GFMT FH Köln

Grundlagen der audiovisuellen Medientechnik

Grundlagen der audiovisuellen Medientechnik


Kartei Details

Karten 61
Sprache Deutsch
Kategorie Technik
Stufe Grundschule
Erstellt / Aktualisiert 18.07.2013 / 07.03.2016
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CAT

[Conditional Access Table]

MPEG-2 Tabelle

HDTV

[Highdefinition Television ]

DVB-T

[Digital Video Broadcasting - Terrestrial]

Digitales, terrestrisches Fernsehen

DVB-C

[Digital Video Broadcasting - Cable]

digitale Videoübertragung via Kabel

DVB-S

[Digital Video Broadcasting – Satellite]

digitale Videoübertragung via Satelit

LCD

[Liquid Crystal Display]

Displaytechnologie

Retina

Netzhaut (Auge)

D65

[Daylight 65]

Normlichtart bei 6500°K

TFT

[Thin Film Transistor]

Dünnschichtransistor

SDI

[Serial Digital Interface]

eine Schnittstelle zur seriellen Übertragung von digitalen Audio- und Videodaten

PAT

[Programm Association Table]

Teil des MPEG-2 Transport Streams

SI

Sensorische Integration ist die Koordination, das Zusammenspiel unterschiedlicher Sinnesqualitäten und -systeme.

QPSK

[Quaternary Phase-Shift Keying]

Quadraturphasenumtastung, ist ein digitales Modulationsverfahren in der Nachrichtentechnik. Mit QPSK können pro Symbol zwei Bits übertragen werden. Dadurch verdoppelt sich die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Bandbreite.

PMT

[Programm Map Table]

verweist auf Paket IDs des betreffenden Programms und die PCR. Enthält Programmname und weitere Informationen (MPEG Standard)

Papille

Blinder Fleck im menschlichen Auge. Austrittstelle des Sehnervs des Augapfel.

NTSC

[National Television Systems Committee]

Farbfernsehübertragungssystem welches größtenteils in Amerika und Ostasien verwendet wird. 29,97 Vollbilder/s

Redundanz

Überschüssige Informationen, die durch die Gleichheit oder Ähnlichkeit von Werten entstehen.

Signal

Physikalischer Repräsentant einer Nachricht.

Information

Das "Neue" in einer Nachricht.

Schalldruckpegel

Logarithmisches Maß zur Beschreibung der Stärke eines Schallereignisses.

Lautstärkepegel

Ein psychoakustisches Vergleichsmaß, das beschreibt, welchen Schalldruckpegel ein Sinuston mit einer Frequenz von 1000 Hz haben müsste, damit dieser Ton genauso laut empfunden wird, wie das betrachtete Hörereignis.

Hörfläche/Hörfeld/Hörbereich

Bereich in dem in Abhängigkeit von Frequenz und Schalldruckpegel ein Schallereignis ein Hörereignis auslöst.

Äußere Farbgleichung

-(F)s=(R1-R2)(R)+(G1-G2)(G)+(B1-B2)(B)

Graßmannsche Gesetze

  1. Für das Ergebnis einer additiven Mischung ist nur das Aussehen, nicht aber die spektrale Zusammensetzung der Komponenten maßgebend.
  2. Alle Farbmischungen verlaufen stetig.
  3. Zur Festlegung einer Farbe sind 3 Bestimmungsgrößen notwendig und hinreichend.

Wiedergabesysteme Direktsicht/Projektor

Direktsicht

  • Aktiv: CRT, Plasma
  • Passiv: LCD

Projektor:

  • Aktiv: Laser
  • Passiv: LCD Projektor, DMD [Digital Micromirror Device]

Aktiv: selbstleuchtend

Passiv: benötigt zusätzliche Lichtquelle

Unterschiede PAL und NTSC

PAL:

  • Zeilenweise Phasenwechsel
  • U und V
  • Phasenfehler führen nicht zur Fartonänderung sondern zu Sättigungsänderung

NTSC

  • I und Q
  • Quadraturamplitudenmodulation mit unterdrückten Trägern
  • Helligkeitsinfo benötigt mehr Bandbreite als Farbsignal

a) Audiosignal wird mit 10Bit und 96kHz codiert. Welche Datenmenge nach 6:40min?

b) Welche Datenmenge, wenn Signal als MP3 codiert wird? Auf jedem Kanal mit 64kBit/s.

a) Datenmenge D = Quantisierung * kHz * Zeit (s)

10Bit * 96kHz * 400s = 384000000Bit = 48000000Byte = 46875kByte = 45,78MByte

b) Datenmenge D = 64 * 10Bit / s * 400s * 2 (Stereo) = 51200000Bit = 6400000Byte = 6250kByte = 6,1Mbyte

a) Spektrale Effizienz bei 16QAM, 64QAM und 256QAM berechnen. H mit B=8Mhz berechnen.

b) HNutz berechnen bei BNutz = 7MHz und R1 = 0,9

a) Spektrale Effizienz ε = ld m [Bit/s*Hz]

  • ε16QAM = ld(16) = 4 Bit/s*Hz
  • ε64QAM = ld(64) = 6 Bit/s*Hz
  • ε256QAM = ld(256) = 8 Bit/s*Hz

Htheor. = ε * B (B: Bandbreite)

  • H16 = 4Bit/s*Hz * 8 MHz = 32Mbit/s
  • H64 = 6Bit/s*Hz * 8 MHz = 48Mbit/s
  • H256 = 8Bit/s*Hz * 8 MHz = 64Mbit/s

b) HNutz = ε * BNutz * R1 = 4Bit/s*Hz * 7MHz * 0,9 = 25,2MBit/s

Berechne die Entropie des gegebenen Bildauschschittes mit 6x4 Bildpunkten und 2Bit Amplitudenquantisuerung.

