Videosignalgenerator

Ein Videosignalgenerator ist ein Signalgenerator , der vordefinierte Video- und/oder Fernsehsignale sowie weitere Signale ausgibt. Diese Signale dienen der Synchronisierung von Fernsehgeräten und können zur Fehlererkennung oder zur Unterstützung parametrischer Messungen an Fernseh- und Videosystemen verwendet werden. Es gibt verschiedene Arten von Videosignalgeneratoren, die weit verbreitet sind. Unabhängig vom Typ enthält das Ausgangssignal eines Videogenerators in der Regel für das Fernsehen geeignete Synchronisierungssignale, darunter horizontale und vertikale Synchronisierungsimpulse (analog) oder Synchronisierungswörter (digital). Generatoren für Composite -Videosignale (wie NTSC und PAL ) geben zusätzlich ein Farbburstsignal aus .

Videosignalgeneratoren werden primär nach ihrer Funktion klassifiziert. Darüber hinaus können sie nach den von ihnen unterstützten Videoformaten und Schnittstellenstandards klassifiziert werden – ein Generator kann zusammengesetzte analoge Signale erzeugen (typischerweise NTSC , PAL oder beides), ein anderer kann CCIR 601 erzeugen und ein dritter kann MPEG- Streams über eine ASI erzeugen .

Viele Hersteller bieten Signalgenerierungsplattformen an, die mit mehreren Modulen bestückt werden können, welche die oben genannten Funktionen bereitstellen (und verschiedene Formate unterstützen). Viele dieser Plattformen beinhalten auch eine Audiogenerierungsfunktion (da Fernsehen neben Video auch Audio umfasst) und unterstützen entweder eingebettetes Audio oder eigenständige Audioformate.

Ein Testsignalgenerator erzeugt Testbilder und andere nützliche Testsignale zur Fehlersuche und Analyse von Fernsehsystemen. Diese Geräte sind im Allgemeinen für den Offline-Einsatz vorgesehen (Testbilder werden selten ausgestrahlt, es sei denn, ein Sender ist außer Betrieb oder sendet gerade nicht), da sie vollständige Fernsehsignale ausgeben. Beispiele für von einem solchen Gerät ausgegebene Signale sind:

• Farbbalken sind eines von mehreren Testsignalen, die verwendet werden, um die korrekte Wiedergabe des Farbraums eines Fernsehsystems und/oder die Konformität eines Fernsehsignals oder einer Fernsehanlage mit den entsprechenden analogen Übertragungsstandards zu überprüfen.
• Ein flaches Bildfeld ist ein Signal, das ausschließlich aus einer bestimmten Farbe besteht (typischerweise Weiß, Schwarz, ein Grauton oder eine der Primärfarben (Rot, Grün und Blau) bei maximaler Sättigung). Ein rotes Bildfeld ist besonders wichtig in PAL- Anwendungen, da es den „Rotdifferenz“-Anteil des Farbsignals darstellt, dessen Phase sich in jeder Zeile ändert. Das rote Bildfeld sollte als einheitlicher Farbblock ohne sichtbare Streifen auf dem Bildschirm erscheinen.
• Mehrfachimpulse , Frequenzdurchläufe und Impulssignale , die zum Testen des Frequenzgangs eines Fernsehsystems verwendet werden
• Rampensignale und Treppensignale , die zur Überprüfung der Spannungslinearität eines Fernsehsystems verwendet werden
• Kreuzschraffuren dienen zur Überprüfung und Kalibrierung von Ausrichtung, Seitenverhältnis, Konvergenz sowie vertikaler und horizontaler Linearität.
• Das Bowtie- Signal dient zur Überprüfung des relativen (kanalübergreifenden) Timings eines Komponentenvideosignals.

Einige Testbildgeneratoren erfreuten sich relativer Beliebtheit, da Sender Testbilder über lange Zeiträume ausstrahlten, in denen kein Programm geplant war. Die Testbilder der Generatoren Philips ^{[ 1 ]} ( PM 5540 , PM 5552, PM 5544 , PM 5644 ), Grundig VG 1001 ^{[ 2 ]} ( FuBk ) ^{[ 3 ] [ 4 ]} (SMPTE ( Farbbalken )) oder Snell & Wilcox (Zonenplatten) ^{[ 5 ] [ 6 ]} sind allgemein bekannt.

