Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Video Framestore?


von ummerland (Gast)


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Hallo,

Ich beschäftige mich seit einiger Zeit mit dem Thema Video und bin auf 
folgendes gestoßen:

http://www.audiovisualizers.com/madlab/pdfschem/vmix1.pdf

Wenn ich das richtig verstanden habe, besteht diese Schaltung mal aus 
zwei Video Multiplexern, die zwischen den beiden unsyncronisierten 
Signalen hin und herschalten können. Ohne Syncronisierung wird das wohl, 
wie ich aus Fig.1 entnommen habe (nur mit ein paar Komparatoren und 
Summierer) ,nicht ohne Störung geschehen.
Nun sind vor den beiden Multiplexern je ein Video Buffer geschaltet.
Mein erster Gedanke: Der Videobuffer speichert das aktuelle Halbbild und 
gibt es bei Eingang 3 Hi(hinteren Schwarzschulter des SyncSignals) 
wieder aus.
So könnte man alle Signaleingänge also syncron kriegen und das 
Umschalten geschieht ohne Störung.
Ich hab immer gedacht, wenn man das eine Videosignal so weit 
Phasenverschiebt, dass der Burst der beiden zeitlich gleich wird, ist 
das schon möglich.
Wo mach ich bei der Überlegung einen Fehler?
Ist der Videobuffer gb4551 ein Framestore? 
(http://www.audiovisualizers.com/madlab/pdfschem/wicked.pdf)
Womöglich hab ich die Vertikale Syncro. vergessen
Ich habe mir hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Fernsehsignal die 
vertikale Sync angeschaut. Warum invertiert man das Signal bei den 
Syncimpulsen. Wenn diese tatsächlich durch Interferenz dem Videosignal 
konstruktiviert werden, wo sieht man das mit den Trabanten?
Wie löst man das bei richtigen Bildmischern?
Mein gesamtes Wissen in dem Bereich hab ich mir im Netz geholt, immer 
nur Fetzen eines Ganzen. Kann mir jemand bitte die ganze Wahrheit über 
das FBAS Syncro Signal und wie man zwei Signale theoretisch 
syncronisieren muss, um zwischen den beiden zu switchen, geben?

Danke im Voraus!

ummeraland

von chick (Gast)


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>Ich hab immer gedacht, wenn man das eine Videosignal so weit
>Phasenverschiebt, dass der Burst der beiden zeitlich gleich wird, ist
>das schon möglich.
>Wo mach ich bei der Überlegung einen Fehler?


Da ist kein Fehler, synchrone Signale kannst Du ruckfrei umschalten. 
Aber wie bekommst Du sie synchron?

a) die Quellen der Signale werden synchronisiert (z.B mit BB)
b) die Quellen sind nicht synchronisierbar (die meisten Consumergeräte 
verhalten sich so), dann hilft in der Tat ein Framestore, am besten je 
einer für jede Quelle

>FBAS Syncro Signal

Was soll das sein? Zeig mal einen Link.

von Georg A. (georga)


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Vergiss das analoge Zeug, das macht so keiner mehr und hat erst recht 
nie einer mit FBAS gemacht. Schau doch nur mal ans Ende der Appnote auf 
die Jahreszahl ;)

Der GB4551 ist nur eine (langweilig analoge) Klemmschaltung, um das 
Analogsignal auf einen Normschwarzpegel zu bringen. Das ganze kann man 
mit Schwarzweiss so machen oder für RGB einzeln. Einen Buffer für einen 
ganzen Frame pro Quelle-1 braucht man auch noch. Das fehlt in der 
Appnote, weil die implizit den Broadcastbereich annehmen, da war (und 
ist im wesentlichen immer noch) alles synchronisiert.

Da ein Framebuffer aus AD, RAM und DA besteht, lässt man heute den DA 
einfach weg und macht den Mix gleich digital auf den Komponenten. Der AD 
fällt eigentlich auch immer weg, da kommt das Signal per (HD)SDI gleich 
digital (seriell) an. Gennum gibts immer noch, die machen inzwischen SDI 
nach Parallel-Konverter und andersrum...

von ummerland (Gast)


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Erstmal Danke für die Antworten!

@chick
Mit "FBAS Syncro Signale" hab ich die Horizontalen und Vertikalen 
Austastlücken gemeint. Laut: http://de.wikipedia.org/wiki/Fernsehsignal 
ist es wohl für mich ein wenig schwer zu verstehen, ich habs so 
aufgefasst:
Beim Farbvideo Signal gibt es nur eine Datenleitung und halt die 
Schirmung.
Jetzt müssen durch diese Leitung die Helligkeits Bildinformationen 
(mittlere Elongation des Bildsignals), Farbinformationen (Addiert zur 
Helligkeit, verschiedene Frequenzen - verschiedene Farben), Horizontale 
Sync Impulse(Burst und Schwarzschultern) und Vertikal Sync (Rücklauf von 
unten nach oben im Bild; womöglich mit den Trabanden).
Ist das so korrekt?
---
Eine einfache Schaltung mit nem Mega8@(20Mhz) und ein Paar Speicher ICs 
einen Framebuffer aufbauen kann man also wohl vergessen, oder?
Allein ein Videobild aufbauen scheint den Atmega zu auszureizen.
Beitrag "ATmega8 erzeugt Video in C!"

