JR-100実機の画面をキャプチャするために、IOデータのGV-USB2を購入。コンポジット入力をUSB経由でPCに取り込むものなのだが、うまく取り込めない。
JR-100側でキーを押してもキャプチャ画面には反映されず、コンポジット入力を差しなおしたりGV-USB2をPCから抜き差ししてみても、真っ黒い画面になるか静止画になるかどちらかだ。
あらためて調べてみると、公式サイトにこんな情報が……。
弊社製品は、カラーの映像信号用機器として設計されておりモノクロ信号の入力では動作保証を行っておりません。
モノクロ信号については、正しく表示が行えない場合もあります。
大変申し訳ございませんが、何卒ご了承頂けますようお願い致します。
(出典: モノクロ(白黒)信号の映像を入力すると、正しく表示されないのですが? モノクロ信号には対応していないのですか？)
そうか。オシロスコープを持っていないので確証は持てないけど、JR-100のビデオ出力はモノクロNTSCなんだな、多分。
| 2017/5/31 追記 実際にオシロスコープで計測してみたところ、モノクロNTSCでした。 →関連記事 |
モノクロNTSCからカラーNTSCに変換できればよさそうな気がする。ビデオキャプチャカードを買いなおすか、変換する何かを自作するか。当然後者だよな? ということでちょっと検討してみることにする。
コメント
前略、
解析サイトにある回路図を見る限り、JR-100はモノクロビデオ出力ですね。おそらくノンインターレス262ラインでしょう。
一般的なビデオキャプチャーは、カラー放送規格の一つであるRS-170A（NTSCをより厳密に定義したものと思って下さい）を想定していると思われます。
RS-170Aはカラーサブキャリアの4倍の周波数、すなわち14.318180MHzを基準に設計されています。カラーテレビ受像機の中では、内部の14.318180MHzの発振器を、受信した電波のカラーサブキャリアとシンクロさせる事で色信号を復調するわけです。ですからサブキャリアが検出できない時は動作を停止しているのではないかと想像されます。
くろょさん、コメントありがとうございます。
RS-170Aですね。調べてみます。
私の推測では、モノクロNTSCにカラーバースト信号を載せてあげれば、カラーNTSCの規格にしたがってカラー受像機で再生できる信号になるのかなと思っているのですが、甘いでしょうか。
そのためにFPGAでテスト回路を試作してみようと思っています。
お返事ありがとうございます。そうでした、カラーバーストですね。ビデオ信号の話をするのが久しぶりでしたので、ちょっと用語を間違えてました。
うまく有効走査線上（14T～253Tくらい？）で水平同期のバックポーチに10～14クロックくらい載せてやればいいと思います。いまちょっと手許にタイミング表ないのでうろ覚えですが。
昔にはもっと乱暴な方法もありまして、ビデオ信号全体に3.579545MHzの発振出力をそのまま載せる（同期信号にも映像信号にも全部！しかも矩形波のまま！）というつわものもいました。全体に緑色がかりますけども。
RS-170Aの場合、次のライン、あるいは次のフィールドで、サブキャリアがきれいに180度ずれた信号になりますので、遅延素子を使って信号を足し合わせると色信号がほとんど消えて輝度信号のみに、引き算すると起動信号がほとんど消えて色信号のみになります。ので、欲を言えば水平同期信号をPLLで910倍した信号（RS-170A規格の信号ならば、14.318180MHzになる）でタイミングを合わせたいところなのですが…。JR-100の富士通製カスタムCRTCが原発振をどう分周してるのかでタイミングがまる狂いになるので、難しいところです。
実は去年、ACアダプター欠品のJR-100をオークションで入手したのですが、電源入力端子のDIN4pプラグが地元のパーツショップで取り扱っていないとか、適当な電源トランスが手に入らないとかで、どうするか右往左往しているうちに一年が過ぎてしまいました。
ビデオ信号全体に3.579545MHzの矩形波をそのまま載せるというのはなんとも乱暴ですが目から鱗です。ブラウン管のアナログテレビなら多少乱暴でも表示はできそうですが、いまどきのデジタルディスプレイだと処理できないかもしれませんね。
JR-100のCRTCの動作仕様は少し分かってきたことがあるので、調べた結果を公開したいと思います。
電源用のDIN4pプラグは千石通商のオンラインショップにあるみたいですね。
https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=6AFK-RGE2
ぜひJR-100に火を入れてあげてください;-)
