Słowo kluczowe: mpeg


1 listopada 2009 (niedziela), 20:00:00

Analogowo i cyfrowo

  1. Próbowałem nie dawno zrozumieć jako kodowany jest stereofoniczny dźwięk w telewizji analogowej. Było trudno. Aby do tego podejść musiałem najpierw przypomnieć sobie jak działa kodowanie stereo w zwykłej radiofonii FM, jak działa coś, co wymyślono pod koniec lat 60-tych, w czasach, gdy elektronika analogowa, dzięki tranzystorom i pierwszym układom scalonym świętowała triumfy.
  2. A więc jak działa kodowanie stereo w radiofonii FM? Prosto:
    • Sygnał sumy dwóch kanałów P+L moduluje częstotliwość fali nośnej - znaczy się ta suma też moduluje, bo jak się okaże poniżej nie tylko suma.
    • Kanał lewy L (wiadomo, lewica) odwraca się w fazie tworząc -L aby po zsumowaniu P+(-L) mieć sygnał różnicowy P-L.
    • Sygnał różnicy P-L moduluje częstotliwościowo podnośną falę 38kHz (technologia sprawdzona w telekomunikacji).
    • Aby było weselej (bo innego wytłumaczenia nie znam) tą podnośną całkowicie się wytłumia w dobrym filtrze.
    • A to dodaje się sygnał pilota 19kHz, który jest połową częstotliwości podnośnej, co ważne - dokładną połową a więc zgodną w fazie.
    • Teraz to co wyjdzie z tej modulacji, wycinania i dodawania dodaje się do tego sygnału sumy P+L co nim się moduluje fale nośną.

    Proste? Tak.

  3. Aby to rozszyfrować, bo przecież na wyjściu chcemy mieć w dwóch głośnikach P-kanał prawy i L-kanał lewy trzeba nieco się pomęczyć. Ale po kolei:
    • to co wychodzi z demodulatora FM przepuszcza się przez filtr dolnoprzepustowy 15kHz i mamy sygnał sumy P+L. To ważne, bo wszystkie radia monofonicznie będą sobie dobrze działały jako monofoniczne odbierając sygnał stereofoniczny.
    • to z demodulatora przepuszczamy też przez filtr 19kHz aby uzyskać pilota. I teraz metody są dwie.
      • Metoda tania to przefiltrować to 38kHz i wzmocnić licząc, że na pewno jakaś (dokładnie druga) harmoniczna się tam na nieliniowości wzmacniaczy pojawiła.
      • Metoda droga to zbudować generator 38kHz sterowany napięciowo, podzielić częstotliwość wyjściową przez 2 a to co wejdzie porównać fazowo z wyfiltrowanym pilotem i napięciem obrazującym różnicę faz sterować generator. To coś nazywa się pętlą synchronizacji fazowej - z angielska PLL.
    • Tak czy inaczej w efekcie mamy odtworzony sygnał 38kHz, którego dodaje się do tego co wcześniej przefiltrowano górnoprzepustowo (powyżej 20kHz) uzyskują podnośną zmodulowaną FM sygnałem P-L.
    • To przepuszcza się prze demodulator FM i mamy sygnał różnicy P-L w co bardzo trudno mi uwierzyć.
    • Teraz już tylko wystarczy ten sygnał różnicowy odwrócić w fazie aby mieć L-P i zrobić proste sumowanie sygnałów bo przecież:

      P = 1/2 ( (P+L) + (P-L) )
      L = 1/2 ( (P+L) - (P-L) )

    Jak widać, da się rozkodować to co się wcześniej zakodowało.

  4. A teraz jak to działa w telewizji? Na początku powtórzono tą samą sztuczkę, tylko zamiast 38kHz (bo w radiofonii FM jest ciasno i wszystko musi się zmieścić w kanale 300kHz) zrobiono podnośną 242kHz i zadziałało. Ale słabo więc wymyślili Nicam.
  5. Nicam to pomysł epoki przejściowej wczesnych lat 80-tych. Inżynierów już kusiła cyfrówka, już wymyślili PCM i CD, już nieśmiało wdrażano te technologię, ale nie było odważnych aby powiedzieć stop - wywalamy świat analogowy na śmietnik. W Nicam'ie widać ten brak odwagi, widać, że obowiązujące myślenie to myślenie skupiające się na cyfrowym sygnale jako czymś lepszym niż sygnał analogowy. Cóż się dziwić - wszak tą cyfryzację robili elektronicy a nie informatycy, a zadaniem elektroników było właśnie przetwarzanie sygnałów. Elektronicy wierzyli w cyfrowe przetwarzanie, potrafili zaprojektować maszynę skończoną ale już cyfrowej komunikacji pomiędzy dowolnymi procesami wyobrazić sobie w swych ograniczonych do TTL umysłach nie mogli. Musieli pojawić się informatycy, z procesorami typu 8008, 8080 i Z-80, które niby skończone, ale już prawie myślą.

