Videodigitalisierung


Wie ist ein Videobild aufgebaut?

Ein Fernsehbild in der PAL-Norm besteht aus 625 Zeilen, die im Zeilesprungverfahren (engl. interlaced) dargestellt werden. Dabei werden die 25 Bilder pro Sekunde in 50 Halbbilder aufgeteilt und es werden abwechsend die geraden und ungeraden Zeilen gesendet. Da die ineinandergeschachtelten Halbbilder eine fünzigstel Sekunde Zeitunterschied haben sieht man bei schnellen Bewegungungsabläufen im Standbild einen ausgefrassten Rand, bzw. ein Zittern.

Wie kommt das Bild auf das DV-Videoband?

Nachdem das Licht die Kameraoptik durchlaufen hat wird es mit Hilfe eines Filters in seine drei Farbbestandteile zerlegt. Ein CCD-Wandler wandelt diese Lichtwellen in elekrische Signale um. Hierbei erreichen 3-Chip-Kameras die beste Qualität, weil für jede Grundfarbe (Rot, Grün, Blau - RGB) ein eigener Bildwandler zur Verfügung steht. Für jeden Farbwert stehen nach der Umwandlung 256 Farbstufen (8bit) zur Verfügung. Bei einer Videoauflösung von 720 x 576 Bildpunkten (DV-Video PAL) und einer PAL-Bildwiederholfrequenz von 25 Bildern pro Sekunde ergibt sich ein Datenstrom von ca. 30 Megabyte pro Sekunde (ohne Ton). Um diese Datenmenge zu reduzieren wird der Farbraum von RGB nach YUV (Y - Helligkeit, U und V - Farbdifferenzkomponten) konvertiert. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass das menschliche Auge auf Helligkeitsunterschiede viel sensibler reagiert als auf Farbunterschiede. Das Verhältniss zwischen Helligkeit und Farbwerten läßt sich daher ohne sichtbare Einbußen von YUV 4:4:4 (unkomprimiert) auf YUV 4:2:0 (PAL) bzw. YUV 4:1:1 (NTSC) reduzieren. Das heißt, jeder Bildpunkt hat einen Helligkeitswert, aber mehrere Bildpunkte teilen sich einen Farbwert. Dadurch veringert sich das Signal auf 15.5 MB pro Sekunde. Durch spezielle Algorithmen werden die Daten weiter herunter gerechnet bis ein Videodatenstrom von ca. 3.1 MB pro Sekunde erreicht ist. Mit dem Audiosignal (ca. 188 kB/s) und dem Subcode ( ca. 125 kB/s) entsteht so ein DV-Signal von 3,6 MB/s.

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