaa (DC-työtila), jotta varmistetaan, että lähtö on dynaamisella alueella 0-tason yläpuolella. Tietyissä toteutuksissa yleinen väärinkäsitys on, että operaatiovahvistin voi havaita signaalit maanpinnan alapuolella, jolloin signaali voidaan toistaa ulostulossa. Tämä näkemys on virheellinen. Integroitu yhden virtalähteen ratkaisu on todellinen ratkaisu. Tietenkin videosignaalin AC-kytkentä aiheuttaa ongelmia. Signaalin DC-taso on rekonstruoitava kuvan kirkkauden asettamisen jälkeen ja varmistettava, että signaali osuu seuraavan vaiheen lineaariseen työskentelyalueeseen. Tätä toimintoa kutsutaan "biasiksi", ja erilaisia piirejä voidaan käyttää riippuen videosignaalin aaltomuodosta ja bias-pisteen vaaditusta tarkkuudesta ja stabiilisuudesta. Kuitenkin vain krominanssisignaali (C) S-videossa on samanlainen kuin siniaalto. Luminanssi (Y), komposiittisignaali (Cvbs) ja RGB ovat kaikki monimutkaisia aaltomuotoja. Se muuttuu vertailutasosta yhteen suuntaan, ja synkronointiaaltomuoto voidaan asettaa päällekkäin vertailutason alapuolelle. Tällainen signaali vaatii videosignaaleille erityisen biasointimenetelmän, jota kutsutaan kiristysmenetelmäksi, koska se "kiinnittää" signaalin yhden ääriarvon referenssijännitteeseen, kun taas toista ääriarvoa voidaan edelleen muuttaa. Klassinen muoto on diodikiinnitys, jossa diodi aktivoituu videotahdistussignaalilla. Mutta on muitakin kiinnitysmuotoja.
Videosignaalin vaihtovirtakytkentä
Kun signaali ottaa vaihtovirtakytkennän, kytkentäkondensaattori tallentaa (signaalin) keskiarvon ja signaalilähteen ja kuorman välisen DC-potentiaalieron summan. Kuvaa 1 käytetään havainnollistamaan AC-kytkennän vaikutusta eri signaalin bias-pisteiden stabiilisuuteen. Kuvassa 1 on esitetty ero siniaaltojen ja pulssien välillä, kun ne on kytketty vaihtovirtaan maadoitettuun resistiiviseen kuormaan.
Kuva 1. Yksinkertaista RC-kytkentää käytetään siniaalloille ja pulsseille erilaisten bias-pisteiden saamiseksi.
Alussa molemmat signaalit muuttuvat saman jännitteen ympärillä. Mutta kondensaattorin ohituksen jälkeen saatiin erilainen tulos. Siniaalto muuttuu puoliamplitudipisteen ympärillä ja pulssi muuttuu jännitteen ympärillä, joka on toimintajakson funktio. Tämä tarkoittaa, että jos käytetään AC-kytkentää, pulssi, jolla on vaihteleva toimintajakso, vaatii laajemman dynaamisen alueen kuin siniaalto, jolla on sama amplitudi ja taajuus. Siksi on parasta käyttää DC-kytkentää kaikille pulssisignaaleille käytettäville vahvistimille dynaamisen alueen ylläpitämiseksi. Videosignaalit ovat samanlaisia kuin pulssiaaltomuodot, ja myös DC-kytkentä sopii.
