Cyfrowy tor wizyjny. dr inż. Piotr Odya

Transkrypt

1 Cyfrowy tor wizyjny dr inż. Piotr Odya 1

2 Standardy telewizji kolorowej (SD) Europa PAL/SECAM standard 625linii/50Hz pasmo do 5,5MHz -> 420 linii Ameryka NTSC standard 525linii/60Hz pasmo do 4,2MHz -> 330 linii ale tak naprawdę różnice biorą się z czasów powstawania telewizji analogowej Kwestia rozdzielczości rozdzielczość pionowa wynosi zawsze 575 linii (w PALu) w telewizji analogowej to pasmo luminancji decyduje o uzyskiwanej rozdzielczości poziomej definiowana jako ilość pionowych pasków widocznych na ekranie 2

3 Kwestia rozdzielczości Przeplot zamiast przesyłać po kolei kolejne linie obrazu, linie nieparzyste i parzyste przysyłane są naprzemiennie 3

4 Przeplot zalety pozwala na ograniczenie migotania pozwala na dwukrotne ograniczenie pasma sygnału wady przy ruchu powstaje problem z dopasowaniem obu półobrazów nie jest to widoczne tylko na telewizorach CRT usuwanie przeplotu nie jest procesem trywialnym Standardy telewizji kolorowej (SD) Europa PAL/SECAM standard 625linii/50Hz pasmo do 5,5MHz -> 420 linii rozdzielczości cyfrowa: 768x576, 720x576, 704x576 (tzw. pełny PAL), 384x288, 352x288 (tzw. połówka PAL'u) Ameryka NTSC standard 525linii/60Hz pasmo do 4,2MHz -> 330 linii rozdzielczości cyfrowa: 640x480, 720x480 (tzw. pełny NTSC), 352x240, 320x240 (tzw. połówka NTSC) 4

5 Jak to się liczy? czas trwania linii: 1/(25*625) = 1/15625 = 64us przy czym obraz jest wyświetlany przez 52us Formaty obrazu format obrazu i rozdzielczość obrazu to dwie zupełnie niezależne sprawy odpowiednie znaczniki w strumieniu danych powinny powodować przestawienie trybu w odbiorniku/odtwarzaczu piksele nie są kwadratowe typowe w telewizji: 4/3 -> 1,33:1 16/9 -> 1,78:1 w kinie: 1,85:1 2,40:1 konieczne dodanie czarnych pasów na TV 16/9 pojedyncze modele TV mają format 21/9 (2,33:1) 5

6 Overscan nie cały obraz emitowany przez nadawcę jest widoczny na ekranie wynika to z problemów z ustawieniem położenia i wielkości obrazu na ekranach CRT Overscan monitory studyjne mają możliwość załączenia funkcji underscan i pozwalają widzieć cały obraz trzeba pamiętać, żeby nie zbliżać napisów czy ważnych elementów menu do krawędzi a także ważnych elementów akcji overscan stosuje się także w przypadku HDTV: 1920x1080 -> 1877x x720 -> 1200x675 6

7 HDTV High Definition TV znaczne zwiększenie rozdzielczości obrazu 1920x1080 (1080) 1280x720 (720) skanowanie progresywne dwa formaty stosowane powszechnie: 1080i oraz 720p HDV, AVCHD, DVCPRO HD, HDCAM TV-SAT Blu-ray Ultra HD TV - 4k 4-krotnie większa rozdzielczość niż w HD 3840x2160 na rynku dostępne głównie telewizory obecnie przekazy telewizyjne przede wszystkim testowe konieczne wykorzystanie kodeków wydajniejszych niż MPEG-4 AVC HEVC 7

8 Studio następuje przetwarzanie dźwięku i obrazu na sygnały elektryczne za pomocą mikrofonów i kamer posiada określone parametry akustyczne wyposażone w urządzenia rejestrujące (i nadawcze) Wyposażenie studiów studio kamery mikrofony monitory oświetlenie reżysernia monitory/odsłuchy krosownice konsoleta foniczna mikser wizyjny sprzęt nagrywający (synchronizacja!) interkom okablowanie 8