情報ありがとうございます。残念ながら電源用DIN4pはMINI-DINサイズですので、JR-100には合わないのです。他の通販では一応扱ってるところも見つけてますので、今は電源をどうするかで悩んでいるところですが、一応目途はついてます。JR-100は近いうちになんとか出来る限りオリジナル状態で起動したいと考えています（その後、いろいろ改造予定）。
CRTCの動作ですが、1キャラクタがCPUクロック1周期ですので、水平同期は原発振の912分周とにらんでいます（15.7KHz、57キャラクタ期間）が、いかがでしょう？
JR-100は、でも良くできています：欧州向けには、CRTCをPAL用のに交換するだけでよく、他の回路を一切変える必要がありません。ちゃんと輸出する事を考えての設計なんですね。
改造したらぜひ教えてください！
MB14392はCRTC兼クロックジェネレータとなっていて、水晶発振子の14.31818MHzからCRT制御のためのタイミング信号を作るとともに、MPUに与えるためのΦ1、Φ2クロックも生成しています。
MB14392が生成するドット出力のためのクロック(1キャラクタ8ビット分を保持するシフトレジスタのシフトクロック)tdotは原クロックを2分周したもので、tdot=14.31818MHz/2=7.15909MHzです。
したがって1ライン分(=32文字×8bit)を出力するのにかかる時間は35.75μs(32×8÷7.15909MHz)になるはずなのですが、NTSCでの1ライン分の時間は63μs(?)のようなので少し短すぎます。確かに実機では画面幅いっぱいには表示されていないので多少短くなるのは理解できるのですが、多少どころではない気がします。この謎が解けていません。
ということで912分周なのかまだわかっていません。お役に立てず……。
余談ですがtdotの8周期分を3つのフェーズに時分割してデータバスを使用することで、表示系のハードウェア構成を簡潔にしています。なかなかうまい設計です。
(フェーズ1) CPUがバスを使用する期間(tdot×3; Φ2がHighとなる期間)
(フェーズ2) CRTCがCRTに表示する文字コードをVRAMから読み出す期間(tdot×2.5)
(フェーズ3) CRTCが文字コードをからキャラクタビットパターンを読み出す期間(tdot×2.5)
これにより、MPUのクロック周波数はtdot÷8=約894kHzとなるのですね。
DFPと違って、ブラウン管では瞬時に表示位置を変えることができませんので、帰線期間の時間が含まれます。
また一般のテレビジョン受像機は画面一杯に画像を表示するため、コンピューターのモニターとして使用する場合にはどうしてもかなりの時間のブランキング期間が帰線期間の前後に必要になります。
少し資料を調べましたら、水平同期パルス幅とバックポーチはともに4.7マイクロ秒でした。またカラーバーストは8～9サイクルとの事です。規格上は、垂直同期とその前後以外のすべての水平同期信号のバックポーチにカラーバーストが必要なようです。
なるほど。とすると、ブランキング期間を除くと、実際に描画しているのは50μsくらいですかね。ただそれでも35/50≒0.67くらいですので、まだ狭いような。
ともあれ、私の方でももう少し研究を進めてみます。
実際の動作を調べるためにはオシロスコープが欲しくなりますね:-)
随分と日数、、年数が空いてしまいましたが私の「イタズラ実験」の報告です。もしかして参考になるかと思い書き込みます。
レトロなモノクロ機器が出力する信号を、カラー液晶モニタに映そうとしたところ画面は真っ黒なままでした。いろいろ調べるとカラーバースト信号が含まれていないと反応しないようです。（そうでないのもあるかもしれませんが）
そこで、水晶発振器 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-01567/ の出力とビデオ信号をトロイダルコアで重ねたところ液晶モニタの奴、見事にダマされてモノクロ機器の信号を見ることができました。
ポイントは、3579545Hzの信号は過ぎても映らない、弱すぎてもダメ、、いろいろ試して丁度よい加減にすることです。丁度よい加減、、はビデオ側の巻数を加減します。
また、一度ダマされた液晶モニタは、3579545Hzを止めても白黒映像を映し続けます。どこの世界でも一度騙されると何回も騙されるんだ。気をつけなくてはいけない。おっと、話がそれた。そうそう、こんな程度では騙されない機器もありますでしょう。
このようなことからビデオキャプチャについても、同様の解決ができるかもしれません。実は私も近日中にレトロ機器のモノクロ信号をGV-USB2を使って取り込む計画があって、同じような悩みをお持ちの方を見受けましたので書き込みさせていただきました。