Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 16
Текст из файла (страница 16)
к искажению координат элементов изображения (вплоть до полного разрушения его структуры). Конкретные формы проявления мешающего действия помехи зависят от ее вида. К числу наиболее характерных помех относятся: флуктуационные помехи; сетевые фоновые помехи с частотой сети и ее гармоник до! КГц; гармонические регулярные помехи в виде полос, сетки, муара, постороннмх узоров и тщ.; импульсные помехи различного происхождении в виде точек, штрихов разной протяженности; ' перекрестные помехи между сигналами яркости и цветностн, а также от сигналов других ТВ каналов и звукового сопровождения; эхосигналы из-за приема прямого и отраженных радиотелевизионных сигналов и рассогласования линий связи; шумы квантовании, ошибки в приеме символов и другие.
возникающие при использовании ТВ сигнала в цифровой форме для передачи и коррекции сигналов, а также для формирования видеоэффектов и преобразования стандартов различных ТВ систем. Визуально особенно заметны помехи, быстро меняющие свою яркость и цветность или движущиеся по полю изображения, т.е. некратные частотам строк или кадров, например сетевые, гармонические, импульсные, флуктуационные и др.
Особое место занимают флуктуа ционные шумы, так как в отличие от других видов помех ани в принципе присущи всем электронным 'устройствам. Причиной возникновения флуктуацмонных помех является хаотическое движение электронов в активных сопротивлениях— тепловой шум, а также флуктуации светового потока и тока в фотоэлектрических преобразователях, усилительных элементах н т.п. Засорение ТВ сигнала шумами обычно происходит в тех узлах тракта, где размах сигнала изображения небольшой и сравним с уровнем флуктуационных помех (в передающих трубках„ во входных цепях предварительных усилителей передающих камер, в линиях связи большой протяженности, во входмых цепях ТВ приемников и др.), а 68 : также, как правило, при коррекции любых искажений ТВ сигнала ., (см гл.14).
Флуктуационные помехи воспроизводятся на ТВ изображении в =,; виде мерцающих хаотически движущихся мелких точек и штрихов. ,': Наиболее отчетливо эти помехи проявляются на серых участках изо: бражении, где даже сравнительно незначительная их величина суще:-:ственно изменяет яркость изображении. При большом уровне помех ":"создается как бы паразитная засветка экрана.
В результате ухудша.;, ются все параметры изображения — четкость, резкость, уменьшает:,;.сн контраст (особенно мелких деталей), число полутонов и т.д. Флуктуационные помехи имеют непрерывный спектр. Поэтому ве::,: личина помех и их визуальное воспринтие зависят от ширины полосы ::,пропускания канала связи н от характера распределения мощности :,' шумов по спектру. Спектральная плотность мощности тепловых помех на активном :: сопротивлении !т не зависит от частоты — "белый шум" — и равна 5, = г(Щг(] = 4й Тй, (4.9) :: где (Т вЂ” действующее напряжение помех; й = 1,38.
10 ю Дж/К— '::, постоянная Больцмана; Т вЂ” абсолютная температура, К. Действующее значеиме напряжения флуктуационных помех (4.10) 1 у,,(и) = 1+ мзтт, 1+ 4,29! (4.1! ) где т = 0,33 мкс — постоянная времеми взвешивающей цепи; (в частота, МГц; 69 о -"'где Т„, Т, — граничные частоты полосы пропускания устройства (как правило, принимают 1„= О, так как Т', )~~„). Спектральная плотность мощности флуктуаций тока также не ,. зависит от частоты (белый шум).
Эти помехи принято оценивать как : эквивалентные тепловые по(4.10) в соответствующем эквивалентном ' сопротивлении шумов !г . Однако подобная энергетическая оценка величины помехи не учи:,, тывает визуальное восприятие различных спектральных составляю". щнхшумов. Из-за меняющейся чувствительности глаза взависимоети :,:: от размеров и цветности деталей низкочастотные составляющие "зе:;: леной" флуктуационной помехи создают большее мешающее дейст!.: вие, чем высокочастотные (да еще окрашенные в красные или синие тана). Это свойство восприятия шумов учитывают с помощью экспериментально определенных весовых функций помех ] 14]: для сигналов яркости и сигналов основных цветов(рис.4.6, кривая 1) эта функция для композитных сигналов(сигналов яркости, в высокочастотной области которых размещены сигналы цветности) различных систем ЦТ (рис.4.6„кривая 2) ! + Ь ыт т ! + О Ы71х ! + (! +Л)тытхл ! + З.Б4)т (4.12) где т, = 0,245 мкс; Ь = 1/4,5; / — частота, МГц; для композитиого сигнала системы ВЕСАМ (рис.4.6, кривая 3) со вторым максимумом в области спектра сигнала цветности; для сигнала цветности системы ВЕСАМ (рис.4.7).
