Videosignale
Videosignale
1. Analoge Videosignale
1.1 YUV (YCbCr)
- Anwendung in der Fernseh-Videotechnik
- Y=Helligkeitssignal; U=Farbdifferenz; V=Farbdifferenz
- Die beiden Farbsignale U und V sind vom Helligkeitssignal Y getrennt
- Durch Verwendung von drei Signalen ist das Signal nicht sendefähig und wird nur für die professionelle Studiobearbeitung verwendet
1.2 Y/C (S-Video)
- U und V werden zu einem Signal zusammengefasst;
- Findet durch Digitalisierung kaum noch Beachtung
- Anwendung in der semiprofessionellen Videoproduktion
1.3 FBAS Composeite
- „Farbe Bild Austast Synchron“
- Standardsignalform von Fernsehen und VHS
- Helligkeits- und Farbsignale werden zu einem zusammengefasst
- Fernseher ermittelt RGB-Anteile des FBAS-Signals
- Nachteil: Auftretende Störungen durch Cross-Color (z.B. die Darstellung von karierter Kleidung im TV)
2. Digitale Videosignale
2.1 Vorgang
- SAMPLING (Abtasten): mit 13,5 MHz
- DIGITALISIEREN: Abtasttiefe 8-10 Bit
- Dadurch entsteht eine sehr hohe Datenmenge, weswegen Color-Subsampling angewandt wird (mehrere Pixel werden zusammengefasst, Verzicht von Farbinformation spart Datenmenge)
2.2 4:4:4
- Y, Cb und Cr werden mit der gleichen Abtastfrequenz von 13,5 MHz digitalisiert
- Vorteil: Höchste Qualität
- Nachteil: Größte Datenmenge
2.3 4:2:2
- Cb und Cr werden mit der halben Abtastfrequenz abgetastet (->Color-Subsampling, siehe 2.1)
- Bsp: für 4 Pixel werden 4 Y, aber lediglich je 2 Cb und Cr abgespeichert
- Reduktion der Datenmenge um 33%
2.4 4:2:0
- DV-Format
- Findet im Consumer-Bereich Anwendung
- Bsp: für 4 Pixel werden wieder 4 Y, aber lediglich nur je 1 Cb und Cr abgespeichert
-
Reduktion der Datenmenge um 50%
Kommentare
Hallo zusammen,
ich hab mal eine Zusammenfassung über U7:Videosignale aus dem Kompendium (II, 814 - 816) gemacht. Da ich zuvor noch nie was mit dem Thema Videosignale am Hut hatte, bitte ich euch um Ergänzungen und Berichtigungen...
Danke!
Videosignale
1. Analoge Videosignale
1.1 YUV (YCbCr)
- Anwendung in der Fernseh-Videotechnik
- Y=Helligkeitssignal; U=Farbdifferenz; V=Farbdifferenz
- Die beiden Farbsignale U und V sind vom Helligkeitssignal Y getrennt
- Durch Verwendung von drei Signalen ist das Signal nicht sendefähig und wird nur für die professionelle Studiobearbeitung verwendet
1.2 Y/C (S-Video)
- U und V werden zu einem Signal zusammengefasst;
- Findet durch Digitalisierung kaum noch Beachtung
- Anwendung in der semiprofessionellen Videoproduktion
1.3 FBAS Composeite
- „Farbe Bild Austast Synchron“
- Standardsignalform von Fernsehen und VHS
- Helligkeits- und Farbsignale werden zu einem zusammengefasst
- Fernseher ermittelt RGB-Anteile des FBAS-Signals
- Nachteil: Auftretende Störungen durch Cross-Color (z.B. die Darstellung von karierter Kleidung im TV)
2. Digitale Videosignale
2.1 Vorgang
- SAMPLING (Abtasten): mit 13,5 MHz
- DIGITALISIEREN: Abtasttiefe 8-10 Bit
- Dadurch entsteht eine sehr hohe Datenmenge, weswegen Color-Subsampling angewandt wird (mehrere Pixel werden zusammengefasst, Verzicht von Farbinformation spart Datenmenge)
2.2 4:4:4
- Y, Cb und Cr werden mit der gleichen Abtastfrequenz von 13,5 MHz digitalisiert
- Vorteil: Höchste Qualität
- Nachteil: Größte Datenmenge
2.3 4:2:2
- Cb und Cr werden mit der halben Abtastfrequenz abgetastet (->Color-Subsampling, siehe 2.1)
- Bsp: für 4 Pixel werden 4 Y, aber lediglich je 2 Cb und Cr abgespeichert
- Reduktion der Datenmenge um 33%
2.4 4:2:0
- DV-Format
- Findet im Consumer-Bereich Anwendung