Kuva 2 näyttää yleiset videosignaalit ja vakioamplitudit videoliitännässä (katso EIA 770-1, 2 ja 3). Krominanssi S-videossa ja Pb ja Pr komponenttivideossa ovat samanlaisia kuin siniaaltoja, jotka muuttuvat vertailupisteen ympärillä, kuten edellä on kuvattu. Kirkkaus (Y), komposiittisignaali ja RGB muuttuvat vain positiiviseen suuntaan 0 V:sta (kutsutaan "mustaksi" tai "sammutustasoksi") +700 mV:iin. Tässä käytetään alan suostumussopimusta minkään standardin sijaan. Huomaa, että nämä signaalit ovat monimutkaisia aaltomuotoja ja niillä on synkronointiväli, vaikka synkronointiväliä ei ehkä ole määritelty tai käytetty. Esimerkiksi kuva 2 esittää RGB:tä synkronointiotsikoineen, joita käytetään NTSC- ja PAL-järjestelmissä. PC-sovelluksissa (grafiikka) synkronointi on erillinen signaali, ei RGB:n päällä. Yhden virtalähteen sovelluksissa, kuten DAC-lähdössä, staattinen taso voi olla erilainen synkronointivälin aikana. Tämä vaikuttaa bias-tilan valintaan. Esimerkiksi, jos staattinen värikkyystaso synkronointivälissä ei ole 0 V kaksoisvirtalähdesovelluksessa, krominanssisignaali on lähempänä pulssia kuin siniaaltoa.
Kuva 2. RGB (a), komponentti (b), S-video (c) ja komposiitti (d) videosignaalit, joita käytetään kuvaamaan synkronointiväliä, tehokasta videota, synkronointiotsikkoa ja takareunaa.
Yllä mainituista monimutkaisista tekijöistä huolimatta videosignaali on silti kytkettävä vaihtovirtaan jännitteen muutoksen paikkaan. Kahta eri virtalähdettä DC-kytkennällä yhdistävä piiri on erittäin vaarallinen, mikä on ehdottomasti kielletty turvallisuusmääräyksissä. Siksi videolaitteiden valmistajilla on hiljainen sääntö, jonka mukaan videosignaalin tulo ottaa AC-kytkennän ja videolähtö kytketään tasavirtaan seuraavaan vaiheeseen DC-komponentin palauttamiseksi. Katso EN 50049-1 (PAL/DVB [SCART]) ja SMPTE 253M, luku 9.5 (NTSC), mahdollistaa DC-lähtötason. Jos tällaista sopimusta ei saada aikaan, se johtaa "kaksoiskytkentään", eli kaksi kytkentäkondensaattoria ilmestyy sarjaan tai aiheuttaa oikosulun, eli kondensaattoria ei ole. Ainoa poikkeus tästä säännöstä on akkukäyttöiset laitteet, kuten videokamerat ja kamerat, jotka käyttävät AC-kytkettyjä lähtöjä akun kulutuksen vähentämiseksi.
Seuraava kysymys on, kuinka suuri tämän kytkentäkondensaattorin tulisi olla? Kuvassa 1 kondensaattori tallentaa oletuksen, että signaalin "keskimääräinen jännite" perustuu siihen, että RC-tulo on suurempi kuin signaalin minimijakso. Tarkan keskiarvon laskemisen varmistamiseksi RC-verkon matalan -3dB pisteen tulee olla 6-10 kertaa signaalin alhaisin taajuus. Tämä johtaa kuitenkin monenlaisiin kapasitanssiarvoihin.
Esimerkiksi S-videon krominanssi on vaihemoduloitu siniaalto, jonka vähimmäistaajuus on noin 2 MHz. Vaikka käytettäisiin 75 Ω kuormaa, tarvitaan vain 0,1 μF, ellei vaakasuuntaista synkronointiväliä tarvitse ylittää. Sitä vastoin Y (kirkkaus), Cvbs (komposiittisignaali) ja RGB:n taajuusvaste ulottuu videon kuvataajuuteen (25 Hz - 30 Hz). Olettaen, että kuorma on 75 Ω ja -3 dB piste on välillä 3 Hz ja 5 Hz, tämä vaatii kapasitanssin, joka on suurempi kuin 1000 μF. Liian pienen kondensaattorin käyttäminen saa näytettävän kuvan tummenemaan vasemmalta oikealle ja ylhäältä alas ja saattaa aiheuttaa kuvan tilavääristymiä (riippuen kapasitanssista). Videossa tätä kutsutaan linjataivutukseksi ja kentän kallistukseksi. Näkyvien virhesignaalien välttämiseksi sen tason on oltava alle 1–2 %.