6x4 = 24 Bildpunkte

2Bit Amplitudenquantisierung

  • 5 Bildpunkte schwarz p0 = 5/24
  • 6 Bildpunkte dunkelgrau p1 = 6/24
  • 8 Bildpunkte hellgrau p2 = 8/24
  • 5 Bildpunkte weiß p3 = 5/24

H = Σ [k, i = 1] pi * ld (1/pi) = 5/24 * ld (24/5) + 6/24 * ld (24/6) + 8/24 * ld (24/8) + 5/24 * ld (24/5) = 1,97Bit/Zeichen

Linearität

Ein System wird als Linear bezeichnet, wenn jede beliebige Linearkombination der Eingangssignale s1(t), s2(t) zu der entsprechenden Linearkombination der Ausgangsignale g1(t), g2(t) führt.

a1 * s1(t) + a2 * s2(t) → a1 * g1(t) + a2 * g2(t)

Zeitinvarianz

Ein System wird als Zeitinvariant bezeichnet, wenn die Form des Ausgangsignals g(t) von einer Beliebigen zeitlichen Verschiebung t0 des Eingangssignals unabhängig ist.

g(t) = f[s(t)] → g(t-t0) = f[s(t-t0)

Erklären Sie chromatisch und sphärische Abberation.

Chromatische Abberation: Unschärfe bei Achsfernen Strahlen, abhängig von Wellenlänge des Lichts.

Sphärische Abberation: Unscharfe Abbildung bei Achsfernen Strahlen auf Netzhaut, da Bündelung der ?? Strahlen vor oder hinter der Netzhaut.

Erklären Sie, warum Rauschstörungen besonders gut in dunklen Bildbereichen wahrgenommen werden.

Dunkle Bildanteile → niedr. Signalpegel

Helle Bildanteile → hoher Signalpegel

⇒ Signalrauschabstand bei niedrigen Signalen kleiner → Rauschen besser wahrnehmbar

Konvergenzfehler

Wenn die Farbauszüge nicht deckungsgleich sind, hat das Fernsehbild Farbsäume (die Farbränder liegen deutlich nebeneinander).

Welche analogen VIdeo-Signalformate kennen Sie?

a) Beschreiben Sie diese kurz

b) Ordnen Sie diese hinsichtlich ihrer Bildqualität

Beste Qualität:

  1. RGB-Übertragung: 3 getrennte Signalleitungen + gegebenenfalls Synchrosignal
  2. YUV/Komponentensignal: Gemeinsames Luminanz und Synchrosignal, Farbdifferenzsignal getrennt, eingeschränkte Bandbreite.
  3. Y/C-Signal (S-Video): gemeinsames Luminanz und Synchrosignal. Beide Farbdifferenzsignale sind auf einem Farbträger moduliert.

Geringste Qualität

Erklären Sie den Versuch von Weber und das Webersche Gesetz zur Helligkeitswahrnehmung.

Die Helligkeit eines Gegenstands hängt nicht von dessen Leuchtdichte ab, sondern vom Adaptionszustand und der Umfeldleuchtdichte. Daher können Flächen gleicher Leuchtdichte durchaus ungleich hell erscheinen.

Versuch: Personen sollen die Leuchtdichte Lder Fläche Aso einstellen, dass die Helligkeitsunterschiede ΔH12 = H2 - Hund ΔH23 = H3 - Hgleich groß empfunden werden.

Webersches Gesetz: L1/L2 = L2/L3

Isophone

Linien gleicher Lautstärkewahrnehmung in der Hörfläche. 

Anpassung und Verdeckung im Zusammenhang mit auditiver Wahrnehmung

Anpassung: Gehör ist in der Lage, seine Empfindlichkeit an den gerade herrschenden mittleren Schallpegel anzupassen.

Verdeckung: Ein auf das Gehör einwirkender Reiz seitzt gleichzeitig die Empfindlichkeit für andere Reize herab.

Farbwerte des Farbbalkentestbild

      R(c)   G(m)   B(y)

weiß          1          1          1                      

gelb           1          1          0                      

magenta   1          0          1                      

rot              1          0          0                      

cyan          0          1          1                      

grün          0          1          0                     

blau           0          0          1                      

schwarz   0          0          0                      

 

Farbe und Farbreizfunktion ϕ(λ) in der Farbmetrik

Die Farbreizfunktion ist die physikalische Ursache für die durch das visuelle System erzeugte subjektive Empfindung Farbe