Fernseh- und Video-Signal-Übersicht

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Joe_Brösel
Hat sich gelöscht

#1 erstellt: 28. Sep 2003, 12:35

Fernseh- und Video-Signal-Übersicht

Zuerst einmal eine Erläuterung der verschiedenen Fernsehsignale und einiger anderer Begriffe.

FBAS (auch: Composite-Video, Video, Composite)
FBAS bedeutet Farbbild-Austast-Synchron-Signal). Helligkeit und Farbe sind zu einem einzigen Signal zusammengefaßt. Dieses Signal ist immer auf den gelben Cinch-Buchsen zu finden. Auch im Scart-Stecker ist es auf einer der vielen Pins Wenn man ein FBAS-Signal hat, dann wird darüber kein Ton übertragen. Bei Cinch braucht man dann zum gelben Anschluß noch den weißen und roten für den Ton. Bei Scart ist der Ton mit dabei.

S-Video
Dieses Signal ist qualitativ besser als FBAS, weil hier Helligkeit und Farbinformation getrennt übertragen werden. Die typische Verbindungsart sind Hosiden-Stecker. Manchmal wird es auch Y/C genannt. Y steht für Luminanz = schwarz/weiß und C steht für Chrominanz = Farbsignale. Nicht zu verwechseln mit YUV oder S-VHS. Warum sollte diese Art der Signal-Aufbereitung besser sein als FBAS: Das hängt mit dem Auge zusammen. Das Auge ist für Helligkeitsunterschiede empfindlicher als für Farbunterschiede. Dem wurde bei der Entwicklung von S-Video Rechnung getragen, weil sie auf getrennten Leitungen übertragen werden können sie sich nicht so leicht gegenseitig beeinflussen. Bei einem S-Video-Anschluß braucht man immer noch eine weitere Verbindung für den Ton, bei Scart jedoch ist die Ton-Verbindung mit dabei..

RGB
RGB ist eine Technik zur Übertragung von Videosignalen, wobei die Farben Rot, Grün und Blau sowie ein oder zwei Signale zur Synchronisation getrennt übertragen werden. PC-Bildschirme verwenden auf den VGA-Steckern ein RGB-Signal mit zwei Synchronisationssignalen (H und V für horizontal und vertikale Synchr.) Beim Fernsehsignal entfallen die Synchronisationssignale, sie werden üblicherweise aus dem Grün-Signal erzeugt. Bei diesem Anschluß wird auch kein Ton übertragen, bei Scart jedoch ist die Ton-Verbindung mit dabei.
Am Ende dieses Beitrags ist ein Schaubild, wie RGB in YUV umgewandelt werden kann.

YUV (Komponentensignal, Komponentenanschluß)
gibt die Bildsignale in dem Format aus wie es auf der DVD gespeichert ist: getrennt nach Helligkeit (Y) und den Farbdifferenzsignale U und V. Dieses Signal heißt Komponentensignal, weil das Signal in mehreren Komponenten übertragen wird.
Am Ende dieses Beitrags ist ein Schaubild, wie RGB in YUV umgewandelt werden kann.
Über die verschienen YUV-Signale sind sich selbst hier im Forum die Spezialisten unklar, einige Hinweise siehe

hier

DVI
Das ist die Bezeichnung für ein digitales Videosignal "Digital Visual Interface". Es gibt DVI-Anschlüsse mit zusätzlich den analogen RGB-Signalen. Das DVI-Signal ist allen oben stehenden Signalen überlegen.
Zitat von

http://www.prad.de/new/lexikon/dvi.html:
Digital Video Interface. Neuer Standard für Steckverbindungen zwischen Grafikkarte und Display. DVI gibt es in drei Varianten: DVI-I überträgt analoge und digitale Videodaten über einen Bus. Via Adapter lässt sich das DVI-I an den Dsub-15pin-Port jeder Standard-Grafikkarte anschließen. DVI-D überträgt nur digitale Daten, DVI-A nur analoge Daten.

