mit einem Arbiträrsignalgenerator, der heutzutage ja bezahlbar ist, kann man auch Videosignale erzeugen, je nach maximaler Anzahl Sample schwarz/weiss oder sogar farbig. Für Farbe braucht man aber mindestens 500'000 Samples, damit das 4.4MHz-Farbsignal ohne Aliasing generiert werden kann.
Am einfachsten kann man ein solches Signal erzeugen, indem man mit einem Digital-Speicher-Oszi mit ausreichender Speichertiefe (mindestens 200'000 Samples, für Farbe mindestens 500'000 Samples) ein komplettes Bild (also mindestens 40ms) ab einer Viodesignalquelle aufnimmt. Dieser Datenhaufen muss dann in den PC kommen (Datenträger oder Direktverbindung), idealerweise als CSV-Datei. Mit dem PC wird aus diesem Datenhaufen exakt ein Bild, also genau 40ms, extrahiert und in ein File mit dem für den Generator passenden Format gespeichert (meistens CSV oder binär). Dieses File wird dann in den Generator als Signalform geladen und mit 25Hz abgespielt.
Weiter kann man dieses Rohsignal auf dem PC nach Lust und Laune bearbeiten, indem man die eigentlichen Bildbereiche zwischen Farbburst und nächstem Synchronisationspuls Zeile für Zeile verändert. So lassen sich beliebige Testbilder erzeugen. Selbstverständlich kann das 'Grundgerüst' mit den Synchronisationssignalen und allfälligem Farbburst auch nach PAL-Norm direkt auf dem PC erstellt werden.
Anwendung bei mir ist der Entwurf einer Schaltung zur Beseitigung des Macrovision-Kopierschutzes im Videosignal, da dieser nicht nur das Kopieren mit neueren Aufnahmegeräten verhindert, sondern auch die Wiedergabe stört durch Aufhellen vor allem des oberen Teils vom Bild durch die überhellen Macrovision-Störungen. Manchmal wird auch die Vertikalsynchronisation gestört. Durch die Aufnahme der relevanten Videosignale kann der DVD-Recorder dort bleiben, wo er ist, und man hat trotzdem die Testsignale in der Werkstatt zur Verfügung.
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Ist irgendwie „von hinten durch die Brust“, wie man so schön sagt. Aber wenn es geht und man dafür nicht extra Technik anschaffen muss, dann ist das auch gut.
Ein PAL-Testbild kann man sonst auch ganz einfach mit einem ATmega 8Bit/20MHz Microcontroller erzeugen.
natürlich ist es mit Kanonen auf Spatzen geschossen, wenn man mit einem Arbiträrgenerator ein simples Testbild macht. Der Vorteil liegt darin, dass man im Bild bewusst 'Features' einbauen kann, mit denen der Prüfling ein Problem hat (in meinem Fall Macrovision), und dieses so zielgerichteter untersuchen kann. Ganz generell liegt der Nutzen im Arbiträrgenerator darin, dass man innerhalb der Analogbandbreite, Anzahl Samples und Samplingrate jede beliebige Signalform erzeugen kann, ohne dafür spezialisierte Signalgeneratoren anschaffen zu müssen.
zuerst in der Bedienungsanleitung nachsehen, wie eine Datei mit der gewünschten Arbiträr-Signalkurve aussehen muss. Üblich ist CSV und binär. Das sind beides Listen, wo die Werte der auszugebenden Samples der Reihe nach eingetragen sind, meistens im Wertebereich -1..+1. Diese Datei wird dann auf einen USB-Stick übertragen und dieser im Funktionsgenerator eingesteckt.
Beim Funktionsgenerator wählt man die Signalform 'Arbitrary' oder so ähnlich, und dann sollte es einen Menupunkt geben, wo man eine Kurvenform vom USB-Stick laden kann. Häufig kann man diese dann im internen Speicher ablegen, so dass man später den USB-Stick nicht mehr braucht. Die in der Datei gespeicherte Signalkurve entspricht dabei genau einer Periode des ausgegebenen Signals. Stellt man also am Generator 20Hz ein, wird die Kurve 20 mal pro Sekunde ausgegeben. So kann man auch den Frequenzbereich bis an die analogen Grenzen erweitern, indem man z.B. eine Kurve definiert, die aus 10 Sinuswellen besteht. Stellt man dann den Generator auf 1kHz ein, werden die 10 Sinuswellen 1000mal pro Sekunde ausgegeben, also ein Sinus mit 10kHz Frequenz.
Die Datei mit der gewünschten Signalkurve kann im Wesentlichen auf zwei Arten erstellt werden: - rechnerisch (z.B. mit Excel), es wird der Wert jedes Samples berechnet - aus einer gemessenen Signalkurve (Speicherabzug vom Digital-Speicher-Oszi)
Gewisse Arbiträrgeneratoren haben noch einen Kurven-Editor integriert, mit dem man einfache Kurven zusammenbauen kann.
Beim Erstellen einer Kurvendatei (insbesondere bei der rechnerischen Erstellung) muss das Sampling-Theorem beachtet werden, sonst wird man von Aliasfrequenzen überrascht. Macht man z.B. eine Sinuskurve mit einer Periode und 10 Werten (also 10 Samples), beträgt die Samplingfrequenz das Zehnfache der ausgegebenen Frequenz. Das bedeutet z.B. wenn man 1kHz eingestellt hat (was 10kHz Samplingfrequenz ergibt), dass neben 1kHz auch 9kHz, 11kHz, 19kHz, 21kHz, usw. erzeugt werden, was wohl eher unerwünscht ist. Um das zu vermeiden, berechnet man mehr Samples, so werden die Aliasfrequenzen nach oben verschoben, wo sie nicht mehr stören oder wegen der beschränkten Analogbandbreite gar nicht erst ausgegeben werden. Berechnet man beim obigen Beispiel statt 10 Samples 1000 Samples, ist die erste Aliasfrequenz bei 999kHz, wo sie meistens nicht mehr stört oder mit einem simplen RC-Filter abgeblockt werden kann. Somit also die maximal mögliche Anzahl Samples vom Generator möglichst ausnutzen, wenn man aliasingfreie Kurven will.
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