2024/07/16

PAL videószabvány

 Már hetek óta tanulmányozom a Bibliát is PAL nevű televíziós szabvány előírásait, de leginkább a szinkronjeleket, hogy hogy kell azokat kezelni. Le is írom, hogy mit értek ezalatt.

A Földön 3 nagy televíziós szabvány van, amik meghatározzák, hogy milyen módon kerüljék közvetítésre a TV-adás. Van a legnépszerűbb szabvány, a PAL (meg ennek változatai, Magyarországon a B és G található meg), van a leginkább Amerikában és Nyugat-Ázsiában használt NTSC, és van a franica SECAM. E posztban a PAL-ra fókuszálok.

A képcsöves TV-k a képet úgy jelenítették meg, hogy a V A S K O S üveg belső felére foszfort kentek. Ez a foszfor ha elektronnal érintkezik, fényt bocsát ki. Innen már egyértelműbb a módszer: egy elektronsugarat bocsátanak a képernyőre, ezáltal egy pont jelenik meg, optimális esetben középen. Azonban ezzel még nem nagyon lehet Való Világot nézni. A sugarat el is kell téríteni ahhoz, hogy más pontra is tudjon rajzolni. Ezt két elektromágnes (innentől eltérítőkként hivatkozva) végzi, egy a vízszintes, és egy a függőleges irányban. Ezen a ponton már meg lehet jeleníteni a képet, viszont csak egy fehér képpel se lehet sokra menni, így a világosságot is irányítani kell. Ezzel már lehet fekete-fehér képet csinálni.

A PAL szabvány szerint az elektronsugarat balról jobbra kell téríteni, majd a sor végén eggyel lentebb a kép másik szélétől. Itt jön képbe a sor fogalma. Egy teljes PAL képkocka 625 sorból áll, azonban ezek össze vannak "fésűlve"; először a kép egyik fele kerül kirajzolásra váltott soronként, majd utána a másik fázisban, ígye (minket most csak a bal felső ábra érdekel). Ebből következik, hogy egy "valódi" képkocka 312,5 sorból áll. Igen, az egyik sor a két félkép között meg van felezve, így könnyebb a függőleges eltérítőt üzemeltetni. Ezt mutatja az előző kép alsó és felső része, ahol az alsó rész mutatja azt, hogy milyen feszültség-idő függvénye lenne a függőleges eltérítőnek. Nyilvánvalóan a felső részen bemutatott konfigurációt egyszerűbb előállítani.

A teljes PAL (és egyébként a SECAM is) képkockák 25Hz-cel rajzolódnak ki, viszont sávszélességet lehet megtakarítani, ha a két félkép eltérő rajzolatot tartalmaz, ilyenkor 50Hz-et kapunk.

A sorszámból (625) és teljesképfrekvenciából (25Hz) ki lehet számolni, hogy a sorok 15.625Hz-enként rajzolódnak ki, ennek reciproka (64μsec; 0,000064sec) egy sor idejét mutatja.

Ezekből már majdnem össze lehetnek rakni egy fekete-fehér képet a videojel segítségével, viszont még az adó és a TV nem biztos, hogy egymással szinkronban van, vagyis nem ugyanazt a képpontot rajzolják egyszerre. Ez eltolódást okoz. Ezért szinkronjeleket kell használni.

A szinkronjelek biztosítják, hogy az adó és a TV ugyanazt a dolgot rajzolják. Mivel ezek a jelek akkor jönnek elő, mikor az elektronsugár nem aktív, ezért egy kábelre lehet a világosságjellel helyezni, így a világosságjel két szerepet is kap.

Szinktronizálni szokás a képkockát és a sorokat. Ezek alapján megnevezhetünk képszinkronjelet és sorszinkronjelet, de van még egy harmadik is, ami egyáltalán nem szembetűnő. A szinkronjelek mindig az előtt a jelenség előtt aktívak, amiért felelősek.

A sorszinkronjel 4,7μsec, a képszinkronjel pedig 160μsec hosszú. Elméletben a videojel így nézne ki: (X: idő, Y: feszültség, a négyzetek tetején lenne a látható információ)

Viszont az a helyzet, hogy a 4,7μsec mellett még van még több nem látható rész, ami összesen 12μsec hosszú. Így egy soradat 52μsec látható, és 12μsec nem látható képet tartalmaz. Így erre módosul a videojelünk:

Persze még nincs vége. Azt pontosan nem tudom, miért, de a sorszinkronjelnek az egész képkockaadatban megtalálhatónak kell lennie. Ez azt jelenti, hogy a képszinkronjelbe IS kell sorszinkronjel, viszont itt kétszer sűrűbben.
(a képen kivettem a 160μ jelölést)

Ááááájj, ez még most se minden. Mivel az egyik sor félbe van vágva, ezért ha mindkét felét egy teljes sorként kezelnénk, akkor a kép még így is kiesne a szinkronból. Ezt segítik elő a kiegyenlítőjelek. Ezek a képszinkron előtt és után találhatóak, és félképenként más mennyiségben:
    ¤1. félképen: 6 elő, 5 utó
    ¤2. félképen: 5 elő, 4 utó.
A két kiegyenlítőjelsor egyébként a képszinkronjel inverze, ezért mind a 3 csoportot egy astabil időzítővel meg lehet oldani, mutatom egymáshoz arányosan (a kiegyenlítőjeleket megszámoztam, 1. félkép):

(hiba van a képen, a képszinkronjelbe még egy sorszinkronjel kéne).

Még azt kéne tudni, hogy a sorszinkronjel PONTOSAN hogy néz ki a sorok közti készenléti állaptban.

Ezen megjelöltem azokat a szinteket is, ami látható kép esetén milyen színt rajzol ki. Nem összetéveszteni a rasszista hierarchiára, ahol az alsóbbak az aljanép, csúnya dolog!
Először az 1,5μsec várakozásra azért van szükség, mert a képtartalom végén a feszültség nem azonnal ugrik le a szinkronjel szintjére (-0,3V), így a sor végfeszültségétől függően máskor és máskor lenne szinkronjel. Ez a késleltetés "megvárja", hogy a feszültség biztos lesüllyedjen a feketeszintre. A fennmaradt 5,8μsec meg ennek a szinkronjelből feketeszinte történő esete.

Ezt most mind fejből írtam. Források, amiket mindenképp érdemes elolvasni, mert lényegesen több infót tartalmznak, ha ez még nem lenne elég:
Centroszet Nkft. anyaga
Még pár infó innen