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Hardware

Wie der Name schon sagt, dient dieser Dialog zur Einstellung der Hardwareeigenschaften.

An den Framegrabber können 6 Compositvideoquellen oder 3-S-Videoquellen gleichzeitig angeschlossen werden. Mit der Funktion aktiver Eingang ist der gewünschte Eingang umschaltbar. Jedem Videoeingang ist ein individueller Datensatz aller einstellbaren Parameter zugeordnet. Das erleichtert es, die vorhandenen Videoquellen individuell zu konfigurieren.

!!! ACHTUNG !!!

Außer den Eigenschaften Basisadresse und Eingang beziehen sich alle Eigenschaften auf den aktiven Eingang. Überprüfen Sie nach der Umschaltung des Eingangs alle anderen für Ihre Anwendung wichtigen Parameter.

Die Cinchbuchse am FG-32 ist dem Eingang 1 - Composit 1 zugeordnet. Hier können Sie alle normalen Video-Signale anschließen (BAS / FBAS).

Falls S-Videoquellen (getrenntes Chrominanz und Luminanzsignal) eingesetzt werden, ist der Anschluss an die auf der Platine vorhandene Mini-Dinbuchse vorgesehen. Der Mini-Dinbuchse am FG-32 ist der Eingang 5 - Y/C 2 zugeordnet. Falls kein korrektes S-Video-Bild entsteht müssen die beiden Signalleitungen am Stecker getauscht werden, oder ein Kabel für die 15 pol. SUB-15 Buchse verwendet werden.

Auch alle anderen Eingänge können für Composit- oder S-Video-Technik genutzt werden, wenn die nötigen Signale über die SUB-15 Buchse zugeführt werden. Weitere Informationen dazu hält die FG-32 Hardware-Dokumentation bereit.

Über die Eigenschaft Basisadresse kann die Basisadresse des Framegrabbers FG32 eingestellt werden, über die der Treiber mit der Grabber-Hardware kommuniziert.


Format

Die Bildformateigenschaften können mit diesem Dialog eingestellt werden.

Mit der Funktion Größe kann zwischen 4 festen Bildgrößen für die Farbdigitalisierung und 3 Bildgrößen für die Grauwertdigitalisierung gewählt werden. Unabhängig von Bildgröße und Lage eines Bildausschnittes werden immer quadratische Pixel digitalisiert.

Außerdem werden die Bildgrößen durch die Checkbox 60 Hz zwischen den 50 Hz - Normen und dem US-Standard umgeschaltet.

Die Funktion DIB-NT bewirkt, dass intern mit einem optimierten, aber nur von WindowsNT unterstützen Format der Bilddateien gearbeitet wird. Wenn die gegrabbten Bilder fälschlicherweise auf dem Kopf stehen, dann ist diese Eigenschaft zu deaktivieren.

Über die Eigenschaften VfW, DirectX und Stretch kann gesteuert werden, wie die Online-Darstellung realisiert werden soll. Der Wert DirectX entspricht gewissermaßen einem Wunschwert, so daß wenn eine Darstellung mit DirectX nicht möglich ist automatisch auf Video for Windows zurückgeschaltet wird.

Die Editierfelder Bildlage dienen dem Abgleich der Lage des Bildes. Über das linke Editierfeld kann die Bildlage in horizontaler Richtung und über das rechte Editierfeld in vertikaler Richtung korrigiert werden. Normalerweise müssen die Werte 84 und 14 nicht geändert werden. Ein Abstand vom linken Bildschirmrand von 84 bedeutet, dass die Dauer des nicht informationstragenden Teiles einer Videozeile der Scandauer von 84 Pixeln entspricht. Ein Abstand vom oberen Bildschirmrand von 14 bedeutet, dass 14 Videozeilen nach dem vertikalen Synchronimpuls keine Bildinformationen enthalten. Diese Zeilen enthalten Zusatzinformationen, die zum Beispiel von Videotextdekodern ausgewertet werden.