- Bsp: für 4 Pixel werden wieder 4 Y, aber lediglich nur je 1 Cb und Cr abgespeichert
- Reduktion der Datenmenge um 50%
Dazu gehört aber auch die Adio/Video Berechnung. Hier die nötigen Formeln dazu:
Audio:
Datenrate [Bit/s] = Datentiefe [Bit] x Abtastfrequenz [Hz] x Anzahl Kanäle
Datenmenge [Bit] = Datentiefe Bit] x Abtastfrequenz [Hz] x Anzahl Kanäle x Zeit [s]
Kompressionsfaktor = kompr. Datenmenge [Bit] / unkompr. Datenmenge [Bit] immer normiert auf 1 angeben
Video:
Datenrate [Bit/s] = Farbtiefe [Bit] x Anzahl Pixel x Bilder pro Sekunde [1/s]
Datenmenge [Bit] = Farbtiefe [Bit] x Anzahl Pixel x Bilder pro Sekunde [1/s] x Zeit [s]
Kompressionsfaktor = kompr. Datenmenge [Bit] / unkompr. Datenmenge [Bit] (immer normiert auf 1 angeben)
@Jo_die,
mein Bereich Digital und Print (Gestaltung und Technik - Print) hat auch nicht sonderlich viel mit Webdesign zu tun, dennoch müssen wir eine gewisse Grundkenntnis haben und genauso ist das mit Audio/Video.
Mein Lieblingsbereich ist eigentlich auch eher die Gestaltung und auch Web, aber leider gehört es nunmal dazu, dass man beispielsweise auch die Technik dahinter versteht.
Aber ich verstehe Dich, mein Innerstes sträubt sich auch gegen diesen ganzen Technik-Quatsch. :o(
LG
Nayla
@ YUV:
Ich glaube "Anwendung in der Fernseh-Videotechnik" ist nicht ganz richtig.
Ich habe meine Informationen auch aus den Kompendium und habe es so verstanden, dass YUV Qualitativ das beste Bild ergibt und lediglich bei der Verarbeitung in professionellen Studios gebraucht wird. Dem Endverbraucher wurde bis dato kein Fernsehbild in der YUV-Qualität gesendet, da YUV nicht sendefähig ist.
Durch HD/HDMI/HD+ whatever (wie du siehst halte ich auch nicht viel von dem thema) könnte diese Information aber auch schon wieder veraltet sein.
An der Stätte, da Hunde das Blut Naboths geleckt haben, sollen auch Hunde dein Blut lecken.
Also, das mit dem nicht sendefähig kommt mir falsch vor... YUV wird in der analogen Fernsehtechnik verwendet und zwar auch bei PAL, dem Farbstandard für Deutschlands Fernsehtechnik. Demnach wird das doch sehr wohl auch übertragen?
Insgesamt lerne ich gerade die Videosignale BAS und FBAS, Komponentenvideo, Y/C-Video, PAL-Video, NTSC und SECAM. Unser Lehrer meint, es ist sicher u.a. auch wichtig, die Zeilenanzahlen zu kennen und das mit den Halbbildern verstanden zu haben.
Hier ist übrigens auch noch das ein oder andere zu Video und Farben ganz nett erklärt: http://computergrafik.entertrain.de/
Hallo zusammen,
mache die Fachrichtung Gestaltung und Technik - Schwerpunkt Print.
Ist mein erster Kommentar.
Hier eine gute Erklärung:
http://www.elektroniknet.de/kommunikation/technik-know-how/kommunikations-module-u-systeme/article/1041/0/Menschliches_Sehen_Videosignale_Aufloesung_und_Fernsehtechnik/
Ist der Erste von 3 Teilen. Die Teile 2 und 3 gehen aber mehr ins Detail.
Bin mir unsicher, ob man das alles wissen muss.
Was meint ihr?
vlg
Markus
Sorry, wir hatten das Thema noch garnicht und daher fehlen mir auch die Grundlagen. Kann mir mal jemand Helfen bei den Kürzeln: Y, Cb und Cr, genau wie DV-Format?
Ich weiss, Grundlagen ;-)
... Flamme bin ich sicherlich! (Nietzsche)
Y = Helligkeit, Cb = Color Blue, Cr = Color Red
Was man auch nicht vergessen darf, ist das auch Fragen wegen Streaming auftauchen könnten. Würde mindestens im allgemeinen Teil mehr sinn machen, weil die Non-Printler dies auch wissen müssen. Könnte mir vorstellen, dass man dies erklären muss und welche Problemzonen dies hat.
