Świat jest analogowy, a wideo jest dziś cyfrowe. Kamery wideo pobierają światło analogowe padające na czujnik i przetwarzają je na cyfrowe. Po przekonwertowaniu na cyfrowy możesz nim manipulować — możesz dostosować kolory, jasność, wyostrzyć lub rozmyć. Istnieje wiele rzeczy, które można łatwo zrobić z sygnałem cyfrowym.
Wszystkie te obliczenia są wykonywane przez mikroprocesor.
Mikroprocesory są motorami komputerów — wykonują obliczenia, które zamieniają twoje pisanie w litery na ekranie. Dowiadują się, co powinno być wyświetlane za oknem na ekranie komputera, gdy je zamkniesz. Mikroprocesory obsługują odtwarzanie muzyki i co sekundę wykonują wiele obliczeń matematycznych. Są doskonałe w obliczeniach ogólnego przeznaczenia. Jeśli powierzysz mikroprocesorowi bardzo trudne zadanie, jego zrozumienie może zająć trochę czasu — w wielu aplikacjach nazywa się to opóźnieniem.
Opóźnienie nie stanowi problemu i przyzwyczailiśmy się do czekania, aż nasze komputery się zorientują. Ale kiedy nagrywasz wideo, jeśli pytania wideo nie są rozwiązywane co 30 sekundy, zaczynasz tracić klatki. Dlatego cyfrowe kamery wideo prawie zawsze mają wbudowany drugi mikroprocesor, dedykowany do obliczeń wideo. Jest to cyfrowy procesor sygnałowy lub DSP — którego zadaniem jest wykonywanie powtarzalnych zadań matematycznych w czasie rzeczywistym. Tak więc, podczas gdy główny mikroprocesor twojego iPhone'a sprawdza, czy masz połączenie przychodzące, uruchamia pocztę e-mail w tle i zarządza sygnałem Wi-Fi, gdy wideo przechodzi przez obiektyw, te obliczenia są przekazywane do drugiego mikroprocesora.
Procesor DSP wykonuje ograniczoną liczbę obliczeń, ale są one wykonywane w sposób zoptymalizowany, ponieważ procesor oczekuje, że wykona tylko te funkcje. Wyobraź sobie wózek wypełniony jabłkami i pomarańczami — zadaniem jest oddzielenie jabłek od pomarańczy i policzenie ich liczby. Jeśli oddzieli je główny procesor, zadanie drugiego procesora zostało uproszczone tylko do liczenia, które — w tym przypadku DSP — może wykonać znacznie szybciej.
Niektóre z zadań, które może wykonywać DSP, to:
- Zmniejszanie hałasu
- Podejmowanie decyzji dotyczących jasności i kontrastu
- Podejmowanie decyzji dotyczących koloru
- Korekcja oparta na czasie
Gdzie znajdę cyfrowe procesory sygnałowe?
Jako filmowiec jest kilka miejsc, w których możesz natknąć się na cyfrowy procesor sygnału, choć możliwe, że nigdy go nie zobaczysz. Wiele procesorów DSP to chipy wbudowane w płytki drukowane istniejących urządzeń, ale nie wszystkie. Oto kilka miejsc, w których możesz napotkać DSP:
- Fizycznie wbudowany w kamerę
- Fizycznie wbudowany w inny element sprzętu, taki jak wzmacniacz
- Fizycznie wbudowane w urządzenie wielofunkcyjne, takie jak smartfon
- Jako samodzielne urządzenie umieszczone między dwoma komponentami, na przykład między wzmacniaczem a głośnikami
DSP w systemie kina domowego lub samochodowym stereo, rób takie rzeczy, jak kontrolowanie, kiedy dźwięk dochodzi z każdego głośnika, tak aby wszystkie docierały do preferowanej pozycji odsłuchowej we właściwym czasie — proces znany jako „automatyczna korekcja pomieszczenia” — lub dodawanie echa do spraw, aby brzmiało bardziej jak w teatrze lub sali koncertowej. Jeśli bardzo zależy Ci na dźwięku, możesz pomyśleć, że wbudowany procesor DSP jest niewystarczający i kupić dedykowaną jednostkę.
Inną rzeczą, jaką twój procesor DSP będzie robił w twoim kinie domowym, jest rozpoznawanie i dekodowanie różnych sygnałów wejściowych — czy twój dźwięk jest zakodowany jako PCM czy Digital Dolby? Zadanie ustalenia tego jest zwykle przekazywane DSP, który musi upewnić się, że nie tylko ramka wyświetlana na ekranie jest połączona z określoną częścią audio, ale także że sygnał audio jest przesyłany przez każdy z dwa, cztery, pięć lub siedem głośników we właściwym czasie, tak aby wszystkie dotarły do twoich uszu we właściwym momencie.
W Twoim telefonie lub kamerze DSP podejmuje skomplikowane decyzje dotyczące sposobu radzenia sobie ze światłem wpadającym przez obiektyw, aby pomóc Ci uzyskać obraz, którego szukasz.
PASEK BOCZNY:Każdy lubi trochę inny dźwięk.
Pamiętasz tę scenę w Ryzykownym interesie, w której ojciec Toma Cruise'a wraca do domu i karze go za wtrącanie się do korektora?
Ojciec Joela (Nicholas Pryor):Joel, czy słyszysz coś dziwnego? Coś nieprzyjemnego?
Joel (Tom Cruise):Nie.
Ojciec Joela:Może przewaga basu?
Joel:Nie.
Ojciec Joela:Tak wyszedłem korektor?
Joel:Nie.
Ojciec Joela:To nie jest zabawka dla ciebie i twoich przyjaciół. Jeśli nie możesz go właściwie używać, nie możesz go w ogóle używać.
Dzisiejsze procesory DSP wykonują korekcję znacznie dokładniej niż urządzenia analogowe bez dodawania dodatkowego szumu do systemu. Wiele DSP kina domowego pozwala na zapisanie wielu niestandardowych ustawień, aby Twoi rodzice mogli słuchać swojej słabej muzyki tak, jak chcą, a za naciśnięciem jednego przycisku możesz słuchać Boba Segera tak, jak powinien. słuchane — i nie tylko to, ale gry wideo, muzyka akustyczna i filmy mają zoptymalizowane ustawienia odtwarzania kontrolowane przez DSP.
Kyle Cassidy to wielokrotnie nagradzany dziennikarz i filmowiec z Filadelfii.