Interlaced - deinterlaced

[Stefan]

@ DV-User
Habe es zwischenzeitlich nochmals etwas genauer neu geschrieben.
Siehe: [url=http://www.edv-tipp.de/svcd/004_aufloesung.htm
Stefan
]http://www.edv-tipp.de/svcd/004_aufloesung.htm
Stefan
[/url]

[DV User]

Hallo Stefan,
für mich sieht es immer noch nicht ganz eindeutig aus. Du schreibst:
-----------------------
Wir haben also auf der y-Achse (vertikal) 575 Zeilen.
-----------------------
Diese Zeilen entsprechen auch exakt 575 Pixeln am PC.
-----------------------
Da das nominelle Fernsehbildformat Breite zu Höhe =  4:3 ist, bedeutet das, dass in der horizontalen Richtung 575 x 4 / 3 ~ 767 senkrechte Linien übertragen werden müssten.
Diese 767 "Linien" entsprechen gedanklich der horizontalen Pixelzahl im PC-Bereich.
Nun sind das nicht echte Linien, sondern im Prinzip schwarz/weiß-Wechsel.
-----------------------
Die errechneten 767 Linien (ohne Anführungszeichen) sind aber echte Pixel (am PC, sonst stimmt ja das Seitenverhältnis nicht), die dann irgendwie (analog) durch "Linien" dargestellt werden. 2 Pixel = ein schwarz/weiß-Wechsel, also 384 "Linien".
Danach paßt dann der abgeänderte Artikel zu den "Linien".
Gruß
DV User

[Stefan]

[Stefan]

Neuer Versuch:
"Da das nominelle Fernsehbildformat Breite zu Höhe = 4:3 ist, bedeutet das, dass in der horizontalen Richtung 575 x 4 / 3 ~ 767 senkrechte Linien übertragen werden müssten.
BILD
Abb. 3: Linien-Lage
Diese "Linien" entsprechen also gedanklich den horizontalen Pixels, wie wir sie aus dem PC-Bereich kennen."

Hoffe, das ist besser und verständlicher.....
:mil:

Grüße
Stefan

[DV User]

Hallo Stefan,
bis hierher ist es alles für mich verständlich, da ja auch noch keine Rede von "Video-"Linien ist. Genau danach schreibst Du aber:
> Nun sind das nicht echte Linien, sondern im Prinzip schwarz/weiß-Wechsel.
Somit steht für mich gedanklich eine Linie für zwei Pixel. Und ab diesem Satz gehe ich jetzt davon aus, daß Du mit Linien diese Linienpaare meinst. Alles, was nach dem Absatz "Das ist alles graue Theorie!" kommt (insbesondere die horizontalen Auflösungen) paßt auch dazu, aber:
"Unsere 767 "Linien" würden aber nun eine Bandbreite / Frequenz von 7,4 MHz erfordern." ist falsch!
Entweder Du willst 4:3 übertragen, dann brauchst Du auch für square pixel nur 384 Linienpaare (was auch zu den 7.4 MHz passen würde), oder Du hast 767 Linienpaare, dann kommst Du aber auf gut 13 MHz und nicht mehr auf 4:3 bei den gedanklichen quadratischen Pixeln des PCs.
Wenn Du hier z.B. "Linien" durch "Pixel" ersetzen würdest dann wäre m.M. nach alles in Ordnung

[Stefan]

[DV User]

Hallo Stefan,

[Stefan]

Nehme mir eine "Auszeit" und melde mich kommende Woche wieder. Muss dass mal durchdenken.
Gruesse
Stefan
Nachtrag @ Bernhard:
Also, ich hatte heute wohl meinen schlechten Tag und habe offensichtlich nur sehr selektiv gelesen. Dazu kommt, dass man den eigenen Text zu kennen glaubt und ihn auch nicht mehr richtig liest.
Du hast natuerlich recht! Jedem weissen Bildpunkt wird nur eine positive und jedem schwarzen Bildpunkt nur eine negative Halbwelle des Bildsignals zugeordnet.
Also ein Schwingung sind 2 Bildpunkte!
In meiner Tabelle muss es richtig heissen "Schwarz-Linien" oder auch "Schwarzpunkte". Dann sollte es richtig sein.
Ich ueberarbeite das Thema nochmals im EDV-TIPP und bitte dich drueber zu schauen.
Kann aber -wie gesagt- naechste Woche werden.

