Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 6 (σελ. 285) – ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Θεωρία Γ΄ ΕΠΑΛ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Θεωρία Γ΄ ΕΠΑΛ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Θεωρία Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 6 (σελ. 285) – ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Θεωρία Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 6

Πλήρεις λύσεις και των δεκαεννέα ερωτήσεων του κεφαλαίου 6 — η ψηφιοποίηση του τηλεοπτικού σήματος, η συμπίεση του βίντεο σήματος με τους αλγορίθμους JPEG και MPEG, οι τυποποιήσεις ITU-R, SMPTE 125 M, SMPTE 259 M και IEEE 1394, η αρχή λειτουργίας των ψηφιακών εικονοληπτών, οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-1 έως D-6 και DV με το σήμα, τη δειγματοληψία και το μέσο εγγραφής του καθενός, καθώς και η γεννήτρια χαρακτήρων.

Ερώτηση 1 — Τα στάδια μετατροπής αναλογικού βίντεο σήματος σε ψηφιακό

Ερώτηση: ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ: 1. Ποια είναι τα στάδια μετατροπής αναλογικού βίντεο σήματος σε ψηφιακό.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 255): η κάμερα, μέσω του φωτοηλεκτρικού μετατροπέα (CCD), μετατρέπει την εικόνα, που σαρώνει σε σήμα εικόνας βίντεο. Το σήμα βίντεο, που δημιουργείται με τον τρόπο αυτό, είναι αναλογικό ηλεκτρικό σήμα. Το αναλογικό αυτό σήμα για να μετατραπεί σε ψηφιακό περνάει από τα ακόλουθα στάδια επεξεργασίας: Φιλτράρισμα, Δειγματοληψία, Κβαντοποίηση, και Κωδικοποίηση. Το φιλτράρισμα πραγματοποιείται από βαθυπερατό αναλογικό φίλτρο, ενώ τα υπόλοιπα στάδια εκτελούνται από κυκλώματα, που ονομάζονται μετατροπείς αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (DAC).
```
 ΑΝΑΛΟΓΙΚΟ ─► ΦΙΛΤΡΑΡΙΣΜΑ ─► ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ─► ΚΒΑΝΤΟΠΟΙΗΣΗ ─► ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ─► ΨΗΦΙΑΚΟ
            (βαθυπερατό     └──────── μετατροπέας A/D ────────────┘
             αναλογικό φίλτρο)
```
Η σημασία των μετατροπέων (σελ. 255): οι τεχνικές προδιαγραφές των μετατροπέων αυτών καθορίζουν σε σημαντικό βαθμό τις επιδόσεις των ψηφιακών συσκευών επεξεργασίας εικόνας. Η παραπομπή (σελ. 255): τα στάδια μετατροπής αναλογικού σήματος σε ψηφιακό αναπτύχθηκαν διεξοδικά στο τρίτο κεφάλαιο — εκεί: δειγματοληψία (λαμβάνουμε δείγματα της στάθμης του σήματος σε συγκεκριμένα σημεία της κλίμακας του χρόνου, σελ. 90), κβαντοποίηση (χωρίζουμε τη στάθμη του αναλογικού σήματος εισόδου σε περιοχές, σελ. 93) και κωδικοποίηση (αντιστοιχούμε σε κάθε τιμή δείγματος, ένα δυαδικό αριθμό, σελ. 94). Το πλαίσιο (σελ. 255): τα πλεονεκτήματα της ψηφιακής επεξεργασίας του σήματος εικόνας είναι πάρα πολλά και για το λόγο αυτό οι ψηφιακές συσκευές επεξεργασίας σήματος εικόνας κατακτούν συνεχώς έδαφος στην αγορά και εκτοπίζουν τις αντίστοιχες αναλογικές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το αναλογικό βίντεο σήμα, το οποίο παράγει η κάμερα μέσω του φωτοηλεκτρικού μετατροπέα, για να μετατραπεί σε ψηφιακό περνάει από τέσσερα στάδια επεξεργασίας: το φιλτράρισμα, τη δειγματοληψία, την κβαντοποίηση και την κωδικοποίηση. Το φιλτράρισμα πραγματοποιείται από βαθυπερατό αναλογικό φίλτρο, ενώ τα υπόλοιπα στάδια εκτελούνται από τους μετατροπείς αναλογικού σήματος σε ψηφιακό. Με τη δειγματοληψία λαμβάνονται δείγματα της στάθμης του σήματος σε συγκεκριμένα σημεία της κλίμακας του χρόνου, με την κβαντοποίηση χωρίζεται η στάθμη σε περιοχές και σε κάθε δείγμα αντιστοιχείται μία τιμή στάθμης, και με την κωδικοποίηση αντιστοιχείται σε κάθε τιμή δείγματος ένας δυαδικός αριθμός. Οι τεχνικές προδιαγραφές των μετατροπέων αυτών καθορίζουν σε σημαντικό βαθμό τις επιδόσεις των ψηφιακών συσκευών επεξεργασίας εικόνας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Γιατί γίνεται συμπίεση του ψηφιακού βίντεο σήματος

Ερώτηση: 2. Για ποιους λόγους πραγματοποιείται συμπίεση του ψηφιακού βίντεο σήματος

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 256): η μετατροπή του αναλογικού βίντεο σήματος σε ψηφιακό δημιουργεί μεγάλη ποσότητα ψηφιακών δεδομένων, τα οποία είναι δύσκολο να αποθηκευθούν και να μεταδοθούν με οικονομικό τρόπο. Για τη λύση του προβλήματος αυτού, χρησιμοποιούνται αλγόριθμοι συμπίεσης, οι οποίοι μειώνουν το ρυθμό δεδομένων του ψηφιακού βίντεο σήματος.

Λόγος
δύσκολη οικονομική αποθήκευση της μεγάλης ποσότητας δεδομένων
δύσκολη οικονομική μετάδοση των δεδομένων

Πάνω σε τι στηρίζεται η συμπίεση (σελ. 256): οι αλγόριθμοι αυτοί βασίζονται στον περιορισμό των πληροφοριών, που πλεονάζουν και εκείνων, που δεν διακρίνονται στην εικόνα.

Πληροφορίες	Γιατί πλεονάζουν / δεν διακρίνονται
πλεονάζουσες χώρου	γειτονικά στοιχεία εικόνας (pixel) ή γραμμές σάρωσης περιέχουν τις ίδιες πληροφορίες
πλεονάζουσες χρόνου	ίδιες πληροφορίες μεταδίδονται από διαδοχικά πλαίσια (frames)
μη διακρινόμενες	οι λεπτομέρειες των εικόνων, τις οποίες ένας τυπικός θεατής δεν βλέπει λόγω των ιδιοτήτων της ανθρώπινης όρασης

Η προέλευση των πλεονασμών (σελ. 256): οι πλεονάζουσες πληροφορίες οφείλονται στη σειριακή διαδικασία σάρωσης της εικόνας και διακρίνονται σε χώρου και χρόνου. Η αντιστοιχία με τον ήχο (κεφ. 3, σελ. 96): εκεί η συμπίεση γίνεται για τον ίδιο λόγο — δημιουργείται πρόβλημα κόστους αποθήκευσης και ταχύτητας μετάδοσής τους — με βάση όμως αρχές της ψυχοακουστικής, ενώ στην εικόνα με βάση τις ιδιότητες της ανθρώπινης όρασης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η συμπίεση του ψηφιακού βίντεο σήματος πραγματοποιείται επειδή η μετατροπή του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό δημιουργεί πολύ μεγάλη ποσότητα ψηφιακών δεδομένων, τα οποία είναι δύσκολο να αποθηκευτούν και να μεταδοθούν με οικονομικό τρόπο. Για τη λύση του προβλήματος χρησιμοποιούνται αλγόριθμοι συμπίεσης, οι οποίοι μειώνουν τον ρυθμό δεδομένων. Οι αλγόριθμοι αυτοί βασίζονται στον περιορισμό των πληροφοριών που πλεονάζουν και εκείνων που δεν διακρίνονται στην εικόνα. Οι πλεονάζουσες πληροφορίες οφείλονται στη σειριακή διαδικασία σάρωσης της εικόνας και διακρίνονται σε πληροφορίες χώρου, οι οποίες οφείλονται στο ότι γειτονικά στοιχεία εικόνας ή γραμμές σάρωσης περιέχουν τις ίδιες πληροφορίες, και σε πληροφορίες χρόνου, οι οποίες οφείλονται στο ότι ίδιες πληροφορίες μεταδίδονται από διαδοχικά πλαίσια. Οι πληροφορίες που δεν διακρίνονται είναι οι λεπτομέρειες των εικόνων τις οποίες ένας τυπικός θεατής δεν βλέπει, λόγω των ιδιοτήτων της ανθρώπινης όρασης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Οι κατηγορίες των μεθόδων συμπίεσης

Ερώτηση: 3. Σε ποιες κατηγορίες διακρίνονται οι μέθοδοι συμπίεσης

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 256): οι αλγόριθμοι συμπίεσης διακρίνονται σε δύο κατηγορίες:

Κατηγορία	Περιεχόμενο
Απωλεστικοί	μειώνουν τα δεδομένα ψηφιακού βίντεο σήματος σε τέτοιο βαθμό, που να χάνεται μέρος της πληροφορίας με αποτέλεσμα να είναι αδύνατη η ανασύσταση του σήματος βίντεο στην αρχική του μορφή. Οι βαθμοί συμπίεσης, που πετυχαίνουμε, έτσι ώστε η διαφορά του αρχικού σήματος με το συμπιεσμένο να μην είναι αισθητή, είναι 100:1
Μη απωλεστικοί	μειώνουν τα δεδομένα σε πολύ μικρό βαθμό και δεν προκαλούν απώλεια πληροφοριών. Ο βαθμός συμπίεσης, που επιτυγχάνεται, είναι μικρότερος του 2:1 και για το λόγο αυτό, οι αλγόριθμοι αυτοί σπάνια χρησιμοποιούνται μόνοι τους για τη συμπίεση ήχου ή εικόνας, αλλά συνήθως, ως μέρος της συμπίεσης των απωλεστικών αλγορίθμων

