2016/02/26

カセットビジョンの映像信号に関する資料

※コンポジットビデオ出力化改造の方法は、ここには書いてありませんよ。

映像信号について

映像信号もカートリッジ内のチップで生成され、カセットビジョン本体のRFモジュレーションICを通って出力される。

カートリッジで生成される映像信号は色差信号で、カセットビジョンの場合はカートリッジコネクタの取り付けされている基板に信号名が印刷されているのでわかりやすい。
但し、輝度信号が『VIDEO』と表現されていて、海外のフォーラムでは困惑しているようだった。

カセットビジョンJrの場合はこのような印刷が無く、自分も最初に入手したのがカセットビジョンJrの方だったので、オシロスコープで信号を調べていたようだが見事にコンポジットビデオと勘違いしていたようだ。

R-Y,B-Y,VIDEO(輝度)の各信号は負電圧で、なおかつVIDEO信号は反転している。
ジャンク品の動作テストなどで、モノクロ映像でも良いからとりあえずモニタへ表示したいのであれば、RCAコネクタのホット側をGND、コールド側をVIDEOにハンダ付けして、モニタへ接続してみるのも一つの方法。
但し、映像と音声両方となるとこの方法ではダメ。ショートしてしまう。

【映像信号の波形】
ギャラクシアンで測定。(カートリッジ電源はDC5Vを供給。)
GND位置はCH1,CH2共に3Vのところに合わせてありますので、Y信号なら-2.8V付近で振れていることになります。
  • CH1(赤):Y,CH2(黃):R-Y
  • CH1(赤):Y,CH2(黃):B-Y

RFモジュレータICについて

カセットビジョンでは基板に印刷は無いが、カセットビジョンJrでは『uPC626C』と印刷あり。
カセットビジョン,カセットビジョンJrとも、このICにヒートシンクが取り付けされていて、それが剥がれないので真の型式は不明。

この『uPC626C』のデータシートは結局見つからなかったが、基板のパターンを調べてみたところLM1889Nと同じピンアサインになっているようだ。
これが正しいのならば、カセットビジョンのカートリッジコネクタの取り付けされている基板に印刷されている信号名で『CR-RE』となっているものは、クロマ信号のバイアスのようだが確証は無し。
『CR-RE』=『ChRominance - REference (voltage)』という意味??(英語よくわからない…)

しかし、LM1889Nと交換してみたが正常に動作せず、セカンドソース品というわけではないようだ。

(追記)
カセットビジョンの回路を調べた結果、uPC626CとLM1889Nのピンアサインは同じようだが、電気的な性能としては等しいのか不明。

しかし、VIDEO(輝度)信号が反転していることには関係無いと考えている。
LM1889Nのデータシートのアプリケーション例で、MM57100Nを使用したPONGクローン機回路が載っているが、MM57100Nの映像信号も色差信号で輝度信号が反転している。

他にLM1889Nに使用したゲーム機ではコレコビジョンがあるが、こちらもVDP(TMS9928A)が色差信号だが、輝度信号は反転していない。

(補足)
前述の通り、カセットビジョンのゲームチップからの映像は色差信号なのだが、少し特殊のようだ。
例えば、PONGチップのMM57100Nも色差信号で、Y,R-Y,B-Yの3つの信号(BIASも入れると4つの信号)をRFモジュレータICに渡しているが、カセットビジョンはもう一つ信号があって、RFモジュレータICで生成されたchroma信号をゲームチップで『吸い込んで』辻褄を合わせている様子。

それにより、テレビによってはチャンネルを微調整しても映像が表示されない、または色がおかしい・出ないといった症状がでるようだ。
カセットビジョンの場合はR13、カセットビジョンJrの場合はR25の5kΩの半固定抵抗を調整することが可能だが、経年劣化で接触不良を起こしているようなら交換した方がベターか。
※画像はカセットビジョンの例
(uPC626C周辺の参考図)
※カセットビジョンで調査

カセットビジョンのカラーパレットについて

カセットビジョンの映像はyoutubeなどで観ることができるが、恐らくビデオデッキに接続してRF→コンポジットビデオに変換してキャプチャーしたものと思う。
例えば、与作の色は殆どが『オレンジ』となっているが、それが正しい色なのか疑問に思いつつも未解決。

映像信号の取り出しはSビデオ出力改造と、コンポーネントビデオ出力改造のテストを行ってみたが、Sビデオの場合は調整次第で『与作=オレンジ』として発色する。
コンポーネントビデオ出力化改造は中途半端な状態で放置していて、青色が薄くしか発色していないが、どう調整しても『与作=黄色』になってしまう。

パッケージのイラストは何を見て書いたのかわからないが、全体のイメージとしてはSビデオの方に近いが、与作の色は『黄色』となっている。正しいのはどっちなのだろう?

MESSチームがカセットビジョンのダンプに挑戦しているらしいが、エミュレータが完成したらどのような発色をするのか興味津々。


(To do)
  • 映像信号は文章で書いてもよくわからないと思うので、オシロスコープの波形画像を貼る。(完了)
  • uPC626CとLM1889Nのピンアサインが本当に同じなのか再調査。(完了)
  • もしかしたらB-Y信号も反転しているかもしれないので要検証。
  • カートリッジピンに接続されていないが、デジタルRGB信号が出ている可能性があるので要調査。(デジタルRGB信号ではない)

16 件のコメント:

  1. このコメントは投稿者によって削除されました。

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  2. Hello,

    have you found how to obtain composite signal from the cartridge ?