[Markus71]

Hallo
Tolles Forum !!
Ich lese schon eine Weile mit und nun will ich versuchen auch meinen Beitrag zu leisten.
Ich werde mal versuchen das Thema von einer anderen Seite zu erläutern. Erstmal trennen wir uns von der punktuellen Vorstellung (Pixel). In der Analogtechnik gibt es nur kontinuierliche Vorgänge. (z.B. :Linien, Kurven u.s.w.)
Beim Fernseher besteht das Bild aus 625 Zeilen mit 575 sichtbaren Zeilen. Diese Werte sind konstant. Warum das so festgelegt wurde weiß ich auch nicht so genau.
Hieraus kann man die Zeitdauer errechnen wie lange eine Zeile dauern darf um auch alle Bilder darstellen zu können.
625 Zeilen/Bild * 25 Bilder/s = 15625 Zeilen/s = 15,625 kHz
Wie lange dauert eine Zeile ?
1/15625 Hz = 64us
Nun müssen wir alle Zeiten abziehen die keine Bildinformationen enthalten. Die gesamte Zeit nennt man Rücklauf  : 12us
64us-12us = 52us
52us stehen zur Verfügung für die horizontale Auflösung nicht mehr und nicht weniger.
Nun muss ich etwas ausholen.
Wir nehmen jetzt ein schwarz weißes Foto und zerschneiden es horizontal in 575 Streifen. Auf den Streifen kann man eigentlich nur noch #### Dunkel Übergänge erkennen.
Diese Helligkeitswechsel bilden unsere horizontale Auflösung !!! Und zwar als kontinuierlichen Streifen. Nun muss dass ganze elektrisch dargestellt werden.
Jetzt stellen wir uns eine Reihe vonWellen vor, die genauso lang ist wie ein Fotostreifen. Ähnlich wie die Sinuswelle bei Wechselstrom nur viel zackiger und unterschiedlich hoch.
Nun nehmen wir an je höher die Welle desto schwärzer ( dunkler)ist der Streifen und je kleiner die Welle desto weißer (heller) ist der Streifen. Wir können also pro Wellental oder Berg aufgrund der Höhe der Welle einen Helligkeitswert ermitteln.
Die Höhe wird als Amplitude bezeichnet und ist physikalisch abgebildet als elektrische Spannung. Der Wechsel der Wellen ist die Frequenz.
Nun müssen wir aber 575 sichtbare Zeilen übertragen und 25 Bilder/s.
Wenn wir jetzt 5MHz Bandbreite zur Verfügung haben können wir ausrechnen wieviel Helligkeitwechsel (Berge und Täler unserer Wellenreihe) wir zur Verfügung haben.

5MHz/575*25 = 348 Helligkeitswechsel = 348 Hz
Jetzt haben wir aber pro Wechsel einen Wellenberg und ein Wellental also zwei Helligkeitswerte.
348*2=696 Helligkeitswerte ( Amplitudenhöhe)
Je mehr Helligkeitswerte man hat desto besser ist das Bild.
Oder
Je größer die Bandbreite desto besser das Bild.

Jetzt kann man das ganze umsetzen für die Digitalisierung.
Punktdenken bitte wieder einschalten.
Der Wert 575 sichtbare Zeilen ist konstant. Mehr Zeilen gibt es nicht. Also was liegt näher als eine Vertikale Auflösung von 575 Pixel zu wählen. Für die Horizontale Auflösung könnte man rein theoretisch so viele Pixel wählen wie man will. Weil ja beim Abtasten eines kontinuierlichen analogen Signals ( hier unsere Wellenreihe) man immer auf eine Wellenlinie trifft und an der y Achse einen Wert ablesen kann.
Das macht aber keinen Sinn, der Wert sollte schon in einem passenden Verhältnis zu den 575 Pixeln stehen. Jetzt nehmen wir das altbekannte Größenverhältnis 4/3 von unserer Bildröhre und rechnen einfach den Wert aus.
4/3*575=767 Pixel gewählt hat man aber 720 Pixel
(warum weiß ich auch nicht genau hängt glaube ich mit NTSC zusammen)
Nun möchte ich 720 Helligkeitswerte von unserer Wellenreihe haben, also taste ich unsere Wellenreihe (Bildzeile) ab und zwar mit der Frequenz  :
720/52us=13MHz (ungefähr)
Am Schluss erhalten wir ein mit 720x575 digitalisiertes Bild.
720 Pixel kann man eigentlich nicht gleichsetzen mit den oben errechneten Helligkeitswerten.
Wenn ich unsere Wellenreihe mit der Bandbreite von 5MHz abtaste mit 13 MHz erhalte ich auf jedem Fall 720 Pixel. Dabei ist das Bild recht gut weil ich ja 696 Helligkeitswerte zur Verfügung habe. Habe ich aber nur 3MHz Bandbreite habe ich nicht so viele Helligkeits Werte und somit ist das Bild schon unschärfer und meine Abtastwerte sind als Pixel zu ähnlich und somit ist mein digitalisiertes Bild auch unscharf.

