Матрица цветности и цифровые кодеры

После гамма-коррекции и коррекции перегиба световой характеристики расположена матрица цветности, которая из сигналов трех основных цветов - R, G и B - формирует цифровой сигнал яркости Y и два цветоразностных сигнала R-Y и B-Y, которые разделяются на два цифровых потока. Из одного с помощью цифрового кодера получают аналоговые композитные сигналы PAL или NTSC, а из другого, имеющего тактовую частоту 36 МГц, с помощью цифрового конвертера, использующего цифровые интерполяционные фильтры, - цифровой поток стандарта CCIR-601 с тактовой частотой 13,5 МГц.

Блок управления цифровой видеокамерой

Для управления цифровым процессором сигналов и выполнения огромного числа служебных функций и регулировок в современной цифровой видеокамере используется специальный контроллер. В число функций, выполняемых этим устройством, входят:

- автоматическая предустановка режимов;

- автоматический контроль за уровнем пересвеченных областей;

- управление интерфейсами связи с другими цифровыми аппаратами;

- связь с блоком дистанционного управления и др.

Точность и стабильность работы цифровых узлов видеокамеры обеспечивает быструю и простую установку ее режимов, существенно облегчая работу оператора, позволяя ему сосредоточиться на решении творческих задач. Значительно облегчается и упрощается работа с видеокамерой за счет использования дополнительной карты памяти, в которой хранятся установочные параметры камеры. С помощью специального устройства, расположенного в видеокамере, эти параметры могут быть легко записаны или считаны и, при необходимости, перенесены на другие цифровые камеры, снабженные такими же устройствами. Преимуществом цифровых технологий является то, что они обеспечивают практически абсолютную согласованность установочных параметров многокамерного комплекса, обеспечивая полную идентичность формируемого изображения.

Интерфейс цифрой видеокамеры

Видеокамеры можно условно разделить на моноблочные камеры, когда камерная головка и видеомагнитофон представляют собой единую конструкцию, и камерные головки с пристыковываемым видеомагнитофоном. В камерных головках с пристыковываемым видеомагнитофоном необходимо преобразование сигналов в аналоговую форму. В моноблочных камерах, где видеомагнитофон и камерная головка объединены в один узел, такой необходимости нет, и вся обработка сигнала происходит в цифровой форме. Для стыковки видеокамер со студийным видеооборудованием используются как аналоговые, так и цифровые интерфейсы.

Цифровые интерфейсы

SDI - последовательный цифровой интерфейс, разработанный фирмой Sony и предназначенный для передачи изображения в формате 4:2:2 со скоростью 270 Мбит/с на расстояние до 300 м.

Интерфейс IEEE-1394 Fire Wire ("огненный провод"), разработанный фирмой Texas Instruments для периферийных устройств в компьютерной технике, нашел широкое применение как в бытовой технике, так и в видеотехнике форматов DV и DVCAM. По инициативе VESA он стал стандартом для домашней сети. IEEE-1394 представляет собой последовательный двунаправленный интерфейс со скоростью передачи 100, 200 и 400 Мбит/с, позволяющий передавать одновременно два цифровых потока изображения со скоростью 25 Мбит/с. Стандарт предусматривает связь устройств с помощью шестипроводного кабеля, помещенного в общий экран. Две витые пары используются для передачи сигналов (одна для приемника, вторая для передатчика). Два провода используются для питания устройств (напряжение 8...40В, ток до 1,5А). Некоторые видеокамеры, например, DSR-200, имеют один 4-контактный разъем меньшего размера, у которого имеются только сигнальные цепи. Длина линии связи определяется стандартом и составляет) около 4,5м (17 футов. Интерфейс позволяет также осуществлять управление подключенным устройством.

Аналоговые интерфейсы

Аналоговые выходы используются для стыковки с оборудованием, работающим с аналоговыми сигналами. Использование цифровой камеры совместно с аналоговым оборудованием позволяет улучшить качество изображения и осуществить постепенный переход на цифровые технологии при производстве программ.

Интерфейс с радиоканалом

При использовании видеокамер в составе ПТС иногда возникают трудности с обеспечением проводной связи с камерой. В этом случае используются специальные системы беспроводной передачи видеосигнала, использующие частотную модуляцию с индексом модуляции "2", и работающие на частоте 2...2,5 ГГц. Например, фирма CamLink предлагает несколько комплексов - S100, S150, S200 - с радиусом действия от 800 м до 6,5 км. Однако, в сложных условиях приема, при наличии индустриальных помех и многолучевом приеме возникают искажения принимаемого сигнала, поэтому в системе CamLink используются три антенны, и приемник выбирает сигнал с той антенны, где он наиболее сильный и качественный. В последние годы фирмы-изготовители проявляют интерес к цифровой системе модуляции COFDM - многочастотной ортогональной модуляции, использующей компрессированный цифровой сигнал MPEG-2 со скоростью цифрового потока до 32 Мбит/с. Такой способ модуляции способен передать изображение в условиях многолучевого приема и с движущихся объектов.

Интерфейсы для многокамерной съемки

Видеокамеры с пристыковываемым видеомагнитофоном часто используются в качестве студийных. При этом применяются специальные камерные адаптеры, которые подразделяются по способу передачи сигналов по камерному кабелю. При съемке в павильоне или студии используются многожильные камерные кабели, передача сигналов по которым осуществляется в аналоговом виде. Максимальная длина кабеля при таком виде передаче составляет 100 м. При необходимости передачи сигналов на большие расстояния используются триаксиальные адаптеры, где передача сигналов осуществляется по специальному триаксиальному кабелю. Такие системы могут передавать сигнал на расстояние от нескольких сотен метров до нескольких километров. Использование триаксиальных адаптеров позволяет не только осуществить передачу сигналов изображения, но и обеспечить питание камеры, подачу сигналов синхронизации и тайм-кода, обеспечить двустороннюю служебную связь "оператор-режиссер", осуществить дистанционное управление диафрагмой объектива, параметрами сигнального процессора и синхрогенератора камеры, подачу сигнала программы на камеру. Эти два интерфейса требуют наличия базовой станции.

В последние годы появились полностью цифровые триаксиальные адаптеры, разработанные для цифровых камер. Таким образом, появилась возможность иметь полностью цифровую систему передачи сигналов изображения при многокамерной съемке.

Занятие 19