Κατηγορία

Περιεχόμενο

Απωλεστικοί

μειώνουν τα δεδομένα ψηφιακού βίντεο σήματος σε τέτοιο βαθμό, που να χάνεται μέρος της πληροφορίας με αποτέλεσμα να είναι αδύνατη η ανασύσταση του σήματος βίντεο στην αρχική του μορφή. Οι βαθμοί συμπίεσης, που πετυχαίνουμε, έτσι ώστε η διαφορά του αρχικού σήματος με το συμπιεσμένο να μην είναι αισθητή, είναι 100:1

Μη απωλεστικοί

μειώνουν τα δεδομένα σε πολύ μικρό βαθμό και δεν προκαλούν απώλεια πληροφοριών. Ο βαθμός συμπίεσης, που επιτυγχάνεται, είναι μικρότερος του 2:1 και για το λόγο αυτό, οι αλγόριθμοι αυτοί σπάνια χρησιμοποιούνται μόνοι τους για τη συμπίεση ήχου ή εικόνας, αλλά συνήθως, ως μέρος της συμπίεσης των απωλεστικών αλγορίθμων

 Απωλεστικοί   : έως 100:1  — χάνεται πληροφορία, μη αναστρέψιμο
 Μη απωλεστικοί: < 2:1      — καμία απώλεια, συνήθως ως μέρος των απωλεστικών

Παραδείγματα (σελ. 256-257): ο JPEG πραγματοποιεί συμπίεση με δύο τρόπους με απώλεια πληροφοριών (απωλεστικός αλγόριθμος) και χωρίς (μη απωλεστικός)· ο MPEG πραγματοποιεί συμπίεση ψηφιακού βίντεο σήματος με απώλεια πληροφοριών (απωλεστικός αλγόριθμος). Η αντιστοιχία με τον ήχο (κεφ. 3, σελ. 97): εκεί οι απωλεστικοί πετυχαίνουν 7:1 έως 11:1 και οι μη απωλεστικοί μικρότερο του 2:1 — η εικόνα επιτρέπει πολύ μεγαλύτερους βαθμούς συμπίεσης, γιατί περιέχει περισσότερη πλεονάζουσα πληροφορία, τόσο χώρου όσο και χρόνου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι μέθοδοι συμπίεσης διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, τους απωλεστικούς και τους μη απωλεστικούς αλγορίθμους. Οι απωλεστικοί μειώνουν τα δεδομένα του ψηφιακού βίντεο σήματος σε τέτοιο βαθμό, ώστε να χάνεται μέρος της πληροφορίας, με αποτέλεσμα να είναι αδύνατη η ανασύσταση του σήματος στην αρχική του μορφή· οι βαθμοί συμπίεσης που επιτυγχάνονται, ώστε η διαφορά του αρχικού από το συμπιεσμένο σήμα να μην είναι αισθητή, φτάνουν το εκατό προς ένα. Οι μη απωλεστικοί μειώνουν τα δεδομένα σε πολύ μικρό βαθμό και δεν προκαλούν απώλεια πληροφοριών, με βαθμό συμπίεσης μικρότερο του δύο προς ένα· γι' αυτό σπάνια χρησιμοποιούνται μόνοι τους για τη συμπίεση ήχου ή εικόνας, αλλά συνήθως ως μέρος της συμπίεσης των απωλεστικών αλγορίθμων. Ενδεικτικά, ο JPEG μπορεί να λειτουργήσει και με τους δύο τρόπους, ενώ ο MPEG είναι απωλεστικός.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Οι δημοφιλέστεροι αλγόριθμοι συμπίεσης βίντεο

Ερώτηση: 4. Ποιοι είναι οι δημοφιλέστεροι αλγόριθμοι συμπίεσης ψηφιακού βίντεο σήματος και σε τι διαφέρουν

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 256): οι πιο δημοφιλείς αλγόριθμοι συμπίεσης βίντεο σήματος είναι: ο JPEG και ο MPEG.

	JPEG (σελ. 256-257)	MPEG (σελ. 257)
Χρήση	για τη συμπίεση ακίνητων εικόνων και βίντεο σήματος	συμπίεση ψηφιακού βίντεο σήματος
Τύπος	με δύο τρόπους με απώλεια πληροφοριών (απωλεστικός αλγόριθμος) και χωρίς (μη απωλεστικός)	με απώλεια πληροφοριών (απωλεστικός αλγόριθμος)
Τρόπος	συμπιέζει κάθε εικόνα και κάθε πλαίσιο (frame) του βίντεο σήματος ξεχωριστά	εκμεταλλεύεται και τις πλεονάζουσες πληροφορίες χρόνου μεταξύ διαδοχικών πλαισίων
Βαθμός συμπίεσης	20:1	εκδόσεις MPEG-1 και MPEG-2
Προέλευση	από Ομάδα Εργασίας Ειδικών Φωτογραφίας (JPEG) του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης (ISO/IEC), από τα αρχικά της οποίας πήρε το όνομά του	—

Οι εκδόσεις του MPEG (σελ. 257): στην αρχή, δημιουργήθηκε ο αλγόριθμος MPEG 1, ο οποίος προσφέρει ποιότητα εικόνας συγκρίσιμη, κατά προσέγγιση, με αυτή των οικιακών βίντεο με ανάλυση εικόνας 320 X 240 pixel και ρυθμό δεδομένων 1,2 Mbps. Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε ο MPEG 2, ο οποίος προσφέρει ποιότητα εικόνας με επιλογή ανάλυσης, δειγματοληψίας και ρυθμού δεδομένων… Για τη διάκριση των επιλογών ποιότητας εικόνας χρησιμοποιούνται οι όροι επίπεδο και προφίλ. Η βασική διαφορά: ο JPEG συμπιέζει κάθε πλαίσιο ξεχωριστά (μόνο πλεονασμός χώρου), ενώ ο MPEG συμπιέζει ροή εικόνων εκμεταλλευόμενος και τον πλεονασμό χρόνου — γι' αυτό και ο MPEG 2 χρησιμοποιείται τόσο στη συμβατική τηλεόραση όσο και στην τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας (ΗDΤV) (σελ. 260).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι δημοφιλέστεροι αλγόριθμοι συμπίεσης ψηφιακού βίντεο σήματος είναι ο JPEG και ο MPEG. Ο JPEG χρησιμοποιείται για τη συμπίεση ακίνητων εικόνων αλλά και βίντεο σήματος, πραγματοποιεί συμπίεση με δύο τρόπους, με απώλεια πληροφοριών και χωρίς, δηλαδή λειτουργεί και ως απωλεστικός και ως μη απωλεστικός, συμπιέζει κάθε εικόνα και κάθε πλαίσιο του βίντεο σήματος ξεχωριστά και πετυχαίνει βαθμό συμπίεσης είκοσι προς ένα. Δημιουργήθηκε από την Ομάδα Εργασίας Ειδικών Φωτογραφίας του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης, από τα αρχικά της οποίας πήρε και το όνομά του. Ο MPEG πραγματοποιεί συμπίεση ψηφιακού βίντεο σήματος με απώλεια πληροφοριών, δηλαδή είναι αποκλειστικά απωλεστικός, και διακρίνεται σε δύο εκδόσεις: ο MPEG ένα προσφέρει ποιότητα εικόνας συγκρίσιμη με εκείνη των οικιακών βίντεο, με ανάλυση τριακόσια είκοσι επί διακόσια σαράντα εικονοστοιχεία και ρυθμό δεδομένων ένα κόμμα δύο megabit ανά δευτερόλεπτο, ενώ ο MPEG δύο προσφέρει ποιότητα με επιλογή ανάλυσης, δειγματοληψίας και ρυθμού δεδομένων, με τους όρους επίπεδο και προφίλ. Η βασική τους διαφορά είναι ότι ο JPEG συμπιέζει κάθε πλαίσιο ξεχωριστά, εκμεταλλευόμενος μόνο τον πλεονασμό του χώρου, ενώ ο MPEG συμπιέζει ροή εικόνων εκμεταλλευόμενος και τον πλεονασμό του χρόνου μεταξύ διαδοχικών πλαισίων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 — Σε ποιες περιοχές αναφέρονται οι τυποποιήσεις

Ερώτηση: 5. Σε ποιες περιοχές αναφέρονται οι τυποποιήσεις του ψηφιακού βίντεο σήματος

Απάντηση:

Γιατί χρειάζονται (σελ. 258): για να μπορούν να επικοινωνήσουν και να συνεργασθούν σωστά οι διάφορες συσκευές ψηφιακού τηλεοπτικού συστήματος, πρέπει να υπάρχει τυποποίηση. Οι περιοχές (σελ. 258): οι τυποποιήσεις, που έχουν δημιουργηθεί, αφορούν:

#	Περιοχή
1	τη συχνότητα δειγματοληψίας και τον αριθμό ψηφίων κβάντισης για τη μετατροπή του αναλογικού βίντεο σήματος σε ψηφιακό στις κάμερες
2	τη δομή ροής ψηφιακών δεδομένων του σήματος εικόνας
3	του φυσικού τρόπου διασύνδεσης των συσκευών του ψηφιακού τηλεοπτικού συστήματος

Ποιες τυποποιήσεις αντιστοιχούν σε κάθε περιοχή: 1. Δειγματοληψία / κβάντιση: ITU-R Rec. ΒΤ.601-5 για σήμα συνιστωσών (σελ. 258) και η τυποποίηση ψηφιακού σύνθετου βίντεο σήματος (σελ. 260). 2. Δομή ροής δεδομένων: τυποποίηση MPEG — καθορίζει τη δομή της ροής δεδομένων και την ενοποίηση των δεδομένων ήχου, εικόνας και βοηθητικών σε μονή ροή (σελ. 260). 3. Φυσική διασύνδεση: SMPTE 125 Μ (παράλληλη), SMPTE 259 Μ / SDI (σειριακή) και IEEE 1394 (σελ. 259).