    A Nicam - no cóż - jest więc kawałkami analogowy (bo musi być kompatybilny), coś tam się do tego analoga dorzuca jako strumień danych, a w tym strumieniu jest kanał lewe i kanał prawy - ale tylko kanał lewi i kanał prawy, czyli podejście jakie dziś, w czasach komputerów jest nie do pomyślenia.

    Po prostu Nicam to norma opisująca sygnał - a nie protokół. Bardzo podobne podejście występuje w płytach CD i co ciekawsze, DVD i BlueRay nie za bardzo się od tego podejścia uwolniło.

  6. Dziś, jak łatwo komuś kto czuje internet wytłumaczyć, że w strumieniu TS lecący z transpondera (albo w multipleksa, jak ktoś bardziej po ziemi chodzi) dokłada się jeden dodatkowy strumień elementarny z takim to a takim PIDem, opisanym w jakimś PMT. Jak łatwo do takiego strumienia TS dołożyć kolejny strumień, powiedzmy danych, np. treść (nie sygnał) stron teletekstu, dane dla EPG, jakieś metadane opisujące program telewizyjny. Nie tylko łatwo komuś wytłumaczyć ale łatwo to zaimplementować, bo na końcu takiego tory transmisyjnego nie jest wyrzeźbiona przez elektroników twarda elektronika, ale dość uniwersalna maszyna, gotowa przeprogramować się na podstawie właśnie tych nadchodzących danych (w tym momencie staje się ona maszyną prawie nieskończoną). I tak Turing wygrał z Shanonem jego własną bronią - wszystko może być cyfrowe.
  7. I niby mi tej elektroniki żal. Aby go sobie nieco utulić, w dniu 1 listopada pooglądałem nieco stare schematy ZK-145, Amator Stereo, radio Dominika (tylko długie i średnie), radiomagnetofon Jola, telewizor Neptun 114. Coś pięknego. W nowszych MK-145 nawet był układ scalony UL-1497 pracujący jako wzmacniacz końcowy mocy.

    I niby mi żal - ale wszystko co jest cyfrowe i czego się na co dzień dotykam ma w sobie dużo ten zwykłej, analogowej elektroniki i to pracującej w ekstremalnych warunkach. Ot, taki procek w laptopie co to 1,8GHz na sekundę jest taktowany. Przecież długość fali o takiej częstotliwości to kilka centymetrów - jak sprawić aby sygnał zegara szedł tą ścieżką i nie przeskoczył na inną? Elektronik potrafi! A jak zdemodulować sygnał modulowany na 2,4GHz używanym w WiFi? Mój domowej roboty miernik częstotliwości (na TTLach) wywalał się na 2MHz a tu, pod palcami mam urządzenie, które taki sygnał nie tylko obrabia, ale też dopasowuje charakterystykę anteny umieszczonej w klapie laptopa aby nic nie dyndało. Elektronik potrafi!

  8. Bardzo postępowa notka mi wyszła - jak na 1 listopada to aż dziwne.

Kategorie: elektronika, informatyka, iptv, _blog


Słowa kluczowe: stereo, nicam, pll, hi-fi, fm, radio, radiofonia, telewizja, tv, ts, mpeg


Komentarze: (2)

image25, October 8, 2010 19:00 Skomentuj komentarz


Sygnałem R-P moduluje się w amplitudzie(modulacja AM-SC) podnośną 38 KHz.
Pozdrawiam

w34, December 20, 2014 17:10 Skomentuj komentarz


Typowe przepływności PCM:
- telefonia 8 bitów * 8kHz = 64kb/s
- CD audio 14 bitów * 44,1kHz = 617,4kb/s
przy czym w powyższym kb/s znaczy 1000b/s.

Aby zapisać godzinę rozmowy telefonicznej potrzeba:
64000b/s*60s/m*60m/h /1024/1024 = 25,46MB

Aby zapisać godzinny koncert w stereo (bez ramkowania)
44100*14*2*60*60/8/1024/1024 = 530MB czyli dysk CD

No tak. To się zgadza.
Skomentuj notkę
21 września 2009 (poniedziałek), 11:15:15

Dwie kultury IT w TV

Od pewnego czasu obserwuję zderzenie dwóch kultur informatycznych programujących urządzenia telewizyjne. Trudno mi to jeszcze uchwycić ale może uda się wyłapać kilka przeciwności.

