Ambilight – Das VGA-Signal

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Im ersten Schritt entschied ich mich nun für VGA. Es schien mir für mein Bastelprojekt besser verständlich und leichter umsetzbar zu sein als HDMI. Außerdem wusste ich ja jetzt schon, dass ich nicht zwingend jedes Pixel aus diesem Datenstrom erfassen und auswerten wollte, weil ich ja eigentlich nur grobe Bildbereiche für die Beleuchtung auf der Rückseite auswählen musste. Außerdem sollte mein Nachbau für einen Bildschirm sein, den ich zum Netflixen an den Rechner angeschlossen hatte. Dadurch sollte ich das Videosignal vom Computer also einfach abgreifen können. Schaut man sich den Stecker eines VGA-Kabels an, sieht man auch, warum ich das Ganze für den Einstieg als passend erachtete.

Die Information für ein komplettes Bild wird hierbei zeilenweise übertragen. Und zwar von oben nach unten und in der jeweiligen Zeile von links nach rechts. Man kann sich das also wie einen Cursor vorstellen, der von links oben zeilenweise nach rechts unten wandert und dabei jedes Pixel eines Bildschirms in seiner Farbe so anpasst, dass nach einem Durchlauf das gesamte Bild auf die Mattscheibe gezeichnet ist.

Im Wesentlichen gibt es hierbei drei Leitungen für die Farbanteile Rot, Grün und Blau eines jeden Bildpunktes. Zusätzlich gibt es zwei Signale, die anzeigen, wann der Cursor zum Zeichnen des Bildes an den Anfang der nächsten Zeile springen muss (HSYNC) und wann dieser nach der Fertigstellung des Bildes vom rechten unteren Rand an den linken oberen Rand gesetzt werden muss (VSYNC), um das nächste Bild des Videosignals zeichnen zu können.

Schaut man sich nun den Spannungsverlauf eines der Farbanteilsignale in dem Bereich an, der Zwischen zwei Impulsen des HSYNC-Signals liegt, dann enthält dieser kurze Ausschnitt die Intensitäten aller aufeinanderfolgenden Pixel dieser Bildschirmzeile. Bei einer Bildschirmbreite von 1920 Pixel, muss man diesen Abschnitt also gedanklich in 1920 Schritte unterteilen, wobei jeder dieser Schritte dann einem Pixel entspricht. Je höher die Spannung also zb. für den Grünwert eines Pixels ist, desto stärker ist der Grünanteil in diesem Pixel vertreten. Je niedriger dieser Wert, desto weniger Grün findet sich dann in diesem Bildpunkt. Ist die Spannung bei 0, enthält das Pixel gar keinen Grünanteil.

Die restlichen Pins im Stecker sind dann nur noch Masseleitungen, gegen die die oben beschriebenen Signale sauber gemessen werden können.