 ΠΕΡΙΟΧΗ 1: δειγματοληψία & κβάντιση → ITU-R Rec. BT.601-5, ψηφιακό σύνθετο
 ΠΕΡΙΟΧΗ 2: δομή ροής δεδομένων      → MPEG
 ΠΕΡΙΟΧΗ 3: φυσική διασύνδεση        → SMPTE 125 M, SMPTE 259 M, IEEE 1394

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι τυποποιήσεις του ψηφιακού βίντεο σήματος είναι απαραίτητες για να μπορούν οι διάφορες συσκευές ενός ψηφιακού τηλεοπτικού συστήματος να επικοινωνούν και να συνεργάζονται σωστά, και αναφέρονται σε τρεις περιοχές. Πρώτον, στη συχνότητα δειγματοληψίας και στον αριθμό ψηφίων κβάντισης για τη μετατροπή του αναλογικού βίντεο σήματος σε ψηφιακό στις κάμερες. Δεύτερον, στη δομή της ροής των ψηφιακών δεδομένων του σήματος εικόνας. Τρίτον, στον φυσικό τρόπο διασύνδεσης των συσκευών του ψηφιακού τηλεοπτικού συστήματος. Στην πρώτη περιοχή ανήκουν η τυποποίηση ITU-R για το σήμα συνιστωσών και η τυποποίηση του ψηφιακού σύνθετου βίντεο σήματος, στη δεύτερη η τυποποίηση MPEG, η οποία καθορίζει τη δομή της ροής δεδομένων και την ενοποίηση ήχου, εικόνας και βοηθητικών δεδομένων σε μονή ροή, και στην τρίτη οι τυποποιήσεις SMPTE εκατόν είκοσι πέντε για παράλληλη μετάδοση, SMPTE διακόσια πενήντα εννέα για σειριακή και IEEE χίλια τριακόσια ενενήντα τέσσερα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 — Τυποποιήσεις για τον φυσικό τρόπο διασύνδεσης

Ερώτηση: 6. Ποιες τυποποιήσεις έχουμε για το φυσικό τρόπο διασύνδεσης των συσκευών επεξεργασίας ψηφιακού βίντεο σήματος

Απάντηση:

Οι τρεις τυποποιήσεις (σελ. 259):

Τυποποίηση	Είδος μετάδοσης	Καλώδιο / συνδετήρας
SMPTE 125 Μ	παράλληλη μετάδοση μιας κατεύθυνσης	καλώδιο 12 συνεστραμμένων ζευγών και συνδετήρα τύπου DB-25
SMPTE 259 Μ (SDI)	σειριακή μετάδοση μιας κατεύθυνσης	ομοαξονικό καλώδιο RGB 59 ή ισοδύναμο
IEEE 1394	σειριακή μετάδοση δεδομένων (δύο κατευθύνσεων)	μονωμένο καλώδιο 4 ή 6 αγωγών

SMPTE 125 Μ (σελ. 259): χρησιμοποιεί ψηφιακό βίντεο σήμα συνιστωσών με τυποποίηση 4:2:2… Τα 10 πρώτα ζεύγη χρησιμεύουν για τη μεταφορά των 10 ψηφίων (bits) του δείγματος, το 11ο για το σήμα συγχρονισμού και το 12ο για επιπλέον γείωση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν καλώδια μήκους 50 μέτρων χωρίς εξισορρόπηση ή 300 μέτρων με εξισορρόπηση. Η τυποποίηση αυτή είναι ακριβή, λόγω του μεγάλου αριθμού αγωγών καλωδίου και για το λόγο αυτό για μεγάλες αποστάσεις χρησιμοποιείται σειριακή μετάδοση, η οποία είναι πιο οικονομική. SMPTE 259 Μ (σελ. 259): γνωστή επίσης ως σειριακή ψηφιακή διασύνδεση (SDI). Χρησιμοποιεί ψηφιακό βίντεο σήμα συνιστωσών με τυποποίηση 4:2:2 και ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL· ρυθμοί: 270 Mbps για… 4:2:2 και μορφή πλαισίου 4:3· 360 Mbps για… 4:2:2 και μορφή πλαισίου 16:9· 143 Mbps για ψηφιακό σήμα NTSC και 177 Mbps για ψηφιακό σήμα PAL. IEEE 1394 (σελ. 259-260): στην τυποποίηση αυτή καθορίζεται το πρωτόκολλο επικοινωνίας, οι ρυθμοί δεδομένων και το καλώδιο… Τα δύο ζεύγη αγωγών χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά δεδομένων στις δύο κατευθύνσεις και το τρίτο προαιρετικό ζεύγος για την τροφοδοσία των συσκευών που είναι συνδεδεμένες. Οι ρυθμοί δεδομένων είναι πολλαπλάσια του ρυθμού 24,576 Mbps, δηλαδή 24,576 X 4, 24,576 X 8 και 24,576 X 16. Επειδή οι ρυθμοί δεδομένων, που προκύπτουν είναι κοντά στο 100, 200 και 400 Mbps, ονομάζονται αντίστοιχα S100, S200, S400.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τον φυσικό τρόπο διασύνδεσης των συσκευών επεξεργασίας ψηφιακού βίντεο σήματος υπάρχουν τρεις τυποποιήσεις. Η πρώτη είναι η SMPTE εκατόν είκοσι πέντε, η οποία καθορίζει τη διασύνδεση για παράλληλη μετάδοση μιας κατεύθυνσης, δηλαδή τον τύπο του σήματος, το καλώδιο και τον συνδετήρα· χρησιμοποιεί σήμα συνιστωσών με τυποποίηση τέσσερα δύο δύο, καλώδιο δώδεκα συνεστραμμένων ζευγών και συνδετήρα τύπου DB είκοσι πέντε, με τα δέκα πρώτα ζεύγη για τα δέκα ψηφία του δείγματος, το ενδέκατο για το σήμα συγχρονισμού και το δωδέκατο για επιπλέον γείωση, ενώ επιτρέπει καλώδια πενήντα μέτρων χωρίς εξισορρόπηση ή τριακοσίων μέτρων με εξισορρόπηση και είναι ακριβή λόγω του μεγάλου αριθμού αγωγών. Η δεύτερη είναι η SMPTE διακόσια πενήντα εννέα, γνωστή και ως σειριακή ψηφιακή διασύνδεση, η οποία αφορά σειριακή μετάδοση μιας κατεύθυνσης, χρησιμοποιεί ομοαξονικό καλώδιο μικρού κόστους και έχει ρυθμούς δεδομένων διακόσια εβδομήντα megabit ανά δευτερόλεπτο για μορφή πλαισίου τέσσερα προς τρία, τριακόσια εξήντα για μορφή δεκαέξι προς εννέα, εκατόν σαράντα τρία για ψηφιακό σήμα NTSC και εκατόν εβδομήντα επτά για PAL. Η τρίτη είναι η IEEE χίλια τριακόσια ενενήντα τέσσερα, η οποία αφορά σειριακή μετάδοση δεδομένων, καθορίζει το πρωτόκολλο επικοινωνίας, τους ρυθμούς δεδομένων και το καλώδιο, και χρησιμοποιεί μονωμένο καλώδιο τεσσάρων ή έξι αγωγών, με δύο ζεύγη για μεταφορά δεδομένων και προς τις δύο κατευθύνσεις και ένα προαιρετικό ζεύγος για την τροφοδοσία των συνδεδεμένων συσκευών, με ρυθμούς κοντά στα εκατό, διακόσια και τετρακόσια megabit ανά δευτερόλεπτο, γνωστούς ως S εκατό, S διακόσια και S τετρακόσια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 — Τυποποιήσεις για τη συχνότητα δειγματοληψίας

Ερώτηση: 7. Ποιες τυποποιήσεις χρησιμοποιούνται για τη συχνότητα δειγματοληψίας

Απάντηση:

Για σήμα συνιστωσών — ITU-R Rec. ΒΤ.601-5 (σελ. 258): η τυποποίηση αυτή καθορίζει τις συχνότητες δειγματοληψίας και τον αριθμό ψηφίων κβάντισης για τη μετατροπή του αναλογικού βίντεο σήματος συνιστωσών (component) σε ψηφιακό. Δημιουργήθηκε από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών (ITU) και προβλέπει ξεχωριστή συχνότητα δειγματοληψίας για κάθε συνιστώσα του βίντεο σήματος.

Συχνότητα	Κωδικός αριθμός
13,5 ΜHz — βασική συχνότητα δειγματοληψίας τόσο για τα τηλεοπτικά συστήματα 525 γραμμών, όσο και για τα συστήματα 625 γραμμών	4
6,75 ΜHz	2
3,375 ΜHz	1

Οι τυποποιήσεις που προκύπτουν (σελ. 258): τηλεοπτικά συστήματα, που χρησιμοποιούν συχνότητα δειγματοληψίας 13,5 ΜHz για κάθε συνιστώσα του βίντεο σήματος, χαρακτηρίζονται ως τυποποιημένα συστήματα 4:4:4, ενώ αυτά που χρησιμοποιούν συχνότητα δειγματοληψίας 13,5 ΜHz για το σήμα φωτεινότητας (Υ) και 6,75ΜHz για κάθε συνιστώσα χρωμοδιαφοράς (Υ-R, Υ-Β), ως 4:2:2. Ο πίνακας του βιβλίου (σελ. 259) περιλαμβάνει 4:4:4 (13,5/13,5/13,5), 4:2:2 (13.5/6.75/6.75), 4:1:1 (13.5/3.375/3.375) και 4:2:0 (13.5/6.75). Η κβάντιση (σελ. 258): με τη τυποποίηση ITU-R Rec. ΒΤ.601-5 καθορίσθηκε ως αριθμός ψηφίων κβάντισης τα 8 και 10 ψηφία (bits).