Bei den DV Kameras redet man immer von ca. 500 Zeilen Auflösung. Ich glaube damit ist ein Qualitätswert im Vergleich zu der analogen Technik gemeint und man setzt hier Helligkeitswerte = Zeilen der horizontalen Auflösung.
Ich bin mir aber nicht sicher.

Vieleicht kann der Beitrag ja helfen.
Man hoffentlich habe ich da auch keinen Mist geschrieben.
Bin schon ganz schön müde und die Fachbücher gehn mir aus.
Werde das ganze nochmal mit einem Fernsehtechniker gegenchecken.
Gruß
Markus
 

(Edited by Markus71 at 5. Sep. 2001
(Edited by Markus71 at 5. Sep. 2001

[DV User]

Hallo Markus,
danke für Deinen tollen Artikel (und das noch zu der nachtschlafenden Zeit )
Das mit der Auflösung der DV-Cams habe ich auch noch nie kapiert. Als Ausgangsmaterial hat man zu exakt 720 Pixel, die man ebenso exakt in ein analoges Signal umsetzen kann. Also kann m.M. nach das von der DV-Cam generierte Bild nicht mehr als 360 analoge Linien Auflösung haben.
Ist wahrscheinlich wirklich nur als Vergleichswert zu anderen Techniken anzusehen und soll dann besagen, daß die Auflösung meist besser ist als z.B. das bei SVHS maximal mögliche.
Gruß
Dv User

[PCCounselor]

[Markus71]

Ja, das ist richtig !
Danke für den Hinweis. Habe den Beitrag korrigiert. War woll doch etwas spät als ich das geschrieben habe.

@ DV User

Dein Rückschluss von 720 Pixel auf die "analogen Linien" beim analogen Fernsehen ist so ohne weiteres nicht möglich.
Genau da ist ja der Knackpunkt.
Ich versuche das nochmal genauer herauszufinden.
Wie bekomme ich Bilder ins Forum. Dann wäre eine Erklärung
einfacher.

[Helmut]

@ Markus71
Die Bilder müssen auf Deiner Homepage (oder sonst irgendwo wo du Space hast) liegen. Dann muß der Pfad / Link so angegeben werden:
[i m g]http://www.deinserver.de/irgeneinpfad/deinbild.gif[/i m g].
Das img  zusammen geschrieben natürlich - habs nur gesperrt sonst wird ein Link draus.
Gruß
Falls Du keine Space hast - mail mir dein Bild und ich bau es ein.

[Stefan]

@ DV User
@ Markus
Also, den Hinweis von DV User, dass z.B. die 330 Linien bei der Fernsehübertragung eigentlich schwarz/weiß-Wechsel sein muessten kann ich nicht nachvollziehen. Da kann ich rechnen was ich will. Die Ausfuehrungen hoerten sich erst ganz logisch an, so dass ich schon ins trudeln kam. Es sind aber Linien und zwar schwarze und weisse und damit 165 Wechsel.
Ich habe mir das alles nochmals durchdacht. Und einen erweiterten Artikel im EDV-TIPP geschrieben.
Da ich das gerne mit euch diskutieren moechte, steht der Artikel noch in der Abteilung "Entwurf".
Schaut mal bitte unter http://www.edv-tipp.de/entwurf/004_aufloesung.htm
nach und sagt mir eure Meinung. Sie ist mir wichtig!
Gruesse
Stefan

[Stefan]