Yhden virtalähteen bias-piiri
Kuten kuvasta 3a näkyy, niin kauan kuin RC-tuote on riittävän suuri, RC-kytkentä on tehokas kaikille videosignaaleille. Lisäksi vastaavan operaatiovahvistimen tehonsyöttöalueen tulee olla riittävä käsittelemään negatiiviset ja positiiviset poikkeamat lähellä signaalin keskiarvoa. Aiemmin tämä saavutettiin käyttämällä kahta virtalähdettä operaatiovahvistimilla. Olettaen, että RS ja Ri viittaavat samaan maahan ja ovat yhtä suuria kuin Ri:n ja Rf:n rinnakkaisarvo, operaatiovahvistin voi vaimentaa yhteistilan kohinaa (eli sillä on korkeampi yhteismoodin hylkäyssuhde [CMRR]) ja on pienin offset-jännite. Alhainen -3dB-piste on 1/(21RSC), ja kytkentäkondensaattorin koosta riippumatta piiri voi säilyttää teholähteen hylkäyssuhteensa (PSRR), CMRR:n ja dynaamisen alueensa. Useimmat videopiirit on rakennettu tällä menetelmällä, ja useimmat AC-kytketyt videosovellukset käyttävät edelleen tätä menetelmää.
Digitaalisten video- ja akkukäyttöisten laitteiden myötä negatiivisista virtalähteistä on tullut taakka kustannusten ja virrankulutuksen vähentämisessä. Varhaiset RC-biasointiyritykset olivat samanlaisia kuin kuvassa 3b, jossa käytettiin jännitteenjakajaa. Olettaen, että R1 = R2 kuvassa 3a ja VCC on yhtä suuri kuin VCC:n ja VEE:n summa, nämä kaksi piiriä ovat samanlaisia. Mutta näiden kahden viestintäkyky on erilainen. Esimerkiksi mikä tahansa muutos VCC:ssä kuvassa 3b aiheuttaa suoraan operaatiovahvistimen tulojännitteen muuttumisen tietyn jännitteenjakosuhteen mukaan, kun taas kuviossa 3a tämä muutos absorboituu operaatiovahvistimen tehonsyöttömarginaalilla. . Kun R1 = R2, kuvan 3b PSRR on vain -6 dB. Siksi virtalähde on suodatettava ja säädettävä hyvin.
AC PSRR:n (kuva 3c) parantamiseksi eristysvastuksen (RX) asentaminen on edullinen vaihtoehto. Kuitenkin, ellei se vastaa Rf:n ja Ri:n rinnakkaisarvoa, tämä menetelmä tuo lisätasavirtasiirtymän. Ongelmallisempaa on, että se edellyttää myös, että RxC1:n ja C2Ri:n tulon on oltava alle 3 - 5 Hz, kuten edellä on kuvattu. Vaikka tämän piirin suurempi ohituskondensaattori (C3) vaatii pienemmän RX:n ja pienentää offset-jännitettä, se lisää myös C1:tä. Tätä menetelmää voidaan käyttää edullisissa malleissa, joissa käytetään elektrolyyttikondensaattoreita.
Toinen vaihtoehto on kuva 3d, joka korvaa jännitteenjakajan 3-napaisella säätimellä ja laajentaa PSRR:n tasavirtaan. Säätimen alhainen lähtöimpedanssi vähentää piirin offset-jännitettä samalla kun RX on lähempänä Rf:n ja Ri:n rinnakkaisarvoa. Koska C3:n ainoa tarkoitus on vähentää jännitteen stabilaattorin kohinaa ja kompensoida jännitteen stabilisaattorin lähtöimpedanssia (Zout) taajuuden funktiona, sen arvo on pienempi kuin kuvan 3c arvo. C1 ja C2 ovat kuitenkin edelleen suuria, ja RiC1:n tuloa alhaisemmilla taajuuksilla CMRR:llä on suurempia ongelmia ja myös vakausongelmia.