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  3. こんにちはMGN3303

    あなたはどうやってコンポーネントビデオの出力に成功したのか説明してください。あなたが小さな模式図を描くことができればそれは素晴らしいでしょう。 Y、R-Y、B-Yからビデオを取り出そうとしましたが失敗しました。それが大丈夫になるまで私は信号を減衰させた、しかし私はビデオを得ない。私はあなたがYを反転させることについて読みました。

    ご助力ありがとうございます
    ベン

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    1. ゆっくりだと思います。私は今Yを働かせました。私は私のインバータ回路を2N3904に変えて、そして電圧を混ぜました。私が負電圧で作業することは非常に珍しいことです。 -6Vは痛みです^^
      私は今、私は自分自身で参加すると思いますが、それでもあなたのスケマティックダイアグラムを共有できますか?私は私がそれを持っているとすぐ私の​​回路を説明します。

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    2. 初めまして。

      結果から言うと、コンポーネントビデオ出力については成功しなかったと考えています。
      コンポーネントビデオ方式では抵抗器やオペアンプを使った簡単な回路追加で正しい色を取り出す事は困難(不可能)なので、回路図まで書き残しませんでした。

      そのため、S-ビデオ出力改造を勧めますが、この方式でもYが必要です。コメントで“信号を減衰させた”と書かれていますが、憶測では抵抗器を接続したのではないかと思います。
      しかし、カセットビジョンの映像信号は電流を多く流せないので、Y信号の反転とビデオバッファアンプが必要です。

      参考になるかは分かりませんが、記事にuPC626C周辺の参考図を追加しました。

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    3. どうもありがとうMGN3303!
      私は今これらの信号を反転しました:
      Y
      R-Y
      B-Y
      あなたの場合のように色は間違っています。
      Sビデオを推薦していただきありがとうございます。私は“ルマ”がYであることを知っています。Yは私のために働きます。私は「彩度」を見つけることができなかったので、私はコンポーネントを試みました。彩度としてこれらのうちの1つを使うことができますか?
      A15:彩度バイアス
      A18:クロマサブキャリア
      それとも本当の彩度を得るためにそれらを組み合わせる必要がありますか?
      図をありがとう。
      親切に
      ベン

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    4. 私はテストを続けました。彩度副搬送波A18を使用していくらか成功します。反転せずに使用します。しかし絵は非常に薄いです!本当の色を実現するためにできることはありますか?
      親切に
      ベン

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    5. もしかしてカセットビジョン本体の改造ではなくて、ゲームカートリッジから映像信号を直接取り出そうとしていますか?

      ゲームカートリッジのA18から彩度信号は出力されていません。
      このピンはカセットビジョン本体内のuPC626Cで生成した彩度信号を吸い込むような動作をしています。
      (タイミングまでは調べていません。)

      カセットビジョンを所有していて、本体の改造を行っている場合はuPC626Cの13番ピンから彩度信号を直接取り出してみてはどうでしょうか?

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    6. 私の答えはフォーマットによって打ち砕かれました。絵を描いた後にまた投稿します。

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    7. いいえ、私はコンソールにはんだ付けします。カートリッジにはんだ付けしません。
      それは面白い! A15の代わりにA18を使用した場合、写真はきれいでした。 A15を使っていますか?
      あなたは彩度としてuPC626Cのピン13を使いますか?回路図の「L20」ですか?
      私はこのようにYを反転します。
      www.boojakascha.ch/img/Inv_Scheme.gif信号が非常に低くなります(200mV)。どうやって信号を反転しましたか?
      ご協力ありがとうございました
      ベン

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    8. 回路図を見ました。カセットビジョンカートリッジからの映像信号は電流を多く流せないので、RLとRBの抵抗値は問題無いと思います。
      しかし、このままではモニター/テレビの75Ω終端抵抗には電流が足りないので信号が小さくなるのではないでしょうか。
      この回路の出力に、もうひとつトランジスタを使って増幅すると良い結果になると思います。
      彩度信号はuPC626Cのピン13を使いました。

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    9. ありがとうございました。私は今またuPC626Cのピン13を使用しました。私はそれを10nFのコンデンサを通してテレビに接続します。 A18を使用した場合と同じように、画像は同じように見えます。とても平らです。特に赤はそれほど鮮やかではありません。 Yを増幅しようとする前に、彩度を減衰させようとします。これは私にとっては簡単です。

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    10. 私の問題は彩度を減衰させることでは解決できません。あなたが示唆したように、私はおそらくYを増幅する必要があります。たぶん私のインバータトランジスタはうまく設定されていません。あなたは反転に何を使いましたか?

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    11. 元のビデオフィードを参照用に表示できる日本語のRFデコーダができるまで、しばらくシステムを離れたままにします。
      私は今やシリコンのデジタルNPNを使うことになりました。これは従来のNPNほど信号の形を崩すことはなく、高レベルの出力を得ることができますが、それを減衰させます。残念ながら、私が所有している2種類のデジタルNPNは、出力にかなりの負電圧を発生させます。もし私がそれを完璧にするならば、私は無数のデジタルNPNを購入し、それらを一つ一つ試してみるでしょう。
      私は今持っているいくつかのゲームプレイを捉えるための修正をしただけです。

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  5. 今更でコメントすいません。
    µPD777の設計に関わった方がµPD777 to YUVの回路や、µPC626C関連、
    カセットビジョンのµPD777のromをダンプしたものや、
    µPD777から直接ROM内容をダンプする回路等、
    いろいろと公開しています。
    もしかすると参考になるのでは?

    https://oguchi-rd.com/LSI%20products_j.php

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