KRAMER SG-6005 User Manual [ru]
Kramer Electronics, Ltd.
РУКОВОДСТВО
ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Модель:
SG-6005
Многостандартный генератор
сигналов синхронизации и цветных полос
Внимание!
Перед началом работы ознакомьтесь с разделом «Распаковка и содержимое комплекта
поставки» настоящего Руководства
Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
1 ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................... 3
2 ПРОБЛЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ВИДЕОСИГНАЛА ....................................................................... 3
2.1 Типы синхронизации ......................................................................................................................................... 4
2.2 Размещение сигналов синхронизации .............................................................................................................. 4
2.3 Некоторые типовые проблемы .......................................................................................................................... 4
2.4 Решение проблем ............................................................................................................................................... 5
2.5 Внешняя синхронизация (Genlock) .................................................................................................................... 6
3 ФАКТОРЫ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО КОНЕЧНОГО СИГНАЛА ........................................... 7
4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ SG-6005 ............................................................................ 7
5 С ЧЕГО НАЧАТЬ? ........................................................................................................... 7
6 РАСПАКОВКА И СОДЕРЖИМОЕ КОМПЛЕКТА ПОСТАВКИ ............................................................. 8
6.1 Дополнительные принадлежности ..................................................................................................................... 8
7 ЗНАКОМСТВО С ГЕНЕРАТОРОМ SG-6005 ............................................................................... 9
7.1 Описание органов управления на передней панели SG-6005 .......................................................................... 9
7.1 Описание элементов на задней панели SG-6005 ............................................................................................11
8 СБРОС SG-6005 ............................................................................................................ 12
9 УПРАВЛЕНИЕ SG-6005 ЧЕРЕЗ ПОРТ RS-232 .......................................................................... 12
10 ПРОТОКОЛ ОБМЕНА С SG-6005 ......................................................................................... 12
10.1 Формат протокола обмена ..............................................................................................................................12
10.2 Описание команд ..............................................................................................................................................14
10.3 Соотношения между данными и значениями индикации на дисплее ............................................................ 16
11 УСТАНОВКА .................................................................................................................17
11.1 Монтаж в стойку ............................................................................................................................................... 17
11.2 Подключение к видео и аудио-устройствам ....................................................................................................17
11.3 Подключение при¸мников горизонтальной и вертикальной синхронизации ..............................................17
11.4 Подключение источника внешней синхронизации ......................................................................................... 17
11.5 Подключение компьютера ................................................................................................................................ 17
12 ВКЛЮЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА ............................................................................................... 17
13 УХОД ЗА УСТРОЙСТВОМ .................................................................................................. 18
14 УСТРАНЕНИЕ НЕПОЛАДОК ............................................................................................... 18
14.1 Питание и индикация ........................................................................................................................................18
14.2 Видеосигнал ...................................................................................................................................................... 18
Ограниченная гарантия ............................................................................................................................................. 18
KRAMER ELECTRONICS, LTD.2
Введение
1 ВВЕДЕНИЕ
Примите поздравления с приобретением многостандартного генератора сигналов синхронизации и цветных полос производства компании Kramer Electronics.
С 1981 г. деятельность компании Kramer Electronics посвящена разработке и изготовлению высококачественной аудиовидеотехники, и серия изделий Kramer с тех пор заняла надежное положение на общемировом рынке высококачественной аппаратуры и систем для проведения презентаций. За последние годы
компания Kramer пересмотрела и усовершенствовала большую часть своей аппаратуры, сделав ее еще
более качественной. Профессиональная серия аудиовидеотехники Kramer является одной из наиболее
полных и универсальных. Она является по-настоящему передовой во всем, что касается совершенства,
качества изготовления, соотношения цена/качество и новаторства.
Помимо генератора наподобие только что приобретенного Вами, мы можем предложить и высококачественные промышленные и вещательные усилители-распределители, коммутаторы и матрицы, пульты и
контроллеры дистанционного управления, процессоры, устройства сопряжения и изделия для компьютеров.
В данном Руководстве рассматривается настройка и правила работы с изделием SG-6005.
2 ПРОБЛЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ВИДЕОСИГНАЛА
Все видеосигналы, отображаемые на мониторе, снабжаются информацией о синхронизации. Независимо от того, аналоговое это видео (композитные, Y/C, компонентные, RGB) или цифровое (SDI и т.д.)