Kuva 3. RC-bias-tekniikka, mukaan lukien kaksoisvirtalähde (a), yksi jännitteenjakajaa käyttävä virtalähde (b), matalan offset-jännitteen jakaja (c) ja parannettu PSRR-säädelty lähde (d).
Yllä olevan sisällön mukaan kahden virtalähteen vaihtovirtakytkentä on parempi kuin yhden virtalähteen menetelmä (ottaen huomioon yhteistilan hylkäämisen ja virtalähteen hylkäämisen) erityisestä sovelluksesta riippumatta.
Videoliitin
Kirkkaus, komposiittisignaali ja RGB-signaali ovat mustan (0V) vertailutason ja maksimiarvon (+700mV) välillä synkronointipään (-300mV) muutoksen kanssa. Kuitenkin, kuten kuviossa 1 vaihtelevilla pulsseilla, jos nämä signaalit on kytketty vaihtovirtaan, bias-jännite vaihtelee videosisällön mukaan (kutsutaan keskimääräiseksi kuvatasoksi tai APL) ja kirkkaustiedot menetetään. Piiri tarvitaan pitämään mustan tason vakiona eikä muutu videosignaalin tai tahdistuspään amplitudin muuttuessa.
Kuvassa 4a esitettyä piiriä kutsutaan diodipihdiksi, joka yrittää toteuttaa diodin (CR) vastuksen sijaan. Tämä diodi vastaa yksisuuntaista kytkintä. Tällä tavalla suurin osa videosignaalin negatiivisesta jännitteestä ja vaakasuuntaisesta tahdistuspäästä pakotetaan maadoitettuun. Siksi tätä piiriä kutsutaan myös sync tip clampiksi. Olettaen, että synkronointijännite (-300mV) ei muutu ja diodin johtojännite on nolla, tämä pitää vertailutason (0V) vakiona. Vaikka synkronointitasoa ei voida ohjata, käynnistysjännitettä voidaan pienentää, eli "aktiivinen kiinnitys" voidaan saavuttaa sijoittamalla puristusdiodi operaatiovahvistimen takaisinkytkentäsilmukkaan. Suurin ongelma tässä on, että jos sovituspiiri on väärä, voi tapahtua itseherätystä, ja sitä käytetään harvoin erillisissä malleissa. Integroitu ratkaisu voidaan kompensoida ja sillä on suurempi luotettavuus. (Esimerkiksi MAX4399, MAX4098 ja MAX4090.)