Για σύνθετο σήμα — τυποποίηση ψηφιακού σύνθετου βίντεο σήματος (σελ. 260): χρησιμοποιεί συχνότητα δειγματοληψίας τριπλάσια ή τετραπλάσια της υποφέρουσας συχνότητας χρώματος (fsc) και αριθμό ψηφίων κβάντισης 8.

Τύπος	Δειγματοληψία	Ρυθμός δεδομένων
NTSC	3 fsc	85.9 Mbps
NTSC	4 fsc	114.5 Mbps
PAL	3 fsc	106.3 Mbps
PAL	4 fsc	141.8 Mbps

Γιατί υπάρχουν υποπολλαπλάσια (σελ. 258): εκτός από τη βασική συχνότητα δειγματοληψίας 13,5 ΜHz, για να μειωθεί ο ρυθμός δεδομένων, χρησιμοποιούνται και οι συχνότητες 6,75ΜHz και 3,375ΜHz, που είναι υποπολλαπλάσια της βασικής.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τη συχνότητα δειγματοληψίας χρησιμοποιούνται δύο τυποποιήσεις, ανάλογα με τη μορφή του σήματος. Για το σήμα συνιστωσών ισχύει η τυποποίηση ITU-R, η οποία δημιουργήθηκε από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών και προβλέπει ξεχωριστή συχνότητα δειγματοληψίας για κάθε συνιστώσα. Βασική συχνότητα ορίστηκαν τα δεκατρία κόμμα πέντε megahertz, τόσο για τα συστήματα πεντακοσίων είκοσι πέντε γραμμών όσο και για εκείνα των εξακοσίων είκοσι πέντε, και χαρακτηρίζεται με τον κωδικό αριθμό τέσσερα, ενώ για τη μείωση του ρυθμού δεδομένων χρησιμοποιούνται και τα υποπολλαπλάσιά της, δηλαδή τα έξι κόμμα εβδομήντα πέντε και τα τρία κόμμα τριακόσια εβδομήντα πέντε megahertz, με κωδικούς δύο και ένα αντίστοιχα. Έτσι προκύπτουν οι τυποποιήσεις τέσσερα τέσσερα τέσσερα, όπου όλες οι συνιστώσες δειγματοληπτούνται στα δεκατρία κόμμα πέντε megahertz, τέσσερα δύο δύο, όπου η φωτεινότητα δειγματοληπτείται στα δεκατρία κόμμα πέντε και κάθε χρωμοδιαφορά στα έξι κόμμα εβδομήντα πέντε, καθώς και οι τέσσερα ένα ένα και τέσσερα δύο μηδέν. Ο αριθμός ψηφίων κβάντισης ορίστηκε στα οκτώ και στα δέκα ψηφία. Για το ψηφιακό σύνθετο σήμα ισχύει η αντίστοιχη τυποποίηση, η οποία χρησιμοποιεί συχνότητα δειγματοληψίας τριπλάσια ή τετραπλάσια της υποφέρουσας συχνότητας χρώματος και αριθμό ψηφίων κβάντισης οκτώ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 8 — Η αρχή λειτουργίας των ψηφιακών εικονοληπτών

Ερώτηση: 8. Ποια είναι η αρχή λειτουργίας των ψηφιακών εικονοληπτών

Απάντηση:

Τα μέρη (σελ. 261): η εξέλιξη της τεχνολογίας ψηφιακών ηλεκτρονικών και ηλεκτρονικών υπολογιστών οδήγησε στη δημιουργία ψηφιακών εικονοληπτών. Οι ψηφιακοί εικονολήπτες αποτελούνται από την κεφαλή κάμερας, το σταθμό βάσης και τη μονάδα ελέγχου. Η αρχή (σελ. 261): η βασική λειτουργία του σταθμού βάσης είναι η μετατροπή όλων των αναλογικών ηλεκτρικών σημάτων, όπως ελέγχου της κάμερας, συγχρονισμού, εικόνας, ενδοσυνεννόησης, κλπ, σε ψηφιακά. Επομένως, η επικοινωνία μεταξύ της μονάδας ελέγχου του σταθμού βάσης και της κεφαλής κάμερας γίνεται μέσω ψηφιακών σημάτων, που μας επιτρέπουν τη χρήση καλωδίων με λιγότερους αγωγούς.
```
 ΚΕΦΑΛΗ ΚΑΜΕΡΑΣ ══ψηφιακά σήματα══ ΣΤΑΘΜΟΣ ΒΑΣΗΣ ── ΜΟΝΑΔΑ ΕΛΕΓΧΟΥ
  (εσωτερική μνήμη          (μετατροπή όλων των
   + μπαταρίες)              αναλογικών σε ψηφιακά)     έως 2 km
```
Τα πλεονεκτήματα των ψηφιακών σημάτων (σελ. 261): δεν επηρεάζονται από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και επιτρέπουν μεγαλύτερες αποστάσεις μέχρι 2 χιλιόμετρα μεταξύ κεφαλής κάμερας και μονάδας ελέγχου. Τα ψηφιακά σήματα μπορούν, επίσης, να μεταδοθούν μέσω γραμμών ΟΤΕ, κινητής τηλεφωνίας και συνδέσεων ραδιοσυχνότητας. Η εσωτερική μνήμη (σελ. 262): στην κεφαλή κάμερας περιλαμβάνεται εσωτερική μνήμη, στην οποία αποθηκεύονται οι ρυθμίσεις. Οποιαδήποτε μεταβολή των ρυθμίσεων γίνεται αντιληπτή και αυτόματα διορθώνεται. Αυτό επιτρέπει ακριβή συγχρονισμό μεταξύ της κεφαλής κάμερας του σταθμού βάσης και της μονάδας ελέγχου ανά πάσα στιγμή. Η κεφαλή κάμερας περιέχει, επίσης, επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, που επιτρέπουν, σε περίπτωση διακοπής της τροφοδοσίας, τη διατήρηση των στοιχείων της εσωτερικής μνήμης. Ο ρόλος του χειριστή (σελ. 262): όταν οι κάμερες ρυθμισθούν, ο έλεγχος περνάει στο χειριστή, ο οποίος ελέγχει την ποιότητα της εικόνας, δηλαδή τις στάθμες άσπρου, μαύρου και την ποιότητα χρώματος. Πλεονεκτήματα / μειονεκτήματα (σελ. 262): επιτρέπουν μέγιστο έλεγχο, ελαστικότητα στο χειρισμό, δυνατότητα χειρισμού της κάμερας σε μεγάλη απόσταση από το σταθμό βάσης χωρίς παρεμβολές, εσωτερική μνήμη στη κεφαλή κάμερας· το βασικό μειονέκτημα… είναι το κόστος και η πολυπλοκότητα κατασκευής, η οποία απαιτεί εξειδικευμένη συντήρηση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί εικονολήπτες αποτελούνται από την κεφαλή κάμερας, τον σταθμό βάσης και τη μονάδα ελέγχου. Η βασική αρχή λειτουργίας τους είναι ότι ο σταθμός βάσης μετατρέπει όλα τα αναλογικά ηλεκτρικά σήματα, δηλαδή τα σήματα ελέγχου της κάμερας, συγχρονισμού, εικόνας, ενδοσυνεννόησης και άλλα, σε ψηφιακά, οπότε η επικοινωνία μεταξύ της μονάδας ελέγχου και της κεφαλής κάμερας γίνεται αποκλειστικά με ψηφιακά σήματα, γεγονός που επιτρέπει τη χρήση καλωδίων με λιγότερους αγωγούς. Βασικό πλεονέκτημα των ψηφιακών σημάτων είναι ότι δεν επηρεάζονται από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και επιτρέπουν αποστάσεις έως δύο χιλιόμετρα μεταξύ κεφαλής και μονάδας ελέγχου, ενώ μπορούν να μεταδοθούν και μέσω τηλεφωνικών γραμμών, κινητής τηλεφωνίας ή συνδέσεων ραδιοσυχνότητας. Η κεφαλή κάμερας περιλαμβάνει εσωτερική μνήμη, όπου αποθηκεύονται οι ρυθμίσεις, ώστε κάθε μεταβολή να γίνεται αντιληπτή και να διορθώνεται αυτόματα, καθώς και επαναφορτιζόμενες μπαταρίες που διατηρούν τα στοιχεία της μνήμης σε περίπτωση διακοπής της τροφοδοσίας. Όταν οι κάμερες ρυθμιστούν, ο έλεγχος περνά στον χειριστή, ο οποίος ελέγχει τις στάθμες άσπρου και μαύρου και την ποιότητα του χρώματος. Πλεονεκτήματά τους είναι ο μέγιστος έλεγχος, η ελαστικότητα στον χειρισμό και ο χειρισμός από μεγάλη απόσταση χωρίς παρεμβολές, ενώ βασικό μειονέκτημα είναι το κόστος και η πολυπλοκότητα κατασκευής, που απαιτεί εξειδικευμένη συντήρηση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 9 — Οι τυποποιήσεις των ψηφιακών μαγνητικών εγγραφέων

Ερώτηση: 9. Ποιες είναι οι τυποποιήσεις των ψηφιακών μαγνητικών εγγραφέων

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 263): έχουν τυποποιηθεί από την Ένωση Μηχανικών Κινούμενης Εικόνας και Τηλεόρασης στους παρακάτω τύπους: D-1, D-2, D-3, D-4, D-5, D-6.

Τύπος	Σήμα	Ταινία
D-1	συνιστωσών (component), 4:2:2	19 mm (3/4 ίντσας)
D-2	ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL	3/4 ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου
D-3	ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL χωρίς συμπίεση	1/2 ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου
D-4	— (δεν αναπτύσσεται στο βιβλίο)	—
D-5	ψηφιακό βίντεο σήμα συνιστωσών	1/2 ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου
D-6	συνιστωσών — για την εγγραφή σημάτων πολύ καλής ποιότητα, που χρησιμοποιούνται στην τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας (HDTV)	3/4 ίντσας (19mm) με μαγνητική επίστρωση κόκκων μετάλλου

Πέρα από τη σειρά D (σελ. 270-277), το βιβλίο αναπτύσσει και τους: DV, DVCAM, DVCPRO, Betacam και Betacam SX.

