ฉันสงสัยอยู่เสมอว่าเส้นลวดเพียงเส้นเดียว (สัญญาณและพื้นดิน) สามารถทำให้ภาพสีทั้งหมดปรากฏบนหน้าจอที่เต็มไปด้วยพิกเซลนับพัน สัญญาณเหล่านี้ทำงานจริงและลักษณะใดที่ทำให้รายการทีวีต่างกัน?
ฉันสงสัยอยู่เสมอว่าเส้นลวดเพียงเส้นเดียว (สัญญาณและพื้นดิน) สามารถทำให้ภาพสีทั้งหมดปรากฏบนหน้าจอที่เต็มไปด้วยพิกเซลนับพัน สัญญาณเหล่านี้ทำงานจริงและลักษณะใดที่ทำให้รายการทีวีต่างกัน?
คำตอบ:
ฉันเคยทำงานกับพานาโซนิคในระบบความบันเทิงบนเครื่องบินของพวกเขาดังนั้นฉันจึงรู้อะไรบางอย่างเกี่ยวกับเรื่องนี้ คำอธิบายนี้จะไม่ถูกต้องทางเทคนิค 100% (การตั้งชื่อบางอย่างอาจเป็นบิต) แต่ฉันพยายามที่จะเขียนมันเพื่อให้ทุกคนสามารถเข้าใจได้ หวังว่าคำอธิบายนี้จะช่วย ...
"เวทย์มนตร์" ที่อยู่ด้านหลังอาจเป็นการรวมกันของสิ่งต่อไปนี้: แอมพลิจูดสัญญาณความถี่และการมอดูเลต ทีวีและสัญญาณประเภทต่าง ๆ ทำงานแตกต่างกัน นี่คือเหตุผลที่ทีวีเก่าต้องมีกล่องแปลงเพื่อยอมรับสัญญาณดิจิตอลใหม่หากพวกเขามีเครื่องรับสัญญาณอนาล็อกเท่านั้น แต่นี่เป็นเพียงการอธิบายวิธีการนำเสนอข้อมูลในสัญญาณ โดยทั่วไปข้อมูลสีของแต่ละพิกเซลจะถูกส่งไปยังรายการทีวีต่อบรรทัดพิกเซลต่อพิกเซลและทีวีจะรีเฟรชหน้าจอหลายครั้งต่อวินาทีด้วยข้อมูลใหม่ แม้ว่าวิดีโอนั้นเป็นเพียงภาพนิ่งจำนวนมากที่ได้รับการอัพเดตบนหน้าจอ แต่มันก็เปลี่ยนเร็วพอที่เราจะรับรู้ว่ามันเคลื่อนไหวดังนั้นคำเก่า "ภาพเคลื่อนไหว"
ลองดูที่ปกติ "บาร์สี" สัญญาณที่ใช้ในการทดสอบระบบวิดีโอจากวิกิพีเดีย
รูปภาพนั้นแบ่งออกเป็น "เส้น" ของพิกเซล หน้าจอทุกหน้ามีคอลัมน์จำนวนมากและหลายบรรทัดรวมกันเป็นความละเอียดหน้าจอทั้งหมด แต่ละสีในภาพนี้กระจายไปทั่วพิกเซลจำนวนมากในบรรทัดเดียวกัน ออสซิลโลสโคปที่มาพร้อมกับสัญญาณช่วยอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่ (ภาพนี้มาจากTektronix ):
ภาพนี้แสดงข้อมูลพิกเซลสองบรรทัด แต่ละบรรทัดเริ่มต้นด้วย "sync pulse" เพื่อจัดแนวหน้าจอและสัญญาณ พัลส์นี้ (ส่วนที่เป็นลบของรูปคลื่น) ตามด้วยข้อมูลสำหรับแต่ละพิกเซลของเส้น นี่คือวิดีโออะนาล็อกจริง ๆ แล้วข้อมูลพิกเซลจะแสดงด้วยแอมพลิจูดและเฟสของสัญญาณ คุณสามารถเห็นสีต่างๆเป็นแรงดันไฟฟ้าอะนาล็อกที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและต่ำสุดที่ต่างกัน เมื่อหนึ่งบรรทัดเสร็จสิ้นการซิงค์อีกครั้งจะส่งสัญญาณการเริ่มต้นของบรรทัดถัดไป สัญญาณวิดีโอและหน้าจอต้องมีความละเอียดที่ตรงกัน (จำนวนพิกเซลต่อบรรทัด) หากมีข้อมูลเพิ่มเติมมันจะถูกทิ้ง หากมีข้อมูลไม่เพียงพอพิกเซลจะแบ่งปันข้อมูล (ทำให้บล็อกรูปภาพ)
ขอขอบคุณที่พีท Bสำหรับการกล่าวขวัญนี้:
ในการชี้แจงรายละเอียดเล็กน้อยเกี่ยวกับสัญญาณสีความสว่าง (ความสว่าง) ของพิกเซลจะถูกกำหนดโดยความกว้างของสัญญาณ ในขณะที่ chrominance (hue) ถูกกำหนดโดยเฟสของสัญญาณ sub-carrier
สัญญาณดิจิตอลมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในสัญญาณที่เป็นทั้ง HI หรือ LO ค่าของ HI สามารถแตกต่างกันระหว่างระบบ มีหลายวิธีที่ใช้งานได้ บางครั้งจำนวนบิตของข้อมูลที่รู้จักกันเป็นแพ็กเก็ตที่มีข้อมูลพิกเซลทั้งหมด (คล้ายกับการสื่อสารเครือข่าย) อีกวิธีหนึ่งคือการตั้งเวลาให้สัญญาณเป็นเวลานานและ HI นานแค่ไหนที่ LO จะแสดงค่าพิกเซลที่แตกต่างกัน นี่เป็นวิธีการทำงานของรีโมทคอนโทรล IR TV แม้ว่าพวกเขาจะส่ง "รหัสควบคุม" แทนที่จะเป็นข้อมูลพิกเซล
อย่างที่คุณจินตนาการได้ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก มีการอัปเดตทีวีทั่วไปในสหรัฐอเมริกา (รีเฟรชหน้าจอ) 60 ครั้งต่อวินาที (60Hz) หรือ 30Hz สำหรับวิดีโอแบบอินเทอร์เลซ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วทีวีที่ทันสมัยและ HD จะรีเฟรชบ่อยขึ้น (มากกว่า 240Hz) อัตราการรีเฟรชนี้หมายความว่าทุกพิกเซลในหน้าจอทั้งหมดได้รับการอัปเดตหลายครั้งต่อวินาที ยิ่งมีการรีเฟรชมากขึ้นรายละเอียดจะมีอยู่ในภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีภาพเคลื่อนไหวเร็วจำนวนมากในวิดีโอ (เช่นลำดับการไล่ล่า)
ช่องทีวีที่แตกต่างกัน (AIR หรือเคเบิล) ถูกส่งไปยังทีวีในวิธีเดียวกันเพียงแค่ใช้ความถี่พื้นฐานที่แตกต่างกัน ทีวีจูนเนอร์จะเลือกหนึ่งในความถี่พื้นฐานเหล่านี้เพื่อแสดง (เลือกช่อง) และจะอัปเดตพิกเซลตามความถี่ที่มอดูเลตภายในตัวยึดฐาน ความถี่ที่แสดงข้อมูลสีพิกเซลนั้นเร็วกว่าอัตราการรีเฟรชที่เกิดขึ้นจริงอย่างมากเพราะข้อมูลพิกเซลแต่ละตัวต้องได้รับการอัปเดตหลายครั้งต่อวินาทีและมีอย่างที่คุณพูดพิกเซลหลายพันพิกเซล
เนื่องจากมนุษย์เพียงได้ยินเสียงในช่วงคลื่นความถี่ 20Hz ถึง 20kHz ข้อมูลเสียงจึงสามารถเพิ่มลงในสัญญาณที่อยู่ด้านบนของวิดีโอและกรองออกจากทีวีได้อย่างง่ายดายแม้ว่าสำหรับ "เสียงความละเอียดสูง" สัญญาณเสียงจะถูกส่งผ่าน สายแยกไปยังทีวีเพื่อให้พอดีกับข้อมูลทั้งหมด
เพื่อที่จะเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นคุณต้องเข้าใจความถี่สัญญาณแอมพลิจูดการแบ่งเวลาการมอดูเลตและการวิเคราะห์สเปกตรัม แต่ฉันหวังว่ามันจะอธิบายบางอย่าง ...
มาตรฐานทีวีอะนาล็อกทั้งหมด (NTSC, PAL, SECAM ฯลฯ ) มีการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับการผสมผสานมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งเวลาอย่างระมัดระวัง (ซิงค์และข้อมูลวิดีโอ) และมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งส่วนความถี่ (ความสว่างโครมาและเสียง)
โดยมีรายละเอียดที่เกี่ยวข้องเกินไปที่จะได้รับในที่นี่ แต่มีการอ้างอิงที่ดีมากในเว็บที่เริ่มต้นด้วยบทความวิกิพีเดียNTSC