Mesures sur signal video numérique composantes Romain Matuszak, Clément Follet
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1 Mesures sur signal video numérique composantes Romain Matuszak, Clément Follet Mai 2008
2 Table des matières 1 Modes de visualisation des signaux composantes : Waveform/Parade Vector/Lightning Diamond/Arrowhead Bowtie Constitution d'une image numérique 625l-50Hz Niveaux de quantication Composition de l'image numérique Mesures du temps de propagation Mesures pratiques (jitter mode) Longueur critique de câble
3 Chapitre 1 Modes de visualisation des signaux composantes : A chage d'une mire de barres 75%. 1.1 Waveform/Parade Mode RGB : (a) Rouge (b) Vert (c) Bleu (d) Y (e) Cb (f) Cr Mode YCbCr Amplitudes : 2
4 1.2. VECTOR/LIGHTNING CHAPITRE 1. MODES DE VISUALISATION DES SIGNAUX COMPOSANTES : 1.2 Vector/Lightning (g) Vector (h) Lightning Le mode vector est l'équivalent de l'achage Vecteurscope en signal Analogique PAL. 3
5 1.3. DIAMOND/ARROWHEAD CHAPITRE 1. MODES DE VISUALISATION DES SIGNAUX COMPOSANTES : 1.3 Diamond/Arrowhead (i) Diamond - Mire de barres (j) Arrowhead - Mire de barres (k) Diamond - Bowtie (l) Arrowhead - Bowtie Les pointillés représentent les limites du signal à ne pas dépasser. Le premier signal (mire de barres 75%) est entièrement à l'intérieur du diamant, il est donc valide. Le second (Bowtie), dépasse les pointillés, il n'est pas valide. 1.4 Bowtie Ce mode d'a chage couplé au signal Bowtie permet de mesurer les retards et di érences de gain entre les composantes. Ce genre de défaut n'existe pas en numérique pur, mais apparaît dès que l'on insère un convertisseur numérique -> analogique, avec des câbles de longueurs di érentes sur chaque voie. 4
6 1.4. BOWTIE CHAPITRE 1. MODES DE VISUALISATION DES SIGNAUX COMPOSANTES : (m) Bowtie Selon les diérences de longueur, le noeud papillon (bowtie) est décalé à droite ou à gauche. 5
7 Chapitre 2 Constitution d'une image numérique 625l-50Hz 2.1 Niveaux de quantication Il s'agit d'un codage sur 10 bits. Pour chaque couleur de la mire, on peut mesurer les valeurs décimales suivantes, converties d'après les valeurs binaires lues : Couleur Y Cb Cr Blanc jaune cyan vert magenta rouge bleu noir Les valeurs numériques précédentes correspondent aux niveaux (tensions) suivantes : Valeur décimale Tension (V) Valeur Tension Composition de l'image numérique On travaille désormais sur un échantillon numérique, séléctionné grace au mode d'achage DATA + LINE SEL. 6
8 2.2. COMPOSITION DE L'IMAGE CHAPITRE NUMÉRIQUE 2. CONSTITUTION D'UNE IMAGE NUMÉRIQUE 625L-50HZ (n) (o) Grâce à ce mode, on peut entrer dans une analyse précise de chaque échantillon. On retrouve ainsi les échantillons qui codent les diérentes valeurs de couleurs mais aussi les symboles de suppression de trame, de début de ligne active, etc. En analysant les 625 lignes d'une image aux échantillons 1443 et 1727 on peut noter les valeurs hexadécimales suivantes : ligne XYZ de EAV (1443) XYZ de SAV (1727) Zone image 1 à 22 2D8 2AC Suppression trame 1 23 à Vidéo active 311 à 312 2D8 2AC Suppression trame à 335 3C4 3B0 suppresssion trame à C vidéo active 624 à 625 3C4 3B0 suppresion trame Le nombre de lignes actives est égal à ( )+(310-23)=574. Nombre d'échantillons de la ligne active = 1439 nombre d'échantillons des données auxiliaires = = 288 On peut aussi noter la présence aux lignes 5 et 318 de deux codes de correction d'erreur. 7
9 Chapitre 3 Mesures du temps de propagation En introduisant une longueur de cable beaucoup plus grande dans l'un des 3 signaux composantes, on peut mesurer un déphasage et donc calculer la longueur de cable correspondante. Pour un câble KX6, on a un retard de propagation de 4,53 ns/m. Un retard de 200 ns correspond donc à 200 4,53 45 mètres. Pour un KX8, le retard est de 5ns/m, 620 ns correspondent à une longueur de 124 mètres. 3.1 Mesures pratiques (jitter mode) Pour 3 cables diérents on mesure l'amplitude, le temps de montée et le jitter du signal reçu pour en déduire les atténuations : Cable Amplitude Temps de montée Jitter 2 mètres 0.73 V ns 0.2 ms 45 m 0.55 V 1.9 ms ns 126 m V 2.2 ns 1.6 ns On peut en déduire leur atténuation, en prenant pour référence le 1er cable (l=2m, atténuation = OdB) Atténuation du cable 2 = 20log( ) = 2.54dB Atténuation du cable 3 (KX8, 124m) = 20log( ) = 6dB 3.2 Longueur critique de câble En analogique, la perte d'information est proportionnelle à la distance parcourue par le signal. En numérique par contre, le signal est transmis dans son intégralité jusqu'à un certain seuil (fonction de la distance). Après ce seuil, il ne sera plus décodable, donc l'information ne passe plus du tout. Longueur Nb d'erreurs / minute Atténuation 2m 0 0 db 45m db 150m db 200m db 300m db 350m db 450m db 500m db A partir de ces mesures on peut calculer l'atténuation moyenne : 18 2, = 0, 035dB.m 1 ou encore 3,5 db tous les 100 mètres. On peut aussi tracer la courbe d'atténuation et du nombre d'erreurs décodées, qui nous donnera la limite théorique de longueur de cable. 8
10 3.2. LONGUEUR CRITIQUE DE CÂBLE CHAPITRE 3. MESURES DU TEMPS DE PROPAGATION On trouve ainsi une limite théorique proche de 350 mètres, en pratique on prendra tout de même une marge de quelques dizaines de mètres, ce qui ramène la limite à 300 mètres. 9
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