сигналы синхронизации необходимы для правильного размещения изображения на экране. Во многих
случаях проблемы с синхронизацией неправильно диагностируются, и подозрение падает на другие компоненты видеосигнала.
Строчный син-
хроимпульс
Обычная ви-
деострока
Задняя
подставка
Сигнал горизонтальной синхронизации
Строка данных (яркость + цвет)
Цветовая
вспышка
Одна строка композитного
видеосигнала
Сигнал вертикальной синхронизации
Выравнивающие импульсы
(полустроки)
зубцы
Обычная ви-
деострока
Вертикальная
синхронизация
3
Проблема синхронизации видеосигнала
2.1 Типы синхронизации
В большинстве известных типов видеосигнала используются два типа синхронизации: горизонтальная и
вертикальная. Горизонтальная, известная также как строчная синхронизация, в композитном сигнале
представляет собой короткий отрицательный импульс в начале каждой строки разв¸ртки на экране. Число
таких испульсов соответствует числу строк в кадре. В основном такой испульс говорит монитору: «Будь
готов — начинается строка данных». Строчный синхроимпульс находится в гасящем интервале — невидимой части строки.
Вертикальная синхронизация (называемая также кадровой) представляет собой набор отрицательных
импульсов в начале каждого видеокадра (60 кадров/с для системы NTSC, 50 кадров/с для систем PAL или
SECAM). Этот сигнал значительно сложнее строчной синхронизации, он как бы говорит монитору: «Будь
готов, начинается новый êàäð изображения». Вертикальная синхронизация также размещается в гасящем
интервале (кадровом) и не видна на экране.
2.2 Размещение сигналов синхронизации
В различных форматах видеосигнала сигналы синхронизации передаются следующим образом:
Z В композитном видеосигнале синхронизация является частью полного (композитного) видеосигнала,
состоящего из строчной и кадровой синхронизации, информации о яркости и цвете.
Z В формате s-Video (Y/C) сигнал раздел¸н на две части — яркостную составляющую (яркость, ч¸рно-белая
информация) и цветовую составляющую. Синхросигналы входят в состав яркостной составляющей совершенно так же, как и в композитном видеосигнале.
Z В компонентном видеосигнале, состоящем из тр¸х составляющих (сигнала яркости Y и двух цветоразно-
стных сигналов R-Y и B-Y) синхросигналы размещены в сигнале Y — тем же способом, что и в композитном или s-Video сигнале.
Z Формат RGB (Red, красный, G, зел¸ный, B, синий), используемый в профессиональной компьютерной
графике и дисплеях, имеет несколько вариантов передачи синхросигналов вместе с данными:
• Самый известный формат называется RGBS. В н¸м предусмотрен отдельный канал для передачи
аналоговой синхронизации (S), а также три отдельных провода для передачи данных (R, G и B).
• В другом популярном формате RGsB используются лишь три провода — для красной (R) и синей (B)
цветовой компоненты и для зел¸ной компоненты в смеси с сигналами синхронизации (G+Sync). В
этом варианте уровни сигналов в компонентах неодинаковы, поскольку сигнал G имеет большую
амплитуду за сч¸т присутствия в н¸м импульсов синхронизации (для получения обычной составляющей G эти импульсы удаляются).
• В другом варианте данного формата синхронизация добавляется ко всем тр¸м цветовым составля-
ющим, при этом получаются сигналы R+Sync, B+Sync и G+Sync.
Z Компьютерные видеокарты обычно выдают видео в виде 5 сигналов: составляющие R, G и B, горизон-
тальная (Н или Hs) и вертикальная (V или Vs) синхронизация. Чтобы жизнь не показалась л¸гкой, каналы
для данных (R, G, B) являются аналоговыми (т.е. уровни в них изменяются от 0 до максимума), а сигналы
синхронизации являются цифровыми (в уровнях ТТЛ), т.е. принимают значения 0 или 1 (0 или 5 вольт).
В добавок, в отличие от аналоговых синхросигналов, которые всегда передаются отрицательными импульсами, компьютерные синхроимпульсы могут быть как положительными, так и отрицательными. В
некоторых случаях один из сигналов — положительный, а другой — отрицательный. Их полярность
определяется источником, т.е. графическим адаптером, и зависит от требуемого выходного разрешения. В прошлом полярность синхроимпульсов говорила монитору, какое разрешение на него пода¸тся.