Die Videodigitalisierung erfolgt nur dann korrekt, wenn der informationstragende Bereich des Bildes durch das zu digitalisierende Fenster nicht verlassen wird.

Ausschnittlage

Diese Eigenschaft ermöglicht die Einstellung der Lage eines gegrabbten Bildausschnitts in horizontaler und vertikaler Richtung relativ zum Bildursprung.

Ausschnittgröße

Über diese Eigenschaft können Breite und Höhe eines gegrabbten Bildausschnitts eingestellt werden.

Mit der Averaging Funktion kann eine hohe Bildqualität selbst bei verrauschten Videosignalen erreicht werden. Besonders für unbewegliche Objekte ergibt diese Bildmittelung Vorteile. Jedes Pixel wird in jedem Farbkanal zu einem 16-Bit-Wort aufsummiert und normalisiert. Die Normalisierung erfolgt in Abhängigkeit von den gewählten Eigenschaften. Nach der Aufsummierung wird durch die Anzahl der Bilder dividiert.

Damit auch Videoquellen zum Einsatz kommen können, die Abweichungen vom Videostandard bei der Kodierung der Halbbilder aufweisen kann ein ggf. auftretender Halbbildversatz durch die Änderung der Interlaced Mode Zeilenkorrektur kompensiert werden. Die Standardeinstellung ist 2.


Synchronisation

Dieser Dialog ermöglicht die Einstellung der Synchronisationseigenschaften.

In der Gruppe Vertikalsynchronisation werden Einstellungen zur Interpretation der vertikalen Synchronisationsimpulse vorgenommen. Für den Betrieb von Standardvideoquellen sollte das digitale Rauschfiler eingeschaltet sein. Es gewährleistet eine sichere Bildsynchronisation selbst bei stark verrauschten Videosignalen.

Mit der Gruppe Zeilenfang wird die Art der Videosignal-Quelle eingestellt. Kameras und Fernsehstudios liefern quarzgenaue Zeilenfrequenzen. Im Gegensatz dazu unterliegt die Mechanik eines Videorekorders größeren Toleranzen. Diese Differenz wird durch die gewählte Einstellung berücksichtigt, indem unterschiedliche Regelkonstanten zur Anwendung kommen. Eine Falscheinstellung bei Videobandbetrieb wirkt sich in der Regel besonders stark als Zeilenversatz aus.

Für optimale Ergebnisse bei der Digitalisierung von Videobandaufzeichnungen (Videorekorder-Betrieb) oder anderen nicht quarzstabilen Videoquellen muß die Einstellung Videoband aktiviert werden.

Die Gruppe Bildfrequenz erlaubt Eingaben, die der Framegrabberlogik den Betrieb mit 50Hz und 60Hz Bildfrequenzen vorgeben. Als Einstellung wird normalerweise die automatische Erkennung gewählt. Nur in dem Fall, dass stark verrauschte Videosignale

oder stark von den derzeitigen Standards abweichende Videoquellen zur Anwendung kommen, kann die Zwangseinschaltung der 50Hz oder 60Hz Betriebsart Vorteile

erbringen.


Verstärkung

Mit Hilfe dieses Dialoges können die Eigenschaften der Verstärkungsregelung eingestellt werden.

Die automatische Verstärkungsregelung kann auf die drei Regelkonstanten schnell, langsam und mäßig eingestellt werden. Damit kann die Regelung dem Charakter der Signaländerungen angepaßt werden. Eine weitere Einstellmöglichkeit ist das Einfrieren der Regelung. Diese Einstellung hat besondere Bedeutung, wenn es um die Meßdatenerfassung aus Videosignalen geht. Wird diese Einstellung für den Betrieb des FG-32 gewählt, findet mit dem Einschalten eines Videoeingangs eine automatische Einmeßprozedur statt. Ist zu diesem Zeitpunkt ein definiertes Videosignal am Eingang, dann werden die Helligkeitswerte geeicht. Jede folgende Digitalisierung enthält danach absolute Meßwerte für die Helligkeit.