Величину зашумленности ТВ сигнала принято оценивать величиной отношения сигнал/помеха или сигнал/взвешенная помеха: ф'=(/,/У, ф = У,/(У, (4.!3) где (/, — размах сигнала изображения; л н ') Б (7)с(1; 7( = ') Б Яу (7)41 о о — действующее (эффективное) значение напряжения помехи и ее. взвешенное значение соответственно. Особую роль для сопоставления и определения результирукицего мешающего действия помех имеет отношение сигнал/взвешенная помеха при оценке зашумленностн ТВ сигнала от источников с разной формой спектральной плотности мощности помех, например белого шума (передающая трубка, ее сопротивление нагрузки и др.) и "треугольного шума" (предварительный усилитель передающей камеры и др., см.гл.14). Различное восприятие "красных", "зеленых" и "синих" флуктуационных помех оценивается с помощью экспериментально установ- ленных коэффициентов относительной видности (15], соответственно равных а = 0.40; Р = 1,0; е = 0,35.
При этом напряжения визуально одинаковых помех соотносятся как (/ я/Ё /(/„л = 2,50/1,00/2,86. (4.14) Измерение отношения сигнал/помеха производится с помощью достаточно сложных специальных приборов. Качество изображения считается хорошим, если ф' = 30...40 дб. 4В. ОценкА кАчестВА изоврджения ПОТЕЛЕВИЗИОННБ(М ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ ТАБЛИЦАМ Оперативная оценка качества изображения по ТИТ широко практикуется в ТВ системах.
С помощью специализированных ТИТ оценивается обычно один-два качественных параметра (рис.4.8), а с помощью универсальных — все основные (рис.4.9). Преимущество универсальных ТИТ очевидно. Однако при нх использовании либо уменьшается точность оценки качественных параметров за счет огрубления шкал, либо измерения проводятся лишь в отдельных локальных местах кадра из-за ограниченных возможностей размещения в поле таблицы большого числа различных испытательных элементов. д 7 о е л айзлгч 70 7! Рнс. 4.6.
Весовые функцнн вндностн флуктуацнонных повею З вЂ” лл» с« ос зло» «рыст» н своз«лов ос«овнов в«снзн 2 — дл« «он возет на«о« н«лов рззлнтвн«снстсв цт: а — длв «о«- полетного свтв«лз снстнзн акеды Рнс. 4.7. Весовая функцня вндностн флуктуацнонных понед канала цветностн снстены БЕСАМ Рнс.
4.8. Оптическая ТИТ для нзнерення геонетрнческнх (коордннатных! нека«канна Обб кремлин пино арспьуаеиишщи П~=-;)ПйПйПйПйПйПйпй(~=-ж! Пу И166 1ПППП а — л ПППП~ 1ИВ6 1П ПЫЛ (ППГ ~ ЧЛП1 МВй3 1П! ПЬ ' 'аП( ПППППППППП )ПЬ ' аП Сеемй ! иерннй 7 7еенпий Гоьуоей Уеьешш" Уб'йо Нреенья Синий уееюи Кунина перепа нрноопш У !ПППП ПППБ !ПППП! ПППП ПППП ПППП! ° ПППП ПППП! ° У еа п 77 хт Рай бенмй меепиьй Гекубой гонений НШУР краотеш синий уерньи 77 . ° 74 нма 75 ПЮ Ч ка ° ° В И ИПЮ аП! П1 ВИ 1 П . с:усзс:э .с')ППГ ЯИЕ 1П П), ВНЙВ Ь( зЕ сз ПППП1 (П! !ПЬ ПППППй П П аП тб 77 7У 7У го '! я е 77 7У 7У уо а б б е б и а и и п м и о и р о пь ун н и н ш иь э бенмй СеРии Рис. 4.9. Эскил универсальной электронной нсонтательной таблицы УЭИТ Указанные ТИТ могут быть оптическими (см.рис.4.8) или электронными (см.рис.4.9).
Преимуществом оптических таблиц является возможность оценки результирующего качества изображения при проверке всего тракта системы "от света до света", а также оценки величины искажений как в передающем, так и в приемном оборудовании. К сожалению, оптическую таблицу для ЦТ, да еще в многочисленных идентичных экземплярах, создать весьма сложно из-за сравнительно быстрого старения цветных испытательных элементов— изменения их спектральных характеристик. Поэтому в ЦТ для оценки искажений, возникающих в видеоусилительном тракте телецентра, линиях связи и в приемниках, используются лишь электронные ТИТ. Универсальная электронная испытательная таблица (УЭИТ) составляется нз эталонных электрических сигналов, формируемых специальным генератором.
Искажения в передающем оборудовании оцениваются по монохромным ТИТ и специальными методами. Универсальная электронная таблица предназначена для объективного и субъективного контроля основных параметров н их искажений в тракте передачи черно-белого и цветного телевидения(16]. Назначение испытательных элементов таблицы, как правило, миогофункционал*но. В то же время оценка тех или иных искажений 72 производится по разным испытательным элементам или по одинаковым, но расположенным в разных местах рабочего поля для диффе' ренциальной оценки этих нарушений. Рамка таблицы (см.рис.4.9) состоит из черно-бело-черных штрихов, расположенных по периметру УЭИТ и образованных сигналами с уровнями (О/100/0)% от максимального размаха сигнала. Белые штрихи между черными полосами служат реперными линиями рабо.