Jedoch denke ich auch, dass eher die Berechnung über Datenrate und Datenmenge drankommt. Hoffe ich mal weil ich werde mir den DV-Format usw. niemals alles merken können. Dann muss ich Sie leider wegstreichen. ^^
Ach da fällt mir ein dass wir in der Zwischenprüfung eine Berechnung mit frames pro sekunde (Bilder pro Sekunde) hatte. Weiß net mehr ganz wie die war, aber man musst die Datenmenge berechnen indem man ein Bild berechnete usw.
@ Thomas Hagenhofer,
auch auf die Gefahr hin das dieser Beitrag warscheinlich gleich gelöscht wird,
möchte ich nur mal sagen das es eine Unverschämtheit ist solche Themengebiete
wie Videosignale bei Mediengestalter für digital und print abzufragen.
Wie man unschwer den folgenden Beiträgen entnehmen kann weiß niemand so recht was das soll (genauso wie dieses lächerlich schwammige Thema "Datensysteme") und es hat auch nichts in diesem Berufssfeld verlohren. Ein Bäckergeselle muss ja auch keine Haare schneiden können oder?
Da würde ich sagen hat die zfa wiedermal eine besonders glorreiche Truppe zusammengestellt für die Aufgabenstellungen. Aber das kennt man ja schon von vergangenen Prüfungen das da wohl nicht so viel Zeit verschwendet wird, wenn sich die Aufgaben ausgedacht werden.
Insgesamt habe ich und viele Lehrer und Schüler aus unserer Berufsschule das Gefühl das die Abschlussprüfung nicht mehr was mit lernen und gelerntem wiedergeben zu tun hat sondern eher: willkürliches abfragen aus einem Themengebiet das locker für 6 Berufe reichen könnte und darauf gefolgt von ebenso willkürlicher Korrektur.
Aber da müssen die Azubis wohl durch, Pech gehabt.
sehe ich genau so. Vor allem sind des so blöde überbegriffe, wo man alles lernen kann *grummel* Ich hoffe einfach, dass auch das drankommt, was ich gelernt habe. -.-
Mal ganz unter uns, ;-)
aber im Lernfeld 7 heißt es doch "Daten für verschiedene Ausgabeprozesse aufbereiten" und weiterhin "... sie passen Audio- und Bewegtbilddaten nach vorgegebenen technischen und dramaturgischen Kriterien für den Einsatz in Digitalmedien an ...".
Da "Digital Video" ein Themenbereich in der Berufsausbildung ist, sollte man eben auch ein-zwei Sachen über Videosignale wissen. Jedenfalls sehe ich das so.
Und so viel ist das ja zum Glück auch nicht, da inzwischen einige Signalarten locker vernachlässigt werden können (wie FBAS oder S-Video). Im Grunde sollte man sich eben mit den Inhalten beschäftigen, die sich auf "Digitale Videoproduktion" oder ähnliches beziehen und dann wird man auch schnell fündig, was Inhalte betrifft, die abgefragt werden könnten.
Stichwörter: PAL, HDV, HDTV, Full-HD, DVI
Cheers,
Marco.
Neues entsteht nicht durch den Intellekt,
sondern durch den Spielinstinkt, der aus innerer Notwendigkeit agiert.
Der kreative Geist spielt mit den Objekten, die er liebt.
Carl Gustav Jung
Hallo,
entgegen deiner Befürchtugn wurde dein Beitrag nicht gelöscht.
Da gerade immer mehr Video in Websites verwendet werden ist das Thema Videosignale alles andere als realitätsfern.
Viele Grüße
Peter
Gerade jetzt durch HTML5 und immer mehr Viral-Spots usw. bekommen wir Material in der Agentur angeliefert, das einfach nicht zu verwenden ist. Es wird quasi gefordert, dass die Agentur das Umwandeln kann oder zumindest für's Netz aufbereiten kann und nicht jede Agentur beschäftigt dafür eigens einen "Spezialisten".
Generell verwischen die Berufe immer mehr und man beschwört sozusagen die Eierlegendewollmilschsau herauf, was einfacht nicht förderlich ist.
Wenn ich überlege sind auch die Lehrkräfte damit überfordert. Ich habe meinen Lehrkräften Nachhilfe in den Grundlagen von XHTML gegeben und ich mache Beratung und Planung.
Ich mache die Ausbildung nur aus Prestige- und Ausschreibungshintergründen, leite eigentlich schon seit 6 Jahren eine Agentur. Vieles was hier gefordert wird, gerade von der ZfA kommt mir im Agenturleben nicht mal annähernd unter die Füße. Wir haben auch eine Auszubildende und die kommt mit Fragen aus der Schule, bei denen man merkt, dass die Lehrkräfte gar keien Chance mehr haben so ein weites Spektrum zu verinnerlichen und dann auch zu vermitteln.