Bei Einsatz eines FG-32 mit S-Video Option werden Chrominanzsignale unabhängig vom Luminanzkanal entsprechend den in dieser Dialogbox getroffenen Einstellungen äquivalent geregelt.

Alle Einstellungen zu den horizontalen Synchronimpulsen (Horizontal, Referenz) sind ausschließlich für an den FG-32 ansteckbare Erweiterungen von Bedeutung.

Auch wenn für Standardvideoquellen eine Ausgangsspannung von 1 Volt an einem Abschlußwiderstand von 75 Ohm vorgeschrieben wird, kann man in der Praxis von zum Teil erheblichen Abweichungen von diesem Wert ausgehen. Es gibt zahlreiche Videokameras, die ganz auf eine Verstärkungsregelung verzichten, oder bei denen nur ein unzureichender Helligkeitsbereich abgedeckt wird. Die Verstärkungsregelung des FG-32 deckt einen weiten Eingangsspannungsbereich ab. Für die Verstärkungsregelung an Videosignalen reichen einfache Lösungen nicht aus. Eine einfache Regelung, die das Videosignal auf einen einheitlichen Spannungsbereich verstärkt oder dämpft, würde auch den Wertebereich der im Videosignal befindlichen Synchronsignale ändern. Außerdem ist es für Videoquellen typisch, dass sich die Grauwertverteilung der Helligkeitskomponente ständig entsprechend dem Bildinhalt ändert. In einem Standard-Videosignal entspricht die maximal mögliche Helligkeit (etwa ein leuchtend weißes Objekt) einem Spannungswert von 1 Volt und die geringste Helligkeit (ein tief schwarzes Objekt) dem Spannungswert 0,21 Volt. Es besteht der berechtigte Anspruch an eine Verstärkungsregelung, dass ein völlig schwarzes Videobild, wie es etwa bei einer Überblendung zweier Filmszenen von einem Fernsehstudio gesendet wird, auch als schwarzes Bild digitalisiert wird. Für genau diesen Fall beinhaltet ein völlig normentsprechendes Videosignal mit einem Pegel von 1 Volt jedoch nur Spannungswerte von 0 bis 0,21 Volt. Diesem scheinbaren Widerspruch muß eine Verstärkungsregelung Rechnung tragen. Im professionellen Videobereich hat sich die auch beim FG-32 realisierte Lösung durchgesetzt. Betrachtet man eine Fernsehzeile eines Videosignals, so findet man zeitlich vor und nach jedem horizontalen Synchronimpuls sogenannte Schwarzschultern. Diese Schwarzschultern haben eine bestimmte Dauer und treten periodisch vor und nach dem Bildinhalt tragenden Teil einer Zeile auf und haben die der Farbe schwarz entsprechende Spannung. Eine Schwarzschulter ist bei der Verstärkungsregelung des FG-32 die Referenz für die Farbe schwarz. In der Dialogbox kann die Lage der Schwarzschulter eines Videosignals durch die Schieberegler "Verstärkung" in weiten Grenzen zugeordnet werden. Mit der richtig gewählten Einstellung können selbst abnorme Videoquellen korrekt geregelt werden.


Luminanz

Dieser Dialog enthält Elemente, die die Auswertung der Helligkeitskomponente im Videosignal beeinflussen.

In 8 Schritten können Laufzeitunterschiede im Luminanzanteil durch die Einstellung der Luminanz Verzögerung ausgeglichen werden.

Für ein digitales Bandpassfilter kann in jeweils 4 Schritten die Bandpass Apertur und der Bandpass Schwellwert gesetzt werden. Dieses Filter verdient auch Beachtung bei der Digitalisierung von Grauwert - Videosignalen die zu Meßzwecken ausgewertet werden sollen. Zur vollständigen Ausnutzung der 256 stufigen Grauwertscala im 8 - Bit - Grauwert - Mode des FG-32 dient die Bandpass Apertur. Falsche Einstellungen dieses Filters bewirken periodische Sprünge in der Grauwertverteilung.