Сегодня мониторы стали гораздо «умнее» и автоматически определяют входное разрешение сигнала,
однако видеокарты вс¸ равно выдают вышеописанные типы синхроипульсов.
• В дополнительной разновидности этого формата синхросигналы передаются не по отдельным про-
водам, а замешиваются вместе, прич¸м с тем же причудливым смешением полярности.
Z В мире цифрового видео, где используются форматы SDI, DV, MPEG и т.д., сигналы синхронизации либо
прередаются в отдельном цифровом канале синхронизации, либо, в большинстве случаев, встраиваются в цифровой видеосигнал. Извлечение такой встроенной в цифровой видеосигнал синхронизации
требует использования сложных схем, и мы не будем обсуждать здесь возникающие при этом проблемы.
2.3 Некоторые типовые проблемы
Проблемы с синхронизацией зачастую проявляются так, что созда¸тся впечатление проблем с данными, а
подозрение на синхронизацию вовсе не падает.
Стандартным уровнем для синхронизации в композитном, s-Video (Y/C) или компонентом видеосигнале
является примерно 0,3 вольт (отрицательной полярности). Большинство при¸мников видеосигнала (мониторорв, видеомагнитофонов и т.д.) рассчитаны на при¸м именно этого уровня, прич¸м допускают
значительные отклонения. Большинство при¸мников способны использовать синхросигналы уровня всего 0,2 или даже 0,15 В.
Таков базовый стандарт. В то же время определ¸нные классы при¸мников, такие как платы видеозахвата и
специальные мониторы, требуют значительно больших уровней: 1, 2, 4 вольта и т.д. В таких при¸мниках
KRAMER ELECTRONICS, LTD.4
Проблема синхронизации видеосигнала
обычно предусмотрен отдельный вход для синхронизации, как в формате RGBS. При при¸ме такими
устройствами сигналов с недостаточным уровнем возникают специфические искажения, которые наводят на мысль о том, что неполадки скрываются в данных.
В композитном, s-Video (Y/C) и компонентном видеосигнале изображение не блекнет и не выцветает.
Однако при снижении сигналов синхронизации ниже определ¸нного уровня изображение начинает плыть
по вертикали или искажается.
При многократном копировании вдеоматериала возникает характерная проблема, связанная с уменьшением узких сигналов, окружающих и находящихся внутри кадрового синхроимпульса (зубцы и выравнивающие импульсы, необходимые для точной установки положения изображения на экране).
Самым частым эффектом при повреждении вертикальной синхронизации является дрожание изображения или эффект «флага», когда верхняя часть изображения перекошена набок и напоминает флаг.
Процессоры, помещающие в кадровый гасящий интервал дополнительные сигналы — такие как тайм-код,
телетекст или сигналы защиты от записи — могут вызвать нестабильность изображения, в основном за
сч¸т непрямого искажения синхронизации под действием схем автоматической регулировки усиления
(АРУ) при¸мника. В результате появляется нестабильность изображения, перемещение картинки по вретикали, эффект «флага» и другие негативные явления.
Основной причиной вышеописанных проблем является неправильный уровень аналоговых синхросигналов. Этого не должно происходить в мире синхросигналов с логическими уровнями — по крайней мере,
теоретически. Однако проблемы, связанные с уровнями, присутствуют и для таких сигналов.
До недавних пр логические уровни определялись как 0 вольт для логического нуля и 5 В для логической
единицы. Имелись некоторые варианты на тему того, начиная с какого напряжения начинается уровень
«1», и какой уровень надо считать логическим «0». В последние годы компьютеры становятся вс¸ быстрее
и быстрее (и при этом горячее), поэтому было решено снизить напряжение некоторых источников питания в них до 3,3 вольт и даже менее. После этого логический ноль остался, как и был, на уровне 0 вольт, но
уровень логической «1» снизился до 3,3 вольт. Чтобы согласовать новые уровни с требованиями реального мира, изменили определения пороговых уровней. Теперь в некоторых случаях устройство посылает
сигнал логической «1», используя уровень 3,3 вольта или ниже, а при¸мное устройство воспринимает
этот уровень как логический «0». Когда речь заходит о сигналах синхронизации, это немедленно приводит к возникновению всех вышеописанных негативных эффектов.