HDMI (High Definition Multimedia Interface)
Eine Anschlußtechnik für die digitale Übertragung von Bild und Ton. Die digitalen Daten werden über die HDMI-Kabel unkomprimiert übertragen. HDMI unterstützt alle TV-Standards inkl. NTSC und PAL und 8-Kanal-Digital-Audio. Im HDMI-Anschluß sie die Bildsignale identisch mit den DVI-D-Signalen (weitgehend), so daß man über entsprechende Adapter die Stecker umsetzen kann. DVI-D hat jedoch keinen Ton.
Weitere Informationen z.B. hier:

http://www.hifi-regler.de/hdmi/hdmi.php

Im folgenden Bild sieht man die Rückseite des DVD-Players Pioneer DV-656. Er hat Anschlüsse für die meisten der oben beschriebenen Signale:

http://files.hifi-forum.de/joebroesel/VIDEOSIG.JPG
Bemerkungen hierzu:
Der Scart-AV-Connector 1 ist beschriftet mit "AV CONNECTOR 1 (RGB) - TV", das bedeutet, hier liegt auch ein RGB-Signal an. Der AV CONNECTOR 2 hat anscheinend keinen RGB-Ausgang.
Weiterhin gibt es zwei S-Video-Ausgänge, zwei FBAS-Ausgänge (gelb) und einen YUV-Ausgang. Was fehlt, ist ein DVI-Ausgang.

Im folgenden Bild ein Teil der Anschlüsse des Plasma-Displays Fujitsu 4234. Es handelt sich um BNC-Eingänge, die für RGB und YUV umgeschaltet werden können (im Setup des Displays). Man könnte her z.B. über ein entsprechendes Kabel auch einen VGA-Ausgang eines PCs anschalten. Zum Sychronisieren muß man auch noch den Schalter rechts oben beachten.

http://files.hifi-forum.de/joebroesel/RGBYUV.JPG

Was alles kein Fernsehsignal ist:

SCART
SCART ist eine Steckervariante, auf der alle möglichen Signale übertragen werden. Es kann z.B. geben eine Übertragung von FBAS, S-Video und RGB-Signalen oder eine beliebige Kombination dieser Signale. In den meisten Fällen sind jedoch nicht alle Signale beschaltet. Ein SCART-Anschluß von einem Video-Recorder hat z.B. nie ein RGB-Signal, am ehesten hat er ein S-Video Signal. Ein FBAS-Signal und die Leitungen für die beiden Ton-Kanäle hat eigenlich jedes Gerät. Bein SCART-Kabel muß man aufpassen, es gibt Kabel, bei denen nicht alle Leitungen (21 Stück) durchgeschaltet werden, außerdem gibt es welche, bei denen man zwischen Ausgang und Eingang umschalten muss usw. Ein weiteres Problem bei SCART ist, daß man ja evtl. mehrere Signale anliegen hat. In einem vernünftigen Setup müßte man einstellen können, welches dieser Signale man sehen will.

S-VHS
Super-VHS. Das ist eine Norm für Aufzeichnung auf Video-Kassetten. Es ist eine Erweiterung des VHS-Standards die durch eine bessere Technik eine horizontale Auflösung von ca. 400 Linien erreicht. Im VHS-System werden ebenso wie in der erweiterten S-VHS-Version die Farb- und Schwarzwerte des Bildes getrennt gespeichert. Im Gegensatz zu VHS-Recordern können S-VHS-Recorder diese separaten Y/C-Signale aber auch getrennt entgegennehmen und ausgeben. Dadurch werden die Begriffe S-Video und S-VHS oft verwechselt, sogar von den Herstellern selbst.

PAL, NTSC, SECAM, HDTV
Das sind keine Fernsehsignale, sondern Fernsehnormen. PAL bedeutet u.a. 50 Halbbilder/Sekunde mit je 625 Zeilen und dem Ton an einer bestimmten Stelle im Frequenzband:
type lines horizontal freq vertical freq
------ ------- --------------- ---------------------
NTSC 525/60 15.734kHz 60Hz
PAL 625/50 15.625kHz 50Hz
PAL-N 625/50 15.625kHz 50Hz
PAL-M 525/60 15.750kHz 60Hz
SECAM 625/50 15.625kHz 50Hz
Wenn man einen analogen Fernsehtuner hat und ein Signal mit der Fernsehnorm PAL empfängt, dann hat man ein FBAS-Signal, d.h. eine relativ bescheidene Qualität. Bei einem digitalen Tuner hängt es vom Receiver ab, was für ein Signal er bietet und was man verbindet.