Γιατί επικρατούν (σελ. 263): τα ψηφιακά βίντεο κατακτούν συνεχώς έδαφος στην αγορά έναντι των αναλογικών, λόγω των πλεονεκτημάτων της ψηφιακής εγγραφής και της συνεχούς μείωσης του κόστους. Στην αρχή χρησιμοποιήθηκαν μόνο για επαγγελματική χρήση λόγω του υψηλού κόστους. Σημείωση: ο τύπος D-4 αναφέρεται στη λίστα των τυποποιήσεων αλλά δεν αναλύεται σε δική του παράγραφο — το βιβλίο περνά από το D-3 (6.5.3) απευθείας στο D-5 (6.5.4).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς έχουν τυποποιηθεί από την Ένωση Μηχανικών Κινούμενης Εικόνας και Τηλεόρασης στους τύπους D ένα, D δύο, D τρία, D τέσσερα, D πέντε και D έξι. Ο D ένα επεξεργάζεται σήμα συνιστωσών με τυποποίηση τέσσερα δύο δύο και ταινία δεκαεννέα χιλιοστών. Ο D δύο εγγράφει ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL σε ταινία τριών τετάρτων της ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου. Ο D τρία επεξεργάζεται ψηφιακό σύνθετο σήμα χωρίς συμπίεση σε ταινία μισής ίντσας. Ο D πέντε επεξεργάζεται σήμα συνιστωσών σε ταινία μισής ίντσας. Ο D έξι κατασκευάστηκε για την εγγραφή σημάτων πολύ καλής ποιότητας που χρησιμοποιούνται στην τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας και χρησιμοποιεί ταινία τριών τετάρτων της ίντσας. Σημειώνεται ότι ο τύπος D τέσσερα αναφέρεται στη λίστα των τυποποιήσεων αλλά δεν αναλύεται σε δική του παράγραφο στο βιβλίο. Πέρα από τη σειρά D, το βιβλίο αναπτύσσει και τους ψηφιακούς εγγραφείς DV, DVCAM, DVCPRO, Betacam και Betacam SX.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 10 — Σήμα και δειγματοληψία του D-1

Ερώτηση: 10. Τι σήμα επεξεργάζονται οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-1 και τι συχνότητα δειγματοληψίας χρησιμοποιούν.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 263): το σύστημα αυτό επεξεργάζεται βίντεο σήμα συνιστωσών (component) με συχνότητα δειγματοληψίας 13,5 ΜHz για το σήμα φωτεινότητας, 6,75 ΜHz για τα σήματα χρωμοδιαφοράς (CR, CB) και αριθμό ψηφίων κβάντισης 8. Έχουμε δηλαδή τυποποίηση 4:2:2, σύμφωνα με το πρότυπο Rec ΒΤ.601-5 της Διεθνούς Ένωσης Τηλεπικοινωνιών.

Στοιχείο	Τιμή
Σήμα	συνιστωσών (component)
Δειγματοληψία φωτεινότητας	13,5 ΜHz
Δειγματοληψία χρωμοδιαφορών (CR, CB)	6,75 ΜHz
Ψηφία κβάντισης	8
Τυποποίηση	4:2:2 κατά Rec ΒΤ.601-5

Το μέσο (σελ. 263): το ψηφιακό σήμα συνιστωσών αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους 19 mm (3/4 ίντσας), η οποία τοποθετείται σε κασέτα. Τρία μεγέθη: μικρό… 6 min., μεσαίο… 34 min., μεγάλο… 94 min. Ο τρόπος εγγραφής (σελ. 264): χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή του σήματος βίντεο και ήχου και διαμήκη για την εγγραφή των ιχνών ελέγχου, κώδικα χρόνου και κώδικα ήχου. Διαθέτει τέσσερα (4) κανάλια βίντεο σήματος, τα οποία εγγράφονται ταυτόχρονα από τις αντίστοιχες κεφαλές. Τεχνικά χαρακτηριστικά (πίνακας 6.5.1, σελ. 264): εύρος ζώνης βίντεο 5,55 ΜHz, Βίντεο SNR 56 dB, πλάτος ίχνους βίντεο 0,045 mm, ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων βίντεο 216 Mbps, εύρος ζώνης ήχου 20 Hz - 20 KHz, δυναμική περιοχή ήχου 105 dB, συχνότητα δειγματοληψίας ήχου 48 kHz, ταχύτητα ταινίας 286,588 mm/s.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D ένα επεξεργάζονται βίντεο σήμα συνιστωσών, δηλαδή component, με συχνότητα δειγματοληψίας δεκατρία κόμμα πέντε megahertz για το σήμα φωτεινότητας και έξι κόμμα εβδομήντα πέντε megahertz για καθένα από τα σήματα χρωμοδιαφοράς, με αριθμό ψηφίων κβάντισης οκτώ. Έχουμε δηλαδή τυποποίηση τέσσερα δύο δύο, σύμφωνα με το πρότυπο της Διεθνούς Ένωσης Τηλεπικοινωνιών. Το ψηφιακό σήμα αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους δεκαεννέα χιλιοστών, δηλαδή τριών τετάρτων της ίντσας, η οποία τοποθετείται σε κασέτα τριών μεγεθών, με διάρκεια εγγραφής έξι, τριάντα τεσσάρων και ενενήντα τεσσάρων λεπτών αντίστοιχα. Χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή εικόνας και ήχου και διαμήκη για τα ίχνη ελέγχου, κώδικα χρόνου και κώδικα ήχου, ενώ διαθέτει τέσσερα κανάλια βίντεο σήματος που εγγράφονται ταυτόχρονα από τις αντίστοιχες κεφαλές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 11 — Σήμα και δειγματοληψία του D-2

Ερώτηση: 11. Τι σήμα επεξεργάζονται οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-2 και τι συχνότητα δειγματοληψίας χρησιμοποιούν.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 264): το σύστημα αυτό εγγράφει ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL με συχνότητα δειγματοληψίας τετραπλάσια της υποφέρουσας (4fsc) και αριθμό ψηφίων κβαντοποίησης 8.

Στοιχείο	Τιμή
Σήμα	ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL
Δειγματοληψία	τετραπλάσια της υποφέρουσας (4fsc)
Ψηφία κβάντισης	8

Το μέσο (σελ. 264): το ψηφιακό σύνθετο σήμα αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους 3/4 ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου. Μεγέθη κασέτας: μικρό… 32 min., μεσαίο… 94 min, μεγάλο… 208 min. Ο τρόπος εγγραφής (σελ. 264): χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή του σήματος βίντεο και ήχου και διαμήκη για την εγγραφή των ιχνών κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου. Διαθέτει 2 κανάλια βίντεο σήματος και 4 ήχου. Για κάθε κανάλι βίντεο σήματος χρησιμοποιούνται 2 κεφαλές. Τεχνικά χαρακτηριστικά (πίνακας 6.5.2, σελ. 265): λόγος σήματος βίντεο θορύβου (SNR) 54 dB, πλάτος ίχνους βίντεο 0,002 mm, ρυθμό δεδομένων βίντεο σήματος NTSC/PAL 115/142 Mbps, εύρος ζώνης ήχου 20 Hz - 20 KHz, δυναμική περιοχή ήχου 105 dB, συχνότητα δειγματοληψίας ήχου 48 kHz, ταχύτητα ταινίας 131,7 mm/s.

Η διαφορά από το D-1: το D-1 επεξεργάζεται συνιστωσών σήμα, το D-2 σύνθετο — άρα το D-2 κληρονομεί τις παραμορφώσεις του αναλογικού σύνθετου σήματος, όμως, όπως σημειώνει το βιβλίο για το ψηφιακό σύνθετο σήμα γενικά (σελ. 260), έχει το πλεονέκτημα, ότι μπορούμε να το επεξεργασθούμε χωρίς επιπλέον υποβάθμιση και να το μετατρέψουμε στο τέλος σε αναλογικό.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D δύο εγγράφουν ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL, με συχνότητα δειγματοληψίας τετραπλάσια της υποφέρουσας συχνότητας χρώματος και αριθμό ψηφίων κβαντοποίησης οκτώ. Το ψηφιακό σύνθετο σήμα αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους τριών τετάρτων της ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου, η οποία διατίθεται σε κασέτες τριών μεγεθών, με διάρκεια εγγραφής τριάντα δύο, ενενήντα τεσσάρων και διακοσίων οκτώ λεπτών αντίστοιχα. Ο εγγραφέας χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή εικόνας και ήχου και διαμήκη για τα ίχνη κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου, ενώ διαθέτει δύο κανάλια βίντεο σήματος, για καθένα από τα οποία χρησιμοποιούνται δύο κεφαλές, και τέσσερα κανάλια ήχου. Η βασική διαφορά του από τον D ένα είναι ότι εκείνος επεξεργάζεται σήμα συνιστωσών, ενώ ο D δύο σύνθετο σήμα, το οποίο κληρονομεί τις παραμορφώσεις του αναλογικού σύνθετου σήματος, έχει όμως το πλεονέκτημα ότι μπορεί να επεξεργαστεί χωρίς επιπλέον υποβάθμιση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 12 — Σήμα και δειγματοληψία του D-3

Ερώτηση: 12. Τι σήμα επεξεργάζονται οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-3 και τι συχνότητα δειγματοληψίας χρησιμοποιούν.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 265): το σύστημα αυτό επεξεργάζεται ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL χωρίς συμπίεση με συχνότητα δειγματοληψίας τετραπλάσια της υποφέρουσας (4fsc = 17.73 MHz) και αριθμό ψηφίων κβαντοποίησης 8.