9 Przykłady studiów czas pogłosu 0,6s izolacyjność studio/reżysernia 54dB Przykłady studiów czas pogłosu większego studia 0,9s 9

10 Przykłady studiów czas pogłosu studia spikerskiego 0,3s izolacyjność studio spikerskie/reżysernia 64dB Oświetlenie podział źródeł światła żarowe wyładowcze oprawy: regulacja cienistości, szerokości i kierunku padania rampa oświetleniowa 10

11 Łańcuch przetwarzania sygnałów Wszystkie urządzenia wykorzystywane w technologii studyjnej są urządzeniami typu broadcast. Urządzenia te cechuje: wysoka jakość wykonania; budowa z podzespołów ułatwia konserwację oraz naprawy; nadmiarowość systemów zasilania i chłodzenia; Kamery w studiu TV Kamera studyjna Sony HDC1000RLW ze złączem optycznym. Wykorzystuje czujnik optyczny 3CCD 2/3 i przetwornik A/C 14bitowy. Cena z obiektywem ~ USD 11

12 Sterownik obiektywu przełącznik zwrotnej wyostrzanie szybkość transfokatora statyw sterownik transfokatora Kamery - inne rozwiązania wyjścia wizyjne: kompozytowe YUV (komponentowe) SDI lub HD-SDI (cyfrowe) możliwość wyłączenia automatyki synchronizacja z wykorzystaniem kodów czasowych wejścia mikrofonowe (XLR) sterowanie za pomocą manipulatora zamontowanego na statywie w studiu mniejszą rolę odgrywa format zapisu 12

13 Systemy mocowania kamer najczęściej kamery pracują na statywach lub z ręki urządzenia ruchome wykorzystywane podczas produkcji telewizyjnej to: jazda kamerowa kran kamerowy (ramię kamerowe) roboty kamerowe steadicam spider cam Statywy kamerowe statywy są to urządzenia zakończone ruchomą głowicą do której mocuje się kamerę pozwalają na nieruchomy fix kamery głowica statywu pozwala na ruchy panoramowania statywy są zaopatrzone w specjalne joysticki sterujące obiektywami statyw może być umieszczony na ruchomych kołach, co pozwala go wykorzystać w najazdach statywy studyjne posiadają elementy pneumatyki pozwalające na gładkie i bezszelestne podnoszenie kamery 13

14 Statywy kamerowe Jazda kamerowa wykorzystywana podczas transmisji koncertów, programów publicystycznych szeroko wykorzystywana w filmie 14

15 Ramię kamerowe szeroko wykorzystywane podczas każdej formy produkcji telewizyjnej obsługiwane przez dwie osoby. Operator ma wyprowadzony wizjer do stanowiska, steruje obrotem na głowicy kamery, transfokatorem oraz ostrością. Ramię kamerowe com/3213/ _ 6e3b5ceeec.jpg 15

16 Roboty kamerowe Steadicam 16

17 SpiderCam system mocowania kamery na czterech kewlarowych linach pozwalający poruszanie kamerą w przestrzeni zdalnie sterowana głowica pozwala operatorowi panoramowanie, transfokację oraz zmianę przysłony zamocowanej kamery sygnały wizyjne są przesyłane poprzez światłowody system żyroskopowy zapewnia stabilny, płynny obraz SpiderCam 17

18 Media transmisyjne dla mediów transmitujących sygnały wizyjne między kamerami a reżyserką oczekuje się: przesyłania sygnałów dodatkowych do kamery: sygnału zwrotnej wizji; sygnałów kontrolnych, sterujących; sygnałów do telepromptera; sygnałów interkomu; zasilania; przesyłania sygnałów z kamery: sygnału wideo; sygnałów audio z mikrofonu nakamerowego; sygnałów interkomu; Mikser wizyjny Mikser to urządzenie służące do przełączania źródeł sygnału wideo, lub jednoczesnego łączenia kilku źródeł i tworzenia miksu (ang. mix mieszać). Poza możliwościami przełączania poszczególnych wejść na wyjście miksery wideo mają również możliwość generowania efektów przejść między miksowanymi obrazami. 18