Ta tabela będzie jeszcze długo otwarta:

Opisywane zagadnienieKultura pierwszaKultura druga
największy problem informatyczny. przetwarzanie sygnałów w czasie rzeczywistym. programowanie usług w architekturze klient-serwer.
myślenie o kodekach H.264/AVC, MPEG-2, DD divix i xvid, mp3
języki programowania C, C+, czasem asembler jak potrzeba, czasem mikrokod java, php, flash, C#, C++, C
usługa, którą można się szczycić EPG, VOD Media Center, serwisy flashowe
myślenie o ramkowaniu i multipleksacji PID, SID, PMT, PAT, Transport Stream AVI, MOV a tak w ogóle to po co multipleksować!
środowisko programistyczne MHP, czasem Linux ale bez zrozumienia. Linux, Windows albo lepiej Windows Media Center. W najgorszym przypadku Web browser z Javą
synonimy transmisji sygnał, TS, QAM, DVB-C, DVB-T, DVB-S, broadcast (rozumiany jako nadawanie) łącze, sieć, HTTP, RSTP, IP over 802, multicast
fizyczny drucik lokalny BNC a na nim SDI Cat 5, 5e lub 6 a na nim 1000Base-TX zgodny z IEEE-802
fizyczny drucik daleki satelita, no chyba, że światłowód wszystko po IP, czasem z MPLS ale po co
synonim doskonałej łączności 3Gb/s 1GE, 10GE, czasem lambda 10GE
co robić jak jakiejś danej brakuje? poczekać aż zostanie dosłana, pracować na poprzednich danych zapytać serwera o brakujące dane
jak się wymyśli fajny kawałek kodu to należy ... utajnić, zaprzysiąc pracowników, opatentować zrobić z tego open source
standaryzacja IEC, MPEG RFC
impreza branżowa IBC Cebit

Kategorie: zawodowe, iptv, telewizja, _blog


Słowa kluczowe: iptv, mpeg, ts, mhp, dvb


Komentarze: (5)

anonim, September 21, 2009 11:49 Skomentuj komentarz


- kreacja
- zarządzanie
- dostarczanie

mauser, September 24, 2009 19:08 Skomentuj komentarz


rewelacyjne zestawienie!
wydaje mi się, że uchwyciłeś sedno w tej prostej tabelce
teraz wystarczy zadać sobie pytanie:
która z tych kultur jest ta "wysoka", a która ta "niska"?
a jak już padnie odpowiedź - zastanowić się, czy jak zwykle, zgodnie z regułami homogenizacji, w konfrontacji tych kultur przetrwa ta "niska" kosztem "wysokiej"?

w34, September 24, 2009 20:25 Skomentuj komentarz


Ja jestem zwolennikiem teorii Malinowskiego, że nie ma kultur wyższych i niższych (patrz: notka o kulturach) a więc masz rację - będzie się stykać, mieszać, łączyć, przenikać, pożerać, zmieniać, rodzić i umierać ale wartościować na niższą i wyższą (w domyśle lepszą i gorszą) to raczej nie potrafię. Od wartościowania to jest Pan Bóg a nie człowiek.

On ocenia sprowadzając nasze wielowymiarowe życie, również w sferze wielowymiarowych kultur programistycznych (o wyższości PHP na Perlem i Windowsów na Linuxem) do jednego wektora dobra i zła, posłuszeństwa i buntu przeciwko niemu. Nie mnie oceniać...

joozek, September 26, 2009 20:47 Skomentuj komentarz


Ja tam nie mam takich obserwacji... ale może za mało obserwuje?

lukpiot, November 28, 2010 02:38 Skomentuj komentarz


genialne! wpasowuję się dokładnie w jedną z tych kultur. Tyle, że to niekoniecznie o IT w TV, a o IT w (tele)komunikacji,
Skomentuj notkę
25 maja 2009 (poniedziałek), 17:23:23

MP3

MP3 oznacza mniej więcej tyle co protokół zapisu dźwięku (audio) w warstwie sieciowej (Layer 3) zapisany w pakiecie norm MPEG-1 lub MPEG-2 opisujących metody kompresji i przesyłania cyfrowego obrazu telewizyjnego. W nowszym pakiecie norm określanym jako MPEG-4 (a nawet jeszcze nowszym, choć może nie nowszym a tylko bardzie znormalizowanym - H.264) ten sam protokół pozostał praktycznie bez zmian - a więc mp3 mogło by sobie funkcjonować jak funkcjonowało.

Niektórzy twierdzą, że MP3 to jednak Layer 2 (http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-1_Audio_Layer_II) czym wprowadzają mnie w zakłopotanie.

Mogło by - ale marketingowcy w swojej pracy i w swoim zakłamywaniu rzeczywistości muszą wykorzystać przewagę cyfry 4 nad cyfrą 3, bo przecież odtwarzacze audio mp4 lepiej się będą sprzedawać niż odtwarzacze mp3. Chaos informacyjny dla przeciętnego użytkownika pogłębia jeszcze to, że odtwarzacze wideo (te z okienkiem) rzeczywiście pracują z MPEG-4.