Στοιχείο	Τιμή
Σήμα	ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL χωρίς συμπίεση
Δειγματοληψία	4fsc = 17,73 MHz
Ψηφία κβάντισης	8

Το μέσο (σελ. 265-266): το ψηφιακό σύνθετο σήμα αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους 1/2 ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου. Μεγέθη κασέτας: μικρό… 64 min., μεσαίο… 125 min, μεγάλο… 245 min. Ο τρόπος εγγραφής (σελ. 266): χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή του σήματος βίντεο και ήχου και διαμήκη για την εγγραφή των ιχνών κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου. Διαθέτει 2 κανάλια βίντεο σήματος και 4 κανάλια ήχου. Τεχνικά χαρακτηριστικά (πίνακας 6.5.3, σελ. 266): εύρος ζώνης βίντεο 5,5 ΜHz, λόγος σήματος βίντεο προς θόρυβο 54 dB, πλάτος ίχνους βίντεο 0,002 mm, εύρος ζώνης ήχου 20 Hz - 20 ΚHz, συχνότητα δειγματοληψίας ήχου 48 kHz, ταχύτητα ταινίας 83,88 mm/s.

Η σχέση με το D-2: ίδιος τύπος σήματος (σύνθετο) και ίδια συχνότητα δειγματοληψίας (4fsc), αλλά μισό πλάτος ταινίας (1/2 αντί 3/4 ίντσας) και μικρότερη ταχύτητα ταινίας (83,88 έναντι 131,7 mm/s) — δηλαδή πυκνότερη εγγραφή σε οικονομικότερο μέσο, με μεγαλύτερους χρόνους εγγραφής (64/125/245 min έναντι 32/94/208 min). Σημείωση: η τιμή 4fsc = 17,73 MHz αντιστοιχεί στο PAL, του οποίου η υποφέρουσα είναι 4433619 Hz (σελ. 211) — 4 × 4,43 ≈ 17,73 MHz.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D τρία επεξεργάζονται ψηφιακό σύνθετο σήμα NTSC ή PAL χωρίς συμπίεση, με συχνότητα δειγματοληψίας τετραπλάσια της υποφέρουσας, δηλαδή δεκαεπτά κόμμα εβδομήντα τρία megahertz, και αριθμό ψηφίων κβαντοποίησης οκτώ. Σημειώνεται ότι η τιμή αυτή αντιστοιχεί στο σύστημα PAL, του οποίου η υποφέρουσα είναι περίπου τέσσερα κόμμα σαράντα τρία megahertz. Το ψηφιακό σύνθετο σήμα αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους μισής ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου, η οποία διατίθεται σε κασέτες τριών μεγεθών με διάρκεια εγγραφής εξήντα τεσσάρων, εκατόν είκοσι πέντε και διακοσίων σαράντα πέντε λεπτών. Χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή εικόνας και ήχου και διαμήκη για τα ίχνη κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου, ενώ διαθέτει δύο κανάλια βίντεο σήματος και τέσσερα κανάλια ήχου. Σε σχέση με τον D δύο έχει τον ίδιο τύπο σήματος και την ίδια συχνότητα δειγματοληψίας, αλλά μισό πλάτος ταινίας και μικρότερη ταχύτητα ταινίας, δηλαδή πυκνότερη εγγραφή σε οικονομικότερο μέσο και μεγαλύτερους χρόνους εγγραφής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 13 — Σήμα και δειγματοληψία του D-5

Ερώτηση: 13. Τι σήμα επεξεργάζονται οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-5 και τι συχνότητα δειγματοληψίας χρησιμοποιούν.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 267): το σύστημα αυτό επεξεργάζεται ψηφιακό βίντεο σήμα συνιστωσών (component) με συχνότητα δειγματοληψίας 18.0 ΜHz για το σήμα φωτεινότητας, 9 ΜHz για τα σήματα χρωμοδιαφοράς (CR, CB) και αριθμό ψηφίων κβάντισης 8.

Στοιχείο	Τιμή
Σήμα	συνιστωσών (component)
Δειγματοληψία φωτεινότητας	18,0 ΜHz
Δειγματοληψία χρωμοδιαφορών (CR, CB)	9 ΜHz
Ψηφία κβάντισης	8

Το μέσο (σελ. 267): χρησιμοποιεί ταινία πλάτους ½ ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου. Μεγέθη κασέτας: μικρό… 64 min., μεσαίο… 125 min, μεγάλο… 245 min. Ο τρόπος εγγραφής (σελ. 269): χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή του σήματος βίντεο και ήχου και διαμήκη για την εγγραφή των ιχνών κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου. Διαθέτει 4 κανάλια βίντεο σήματος και 4 κανάλια ήχου.

Η σύγκριση με το D-1 — και τα δύο συνιστωσών, αλλά:

	D-1	D-5
Δειγματοληψία	13,5 / 6,75 ΜHz	18,0 / 9 ΜHz
Ταινία	19 mm (3/4 ίντσας)	1/2 ίντσας
Κανάλια βίντεο	4	4

Το D-5 χρησιμοποιεί υψηλότερη συχνότητα δειγματοληψίας από την τυποποιημένη των 13,5 ΜHz, άρα μεγαλύτερο εύρος ζώνης και καλύτερη ποιότητα, σε μικρότερου πλάτους ταινία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D πέντε επεξεργάζονται ψηφιακό βίντεο σήμα συνιστωσών, με συχνότητα δειγματοληψίας δεκαοκτώ megahertz για το σήμα φωτεινότητας και εννέα megahertz για τα σήματα χρωμοδιαφοράς, με αριθμό ψηφίων κβάντισης οκτώ. Χρησιμοποιούν ταινία πλάτους μισής ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου, η οποία διατίθεται σε κασέτες τριών μεγεθών με διάρκεια εγγραφής εξήντα τεσσάρων, εκατόν είκοσι πέντε και διακοσίων σαράντα πέντε λεπτών. Χρησιμοποιούν ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή εικόνας και ήχου και διαμήκη για τα ίχνη κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου, ενώ διαθέτουν τέσσερα κανάλια βίντεο σήματος και τέσσερα κανάλια ήχου. Σε σχέση με τον D ένα, ο οποίος επεξεργάζεται επίσης σήμα συνιστωσών, ο D πέντε χρησιμοποιεί υψηλότερες συχνότητες δειγματοληψίας από τις τυποποιημένες των δεκατριών κόμμα πέντε megahertz, άρα μεγαλύτερο εύρος ζώνης και καλύτερη ποιότητα, και μάλιστα σε ταινία μικρότερου πλάτους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 14 — Σήμα και δειγματοληψία του D-6

Ερώτηση: 14. Τι σήμα επεξεργάζονται οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-6 και τι συχνότητα δειγματοληψίας χρησιμοποιούν.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 269): το βίντεο αυτό κατασκευάσθηκε για την εγγραφή σημάτων πολύ καλής ποιότητα, που χρησιμοποιούνται στην τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας (HDTV). Επεξεργάζεται ψηφιακό βίντεο σήμα συνιστωσών (component) με συχνότητα δειγματοληψίας 74,25 ΜHz για το σήμα φωτεινότητας, 38,12ΜHz για τα σήματα χρώματος (Υ-R, Υ-R) και αριθμό ψηφίων κβάντισης 8.

Στοιχείο	Τιμή
Προορισμός	τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας (HDTV)
Σήμα	συνιστωσών (component)
Δειγματοληψία φωτεινότητας	74,25 ΜHz
Δειγματοληψία χρωμοδιαφορών	38,12 ΜHz
Ψηφία κβάντισης	8

Το μέσο (σελ. 269): το ψηφιακό σήμα συνιστωσών αποθηκεύεται σε ταινία 3/4 ίντσας (19mm) με μαγνητική επίστρωση κόκκων μετάλλου. Η ταινία τοποθετείται σε κασέτα, η οποία είναι ίδια με αυτή του ψηφιακού βίντεο D-1. Ο τρόπος εγγραφής (σελ. 269): χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή του σήματος βίντεο και ήχου και διαμήκη για την εγγραφή των ιχνών κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου. Διαθέτει 8 κανάλια βίντεο σήματος και για κάθε κανάλι χρησιμοποιούνται 2 κεφαλές. Ο ήχος εγγράφεται σε ομάδες στο τέλος των ιχνών εικόνας. Προβλέπονται 12 κανάλια ήχου.

Η κλίμακα του συστήματος — σύγκριση με τους υπόλοιπους συνιστωσών:

 D-1 : 13,5 / 6,75 MHz   →  4 κανάλια βίντεο
 D-5 : 18,0 / 9,0  MHz   →  4 κανάλια βίντεο
 D-6 : 74,25 / 38,12 MHz →  8 κανάλια βίντεο, 12 κανάλια ήχου  (HDTV)

Η πενταπλάσια περίπου συχνότητα δειγματοληψίας και τα διπλάσια κανάλια βίντεο αντικατοπτρίζουν τον τεράστιο όγκο δεδομένων της τηλεόρασης υψηλής ευκρίνειας. Σημείωση: το βιβλίο γράφει τα σήματα χρώματος ως «(Υ-R, Υ-R)» — προφανές τυπογραφικό αντί για (Υ-R, Υ-Β), δηλαδή τις δύο χρωμοδιαφορές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D έξι κατασκευάστηκαν για την εγγραφή σημάτων πολύ καλής ποιότητας, τα οποία χρησιμοποιούνται στην τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας. Επεξεργάζονται ψηφιακό βίντεο σήμα συνιστωσών με συχνότητα δειγματοληψίας εβδομήντα τέσσερα κόμμα είκοσι πέντε megahertz για το σήμα φωτεινότητας και τριάντα οκτώ κόμμα δώδεκα megahertz για τα σήματα χρώματος, με αριθμό ψηφίων κβάντισης οκτώ. Σημειώνεται ότι το βιβλίο γράφει και τις δύο χρωμοδιαφορές ως ύψιλον μείον κόκκινο, προφανές τυπογραφικό λάθος. Το σήμα αποθηκεύεται σε ταινία τριών τετάρτων της ίντσας, δηλαδή δεκαεννέα χιλιοστών, με μαγνητική επίστρωση κόκκων μετάλλου, σε κασέτα ίδια με εκείνη του D ένα. Χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή εικόνας και ήχου και διαμήκη για τα ίχνη κώδικα χρόνου, ελέγχου και κώδικα ήχου, ενώ διαθέτει οκτώ κανάλια βίντεο σήματος, με δύο κεφαλές για κάθε κανάλι, και προβλέπονται δώδεκα κανάλια ήχου, ο οποίος εγγράφεται σε ομάδες στο τέλος των ιχνών εικόνας. Η περίπου πενταπλάσια συχνότητα δειγματοληψίας και τα διπλάσια κανάλια βίντεο σε σχέση με τους D ένα και D πέντε αντικατοπτρίζουν τον πολύ μεγαλύτερο όγκο δεδομένων της τηλεόρασης υψηλής ευκρίνειας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 15 — Μέσο εγγραφής και πλάτος του D-1

Ερώτηση: 15. Τι μέσο εγγραφής χρησιμοποιούν οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-1 και τι πλάτος έχει.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 263): το ψηφιακό σήμα συνιστωσών αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους 19 mm (3/4 ίντσας), η οποία τοποθετείται σε κασέτα.