@ Markus71
Wenn du keinen Server hast, kannst du mir die Bilder auch schicken. Ich lege sie so lange auf die EDV-TIPP-Domaen, wenn sie nicht all zu gross sind.
Denn an der Stelle habe ich persoenlich nicht weitergemacht. Mir fehlte die Norm dazu.
Gruesse
Stefan

[Markus71]

@ Stefan
Deine neue Seite ist jetzt verständlicher. Ich habe bei meinen Berechnungen einen dummen Fehler gemacht. Die 575 Zeilen habe ich als absolut konstant angesehen.
Das ist natürlich nicht richtig. Das 4/3 Verhältnis gilt natürlich für beide Seiten sonst wäre das Bild ja verzerrt.
Mit dieser Erkenntnis erschließt sich jetzt für mich auch die Angabe der Aufzeichnungsqualität in Linien bei analogen Videorekordern.
Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, hat ein VHS Rekorder mit 240 Linien horizontale Auflösung eine vertikale Auflösung von 180 Zeilen.

___________________________________________________
... Es sind aber Linien und zwar schwarze und weisse und damit 165 Wechsel. ...
von Stefan am 5.Sept
____________________________________________________
Mit den schwarz weißen Linien habe ich noch Probleme.
Die Darstellung kann doch nur symbolisch gemeint sein für die Anzahl der Bildpunkte die der Elektronenstrahl in der horizontalen sowie in der vertikalen Richtung auf der Bildröhre zum Leuchten bringt. Und doch eigentlich nicht nur in schwarz weiß sondern auch in sämtlichen Grautönen. Und schon gar nicht im regelmäßigen Wechsel sw,ws,sw,ws  u.s.w. sondern in beliebigen Reihenfolgen. So wie es ein reales Bild halt erfordert. ( beim schwarz weiß Fernseher)

Deine Berechnung der Bandbreite auf der Homepage kann ich nicht ganz nachvollziehen.  (7,4 MHz bei 767 Linien)
Wenn ich 767 Punkte darstellen möchte und pro Periode einer Schwingung können 2 Werte übertragen brauche ich pro Zeile 767/2=383 Hz pro Zeile um die Information zu verpacken. ich habe 575 Zeilen und 25 Bilder/s :
383 Hz * 575 * 25 = 5,5MHz  Bandbreite nur für Bildinformationen
Diesen Wert konnte ich auch in einer Kenndatenaufstellung der CCIR Norm wiederfinden.
Für die grafische Aufarbeitung eines realen Fernsehsignals werde ich noch ein paar Tage brauchen.

Bis dann
Markus

   
(Edited by Markus71 at 6. Sep. 2001

[Stefan]

Hallo Markus,
also mal der Reihe nach:
A)
Die Bildauflösung (horizontal) beim Videorecorder ist bei VHS 240 Linien. Wobei die Zeilen aber bei 575 Zeilen bleiben.
Nun zu deiner Rechnung:
B)
Der Elektronenstrahl benötigt fuer eine Zeile, also fuer die 767 Pixel in einer Zeile 52 us.
Wenn man nun herausbekommen will, wie lang die Zeit fuer ein Pixel ist, muss man die 52 us durch 767 Pixel teilen (einfach Dreisatz).
So, jetzt wissen wir, das die Zeit fuer ein Pixel 67 ns lang ist.
Um nun die Frequenz in Abhaengigkeit der Zeit auszurechnen (Formel: f=1/t)
Teilen wir 1 durch die Zeit (Hast du ja bei der Zeilenfrequenz auch richtig gemacht). Aber nun die Zeit mal 2, da 2 Pixel eine Schwingung ergeben (Achtung: ggfl. beim Taschenrechner die Klammer richtig setzen) ;-)

Vergl.: [url=http://www.ti1.tu-harburg.de/~luedicke/Seminar98_99/
Speziell:]http://www.ti1.tu-harburg.de/~luedicke/Seminar98_99/
Speziell:[/url]
http://www.ti1.tu-harburg.de/~luedic....dex.htm
[url=http://www.ti1.tu-harburg.de/~luedicke/Seminar98_99/PresentationPalStreamerMode/sld011.htm
aber]http://www.ti1.tu-harburg.de/~luedic....
aber[/url] auch:
http://www.vrolik.de/university/furtwangen/mi2/videotechnik.pdf
So kommen wir auf die 7,4 MHz.