In digitalen Umgebungen werden einige spezielle Signale verwendet :

• Das PLL-Testsignal ist ein pathologisches Testsignal, das verwendet wird, um die Phasenregelschleife eines seriellen digitalen Empfängers zu belasten; dies geschieht durch Ausgabe eines Bitmusters, das nach Durchlaufen des linearen Rückkopplungsschieberegisters, das zum Verschlüsseln serieller digitaler Signale verwendet wird, (mit hoher Wahrscheinlichkeit) zu einer langen Folge von Nullen oder Einsen führt, gefolgt von einer langen Folge mit entgegengesetzter Polarität, auf dem digitalen ( NRZI- )Signal; ein Problem, das dazu führen kann, dass schlecht konstruierte PLLs sich entriegeln.
• Das Testsignal des Entzerrers ist ein weiteres pathologisches Signal, bestehend aus einer langen Folge von Nullen oder Einsen, gefolgt von einem einzelnen Bit mit entgegengesetzter Polarität. Es kann bei schlecht konstruierten Kabelentzerrern zu Fehlfunktionen führen.
• Das SDI-Checkfield- Signal, standardisiert durch SMPTE RP178 (für SD) und RP198 (für HD), ist ein Testsignal, das eines der oben genannten Signale im oberen Teil des Videos und das andere im unteren Teil des Videos enthält.

Darüber hinaus ermöglichen ausgefeilte Signalgeneratoren die Modifizierung des Video-Timings, die Anpassung der Verstärkung der verschiedenen Komponenten (auch außerhalb des Bereichs), die Einführung von Jitter oder Bitfehlern (in digitale Signale), die Einführung von Bewegung oder anderen Effekten.

Ein Vertikalintervall-Testsignal-Einfüger ( VITS-Einfüger) fügt Testmuster in das Vertikalintervall eines Fernsehsignals ein. Im Gegensatz zu Testsignalgeneratoren wird ein VITS-Einfüger verwendet, um das Testsignal in laufende Sendungen einzufügen. So können Messungen der Übertragungskette während des laufenden Betriebs durchgeführt werden. (Da das Vertikalintervall für Endnutzer in der Regel nicht sichtbar ist, entstehen dabei keine für die Zuschauer erkennbaren Artefakte.) Da VITS-Signale oft übertragbar sind, kann ein Fernsehsender auch sein eigenes Sendesignal empfangen und die VITS-Signale zur Erkennung und Behebung von Übertragungsproblemen nutzen.

Ein Synchronimpulsgenerator (SPG) ist ein spezieller Generator, der Synchronisationssignale mit hoher Stabilität und Genauigkeit erzeugt. Diese Geräte dienen als Master-Taktgeber für Videoanlagen. Das Ausgangssignal eines SPG liegt typischerweise in verschiedenen Formen vor, abhängig von den Anforderungen der Anlage:

• Ein kontinuierliches Wellensignal
• In Standardauflösungsanwendungen wird ein zweistufiges Synchronsignal verwendet , oft in Einrichtungen mit analoger Ausrüstung zusammen mit einem Farbimpuls . Typischerweise liegt dieses Signal im NTSC- oder PAL- Format vor. Da das resultierende Signal in der Regel nicht von einem komplett schwarzen Fernsehsignal desselben Formats zu unterscheiden ist, wird diese Art von Referenzsignal üblicherweise als Schwarz oder Schwarzimpuls bezeichnet .
• In einigen hochauflösenden Anwendungen wird stattdessen ein „ Tri-Level-Sync “-Signal verwendet. Dieses Signal ist nahezu identisch mit dem Synchronisationssignal, das in analogen Komponentenvideosignalen (CAV) verwendet wird, und ähnelt den Synchronisationssignalen, die in VGA verwendet werden (der Hauptunterschied besteht darin, dass bei VGA die horizontalen und vertikalen Synchronisationssignale auf verschiedenen Leitungen übertragen werden, während TLS-Signale sowohl H- als auch V-Synchronisationssignale enthalten).

Logo-Einblender sind Geräte, die verwendet werden, um das Logo eines Fernsehsenders oder andere feste Grafiken in ein laufendes Fernsehsignal einzufügen. Oft werden sie auch als „Fehlergenerator“ bezeichnet.

• Videodisplay-Controller
• Philips PM5540
• Telefunken FuBK
• ETP-1
• Testkarte

• Tektronix, Inc. Ein Leitfaden für digitale Fernsehsysteme und Messungen
• Tektronix, Inc. NTSC-Systeme Fernsehmessungen
• Tektronix, Inc. PAL-Systeme Fernsehmessungen
• Video Products, Inc. Nutzung des Video-Testmustergenerators
• Philips TV-Messgeräte, 1980 (Archiviert am 08.02.2022 im Internetarchiv Wayback Machine)