Στοιχείο Τιμή

Μέσο εγγραφής μαγνητική ταινία σε κασέτα

Πλάτος 19 mm (3/4 ίντσας)

Τα μεγέθη κασέτας (σελ. 263-264): διατίθενται τρία μεγέθη κασέτας: μικρό μέγεθος, με διάρκεια εγγραφής 6 min.· μεσαίο μέγεθος, με διάρκεια εγγραφής 34 min.· μεγάλο μέγεθος, με διάρκεια εγγραφής 94 min.
```
  D-1 :  ταινία 19 mm (3/4")
         κασέτα μικρή   →   6 min
         κασέτα μεσαία  →  34 min
         κασέτα μεγάλη  →  94 min
```
Η ταχύτητα (πίνακας 6.5.1, σελ. 264): ταχύτητα ταινίας 286,588 mm/s — και πλάτος ίχνους βίντεο 0,045 mm. Η σύγκριση: το ίδιο πλάτος (3/4 ίντσας / 19 mm) χρησιμοποιούν και το D-2 (σελ. 264) και το D-6, του οποίου η ταινία τοποθετείται σε κασέτα, η οποία είναι ίδια με αυτή του ψηφιακού βίντεο D-1 (σελ. 269)· αντίθετα, τα D-3 και D-5 χρησιμοποιούν 1/2 ίντσας (σελ. 265, 267) και τα DV/DVCAM 1/4 ίντσας (6.35mm) (σελ. 270-271). Ο τρόπος εγγραφής (σελ. 264): ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή του σήματος βίντεο και ήχου και διαμήκη για την εγγραφή των ιχνών ελέγχου, κώδικα χρόνου και κώδικα ήχου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D ένα χρησιμοποιούν ως μέσο εγγραφής μαγνητική ταινία, η οποία τοποθετείται σε κασέτα, με πλάτος δεκαεννέα χιλιοστά, δηλαδή τρία τέταρτα της ίντσας. Η κασέτα διατίθεται σε τρία μεγέθη: μικρό, με διάρκεια εγγραφής έξι λεπτών, μεσαίο, με διάρκεια τριάντα τεσσάρων λεπτών, και μεγάλο, με διάρκεια ενενήντα τεσσάρων λεπτών. Η ταχύτητα της ταινίας είναι διακόσια ογδόντα έξι κόμμα πεντακόσια ογδόντα οκτώ χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο και το πλάτος του ίχνους βίντεο μηδέν κόμμα σαράντα πέντε χιλιοστά. Το ίδιο πλάτος ταινίας χρησιμοποιούν και οι εγγραφείς D δύο και D έξι, ο οποίος μάλιστα χρησιμοποιεί κασέτα ίδια με εκείνη του D ένα, ενώ οι D τρία και D πέντε χρησιμοποιούν ταινία μισής ίντσας και οι DV και DVCAM ταινία ενός τετάρτου της ίντσας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 16 — Μέσο εγγραφής και πλάτος του D-3

Ερώτηση: 16. Τι μέσο εγγραφής χρησιμοποιούν οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D-3 και τι πλάτος έχει.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 265): το ψηφιακό σύνθετο σήμα αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους 1/2 ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου. Η ταινία τοποθετείται σε κασέτα.

Στοιχείο Τιμή

Μέσο εγγραφής μαγνητική ταινία με επίστρωση κόκκων μετάλλου, σε κασέτα

Πλάτος 1/2 ίντσας

Τα μεγέθη κασέτας (σελ. 266): μικρό μέγεθος, με διάρκεια εγγραφής 64 min.· μεσαίο μέγεθος, με διάρκεια εγγραφής 125 min· μεγάλο μέγεθος, με διάρκεια εγγραφής 245 min.
```
  D-3 :  ταινία 1/2" με επίστρωση κόκκων μετάλλου
         κασέτα μικρή   →   64 min
         κασέτα μεσαία  →  125 min
         κασέτα μεγάλη  →  245 min
```
Η ταχύτητα (πίνακας 6.5.3, σελ. 266): ταχύτητα ταινίας 83,88 mm/s, πλάτος ίχνους βίντεο 0,002 mm. Γιατί έχει σημασία η επίστρωση μετάλλου — από το κεφ. 2 (σελ. 80): οι ταινίες μετάλλου χρησιμοποιούν επίστρωση ρινισμάτων καθαρού μετάλλου ειδικής επεξεργασίας και πλεονεκτούν έναντι των υπολοίπων· και από το κεφ. 5 (σελ. 216): τα υλικά με μεγαλύτερο παραμένοντα μαγνητισμό… χρησιμοποιούνται σε ταινίες υψηλής πυκνότητας εγγραφής — απαραίτητο για την πυκνή ψηφιακή εγγραφή σε στενή ταινία. Το ίδιο πλάτος χρησιμοποιεί και το D-5 — ταινία πλάτους ½ ίντσας με επίστρωση κόκκων μετάλλου, με ίδια μεγέθη κασέτας 64 / 125 / 245 min (σελ. 267).

Στοιχείο	Τιμή
Μέσο εγγραφής	μαγνητική ταινία με επίστρωση κόκκων μετάλλου, σε κασέτα
Πλάτος	1/2 ίντσας

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς D τρία χρησιμοποιούν ως μέσο εγγραφής μαγνητική ταινία με επίστρωση κόκκων μετάλλου, η οποία τοποθετείται σε κασέτα, με πλάτος μισή ίντσα. Η κασέτα διατίθεται σε τρία μεγέθη: μικρό, με διάρκεια εγγραφής εξήντα τεσσάρων λεπτών, μεσαίο, με διάρκεια εκατόν είκοσι πέντε λεπτών, και μεγάλο, με διάρκεια διακοσίων σαράντα πέντε λεπτών. Η ταχύτητα της ταινίας είναι ογδόντα τρία κόμμα ογδόντα οκτώ χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο και το πλάτος του ίχνους βίντεο δύο χιλιοστά του χιλιοστού. Η επίστρωση κόκκων μετάλλου είναι απαραίτητη, γιατί τα υλικά αυτά έχουν μεγαλύτερο παραμένοντα μαγνητισμό και χρησιμοποιούνται σε ταινίες υψηλής πυκνότητας εγγραφής, όπως απαιτεί η πυκνή ψηφιακή εγγραφή σε ταινία μικρού πλάτους. Το ίδιο πλάτος ταινίας και τα ίδια μεγέθη κασέτας χρησιμοποιεί και ο εγγραφέας D πέντε.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 17 — Μέσο εγγραφής και πλάτος του DV

Ερώτηση: 17. Τι μέσο εγγραφής χρησιμοποιούν οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς DV και τι πλάτος έχει.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 270): το ψηφιακό σήμα, που προκύπτει από τη συμπίεση, αποθηκεύεται σε ταινία πλάτους ¼ ίντσας (6.35mm). Η ταινία τοποθετείται σε κασέτα με χρόνο εγγραφής-αναπαραγωγής 2 και 4 ωρών.

Στοιχείο	Τιμή
Μέσο εγγραφής	μαγνητική ταινία σε κασέτα
Πλάτος	¼ ίντσας (6,35 mm)
Χρόνος εγγραφής	2 και 4 ωρών

Γιατί τόσο στενή ταινία (σελ. 270): το σύστημα αυτό κατασκευάσθηκε για οικιακή χρήση και χρησιμοποιεί συμπίεση δεδομένων, για να περιορισθεί το κόστος του… Το σήμα συμπιέζεται σε βαθμό 10:1 με τεχνική συμπίεσης μετασχηματισμού ασυνεχούς ημίτονου (DCT), που μειώνει το ρυθμό δεδομένων στα 12Mbps. Η συμπίεση επιτρέπει την εγγραφή σε πολύ στενότερο μέσο από τα επαγγελματικά συστήματα. Ο τρόπος εγγραφής (σελ. 270): χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή του σήματος βίντεο, ήχου, υποκώδικα και πληροφοριών εισαγωγής-ίχνους (ΙΤΙ) και διαμήκη για τα προαιρετικά ίχνη ελέγχου και κώδικα ήχου.

Η σύγκριση με το DVCAM (σελ. 271): χρησιμοποιεί επίσης ταινία πλάτους 1/4 ίντσας (6.35mm) με μαγνητική επίστρωση εξαγνωμένου μετάλλου. Η ταινία τοποθετείται σε κασέτα με χρόνο εγγραφής-αναπαραγωγής 40min και 184min. Δεν διαθέτει διαμήκη ίχνη, επειδή η επίστρωση εξαγνωμένου μετάλλου, που χρησιμοποιεί, δεν το επιτρέπει.