FPGAs wären super - wenn ichs könnte!

Kurz noch gefragt: Ein Framestore IC, der das aufgenommene Bild auf 
"Knopfdruck" sozusagen wieder ausgibt. Würde mich nicht wundern, aber 
gibts sowas wirklich nicht?

@georga
Klar. Jahreszahl find ich auch gut :) Dass analog im Konsumerbereich 
ausstirbt ist nicht von der Hand zu weisen, dennoch stellen 
verschiedenste Firmen immer noch relativ viele dieser Teile her. zB 
Edirol, Datavideo, Numark,...

Gerade weil das Thema schon in die Jahre gekommen ist versuche ich 
selbst mit sowas hobbymäßig ein wenig zu arbeiten. Wenn die das vor 25 
Jahren geschaft haben, mit dementsprechenden Rechengeschwindigkeiten, 
wird es wohl heute möglich sein.
SDI wär schon ein sehr interessantes Thema, aber wegen obigem Grund grob 
gerechnet extrem schwierig.
Dennoch hab ich mich auch über SDI schlau gemacht, kapiers aber doch 
nicht!
http://bet.de/Lexikon/Begriffe/sdisignal.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Serial_Digital_Interface
---
Bitte noch mal um Gedankenunterstützung
Serielles Digitales Signal immer zwei 8 oder 10bit lange Wörter für je 
eine YC zusammensetzung eines Pixels?
Dazu noch Timecode, Steuerung und 16!!! Tonspuren in nur 1024 bit?
Ich war auf der suche nach einem Diagramm, welches zeigt, wo welche 
Informationen hingehören - vielleicht hat von euch jemand ein paar Infos 
für mich.

Danke

ummerland

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Also, wenn du nur 2 asynchrone FBAS/YC Signale mischen und umschalten 
willst, kauf dir z.B. ein gebrauchtes WJ-AVE5 von Panasonic in der 
Bucht. Da steht gerade eines für knapp 40 Euro drin.
http://www.ebay.de/itm/Panasonic-WJ-AVE5-Digital-AV-Mixer-Videomischer-Bearbeitungsgerat-Gut-/360451686613?pt=Filmnachbearbeitung&hash=item53ec9840d5
Das hat 2 Zeitbasis Korrektoren drin (heisst bei dir Framebuffer, die 
Branche nennt es TBC) und kann die beiden Quellen umschalten, mischen, 
Picture in Picture,Freeze usw. Wenn man intern einen Jumper setzt, kann 
es auch noch einen Norm-Farbbalken erzeugen.

von ummerland (Gast)


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@Matthias Sch

Du wirst lachen - ich habe den AVE5 Mischer in der Garage. Und dort 
steht er seit fast 10Jahren schon. Mein Vater hatte den in den frühen 90 
Jahren.
Will das gute Teil aber nicht zerlegen. Ich MÖCHTE SELBST etwas aus 
Bauteilen erschaffen.

Möchte aber dennoch wissen wie das funktioniert...

ummerland

von Georg A. (georga)


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> Ein Framestore IC, der das aufgenommene Bild auf
> "Knopfdruck" sozusagen wieder ausgibt. Würde mich nicht wundern,
> aber gibts sowas wirklich nicht?

Gab es in den 90ern für die 100Hz-Fernseher, Philips/Micronas/Sony oder 
Brooktree (wenns professionell sein sollte). Heute ist das Prinzip auch 
noch da, ist aber gleich mit der Ansteuerungslogik für das TFT zusammen. 
Analog-VGA oder FBAS muss da ja auch erstmal digialisiert werden...

Ohne sowas muss zuerstmal das Videosignal digitalisiert werden (3*AD 
wenn schon RGB oder integrierte PAL-Decoder, zB. Analog Devices) und 
dann in ein RAM rein. Das geht nur mit FPGAs oder schnellen DSPs. 
Überleg allein mal die Datenrate. Die typische PAL-Auflösung ist was in 
der Gegend von 720x576, worst-case 3*8Bit für RGB und das 25mal in der 
Sekunde. Macht ca. 30MByte/s und braucht fürs Doublebuffering so knapp 
3MB RAM. Weit weg von einem AVR ;)

Dann kann man bequem durch die Videobuffer durch und sich alles 
zusammenmischen samt Effekten (Spiegeln, Skalieren, etc.). Der erwähnte 
Panasonic macht das auch schon so, alles digital, deswegen war der 
damals auch so teuer (>1500DM oder so?) Analog schalten macht man schon 
lange nur noch in ganz bestimmten Sonderfällen (Inserts aus einem 
Titelgenerator, etc.).