Проблемы несовместимости логических уровней хорошо решаются производителями оборудования при
использовании схем преобразования уровней, однако возникает и другая проблема. Современный мир
компьютерной графики тесно связан с миром аналоговым. Многие видеопрограммы монтируются, редактируются и хранятся на компьютерах. В некоторых случаях такое видео выводится через специализированные карты, в других случаях применяются сами графические адаптеры. В большинстве случаев для
аналогового мира требуется композитный синхросигнал амплитудой 0,3 В. При преобразовании компьютерных синхросигналов в уровни для обычного видео возникает такая проблема: предположим, что для
преобразования логического сигнала (амплитудой 5 В) используется делитель напряжения (на 16, от 5 до
0,3 В). При использовании логического сигнала в 3,3 В, при его минимальном значении в 2,8 В такой
делитель привед¸т к получению на выходе сигнала с уровнем всего 0,17 В (2,8 В делить на 16), что ниже
приемлемого уровня. Понятно, что при этом призойд¸т с аналоговым сигналом...
Другой подводный камень: что если горизонтальная синхронизация пода¸тся в отрицательной полярности, а вертикальная — в положительной, и их надо преобразовать в аналоговый сигнал?
2.4 Решение проблем
Первым делом следует правильно распознать проблему. Если на экране нет изображения, первой мыслью
будет проверить путь прохождения сигнала, но в голове следует держать и то, что это может быть неполадкой в синхронизации. Техник может с помощью осциллографа проверить каналы данных и синхронизации и дать прямой ответ на данный вопрос. Если проблема связана с синхронизацией, то:
Z Если уровни аналоговой синхронизации слишком малы, можно использовать стандартный видеоуси-
литель с регуляторами уровня. Поскольку синхронизция замешана с видеоданными, подстройка уровня сигнала будет приводить и к подстройке синхронизации.
Z Если изображение оказывается рассеч¸нным вертикальным гасящим интервалом (промежутком меж-
ду кадрами), то проблемы — в зубцах или выравнивающих испульсах или ином нарушении синхросигналов в данном месте. Можно использовать дорогое решение, такое как корректор временной базы
TBC (Time Base Corrector) либо более деш¸вое, на основе специальных устройств. Такие устройства
могут стабилизировать картинку, «вычищая» телетекст, тайм-код, титры и прочую информацию; другие
устройства могут восстанавливать интервалы гашения и замещать синхросигналы в них (вертикальные
и горизонтальные, цветовую вспышку) заново сгенерированными.
Z Если используются сигналы с логическими уровнями, следует определить, не связаны ли неполадки с
полярностью сигналов синхронизации (например, сигналы положительные вместо отрицательных)
или, возможно, неправильны уровни синхронизации при преобразовании е¸ из цифровой в аналоговую форму. При неправильной полярности нужно использовать устройство, которое принудительно
5
Проблема синхронизации видеосигнала
«устанавливает» нужную полярность сигналов. Такие процессоры определения/восстановления синхросигналов обычно входят в состав других устройств, работающих одновременно как с цифровыми, так
и с аналоговыми сигналами (например, «добавители» синхронизации к сигналу G). Такие устройства
обычно имеют дополнительные схемы, которые помогают решить и другую проблему — неправильные
уровни логических сигналов. Схемы представляют собой преобразователи логических уровней, парирующие проблему их несовместимости.
Z Даже если качество синхросигналов кажется нормальным, сигналы не выходят за рамки требований, а
при¸мник рассчитан на получение именно таких сигналов, нужно вс¸ же проверить, что оба устройства
«говорят» на одном языке. Обратитесь к последним страницам их руководств, где обычно приведены
их технические характеристики.
Z Если сигнал, в котором синхронизация переда¸тся по всем тр¸м линиям данных (R, G и B), пода¸тся на
устройство, которое рассчитано на при¸м сигнала формата R, B и G+Sync, на экране получится изображение неправильного оттенка, обычно смещ¸нное в сторону пурпурного. Это результат подачи сигналов R и B большего, чем требуется, уровня, поскольку они «сидят» поверх синхросигналов. Для решения
этой проблемы в некоторых при¸мниках предусмотрены переключатели или программные команды,
позволяющие игнорировать такую «подставку», и следует ими воспользоваться. В противном случае
следует использовать устройство, «отрезающее» синхронизацию, по одному на канал R и на канал В.