Eine genaue Übersicht über die Fernsehnormen der Länder gibt es hier

http://www.bet.de/facts/fernsehnormen_aller_laender.htm (Dank an Beton)

Progressive
Im Fernsehsignal hat man bei PAL 50 Bilder / Sekunde angezeigt. Dabei sind es aber keine 50 kompletten Bilder, sondern: die Bilder sind ja in Zeilen aufgeteilt. Abwechselnd werden bei PAL dann jeweils die Bilder mit den geraden und dann die mit den ungeraden Zeilennummern dargestellt. Es werden also 50 halbe Bilder / Sekunde dargestellt. Das nennt man auch Interlaced.
Bei Progressive werden jedoch 50 ganze Bilder / Sekunde dargestellt. Das nennt man auch Non-Interlaced.
Zum Thema Progressive siehe z.B:

http://www.dvd-tipps-tricks.de/main/info-bildformate.php

http://www.areadvd.de/hardware/progressivescan.shtml

http://www.avguide.ch/artikel/index.cfm?show=detail&ID=232

http://www.yamakawa.de/produkte/progressive_scan_D.htm

Welches dieser Signale ist das Beste?
Diese Frage kann man so direkt nicht beantworten. In Klammern habe ich mal die Qualität bezogen auf 100 % angegeben, diese Qualitätseinstufung kommt von mir und meinen Erfahrungen.
Das FBAS-Signal bietet die schlechteste Qualität. (50 %)
S-Video ist eine Stufe besser. (80 %)
YUV und RGB sind gleichwertig und noch besser. (90 %)
DVI (100%)
Aber man muß auch zwischen Theorie und Praxis unterscheiden. Manche Fernsehgeräte wandeln alle Signale in ein anderes um und verarbeiten dann dieses weiter. Da wird sich dann an der Qualität beim Umstieg von einem auf ein anderes Signal nichts ändern.

Umwandlung von RGB nach YUV
Eine Umwandlung von RGB nach YUV bzw. umgekehrt ist nahezu verlustlos möglich, es ist eine reine "Rechenoperation":

http://files.hifi-forum.de/joebroesel/RGB2YUV.JPG

In diesem Artikel steht auch noch was zu dem Thema:

http://elm-chan.org/works/yuv2rgb/report.html
(aus

diesem Beitrag)

Bessere Erklärungen als wie hier sind zu finden unter:

http://www.dvd-tipps-tricks.de/

[Beitrag von Joe_Brösel am 24. Okt 2005, 15:55 bearbeitet]

mwohlgemuth
Schaut ab und zu mal vorbei

#2 erstellt: 19. Mai 2005, 08:11

Im HDMI-Anschluß sie die Bildsignale identisch mit den DVI-D-Signalen (weitgehend), so daß man über entsprechende Adapter die Stecker umsetzen kann.

Wenn das Display (z.B. Plasma) nur über einen DVI-Eingang verfügt, würdest Du dann - im Hinblick auf die Bildwiedergabe - eher zu einem Zuspieler (z.B. DVD-Player) mit DVI- oder HDMI-Schnittstelle raten?

Du schreibst ja zum einen, dass das HDMI-Bildsignal lediglich "weitgehend" identisch ist.

Zum anderen enthält ein HDMI-Kabel, und damit auch ein HDMI-DVI-Adapterkabel, deutlich mehr Leiter und sollte daher theoretisch störanfälliger für Interferenzen sein.

Joe_Brösel
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 19. Mai 2005, 11:52

Hi,
ganz so einfach ist es nicht: eine klare Aussage habe ich für die von dir gewünschte Richtung eigentlich nicht gefunden.

DVI-Signale lassen sich an einen HDMI-Eingang übertragen, umgekehrt geht es vermutlich nicht (oder nicht immer, je nach Medium). In dem ersten Artikel ist ein Link auf einen Beitrag "regler" gesetzt, dort steht es auch so.
Außerdem fehlt bei DVI der Ton, der bei HDMI dabei ist!

Da ich kein HDMI-Gerät habe, kann ich das auch nicht ausprobieren. Da, wo ich meine Informationen herhabe, z.B. der Regler oder

http://www.areadvd.de/ubb/, die schreiben alle das Gleiche (bzw. voneinander ab).
Entweder kannst du dir einen entsprechenden Player ausleihen und es selbst probieren, oder du geht’s auf DVI-D, da die Qualität die gleiche sein wird, da beide das gleiche Digitalsignal haben.

Kabel-Interferenzen: da hätte ich eigentlich keine Sorgen.