Zum SDI: Sieh es als HDMI, aber nur in tauglich ;) Gabs auch schon vor 
HDMI, aber im Consumermarkt setzt ja immer der Dreck durch... Aber 
prinzipiell ist es ja egal, wo die Videoinfos herkommen. Wenn man alle 
Einkapselungen und Metadaten weg hat, kommt immer irgendwas in der 
Richtung RGB oder YUV raus, also (meistens) 3 Worte (Byte/10Bit/12Bit) 
pro Pixel. Dazu noch ein paar Steuersignale, die sagen, wann eine neue 
Zeile und wann ein neuer Frame anfängt.

> Ich MÖCHTE SELBST etwas aus Bauteilen erschaffen.

Das wird eine ziemliche Herausforderung... Ohne FPGAs wird das nix.

BTW: Heutzutage gibt es HD-Mischer mit 6 Quellen für wenig Geld:

ATEM Television Studio - 935 € UVP
http://www.blackmagic-design.com/de/products/atem/models/

Da steckt auch nur ein dickes FPGA mit RAM (und HDMI/SDI-Tranceivern) 
drinnen...

von ummerland (Gast)


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Danke für deine Antwort, georga!

OK, ich geb nicht auf - Sollte man sich eher in FPGAs oder in DSPs 
einarbeiten?
Ich hab mich mal ein bisschen umgesehen und denke Dass FPGA für mich 
eher ein Thema ist, wegen den Foren (da wurde mal FPGA empfohlen) und 
Elektonik-Aufbau der Programmierung.
Hab aber natürlich keinerlei FPGA oder DSP Praxiswissen, aber Elektronik 
generell wär glaub ich kein Problem für mich.

Heute für wenig Geld einen HD Mischer ist mir schon Klar. Nenne auch 
einen mein Eigen. Panasonic AG MX70.

Ich möchte nicht aufgeben. Ich möchte einfach nur Digitaltechnik und 
Elektronik verstehen und etwas erreichen.
Mit den Atmels und den PICs bin ich eh schon durch. Bauelemente sind 
auch ken Prob.

Mit was fängt man als nächstes an?

von Falk B. (falk)


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@  ummerland (Gast)

>Ich möchte nicht aufgeben. Ich möchte einfach nur Digitaltechnik und
>Elektronik verstehen und etwas erreichen.

Dann fang mal drei Nummern kleiner an.

>Mit was fängt man als nächstes an?

Eher mit einem einfachen VGA-Generator auf FPGA-Basis. Gibt es fertige 
Boards mit VGA-Anschluss ud RAM, muss man "nur noch" programmieren. Dann 
kannst du versuchen, dort Echtzeitmanipulation der Bilddaten zu machen. 
Und wenn dass alles klappt und du immer noch Lust hast, kannst du das 
Thema VGA Digitalisierer angehen. Am Schluss vielleicht HDMI-Input, hat 
den Vorteil schon digital zu sein, aber die Datenraten sind saftig, so 
bei 1,5 Gbit/s.

MFG
Falk

von ummerland (Gast)


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Mist - Nicht "Atmels" von denen gibts ja auch PGAs und noch mehr

Ich meinte die typischen halt: So Mega8 und ATtinys

von ummerland (Gast)


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Danke falk

OK, Ich werd mir mal Lektüre holen gehen......

....Und ich hab mir gleich die Liste angeschaut:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Liste_von_FPGA_Eval_boards

Kann mir jemand sagen welchen man am ehesten nimmt? (Mit VGA Port und 
allem Wichtigen zum Anfangen) Vielleicht noch ein gutes Buch?

von ummerland (Gast)


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Der Uxibo sieht gut aus.
Jemand Erfahrung?

von Falk B. (falk)


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Die Spartan 3A/3E von Trenz gefallen mir ganz gut. Die können aber kein 
HDMI/DVI. Da muss man was vom Kaliber Spartan 6 nehmen. Altera & Co 
haben vergleichbare ICs und Boards.

von ummerland (Gast)


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Noch ganz Kurz ne Frage:

Die Spartan 3A oder E haben einen VGA Port.
Ich bräuchte für Manipulation der Videoquelle ja einen Eingang und auch 
einen Ausgang.
Die Videoports kann ich wahrscheinlich auch auf die Freien Pins (Ein und 
Ausgang) schieben, oder?

von Falk B. (falk)


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Ja.

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