Das soll ja kein Klageforum sein, wir können eh nicht sonderlich viel daran ändern. Man sollte sich im klaren sein, dass jede Minute meckern eine weniger zum lernen ist und was wirklich in der Prüfung dran kommt, sieht man leider erst genau an diesem Tag.
Schönen Abend und greetz
push
Das mit der Sendefähigkeit von YUV hat mich auch etwas verwirrt. Aber nach kurzer Recherche über Wikipedia bin ich u.a. auf folgendes gestoßen:
"Das YUV-Farbmodell der analogen Fernsehtechnik wird manchmal fälschlicherweise mit seinen Verwandten YPbPr für analoge Darstellung und YCbCr für digitale Darstellung von Farbvideosignalen gleichgesetzt [...]"
Ich weiß, im Kompendium steht, dass YUV "nicht sendefähig" ist. Allerdings steht auch in der Überschrift "YUV (YCbCr)", was beim Thema "Analoge Videosignale" eigentlich - meiner Meinung nach - nichts zu suchen hat, da für den analogen Bereich ja genau genommen YPbPr die dazugehörige Bezeichung ist.
Und da der gute Schinken nicht ganz fehlerfrei zu sein scheint, würde ich mich da auch nicht 100%ig darauf verlassen wollen.
Grüße,
iScreen
YUV ist wirklich nicht sendefähig, da hatte acetyacetone recht. Wir haben das so gelernt, dass das YUV- oder YCbCr-Signal in RGB umgewandelt wird, damit es im Fernseher übertragen werden kann.
lg Julie
Okay, bevor wir hier alle völlig aneinander vorbeireden: Ihr habt alle recht!!!
Denn: Bei dem einen handelt es sich um YUV-Geräte, -Kabeln, -Kodierung und -Farbmodel. Bei dem anderen ist eigentlich YPbPr (analog), bzw. YCbCr (digital) gemeint.
Ersteres ist sendefähig. Das andere nicht.
Grüße,
iScreen
Analoge Videosignale
Vergleichbar mit den verschiedenen
Farbräumen wie RGB, Lab, CMYK
im Bereich der Bildverarbeitung gibt
es auch im Bereich der Fernseh- und
Videotechnik unterschiedliche Signale,
die im Folgenden kurz erläutert werden:
YUV (YCbCr)
Computermonitore arbeiten bekanntlich
mit den drei Farbsignalen Rot, Grün
und Blau, kurz RGB. Die Helligkeit des
Bildes ist in den drei Farbsignalen enthalten.
In der Fernseh- und Videotechnik
war und ist es wünschenswert, das
Helligkeitssignal als separates – von der
Farbe getrenntes – Signal zur Verfügung
zu haben. Denken Sie beispielsweise an
die Ursprünge des Schwarzweißfernsehens.
Die Helligkeit Y lässt sich aus
den drei Farbsignalen nach folgender
Formel errechnen:
Y = 0,3 R + 0,59 G + 0,11 B
Wie Sie sehen trägt Grün mit knapp
60% den höchsten Anteil zur Helligkeit
bei, die dunkle Farbe Blau den niedrigsten
Anteil.
Zur Beschreibung der Farbanteile
werden aus dem RGB-Signal zwei Farbdifferenzsignale
U und V gebildet.
Bei YUV handelt es sich also um eine
Transformation von RGB in ein Signal,
das sich aus einem Helligkeits- und zwei
Farbanteilen zusammensetzt. Wegen
seiner drei Anteile ist es nicht sendefähig,
sondern der professionellen
Bearbeitung im Studio vorbehalten.
Y/C (S-Video)
Durch Zusammenfassung der Farbsignale
U und V zu einem gemeinsamen
Signal C lässt sich eine der drei
Leitungen einsparen.
Y/C kam vorzugsweise im Bereich
der semiprofessionellen Videoproduktion
zum Einsatz. Noch vor einigen
Jahren spielten (analoge) S-VHS- oder
Hi-8-Kameras eine wichtige Rolle.
Durch die explosionsartige Verbreitung
der digitalen Videotechnik hat Y/C heute
weitgehend an Bedeutung verloren.
FBAS CompoSeite
FBAS steht für „Farbe Bild Austast
Synchron“ und stellt bis heute die
Signalform von Fernsehen und VHSVideo
dar. Helligkeit und Farbe werden
hierbei zu einem einzigen Signal
zusammengefasst und damit sendefähig.