[Beitrag von Joe_Brösel am 19. Mai 2005, 11:53 bearbeitet]

mwohlgemuth
Schaut ab und zu mal vorbei

#4 erstellt: 19. Mai 2005, 13:29

Hallo Joe,

vielen Dank für die schnelle Antwort! Mein zugrunde liegendes praktisches Problem ist, dass ich zwischen zwei DVD-Playern wählen muss. Der, den ich eigentlich nehmen möchte, hat HDMI, das Modell darunter hat DVI, während mein Plasma nur einen DVI-Eingang hat. Ich möchte schlicht das best mögliche Bildresultat erzielen, bin da aber vielleicht auch zu pingelig.

Es scheint mir auch so zu sein, dass zu diesem Thema noch wenig originäre Infos zur Verfügung stehen und einige untereinander abschreiben. Ich habe daher einfach mal über die Kontaktmöglichkeit bei

http://www.hdmi.org/ angefragt, ob das von HDMI in DVI adaptierte Bildsignal identisch mit einem herkömmlichen DVI-Bildsignal ist. Ob die mir als Consumer antworten, wage ich zwar zu bezweifeln. Falls ja, poste ich die Antwort aber natürlich.

Dein Beitrag ist übrigens klasse.

Viele Grüße

Michael

mwohlgemuth
Schaut ab und zu mal vorbei

#5 erstellt: 19. Mai 2005, 15:16

Noch eine Ergänzung, die für alle ähnlich Betroffenen von Interesse sein könnte. Ich hatte bei Oehlbach angefragt, ob sie eine reine DVI-Verbindung einer HDMI-zu-DVI-Verbindung vorziehen würden. Hier die Antwort:

Vielen Dank für Ihre Anfrage!

Sofern Ihr Plasma-Fernseher über den HDCP-Kopierschutz verfügt (ist nicht immer der Fall!), würde ich Ihnen zu einem DVD-Player mit HDMI-Ausgang raten. HDMI wird sich in der nächsten Zeit zum "üblichen" Digital-Standart in der Consumer-Elektronik entwickeln, da hierbei zusätzlich der Ton transportiert wird. DVI wird also stark zurückgehen, und von Problemen der Wandlung habe ich zumindest noch nichts gehört. Es heißt ja, daß HDMI grundsätzlich DVI-kompatibel ist. Kabeltechnisch stellt die Signalart jedoch kein Problem dar. Probleme bei HDMI und DVI treten jedoch bei Verbindungslängen ab ca. 20 m auf, da beide Standarts auf nur 5 m festgelegt wurden. Halten Sie also bestenfalls die zu verbindende Strecke so kurz wie
möglich.

Mit freundlichen Grüßen aus Stutensee

OEHLBACH KABEL GMBH

Die Antwort ist im Detail etwas ausweichend. Aber offensichtlich sind keine Qualitätsverluste bekannt, weder durch Verluste bei der Signalaufspaltung noch durch Interferenzen.

[Beitrag von mwohlgemuth am 19. Mai 2005, 15:23 bearbeitet]

mwohlgemuth
Schaut ab und zu mal vorbei

#6 erstellt: 20. Mai 2005, 07:21

So, jetzt habe ich eine kurz und knapp gehaltene, aber eindeutige Aussage von HDMI LLC bzw. einem dort tätigen Silicon Image-Mitarbeiter (Silicon Image ist Mitbegründer von HDMI LLC):

Nothing is compromised when transmitting from HDMI to DVI, it is backwards compatible.

Thank you
HDMI LLC

Es gäbe zwar theoretisch für HDMI LLC auch gute Gründe, etwaige Probleme nicht offen zu legen, zumal das ein amerikanisches Unternehmen ist. Zusammen mit der Aussage von Oehlbach, der ich grundsätzlich mehr Vertrauen schenke, würde ich aber tippen, dass es sich offensichtlich nur um ein Gerücht handelt, das HDMI-DVI-adaptierte Bildsignal sei ein Minus zum DVI-Signal.

Felix.Potvin
Ist häufiger hier

#7 erstellt: 29. Mai 2005, 04:42

Hallo,

bis dato war ich nach allem was ich über die Verbindungsmöglichkeiten zwischen DVI/HDMI und HDMI/DVI gelesen habe, der Meinung zumindest "theoretisch" gut auf dem laufenden zu sein.

Jedoch viel mir heute eine alte verstaubte PC Professionell, Ausgabe 8/04 in die Hände. Darin steht: "Wird ein DVD-Player mit HDCP-Kopierschutz an ein Wiedergabegerät ohne HDCP angeschlossen, so bleibt der Bildschirm schwarz"!

Stimmt das ausnahmslos, bzw. bedeutet das, dass ein Plasma-TV oder Beamer mit DVI-Eingang wirklich keine digitalen Signale von einem HDMI-HDCP DVD-Player empfangen kann?

Welche Auswirkungen hat dies bei einer Übertragung im umgekehrten Fall? PC mit DVI-Ausgang an Plasma-TV oder Beamer mit HDMI-HDCP Eingang!?

Danke für eure Antwort(en) bereits im Voraus!

[Beitrag von Felix.Potvin am 29. Mai 2005, 04:51 bearbeitet]

mwohlgemuth
Schaut ab und zu mal vorbei

#8 erstellt: 30. Mai 2005, 09:03

Hallo Felix.Potvin,

Darin steht: "Wird ein DVD-Player mit HDCP-Kopierschutz an ein Wiedergabegerät ohne HDCP angeschlossen, so bleibt der Bildschirm schwarz"!

sofern ein nicht HDCP-fähiger Plasma/LCD mit einem HDCP-fähigen Player verbunden wird, funktioniert der HDCP-Handshake, der einer verschlüsselten Übertragung voraus geht, zwischen beiden Geräten nicht. Die Folgen sind wohl unterschiedlich, teils bleibt das Bild ganz schwarz, teils kommt und geht das Bild in schnellem Takt. Letztendlich funktioniert diese Kombination für eine digitale Bildübertragung via DVI oder HDMI nicht. Der Plasma/LCD empfängt ein verschlüsseltes Bildsignal, das er nicht entschlüsseln und damit nicht darstellen kann. Da hilft nur die Anschaffung eines HDCP-freien Players (z.B. die bekannten Kandidaten von Yamakawa/Samsung) oder die Nutzung eines PC, da die bei PCs verwendeten Transmitter-Chips HDCP noch nicht unterstützen.

Welche Auswirkungen hat dies bei einer Übertragung im umgekehrten Fall? PC mit DVI-Ausgang an Plasma-TV oder Beamer mit HDMI-HDCP Eingang!?

Zum umgekehrten Fall kann ich nichts Definitives beitragen, da ich nur Opfer des ersten Falles bin und mich daher notgedrungen mit der Thematik beschäftigt habe. Es könnte durchaus so sein, dass die HDCP-fähigen Plasmas/LCDs - herstellerabhängig - so ticken, dass sie nur nach erfolgreichem HDCP-Handshake digitale Bildsignale darstellen. Holllywood wäre das sicher sehr recht.

Schüssel
Ist häufiger hier

#9 erstellt: 29. Sep 2005, 17:14

Hallo,

ich denke gerade über folgende Problematik nach:

Ich will ein LCD-Display mit der vollen HDTV-Auflösung von 1900x1080 Pixeln und HDMI-Eingang an meinen HTPC mit DVI-Ausgang anschießen. Dazu will ich ein Adapterkabel DVI-HDMI verwenden.

Dazu stelle ich mir folgende Fragen:

Es gibt Single- u. Dual-Link DVI-Kabel.
Singel-Link-Kabel sind 18+1 polig und für Auflösungen von 1600 x 1200 (effektive Bandbreite 165MHz x 10 = 1,65GHz)
Dual-Link-Kabel sind 24+1 polig und für Auflösungen von 2560 x 1600 (effektive Bandbreite 330MHz x 10 = 3,3GHz)
Ein HDMI-Kabel ist 19 polig und hat eine Bandbreite von 5,0 GHz.

Ich bin der Meinung, daß ich also ein als Dual-Link beschaltetes Adapterkabel DVI-HDMI brauche. Dieses Kabel hätte dann 18 Adern nur für die Bildinformation. Ein HDMI-Stecker überträgt aber auch noch AUDIO und ist nur 19 polig.

Ich komme also zu der Erkenntnis, daß diese Adapterkabel nur Single-Link-Kabel sein können.

Stellt sich mir die Frage - kann ich damit die volle HD-Auflösung übertragen?

Gruß,
Thilo