Técnicas para copiar digitalmente laserdiscs video

Question

Estoy tratando de diseñar un sistema de respaldo de la información almacenada en un video laserdisc, mediante la interpretación de la señal de RF generada por los fotodiodos dentro de la óptica de la cubierta del jugador. La señal de RF es de una frecuencia modulada analógica de salida con varias compañías (con mayor frecuencia alrededor de 10 MHz).

Hay otros proyectos en torno a que el intento de muestra de la señal analógica, el uso de alta velocidad ADCs para capturar la salida sinusoidal en su forma cruda, pero, debido a la de Nyquist, se requieren al menos 20 proyectos de tamaño mediano (de preferencia en algún lugar en la región de 40 MSPS para la precisión del muestreo).

Se me ocurre que esto puede ser ineficiente. La información está codificada en el laserdisc como una serie de pozos y lagunas que causa que la señal de RF a la oscilación positiva (pit) o negativo (gap). La naturaleza analógica de la señal de RF es, por tanto, causada por el láser se mueve dentro y fuera de las piscinas. Esto significa que, por el paso de la señal a pesar de que un alto comparador de velocidad, podía recrear la naturaleza digital de la codificación en el disco. Desde un laserdisc es analógica (a diferencia de los posteriores tecnologías tales como CDs) de la longitud de los pozos y lagunas es la información importante.

Desde la toma de muestras en 40 MSPS en 10-12 bits de resolución requiere una gran cantidad de ancho de banda estoy en busca de un mejor método que toma ventaja del hecho de que la señal original es de sólo 2 estados, y que sólo el ancho de la señal es importante. Realmente no soy tan atenta en el teorema de muestreo.

¿Qué técnica de muestreo se puede utilizar para capturar de manera eficiente la RF basado en el hecho de que es una señal digital, donde el ancho de los pulsos es importante?

Answer 1

Así, se acercan a esta de una "vista superior":

Un LaserDisc registros de la señal analógica. El proceso de grabación es básicamente:

• Hacer una señal de video compuesto (básicamente, PAL o NTSC "banda base")
• FM-Modular el 4-6 MHz de amplitud de la señal de vídeo a un nominal de 8,5 MHz (espectro resultado en algún lugar entre el 7,5 y el 9,4 MHz, si mal no recuerdo) FM-modular su izquierda y derecha de Audio a 100 kHz de ancho de transportistas en la 2.algo MHz
• Hacer una (ponderado) de la suma de estas señales, y sólo el clip: obtener un PWM por igual de la señal, y que se utiliza como tierra/pit signal1
• Los datos digitales (especialmente: audio digital) se utiliza como señal de banda y se añade (O ed, lógicamente).

Primero vamos a ignorar la parte digital: simplemente puede obtener mediante el filtrado de paso bajo de la señal y la digitalización con un umbral/1 bit ADC, al igual que un CD.

Así, conseguiría que el 2.algo MHz a 9.4 MHz de banda de la señal analógica.

Primera observación: Ok, no se que cantidad de ancho de banda. Ir a comprar una normal SDR periféricos que pueden hacer "banda base-y" frecuencias y conseguir algo más con él (por ejemplo, USRP N2xx / USRP X3xx + BasicRX/LFRX daughterboard, conecte el fotodiodo búfer de salida para que, en lugar de diseñar su propio hardware. Hacer el procesamiento de la señal en el software. En estos tipos de datos, portátiles hará que en tiempo real (es decir, la plena rendimiento de lectura).

Segunda observación: que es sólo ~6 MHz de ancho de banda, y que ya es un poco más fácil para convertir a digital, que si querían ir por el DSP de la ruta de la señal puede elegantemente undersample que con un ~12 MHz ADC.

Sin embargo, el resultado DSP necesario para re-organizar el espectro dentro de su cadena de procesamiento de señal puede no ser trivial.

No he mirado en el interior de un reproductor de LD, ni he leído las patentes, pero supongo: utiliza el reproductor analógico bandpasses para dividir el vídeo y el audio, y demoduladores de FM analógica para llevar las señales de vuelta a la base o formato utilizable. Usted podría simplemente utilizar el stock de la tarjeta de sonido y de vídeo de archivo de la tarjeta de hardware para hacer lo que quieras (pero usted todavía sólo tiene incorporado un reproductor de LD sin mucho a largo plazo de optimización, así que esto probablemente tiene una pequeña ventaja sobre la compra de un reproductor de LD usadas).

El hecho de que la señal consiguió recortado es un horrible no linealidad – pero matemáticamente es principalmente introduce nuevos componentes de frecuencia (para la señal de FM – AM, que iba a perder mucho más info!), que pueden ser filtrados si sabe el espectral de soporte de la señal original.

Ahora, por supuesto, usted puede hacer que en DSP, demasiado. Así que: me gusta tu idea de la "lectura de 0 o 1 sólo, hacer el procesamiento de la señal digital". El problema es que si se observa la señal de esa manera, usted está adentro para un buen complejidad tratar digitalmente:

normalmente, el "digital" en DSP significa "valor - y el tiempo-discreto", y que de tiempo discreto simplemente no es verdad. Así, sería básicamente re-inventar el delta-sigma modulador: Usted tendría un contador digital que se ejecuta a una velocidad muy alta, y cada tierra/hoyo o pozo/tierra de transición se utiliza como una interrupción a leer el actual valor del contador (en representación de la longitud del último estado) y reiniciar el contador. A su salida de la corriente de muestra no sería constante de muestreo periodo de amplitud de las muestras, pero constante-de la amplitud del período de-muestras – y eso es algo que la matemática que se enseña y mucho menos en EE :) y por lo tanto, la disponibilidad de listos-para-usar las bibliotecas, en la lógica digital IP o software de CPU, es menos sorprendente que para los "clásicos" DSP.

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1 no estoy seguro si es esa señal, o si esa señal se utiliza como entrada para un diferencial de la Tierra/pozo de modulación – pero eso no importa, ya que no cambia la estructura de la lectura analógica de la señal láser

Answer 2

Tenido la oportunidad de realizar conversión de formato entre H8 Sony y el VHS, videos grabadoras. La conversión en blanco y negro era tan exacta, no pudo discernir las diferencias en las formas de escala de grises punto convergencia antes y después. (nunca tuve la oportunidad de desarrollar conversión de croma).

Truco de la escala de grises de alta calidad fue---línea de retardo desmodulador de FM.

Y para SNR alta, necesita hora de precisión, tan demodular antes que digitalizar.