19 Mikser wizyjny źródła Źródła wprowadzane są na wejścia miksera albo przez połączenia bezpośrednio albo z głównej krosownicy studia. Na wejścia miksera doprowadzane są najczęściej: sygnały z kamer; sygnały z generatorów grafiki; sygnały z maszyn podających magnetowidów, rejestratorów, serwerów; sygnały zewnętrzne np. sygnały z wozów transmisyjnych; Mikser wizyjny cd. Budowę miksera można opisać najprościej jako urządzenie złożone z trzech szyn: dwie szyny główne najczęściej są oznaczone jako szyny A i B. Jedna z nich jest odpowiednikiem wyjścia głównego (antena, program itp.), natomiast druga jest szyną podającą (preview). na szynę podającą można wybrać dowolne źródło poprzez wybranie go na pulpicie. Przełączając się z szyny A na B szyna B staje się tą szyną która jest w danej chwili wyjściem głównym. trzecią szyną w mikserach wizyjnych jest szyna kluczująca. Można jej przyporządkować źródło, które chcemy wkluczować na wizję. Stosuje się ją do załączania do sygnału wyjściowego grafiki ekranowej. 19

20 Mikser wizyjny Mikser wizyjny cd. Pulpit miksera wizyjnego Thomson Grass Valley Kalypso. Składa się z czterech szyn głównych M/E (mix/effects). 20

21 Rejestracja sygnałów wideo w studiu telewizyjnym do rejestracji sygnałów wideo stosuje się rejestratory wykorzystujące o zapisu: magnetyczne nośniki taśmowe; dyski optyczne; pamięci stałe; wybór konkretnego urządzenia określa zapotrzebowanie. często stosuje się również zapis końcowego produktu na kilku niezależnych systemach. Magnetowidy magnetowidy (DVTR - ang. Digital Video Tape Recorder), to rejestratory wykorzystujące jako nośnik taśmy magnetyczne; wady bardzo wolny dostęp do danych, przez co materiały są trudne w edycji taśma nie może być nagrywana zbyt wiele razy ryzyko powstania tzw. dropów zalety niska cena, duża objętość oraz trwałość 21

22 Zapis optyczny systemy zapisu optycznego są uznawane za systemy przejściowe między zapisem taśmowym a zapisem na pamięci stałe. do zapisu wykorzystywane są dyski optyczne. szeroko stosowane w kamerach ENG System XDCam oraz XDCam HD; największą zaletą systemów zapisu optycznego jest szybkość dostępu do danych oraz dostęp nieliniowy. Zapis twardodyskowy i na pamięci stałe zapis twardodyskowy wykorzystuje się w technologii studyjnej, natomiast zapis na pamięciach stałych wykorzystywany jest w kamerach typu ENG/EFP. największymi zaletami nośników na pamięci stałe jest ich wytrzymałość, odporność na uszkodzenia mechaniczne i czynniki zewnętrzne oraz niewielki ciężar. 22

23 Zapis twardodyskowy największa zaleta zapisu twardodyskowego to bardzo szybki dostęp zapisanych danych. szeroko wykorzystywany w systemach powtórkowych podczas transmisji sportowych w wozach transmisyjnych oraz w stacjach informacyjnych; dowolna zmienność parametrów kompresji zapisywanych danych. Archiwizacja materiałów systemy oparte na plikach bardzo szybki dostęp do danych, systemy połączone w jedną sieć, mały koszt składowania; składowanie na nośnikach taśmowych wolny dostęp do danych, duży koszt składowania. 23

24 PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA Cztero-kamerowy wóz transmisyjny 24

25 Cztero-kamerowy wóz transmisyjny monitory podglądowe aparatura obsługi tr. sat. pulpit interkomu tory kamerowe rekorder XDCam mikser wideo mikser dźwięku Studio telewizyjne produkcja mikser wizyjny monitory podglądowe grafika ekranowa stanowisko reżysera 25

26 Studio telewizyjne - aparatura rekordery CCU Camera Control Unit panel podglądowy krosownicy Interkom tory kamerowe (RCP) MSU Master Setup Unit Przykład - studio 26

27 Schemat systemu studyjnego Przykład wersja mobilna 27

28 Schemat systemu mobilnego Multimedialne studio 28

29 29