A piszę o tym dlatego, bo kilka dni temu moja znajoma dentystka kupiła sobie nie przepłacając odtwarzać mp3 odtwarzający również mp4 - a dziś (mimo iż Paweł tłumaczył mi to w 1996 roku) zrozumiałem tą cyfrę 3 w mp3 i stwierdziłem, że rzeczywiście jest to warstwa 3 (Layer-3) czyli protokół sieciowy położony na multipleksowanym protokole transmisyjnym (ts, Transport Stream to Layer-2).


Kategorie: zawodowe, zabawa w słowa, _blog


Słowa kluczowe: mpeg, mpg, mp3, mp4, audio, wideo, video, ts, transport stream


Komentarze: (0)

Skomentuj notkę
24 kwietnia 2009 (piątek), 21:28:28

Profile i levele MPEGa

Jak przygotowywać materiał do systemów PlayOutowych i pod VOD opisano tu:
http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-2#Video_profiles_and_levels

Warto wiedzieć, ze na Motoroli VIP-1910-9 działają takie profile i levele:
#1. MPEG2 do MP@HL
#2. H.264 do HP@L4.1

A SoftClient Latensa:
Container formats:
• MPEG2-TS
Codecs:
• MPEG2 Video decoder, Main Profile@ML
• H.264 (MPEG4 part 10), Main Profile@L3.1

Ku pamięci - MPEG w TS pakuje się w IP zgodnie z ISO/IEC 13838-1.


Kategorie: iptv, _blog


Słowa kluczowe: iptv, profiles, levels, mpeg


Komentarze: (5)

anonim, May 29, 2009 11:37 Skomentuj komentarz


Program SD to coś koło 5Mb/s, program HD to coś koło 10Mb/s. Policzmy więc przestrzenie dyskowe dla HD.

10Mb/s to przez godzinę poleci 10Mb/s * 3600s/h = 36000Mb/h

36000Mb/h to 3600MB/h czyli 3,6GB/h, przyjmijmy 4GB/h

czyli na dysku 1TB wsadzę spokojnie 250 godzin materiały HD.

To mi się podoba!

anonim, May 30, 2009 12:22 Skomentuj komentarz


To jest prawda dla emisji, ale na wejściu PlayOuta materiały są w większym bitracie - daje się tam 20, 25 a nawet i 50Mb/s.

Tak więc 1TB starczy na 50 godzin, a to jest mało aby czuć się dobrze.

anonim, May 30, 2009 12:24 Skomentuj komentarz


Szpiegowanie dla KRRiTV:

Miesiąc ma 31 dni, po 24 godziny to jest około 744 godzin.

Przyjmując 3,6GB/h na godzinę potrzeba 2678,4GB czyli 2,6GB jak nic.

anonim, May 30, 2009 13:21 Skomentuj komentarz


Ramka I to w zasadzie JPEG, a plik jpg z obrazkiem, 1920*1080 ma mniej więcej od 400KB do 1,5MB i nie chce mieć mniej (przyjmę do obliczeń 1MB).

Kanał HD zrobiony w całości z ramek I przesyłanych 25 razy na sekundę to:

1MB * 25fps = 25MB/s czyli około 250Mb/s

Czyli wprowadzenie ramek różnicowych (a więc kompresji w czasie, bo JPEG działa tylko w przestrzeni), które prowadza kanały HD do przepływności 20 razy mniejszej (około 12Mb/s) naprawdę wiele daje. Marek H. ma racje mówiąc, że właśnie w kierunku analizy w funkcji czasu będą rozwijać się normy MPEG-4.

No dobrze - a teraz planszówka: Skoro ramka I powinna się pojawiać co mniej więcej 12 ramek to dla kanału planszowego, gdzie nic się nie rusza, co 12 ramek dajemy I, a potem prawie puste B i P to pasmo potrzebne na ten kanał wynosi:

1MB * 25fps/12 = 2MB/s = 20Mb/s, czyli dalej duuuuuużo.

Chyba w planszówkach należy mocniej kompresować te slajdy - ale wtedy wyłażą te zabarwienia.

anonim, June 1, 2009 18:58 Skomentuj komentarz


telewizja klamie jak nasz tata mamie

Skomentuj notkę

Disclaimers :-) bo w stopce coś wyglądającego mądrze można napisać. Wszystkie powyższe notatki są moim © wymysłem i jako takie związane są ze mną. Ale są też materiały obce, które tu przechowuję lub cytuje ze względu na ich dobrą jakość, na inspiracje, bądź ilustracje prezentowanego lub omawianego tematu. Jeżeli coś narusza czyjeś prawa - proszę o sygnał abym mógł czym prędzej naprawić błąd i naruszeń zaniechać.