Fernsehtechnik

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Fernsehtechnik

• Ferienakademie
• Sarntal 2005
• Hamdi Rekjk

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• Statistiken bis 2004

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Bildaufbau

• Elektronenstrahl regt Leuchtschicht an.
• Zeilenweise von oben nach unten.
• Strahlstrom bestimmt Helligkeit.
• Sprung in Austastlücke am Ende der Zeile, am
  Ende des Bildes

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Das Bildsignal
Videosignalverlauf einer Bildzeile (Schwarz /
weiß)
Bildzeile
Bildhorizontale
U
Maximum
0,7 V
Signalverlauf über einer Zeile des Bildes
0,35 V
Schwarz- abhebung
Minimum
0 V
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Bildübertragungsprinzip
Bildvorlage
Bildwiedergabe
Synchronisation
opt./ elektr. Wandler
elektr./ opt. Wandler
Signalübertragung
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Nipkow-Scheibe

• 1884 Paul Nipkow entwickelte den ersten
  brauchbaren mechanischen Bildzerleger

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Nipkow-Scheibe
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Nipkow-Scheibe
Verwendung heute bei Rastermikroskopen ( Atomic
Force Microscope)

• Größtes technisches Problem die beiden Scheiben
  (mehrere hundert Umdrehungen in der Minute)
  synchron drehen zu lassen

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Die Braunsche-Röhre

• 1897 Karl Ferdinand Braun erfindet die Braunsche
  Röhre
• schnell wechselnde Spannungen bzw. Ströme
  erkennbar

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Die Braunsche-Röhre

• Kathode emittiert Elektronen.
• Elektronenstrahl kann abgelenkt werden
• Intensität des Strahls kann gesteuert werden.
• Der Schirm mit einem besonderen Leuchtstoff
  beschichtet
• Aufprall der Elektronen ? Leuchtstoff leuchtet
  auf
• ? leuchtet noch etwas nach

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Zeilenzahl und Bandbreite
Jahr z b/h ? fB fgr
1928 30 1 900 10 Hz 4,5 kHz
1931 90 4/3 10 800 25 Hz 135 kHz
1934 180 4/3 43 000 25 Hz 540 kHz
1937 441 4/3 260 000 25 Hz 3,25 MHz
1952 625 4/3 520 000 25 Hz 6,50 MHz

• fgr höchste für die Bildübertragung
  benötigte Frequenz
• Bandbreite

Chronologische Entwicklung von Zeilenzahl und
Bandbreite

• fgr ½ x z x z x (b/h) x fB
• ½ x 625 x 625 x (4/3) x 25 6,50
  MHz

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Geschichtliche Daten

• 1936 Olympische Spiele in Berlin Live Fernsehen
• 441 Zeilen, 25 Bilder pro Sekunde

• 1937 1939 In England 2000 20000 Fernseher
• 1937 Frankreich startet 455 Zeilen System

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BAS-Signal
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BAS-Signal
BA
BAS
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Zeilensprungverfahren
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BAS-Signal
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FBAS-Signal
Luminanzsignal (Helligkeitsignal)
Chrominanzsignal (Farbsignal)
FBAS-Signal
Farb
Austast
Bild
Synchron
Engl. CVBS Colour Video Blanking Signal
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FBAS-Signal
Helligkeitinformation die Graustufen
Helligkeitsignal Farbsignal (100 moduliert)
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FBAS-Signal
FBAS-Signal ? 75 Farbmodulation
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RGB-Signal

• 3 Grundfarben ? 3 Übertragungswege
• ? Nachteil 3 Bandbreite eines S/W-Systems
• ? wird nur auf kurzen Strecken eingesetzt
• Synchronsignal wird separat geführt ? 4
  Signalleitungen
• Vorteil diese Art der Übertragung bietet höchste
  Qualität

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RGB-Signal
Additive Farbmischung aus R,G,B Kanälen
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YUV-Signal

• Besteht aus 3 Signalen

? Y-Signal S/W-kompatibles Luminanzsignal
? Farbdifferenzsignal für Blau (B-Y)
? Farbdifferenzsignal für Rot (R-Y)

• Y 0,3 R 0,59 G 0,11 B

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YUV-Signal
Farbdifferenzsignale

• U 0,564 (B-Y)

• V 0,713 (R-Y)

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YUV-Signal
V f(U)
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Farbfernsehsysteme

• 1954 NTSC-System
• ? National Television System Commitee
• ? Never the same colour
• 1956 SECAM-System
• ?Séquentiel couleur avec Mémoire
• ?Sequenzielle Farbe mit Speicher
• 1961 PAL-System ?Phase Alternating Line

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Farbfernsehsysteme
Weltkarte mit der Verteilung der Fernsehverfahren
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PAL
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Farbfernsehsysteme
SECAM MESECAM N-PAL PAL M-PAL 3,58 NTSC 4,43 NTSC
Zeilenfrequenz in kHz 15,625 15,625 15,625 15,625 15,734 15,734 15,734
Anzahl der Bildzeilen 625 625 625 625 525 525 525
Bildwechsel-frequenz in Hz 50 50 50 50 60 60 60
FarbwertsignalModulations system Frequenzmodulator Frequenz modulator Quadratur- modulator Quadratur- modulator Quadratur- modulator Quadraturmodulator Quadratur modulator
Farbwertsignal frequenz in MHz 4,40625/ 4,250 4,40625/ 4,250 3,582056 4,433619 3,575611 3,579545 4,433619
Farbsynchron signal Bild- und Zeilen- sequent Bild- und Zeilen- sequent alternierende Phasenlage pro Zeile alternierende Phasenlage pro Zeile alternierende Phasenlage pro Zeile Phasen-starr ???
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The End
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EDTV-Qualität
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HDTV-Qualität
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Quellen

• Litteratur
• Digitale Videotechnik, Ulrich Schmidt
• Fernsehtechnik ohne Ballast, Limann/Pelka
• Principles of digital audio and video, Arch C.
  Luther
• Fernsehtechnik im Wandel, Helmut Schönfelder
• Fernsehtechnik ohne Ballast, Limann/Pelka
• Internet
• http//www.2cool4u.ch/tv_signal_measurement
• http//www.hubert-brune.de
• http//www.idd.tu-darmstadt.de
• http//www.ldv.ei.tum.de
• http//www.jgiesen.de
• http//www.rz.uni-karlsruhe.de
• www.neox-tech.com
• mmlwm.rhrk.uni-kl.de
• http//de.wikipedia.org/wiki
• http//www.ueberall-tv.de