Подобная проблема встречается достаточно часто, и указанное выше простое решение часто игнорируют.
Z В некоторых случаях на изображении появляются медленно перемещающиеся горизонтальные полосы.
Можно предположить, что неполадка связана с синхронизацией, однако зачастую это не так. Нестабильность картинки и горизонтальные полосы могут возникать из-за проблем с заземлением. При соединении кабелем двух устройств может оказаться, что они запитаны от разных источников питания, с разными
точками заземления. Разность потенциалов в таких заземлениях (которая должна быть строго 0 вольт)
созда¸т ток, текущий вместе с сигналом, он модулирует сигнал и созда¸т вышеописанные эффекты. Решением проблемы является изоляция «земли». Изоляцию можно выполнить с помощью специальных трансформаторов (которые, к сожалению, могут испортить полосу пропускания получающейся линии связи)
или с помощью специальных электронных устройств на основе оптоэлектронной технологии или иных
принципах. Легко проверить наличие данной проблемы — просто с помощью вольтметра проверьте
наличие разности потенциалов между двумя точками соединения. Следует принимать меры предосторожности при касании устройств, находящихся под опасным сетевым напряжением.
2.5 Внешняя синхронизация (Genlock)
Видеосигналы, приходящие от различных источников, могут иметь разные временные соотношения (отношение временных баз) и различные соотношения между фазами цветовой информации. При использовании лишь одного видеоисточника проблемы не возникает. В профессиональной работе сигналы от
всех видеоисточников должны быть засинхронизированы. Такая синхронизация должна производиться
как по синхросигналам, так и по фазе цветовой информации.
Синхронизация требуется, в основном, в двух случаях — при микшировании и при переключении/маршрутизации видео. Видеомикшер или генератор спецэффектов (SEG, Special Effects Generator) получают два или
более источника видео и накладывают их друг на друга. При этом возможно создание плавных переходов от
источника к источнику и множества художественных эффектов. Наложение двух видеосигналов сделать
невозможно, если они не засинхронизированы друг с другом или на их источники не подана внешняя
синхронизация (Genlock). Английский термин Genlock произош¸л от слов GENeral LOCKing («общее замыкание»), т.е. все источники «замкнуты» друг с другом по сигналам синхронизации и цветовой поднесущей.
Важной областью, требующей синхронизированных видеоисточников, является коммутация и маршрутизация видеосигналов. При использовании двух синхронизированных видеоисточников и переходе от
одного к другому в момент вертикального гасящего синхроимпульса переход получается незаметным,
без артефактов и подрывов изображения. При¸мным устройствам не требуется подстраивать свою синхронизацию под новый источник, и переход получается гладким.
Добиться синхронизации можно двумя способами. Первый — использование дорогостоящего устройства под названием «синхронизатор кадров». Это цифровое устройство, позволяющее привязать сигнал
от видеоисточника (синхронизацию и цвет) к внешнему опорному генератору или другому видеоисточнику.
Другой путь — использование в студии источников, имеющих входы для внешней синхронизации (genlock),
что да¸т возможность засинхронизировать их сигналы от внешнего опорного источника.
Источник опорного сигнала может выдавать полный видеосигнал либо сигнал ч¸рного поля. Обычно в
студиях используют сигнал ч¸рного поля; это обычный видеосигнал с изображением чистой, ч¸рной
картинки (поэтому он так и называется). Сигнал ч¸рного поля состоит из синхросмеси (горизонтальный +
вертикальный синхросигналы), сигнала цветовой вспышки перед началом строк изображения и собственно видеосигнал нулевого уровня (ч¸рный экран).
Генератор ч¸рного поля имеет несколько работающих параллельно выходов вышеописанного формата и
поэтому может одновременно синхронизировать несколько видеоисточников в студии. В некоторых случаях такой генератор сам может быть привязан к сигналу от внешнего источника, что да¸т возможность
засинхронизировать все его выходы от такого опорного сигнала.
KRAMER ELECTRONICS, LTD.6
Loading...