Es leuchtet ein, dass die Qualität
gegenüber YUV deutlich geringer ist.
Zur Wiedergabe des FBAS-Signals
muss der Fernseher über Filter die RGBAnteile
des FBAS-Signals ermitteln,
was nicht vollständig gelingt. Jeder von
Ihnen kennt die Störungen, die beispielsweise
bei Personen mit karierter
Kleidung sichtbar werden. Dieser Fehler
wird als Cross Color bezeichnet.
Digitale Videosignale
Zur Digitalisierung eines Fernseh- oder
Videosignals wird das Signal mit der
höchsten Qualität herangezogen. Wie
im vorherigen Abschnitt erläutert ist
dies YUV, das in digitaler Form als YCb-
Cr bezeichnet wird.
Die Überführung des Analogsignals
in ein digitales Signal erfolgt in zwei
Schritten:
• 1. Schritt: Die Abtastung (Sampling)
des Analogsignals erfolgt mit
13,5 MHz. Diese Frequenz ist wesentlich
höher als die zur Abtastung von
Sound erforderlichen 44,1 kHz. Der
Grund hierfür ist, dass Bilder wesentlich
mehr Informationen enthalten
als Sound.
• 2. Schritt: Die Digitalisierung erfolgt
mit einer Abtasttiefe von 8 oder
10 Bit (zum Vergleich: Sounds werden
mit 16 oder 24 Bit digitalisiert).
Die anfallenden Datenmengen bei
digitalem Video sind extrem hoch.
Aus diesem Grund ist es unerlässlich, die Datenmenge
bereits bei der Digitalisierung
zu reduzieren. Um die Vorgehensweise
zu verstehen, werfen wir einen Blick auf
die drei Anteile des YCbCr-Signals:
4 : 4 : 4
Bei der Digitalisierung nach dem 4 : 4 : 4-
Verfahren werden die drei Signale Y, Cb
und Cr mit der gleichen Abtastfrequenz
von 13,5 MHz digitalisiert. Es ergibt sich
hierdurch die beste Bildqualität, allerdings
auch die höchste Datenmenge.
4 : 2 : 2
Zur Reduktion der Datenmenge werden
bei diesem Verfahren die beiden
Farbanteile Cb und Cr lediglich mit
der halben Abtastfrequenz abgetastet
(Color-Subsampling). Dabei werden für
jeweils vier Pixel zwar alle vier Helligkeitswerte,
aber lediglich zwei Farbwerte
gespeichert. Die Datenmenge reduziert
sich hierdurch bereits um 33%.
4 : 2 : 0
Eine noch stärkere Reduktion der
Farbinformationen
stellt das beim DVFormat
verwendete 4 : 2 : 0-Verfahren
dar. Hierbei werden von vier Pixel alle
vier Helligkeitsinformationen, aber
lediglich eine Farbinformation gespeichert.
Die Datenmenge reduziert sich im
Vergleich zu 4 : 4 : 4 um 50%.
Es ist super hilfreich, und sehr gut erklärt ;)
@ Emilia243
danke... du hast es auf den Punkt gebracht!
Auch wenn die Medien immer mehr ineinander übergreifen, kann und muss man nicht alle Berufsbilder miteinander mischen. Irgendwann kann jeder von allem ein bisschen was und nichts richtig. Und das hilft auch keinem weiter...
Im Kompendium (Produktion und Technik) steht zur Color-Subsampling auf S. 816 beim letzten Beispiel (links) "4:2:0-Digitalsignal". Müsste es nicht in dem Falle 4:1:1 sein???
Gruß,
iScreen
hab ich auch schon bezweifelt, da ja sonst Cr wegfallen würde. außerdem hab ich es auch als 4:1:1 gelernt
Ich hoffe nur das nicht als so viel von diesem Themengebiet dran kommt. Das Thema ist mir echt ein Rätsel und ich krieg es einfach nich in meine Birne rein!!!!!!
Ich bin extrem froh, dass das Thema dran kommt. In meiner Ausbildung musste ich fast täglich Videos schneiden. Da sieht man wieder mal den Unterschied. Ich hasse Themen zum Thema Print. Weil ich das Null kann. Genau wie Rechnen. Da sehe ich weniger Sinn drin als darin zu erläutern, wie Videosignale funktionieren.
Oder ist es realistischer einem Kunden für die bevorstehende Messe zu erklären, ob man nun HD-Video mit 60 Bildern pro Sekunde bei Vertikaler Synchronisation verwenden sollte, oder man ausrechnet wie hoch die Datenmenge eines CMYK Bildes ist? Ich würd eher sagen ersteres. Und bei zweiteres macht man Photoshop auf und guckts sich da an.