Mit den drei Schiebereglern im unteren Bereich des Dialogs könenn Helligkeit, Kontrast und Sättigung des zu digitalisierenden Videosignales beeinflußt werden.


Chrominanz

Der Chrominanz-Dialog beinhaltet verschiedene Komponenten zur Beeinflussung des Farbkanals.

Der Farbzwang-Schalter kann den Framegrabber zwingen, in jedem Fall einen Farbträger auszuwerten. Diese Funktion ist normalerweise nicht aktiviert. In diesem Fall sind die später beschriebenen Farbschalter ein automatisches Kriterium, ob die Signaldekodierung farbig oder schwarz/weiß erfolgt.

Bei verrauschtem Farbträger kann eine Verbesserung durch Einschalten des Chroma Prefilters erreicht werden.

Für Grauwertsignale kann der Farbkanal passiviert werden, indem der Schalter CVBS Chroma aus aktiviert wird.

Das Editierfeld Chrominanzverzögerung erlaubt den Abgleich der Laufzeitunterschiede zwischen Luminanz und Chrominanzkanal.

Das Editierfeld Farbpegel ermöglicht eine Anpassung des Farbpegels durch die Skalierung der digitalen Farbinformationen.

Das Editierfeld Phase beeinflußt die Farbsättigung des Farbanteils.

Die Videostandards unterscheiden sich hinsichtlich der Wirkung dieses Parameters, gegebenenfalls können jedoch Mängel der Videoquelle oder der Einfluß langer Kabellängen korrigiert werden. Für den Fall, dass eine Videoquelle zum Einsatz kommt, bei der die Phasenlage des Chrominanzsignals von normgerechten Videosignalen abweicht, kann somit der Phasenwert von -180 bis 179 geändert werden. Den Phasenwerten 0 bis 179 entsprechen die Eingaben von 0 bis 127 und den Phasenwerten -180 bis -1,4 entsprechen Eingaben von 128 bis 255.

Bei ausgeschaltetem Farbzwangschalter entscheidet sowohl für CVBS- als auch für S-Video-Signale die Schaltschwelle darüber, ob ein Farbträger ausgewertet werden soll. In 256 Stufen läßt sich die Ansprechschwelle getrennt für PAL und SECAM einstellen. Der einstellbare Wertebereich ist so gewählt, dass bei rauscharmen Signalen das Vorhandensein eines Farbträgers automatisch erkannt werden kann. Zur Abschaltung der Farbe bei vorhandenem Farbträger sind diese Parameter nicht geeignet. In diesem Fall ist der Schalter CVBS Chroma aus zu setzen. In der FG-32 Betriebsart zur Digitalisierung von 8 - Bit -Grauwerten muß keine Einflußname auf den Chrominanzkanal genommen werden, weil die Hardware dann nur den Luminanzteil zur Digitalisierung auswertet.

Die Farbschwellen, die für die Farbdekodierung des PAL- und SECAM-Standards erforderlich sind, lassen sich für den jeweiligen Farbstandard vorgeben und sind hier nur zur Vollständigkeit aufgeführt.

Der Schalter Secam erlaubt die Umschaltung in den SECAM Farbstandard. Dies ist erforderlich, wenn eine Videoquelle im SECAM Farbstandard eingesetzt wird.

Der cross color Effekt, der im SECAM Farbstandard auftritt, kann durch Einschaltung des SECAM Cross Color Filters gemindert werden.

Auch mit der Gruppe Mittenfrequenz lassen sich derartige Effekte, wenn erforderlich beeinflussen. Die Charakteristik eines Filters zur Abtrennung des Farbträgers aus CVBS Signalen ist damit in 4 Stufen einstellbar.