If the synchronization level changes or does not exist, the diode can be replaced with a switch-usually a FET controlled by an external signal (Figure 4b). This is the keying clamp, and the control signal is the keying signal.键控信号与同步脉冲一致，这就实现了同步箝位。与二极管箝位不同的是，这种方法可以在同步间隔的任意位置使能，而不仅仅在同步头。如果键控信号出现在视频信号是黑色电平时(图4c)，则得到“黑色电平箝位”。这种方法最为通用、接近理想模型。开关不具备二极管的导通电压，可以真正实现黑色电平箝位。
加入一个直流电压源(Vref)为色度、Pb与Pr以及复合信号和亮度信号设定偏置。其缺点是需要同步隔离器获得键控信号，而在某些应用中这就不够准确了。若正在量化视频信号，则希望黑色电平保持在±1最低有效位(LSB)或在±2。75mV内。箝位得不到这样的精度。
用来为视频信号提供偏置的另一种方法称作直流恢复，可以实现接近±1 LSB的黑色电平精度。图4d中需要注意的第一点是，该电路中没有耦合电容。取而代之，U2用来比较第一级(U1)的直流输出和某个电压(Vref)，并对U1施加负反馈，强制输出跟踪该电压，而与输入电压无关。显然，若回路连续运行，将得到直流电平。可以在反馈回路中插入一个开关。该开关仅在每行需要设定为Vref的点(同步头或黑电平)瞬时关闭。该电压由电容(C)存贮，但该电容并未与输入串联，而是通过切换反馈回路以采样-保持(S/H)形式出现。
图4。不同形式的视频箝位：(a) 二极管或同步头箝位；(b) 用作同步头箝位的带基准电压的键控箝位；(c) 用作黑色电平箝位的键控箝位；(d) 直流恢复
图5的实现电路实际上由两个电容(Chold和Cx)，两个运放(U1和U2)，以及一个S/H组成。真正的比较与信号平均由Rx、Cx和U2完成。 RC乘积根据噪声平均选择。对16ms的场信号(NTSC/PAL)，RC乘积应大于200ns。因此U2是根据低失调电压/电流与稳定性来选择的低频器件，而不是根据其频率响应特性来选择。 (MAX4124/25是这种应用的良好选择。) 另一方面，U1根据其频率响应，而不是失调进行选择。 S/H和Chold本身的选择依据其泄漏特性，即在每行引起的电压变化(下降)。图中电路使用双电源供电，该电路也可以使用精确的电平转换，用单电源形式实现。
图5。直流恢复电路的实现，使用两个电容、两个运放和一个S/H。
直流恢复的最大问题是恢复的电平—Vref黑色视频电平—是模拟量，与其在数字域中的数值无关。为了进行修正，通常与键控箝位一样，用DAC产生Vref，直流恢复可以用于任何视频信号(带或不带同步)，并可以在波形的任意位置使能 - 足以满足放大器和S/H的快速响应。
视频会议视频信号干扰原因分析一、视频会议终端设备视频信号干扰：主要是监控室的供电、设备本身产生的干扰、接地引起的干扰、设备与设备连接引起的干扰等，简单判断方法是在监控室直接连接摄像机观察。二、视频会议传输过程的视频信号干扰：主要是传输电缆损坏引起的干扰、电磁辐射干扰和地线干扰(地电位差)等三种，对于传输电缆可以通过更换电缆或增加抗干扰设备解决。三、前端设备引起的视频信号干扰：前端视频会议摄像机的供电电源的干扰，摄像机本身质量问题引起的干扰，判断方法是直接在前端接监视器观察，如果是电源引起的干扰可以通过更换电源、采用开关电源供电、在220V交流回路中加交流滤波器等办法解决。视频会议视频信号干扰处理办法：一、地电位差视频信号干扰地电位差视频信号干扰是系统经常出现的干扰，产生地电位差视频信号干扰的原因，是由于系统中存在两个以上互相冲突的地，地与地之间存在一定的电压差，该电压通过信号电缆的外屏蔽网形成干扰电流，形成对图像的视频信号干扰。地电流的主要成分是50赫交流电及电器设备产生的视频信号干扰脉冲，在图像上的表现是水平黑色条纹、扭曲、惨杂有水平杂波，而且有可能沿垂直方向缓慢移动。地电位差视频信号干扰处理办法是：1、将前端设备与地隔离，但要避免可能发生的雷击或电击的危险。2、采用具有隔离功能的抗干扰设备。二、电磁辐射视频信号干扰产生同轴电缆是采用屏蔽的方法抵御电磁干扰的。同轴电缆由外导体和内导体组成，在内外导体之间有绝缘材料作为填充料。外导体通常是由铜丝编织而成的网，它对外界电磁干扰具有良好的屏蔽作用。内导体处于外导体的严密防护下，因此，同轴电缆具有良好的抗干扰能力。输线消除外部电磁视频信号干扰有两种：附近有强电磁辐射源和线设计不当（强电线路对传输线产生的干扰）。强电磁辐射对线路的视频信号干扰处理办法：1、尽可能避开干扰源，视频会议系统设备和线路要与辐射源离开一定距离。2、选择屏蔽性能好的电缆。同轴电缆的外屏蔽网的编织密度直接影响到电缆的视频信号抗干扰性能，编织密度越大，抗干扰能力越强。3、增加抗视频信号干扰设备。