Vergleiche aber auch Dr. Norbert Mayer; "Die neue Fernsetechnik" aus dem Franzis-Verlag. S.28.

So damit haben wir die Bandbreite des Videosignals, wie es z.B. von der Fernsehkamera kommt, ermittelt.
Deine 5,5 MHz koennten der Abstand zum Tontraeger sein. Ich weiss aber nicht, was du da gelesen hast....

C)
Dass was du meinst (oder meinen koenntest) ist nicht die Bandbreite, sondern die "Schachbrettfrequenz" oder gar die Bilduebertragungsfrequenz.
Zur Bestimmung des Bandbreitensignals einer kpl. TV-Signals zerlegt man das zu übertragende Fernsehbild mit den Seiten a (horizontal) und b (vertikal) in weisse und schwarze Bildpunkte und erhaelt so ein Schachbrettmuster.
Nun wird die sogenannte Schachbrettfrequenz aus der Zahl der Bildpunkte pro Bild und der Bildwechselfrequenz (also den 25 Hz) errechnet.
Zur Bestimmung der max. notwendigen Bilduebertragungsfrequenz wird die Schachbrettfrequenz nun noch mit dem Kellfaktor multipliziert.

Fazit:
Die ganze Betrachtung unter C ist meiner Meinung nach fuer die Pixel oder Linienzahl nicht relevant und hat sowieso nur hypothetischen Charakter.
Was ich im EDV-TIPP gemacht habe, ist auch nur die Erklaerung, wie man an die Linienzahl kommt. Ich wollte eigentlich kein Seminar Rundfunk- und Fernsehtechnik abhalten (aus dem Thema bin ich schon viel zu lange raus - mehr als 30 Jahre, da wurde Farbe gerade eingefuehrt).
Ich wollte einfach nur verstehen und weitergeben, wie man an 240 Linien fuer VHS oder an 400 Linien fuer SVHS kommt, wenn man eine Spezifikation von Sony oder Philips von seinem Videorecorder in der Hand hat.
Darueber hinaus wollte ich einfach auf die Qualitaetsunterschiede der Systeme hinweisen.
Nun, dass sind das Thema in der Zwischenzeit so ausgeweitet hat, liegt an den Fragen, die ich per E-Mail und hier im Forum bekommen habe. Da ich es mathematisch nicht auf Anhieb begruenden konnte, habe ich eine Ableitung dazu geschrieben.
Denn wenn ich dem "DV User" nicht erklaeren kann, wie meine Tabelle entstanden ist (die habe ich nun auch aus anderen Quellen zusammengetragen), werde ich mit meinem Tipp unglaubwuerdig.
Also, nochmals die wenigen Linien oder Pixel, die wir so errechnet haben, gibt es beim Fernsehen gar nicht!
Wer schickt schon ein Rechtecksignal auf die Reise! Es sind alles Grautoene (bzw. Farbtoene) und es ist ein analoger Vorgang (mit unendlich vielen Pixeln und Zwischenwerten) im Gegensatz zum Computer.
Gruesse
Stefan

[Markus71]

Hallo Stefan
erstmal danke für deine Erklärungen
Das mit den Linien und Zeilen ist schon ein schwieriges Thema.
Ich möchte auf keinem Fall deine Ausführungen als falsch bezeichnen und ich halte dich auch nicht für unglaubwürdig.
Im Grundsatz möchte ich das selbe wie du. Diese Vorgänge verstehen. Damit ich bei der Videoverarbeitung einfach weiß was ich da mache.
Ich habe Automatisierungstechnik studiert und kann dir ein Haus installieren was du mit dem Handy steuern kannst. Aber leider ist das mathematische und theoretische Wissen der Elektrotechnik etwas ins Hintertreffen geraten.
Nun versuche ich das wieder aufzufrischen. Das geht eigentlich ganz gut mit Hilfe des Internets. Ich werde aber doch wohl besser mal Literatur zu diesem Thema lesen.
Digitale Vorgänge verstehe ich besser.
Bei der Bandbreite hast du Recht ich habe tatsächlich an die gesamte Übertragungsbandbreite für das Nutzbild gedacht.
Gerade weil es analoge Vorgänge sind, haben mich die Linien und Zeilen total blockiert. Irgendwo ist da der Groschen (oder sollte ich besser sagen 10 Cent) noch nicht gefallen.
Bis bald
Markus