  DV     : 1/4" (6,35 mm)  →  2 και 4 ώρες, με διαμήκη προαιρετικά ίχνη
  DVCAM  : 1/4" (6,35 mm)  →  40 και 184 min, ΧΩΡΙΣ διαμήκη ίχνη

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς DV χρησιμοποιούν ως μέσο εγγραφής μαγνητική ταινία σε κασέτα, με πλάτος ένα τέταρτο της ίντσας, δηλαδή έξι κόμμα τριάντα πέντε χιλιοστά, και χρόνο εγγραφής και αναπαραγωγής δύο και τεσσάρων ωρών. Το σύστημα κατασκευάστηκε για οικιακή χρήση και χρησιμοποιεί συμπίεση δεδομένων για να περιοριστεί το κόστος του, με βαθμό συμπίεσης δέκα προς ένα και τεχνική μετασχηματισμού ασυνεχούς ημιτόνου, η οποία μειώνει τον ρυθμό δεδομένων στα δώδεκα megabit ανά δευτερόλεπτο· ακριβώς αυτή η συμπίεση επιτρέπει την εγγραφή σε τόσο στενή ταινία σε σχέση με τα επαγγελματικά συστήματα. Χρησιμοποιεί ελικοειδή σάρωση για την εγγραφή εικόνας, ήχου, υποκώδικα και πληροφοριών εισαγωγής ίχνους και διαμήκη για τα προαιρετικά ίχνη ελέγχου και κώδικα ήχου. Το ίδιο πλάτος ταινίας χρησιμοποιεί και ο εγγραφέας DVCAM, με μαγνητική επίστρωση εξαγνωμένου μετάλλου και χρόνους σαράντα και εκατόν ογδόντα τεσσάρων λεπτών, ο οποίος όμως δεν διαθέτει διαμήκη ίχνη, επειδή δεν το επιτρέπει η επίστρωση που χρησιμοποιεί.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 18 — Σήμα και δειγματοληψία του DV

Ερώτηση: 18. Τι σήμα επεξεργάζονται οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς DV και τι συχνότητα δειγματοληψίας χρησιμοποιούν.

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 270): επεξεργάζεται βίντεο σήμα συνιστωσών (Component) με 13,5 ΜHz συχνότητα δειγματοληψίας για τη φωτεινότητα, 6,75 για τις χρωμοδιαφορές (CR, CB) και αριθμό ψηφίων κβάντισης 8 για αριθμό γραμμών σάρωσης 625 (ΡΑL).

Στοιχείο	Τιμή
Σήμα	συνιστωσών (Component)
Δειγματοληψία φωτεινότητας	13,5 ΜHz
Δειγματοληψία χρωμοδιαφορών (CR, CB)	6,75 ΜHz
Ψηφία κβάντισης	8
Γραμμές σάρωσης	625 (PAL)

Η συμπίεση (σελ. 270): το σήμα συμπιέζεται σε βαθμό 10:1 με τεχνική συμπίεσης μετασχηματισμού ασυνεχούς ημίτονου (DCT), που μειώνει το ρυθμό δεδομένων στα 12Mbps. Γιατί (σελ. 270): το σύστημα αυτό κατασκευάσθηκε για οικιακή χρήση και χρησιμοποιεί συμπίεση δεδομένων, για να περιορισθεί το κόστος του.

Η σύγκριση με το D-1 — ίδιο σήμα (συνιστωσών), ίδιες συχνότητες δειγματοληψίας (13,5 / 6,75 ΜHz, δηλαδή τυποποίηση 4:2:2 κατά ITU-R Rec. ΒΤ.601-5) και ίδια ψηφία κβάντισης (8) — η κρίσιμη διαφορά είναι η συμπίεση:

 D-1 : 13,5/6,75 MHz, 8 bits, ΧΩΡΙΣ συμπίεση → 216 Mbps, ταινία 19 mm
 DV  : 13,5/6,75 MHz, 8 bits, ΜΕ συμπίεση 10:1 (DCT) → 12 Mbps, ταινία 6,35 mm

Η δεκαπλάσια μείωση του ρυθμού δεδομένων είναι ακριβώς αυτό που επιτρέπει την εγγραφή σε ταινία ¼ ίντσας και σε κασέτα με χρόνο εγγραφής-αναπαραγωγής 2 και 4 ωρών (σελ. 270).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ψηφιακοί μαγνητικοί εγγραφείς DV επεξεργάζονται βίντεο σήμα συνιστωσών, με συχνότητα δειγματοληψίας δεκατρία κόμμα πέντε megahertz για τη φωτεινότητα και έξι κόμμα εβδομήντα πέντε megahertz για τις χρωμοδιαφορές, με αριθμό ψηφίων κβάντισης οκτώ, για αριθμό γραμμών σάρωσης εξακόσιες είκοσι πέντε, δηλαδή για το σύστημα PAL. Οι τιμές αυτές αντιστοιχούν στην τυποποίηση τέσσερα δύο δύο του προτύπου της Διεθνούς Ένωσης Τηλεπικοινωνιών, δηλαδή είναι ίδιες με εκείνες του εγγραφέα D ένα. Η κρίσιμη διαφορά είναι ότι το σήμα του DV συμπιέζεται σε βαθμό δέκα προς ένα με τεχνική μετασχηματισμού ασυνεχούς ημιτόνου, η οποία μειώνει τον ρυθμό δεδομένων στα δώδεκα megabit ανά δευτερόλεπτο, έναντι των διακοσίων δεκαέξι megabit ανά δευτερόλεπτο του D ένα. Η μείωση αυτή είναι ακριβώς εκείνο που επιτρέπει την εγγραφή σε ταινία ενός τετάρτου της ίντσας, με χρόνο εγγραφής και αναπαραγωγής δύο και τεσσάρων ωρών, και καθιστά το σύστημα οικονομικά προσιτό για οικιακή χρήση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 20 — Η χρήση της γεννήτριας χαρακτήρων

Ερώτηση: 20. Ποια είναι η χρήση της γεννήτριας χαρακτήρων

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 280): η γεννήτρια χαρακτήρων είναι ηλεκτρονική συσκευή, με την οποία παράγουμε γράμματα και αριθμούς και δημιουργούμε λέξεις και κείμενα, τα οποία εισάγουμε σε πρόγραμμα. Η γεννήτρια χαρακτήρων έχει τη δομή και τη λειτουργία ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή.

Διαθέτει (σελ. 280-281)
πληκτρολόγιο
οθόνη
κεντρική μονάδα επεξεργασίας
μονάδα αποθήκευσης
πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου
δύο κανάλια εξόδου, ένα για δοκιμαστική προβολή και ένα για το πρόγραμμα, τα οποία είναι όλα ενσωματωμένα σε ενιαία συσκευή

Οι δυνατότητες (σελ. 281): η γεννήτρια χαρακτήρων μπορεί να παράγει γράμματα διαφόρων μεγεθών, τύπου γραμματοσειράς, καθώς επίσης και απλά διαγράμματα. Το πληκτρολόγιο περιέχει και ειδικά πλήκτρα, με τα οποία μπορούμε να δημιουργήσουμε εφφέ, όπως κίνηση πάνω ή κάτω των γραμμάτων στην οθόνη, έντονα γράμματα, κλπ. Η ροή εργασίας (σελ. 281): οι τίτλοι, που δημιουργούνται, προβάλλονται δοκιμαστικά και αφού λάβουν τη τελική τους μορφή, εξάγονται μέσω του αντίστοιχου καναλιού στο πρόγραμμα ή αποθηκεύονται.

 πληκτρολόγηση τίτλου → δοκιμαστική προβολή (κανάλι 1)
                      → τελική μορφή → πρόγραμμα (κανάλι 2) ή αποθήκευση

Η θέση της (σελ. 280): ανήκει στα Ψηφιακά περιφερειακά μηχανήματα, μαζί με τη γεννήτρια τεχνασμάτων DVE, η οποία επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο το ψηφιακό βίντεο σήμα και παράγει διάφορα εφφέ. Και στην αναλογική αλυσίδα (κεφ. 4, σελ. 197): η κεντρική διάταξη ελέγχου εικόνων διαθέτει γεννήτρια ειδικών εφφέ, γεννήτρια τίτλων, χρωμάτων κλπ., για επεξεργασία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η γεννήτρια χαρακτήρων είναι ηλεκτρονική συσκευή με την οποία παράγουμε γράμματα και αριθμούς και δημιουργούμε λέξεις και κείμενα, τα οποία εισάγουμε στο πρόγραμμα, δηλαδή χρησιμεύει κυρίως για τη δημιουργία τίτλων και κειμένων της τηλεοπτικής παραγωγής. Έχει τη δομή και τη λειτουργία ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή και διαθέτει πληκτρολόγιο, οθόνη, κεντρική μονάδα επεξεργασίας, μονάδα αποθήκευσης, πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου και δύο κανάλια εξόδου, ένα για δοκιμαστική προβολή και ένα για το πρόγραμμα, όλα ενσωματωμένα σε ενιαία συσκευή. Μπορεί να παράγει γράμματα διαφόρων μεγεθών και γραμματοσειρών, καθώς και απλά διαγράμματα, ενώ το πληκτρολόγιό της περιέχει και ειδικά πλήκτρα για τη δημιουργία εφέ, όπως κίνηση των γραμμάτων πάνω ή κάτω στην οθόνη και έντονα γράμματα. Οι τίτλοι που δημιουργούνται προβάλλονται πρώτα δοκιμαστικά και, αφού λάβουν την τελική τους μορφή, εξάγονται μέσω του αντίστοιχου καναλιού στο πρόγραμμα ή αποθηκεύονται. Ανήκει στα ψηφιακά περιφερειακά μηχανήματα, μαζί με τη γεννήτρια τεχνασμάτων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο