Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kamerachip - Abgreifen des Signals


von Kai S. (freewarehookie)


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Hallo,

ich habe eine Frage zu Kamerachips.
Beim Elektronikfachhändler habe ich eine HD Kamera 1920 x 1200 erworben 
und diese liefert ein S-Video Signal.

Mal von der Elektronik auf der Platine abgesehen:

Was macht der Chip generell?
Wie nimmt er das Bild auf?
Wie gibt er es (ohne weitere Komponenten) aus?
Wie wird das Signal zum S-Video Signal?
Wie kann ich es mit einem (32 Bit?) Mikrocontroller in einen Speicher 
(Buffer) laden?
(Das Verschicken über ein Netzwerk soll an dieser Stelle keine Rolle 
spielen)

Ich hoffe Ihr könnt mir das vom Grundsatz her erklären.

von Max D. (max_d)


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1920x1080 über S-Video ?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

> Was macht der Chip generell?
Wenn du den Bildsensor meinst - er nimmt ein Bild auf.

> Wie nimmt er das Bild auf?
Google nach CCD (Charge coupled device)

> Wie gibt er es (ohne weitere Komponenten) aus?
Garnicht. Mindestens Taktsignale wirst du brauchen

> Wie wird das Signal zum S-Video Signal?
Tiefpassfilterung, Unterabtastung, Farbraumkonvertierung von RGB nach 
YCrCb, QAM der Chrominanzsignale auf Farbhilfstraeger und dann kommt 
auch schon die Buchse...

> Wie kann ich es mit einem (32 Bit?) Mikrocontroller in einen Speicher
> (Buffer) laden?
Indem du den im Mikrocontroller dafuer vorgesehenen DMA-Controller 
hinter dessen Video-Interface richtig programmierst.

Gruss
WK

von Kai S. (freewarehookie)


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100 Punkte! TOP POST!

Danke!

:-)

von Kai S. (freewarehookie)


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Max D. schrieb:
> 1920x1080 über S-Video ?

Ja, hat er als einzigen Ausgang.

von Kai S. (freewarehookie)


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Da stellt sich mir noch eine Frage bzgl. des CCD Chips:

Die Menge an Daten pro Bild, also die Größe eines Bildes und die 
minimale Zeitdauer zwischen 2 Bildern, die man realisieren kann, wie 
kann ich die berechnen?

1920 x 1200 = 2.304.000 Bildpunkte
Das Ganze mal 3 (RGB) und dort dann entsprechend der Farbtiefe, die ich 
über Wikipedia für HDR-Video herausgefunden habe:

30 Bit   Deep Color, HDR Video, z. B. interne Farbtiefe bei 
Flachbettscannern Je 10 Bit für Y, U und V   2hoch30 = 1.073.741.824

--- Quote End ---

also brauche ich pro Pixel für die Übertragung eine Zahl zwischen 0 und 
1.073.741.823, also mit 10 Stellen und das 2.304.000 mal pro Einzelbild.

Das Ganze dann PSI mal pro Sekunde, was mir die Datenmenge Pro Sekunde 
bringen sollte.

Nun kenne ich die maximale Wiederholrate eines CCD Chips bei der 
Abtastung nicht, aber die finde ich raus.

Ist das so richtig?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Kai S. schrieb:
> Nun kenne ich die maximale Wiederholrate eines CCD Chips bei der
> Abtastung nicht, aber die finde ich raus.

Bei Video ueblich sind so Werte zwischen 25..60 Hz, fuer 3D oder 
irgendwelche exotischen Faxen auch mal 120 Hz

> Ist das so richtig?
Naja, manchmal kann/will man z.b. die Chromakomponenten unterabtasten, 
das spart dann mal 50% oder 75% ein; HDR braucht's auch nicht immer; 
dann kommt noch etwas dazu fuer Sync/Austastluecken/ggf. 
Audio/Zusatzdaten etc. bla.

Aber deine Groessenordnungen stimmen schon so ungefaehr.

Nur S-Video hat eher eine Aufloesung von max. 720x576 Pixel. nix mit 
1080 oder so.

Edit: So als Hausnummern uebliche Werte sind:
  1080p60 -> ca. 3GBit/sec
  S-Video -> 270MBit/sec


Gruss
WK

von S. R. (svenska)


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Kai S. schrieb:
>> 1920x1080 über S-Video ?
> Ja, hat er als einzigen Ausgang.

Dann kannst du deine 1920x1080 direkt wegschmeißen, denn du hast ???x576 
(PAL) oder ???x480 (NTSC). Der Wert von ??? ist maximal 720, kann durch 
die analoge Übertragung aber auch beliebig viel geringer sein.

Kai S. schrieb:
> Ist das so richtig?

Nein. Aus einem YUV420-Billigsensor, der auch noch hässlich 
runterskaliert wird, fallen definitiv keine FullHD-10Bit-HDR-RGB-Daten 
raus.

von Johannes S. (Gast)


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Für das S-Video Signal wird die Kamera das schon irgendwie 
zusammenstauchen. Für einen µC ist das ein bisschen viel, ein Raspberry 
wäre die passende Geräteklasse, da einen USB-Framegrabber dran und 
'motion' als SW sollte es gehen.

von Hugo H. (hugohurtig1)


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Warum googlest Du nicht einfach mal ein wenig rum?

https://de.wikipedia.org/wiki/S-Video

hilft schon mal. Für mich sieht das nach einem Analog-Signal aus. Wenn 
Du das in Bits umwandeln willst musst Du wohl ADC betreiben - und das 
recht flott.
Direkt vom Chip abgreifen dürfte ähnlich aufwändig sein aber vermutlich 
bessere Bilder liefern (wenn Du den Chip auch korrekt einstellen und 
auslesen kannst) :-)

Probiere doch erstmal z. B. ein OV7670-Modul korrekt abzugreifen und 
ansehnlich auf einem Display darzustellen. Das ist schon eine kleine 
Herausforderung (wegen der spärlich vorhandenen Dokumentation). Für den 
Chip/Sensor Deiner Kamera dürfte es noch spärlicher aussehen.

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