Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Все основные операции по преобразованню стандартов, по интерполяцнн строк н кадров, по коррекции сигналов осуществляются с помощью устройств с большой емкостью цнфровой памяти, являющейся основным элементом ЦПС. Обычно в АЦП цветовой сигнал днскреднтнруется на утроенной частоте поднесущей и рн 256 уровнях квантоввння (8 бнт на отсчет). В этом случае цифровой поток получается равным 106 Мбнт/с, а пернод следовання импульсов в потоке 9,4 нс. Отсюда нетрудно подсчитать, что временной интервал длительностью в одну ТВ строку содержит 6,8 кбнт. Следовательно, устройство памяти для хранення кадра изображения должно обладать ннформацнонной емкостью до 4,26 Мбнт(18!.
Практическая реализация устройств памяти с большйм быстродействием, позволяющим работать в реальном масштабе времени, н использование мнкропроцессоров, которые осуществляют ннтерполяцню строк и кадров, позволнлн в настоящее время перейтн к ЦПС. Как уже отмечалось, сопряжение частот строк н кадров прн преобразованнн стандартов разложення своднтся к нзъятню лншннх нлн добавлению недостающих строк н кадров.
Однако простое нзъятне нлн обычное повторное воспронзведенне некоторых строк через равные ннтервалы времена прн формнрованнн ТВ кадра прнводнт к спецнфнческнм искажениям, характеризуемым нарушением непрерывностн сплошных наклонных лнннй (разрыв) в передаваемом изображении (рнс.!5.2). Рассмотрим подробно возннкновенне этнх искажений н нх коррекцню. На рнс.
15.3,а сплошными линиями показаны 9 строк Вва сивила атаги!аз и Вк алвоиа Втасихиа 1- л Рис. !б.э. Исиажеиие перелачи ивклоииык ливий, преобразование частоты строк и приицип иитерполяции стром преобразуемого 625-строчного входного кадра. На этих строках представлено изображение наклонной линия совокупностью элементов А, Б, В, Г,..., К, которые для наглядности на рис.!5.3,а показаны в виде импульсов. Штриховымн лнннямн изображены строки преобразованного 525-строчного выходного кадра. Из этого рисунка видно, что местоположение импульса А, находящегося на первой входной строке, совпадает с импульсом а, воспроизводимым на первой выходной строке. Однако ввиду того, что положение второй выходной строки по вертикали изменится относительно второй строки входного кадра число строк меньше, расстояние между строкамн больше), импульс воспроизводится на выходной строке импульсом б.
Аналогично будут воспроизведены все последующие импульсы. Поскольку каждая шестая строка исключается, импульс Е, существующий на шестой входной строке, не будет воспроизведен в выходном кадре. Точки Ж, И, К, лежащие на последующих строках выходного кадра, будут воспроизведены строками выходного кадра аналогично предыдущим шести строкам.
Отсюда видно, что воспроизведенное выходным стандартом изображение имеет геометрические искажения в виде наклонной линии через каждые 5 строк. Геометрические искажения, возникающие в результате исключения нли добавления части строк из кадра, могут быть значительно уменьшены, если сигнал изображения каждой строки кадра выходного стандарта будет содержать информацию предыдущей н последующей строк кадра входного стандарта. Этот процесс называется интерполяцией строк н осуществляется путем формирования суммарного сигнала от двух соседних строк.
Новое положение импульса на выходной строке вычисляется как взвешенная сумма амплитуд импульсов Вюйиоио гтла %явим 1ВВ) В1И ~Гй Вложи во аажыйзики ! Вл-1 ~ГТЪ 1) а )) Ю/1-Г ! 'от~11 йГ~ ! ! ВЛ.Г ВВ-3 Лыа Вааааиота елаиарила !Во! ВмиаВыио ГВРма Рис.!бя. Принцип преобразоваиия частоты полей от двух ближайших строк входного стандарта. Веса определяются расстояниями от интерполируемой строки выходного стандарта и двумя строками входного стандарта, между которымн лежит интерполнруемая строка. На рнс.15.3,б показан тот же случай передачи изображения наклонной линии после интерполяции.
В этом примере выходная строка, ие совпадающая по вертикали с входной строкой, будет нести информацию нужной амплитуды от двух соседних входных строк. Как и в предыдущем случае, импульс А, лежащий на первой входной строке, совпадает с импульсом а на первой выходной строке. Однако выходная строка 2, лежащая между второй и третьей входными строками, иа которых показаны импульсы Б и В, будет воспроизводить импульсы б и а соответственно.
Амплитуда этих импульсов будет определяться расстояниями Бб и Вв (обратно пропорционально этим расстояниям). Аналогично будут воспроизводиться импульсы во всех последующих строках. В результате такого формирования выходного кадра значительно уменьшаются геометрические искажения, вызванные исключением нли добавлением строк растра. В техническом отношении наиболее сложным является преобразование частоты полей, а затраты на его реализацию составляют 70 ')1~ от общей стоимости преобразователя. Рассмотрим принцип действия преобразователя частоты полей в ЦПС. На рис.!5.4,а показаны графики, поясняющие работу преобразователя полей с частотамн 50 в60 полей в секунду.
Для этого используются три блока памяти БП, каждый емкостью на одно телевизионное поле. Этн блоки памяти управляются по определенному алгоритму. Сигналы входного стандарта в блоки памяти записываются последовательно; в первый блок БП-1 — первое поле, во второй БП-2— второе поле, в третий БП 3 — третье поле, а далее снова — в первый блок Ж ВВ В — ~ ВВ памитн уже четвертое поле и т.д. Считывание производится также последовательно с каждого блока памяти со скоростью, соответствукущей выходному стандарту. В данном случае необходимо за время передачи пяти полей входного стандарта воспроизвести шесть полей выходного стандарта. Для этого второе поле входного стандарта вос производится дважды: сначала формируется второе поле, а затем при повторном считывании — третье поле выходного стандарта. На рнс.15.4,а показаны распределения полей входного и выходного стандартов.
На рис.15.4,б показаны графики, поясняющие работу преобразователя полей с частотами 60 в 50 полей в секунду. Аналогично предыдущему используются три блока памяти, в которые записываются последовательно поля входного стандарта. Считывание производится с каждого блока памяти со скоростью, соответствующей выходному стандарту, для чего необходимо из 6 полей входного стандарта изъять одно поле.
Практически это осуществляется пропуском третьего входного поля, записанного в блоке памяти БП-3. При преобразовании частоты полей 60 в 50 в секунду информация из Б/7-1 и Б/7-2 считывается и на входе формируются первое и второе поля выходного стандарта, а третье поле получается из четвертого поля входного стандарта и т.д. Блок управления памятью осуществляет считывание сигналов с определенной скоростью, обеспечивая соответствующее сжатие нлн растяжение периода выходного поля. В случае наиболее простого решения, заключающегося в исключении каждого шестого входного поля н в соответствующем продолжении предыдущих пяти полей, скорость передачи движения в изображении замедляется в 5...6 раза, и при этом возникнут ускоренное прерывистое движение, скачки с частотой 6 раз в секунду.
Устранить этн недостатки позволяет способ, основанный иа интерполяции движения. Интерполяция полей позволяет сгладить "подергивания" движущихся изображений, поэтому этот вид коррекции называют иногда интерполяцией движений. В ЦПС интерполяция поля выходного стандарта производится путем взвешенного усреднения сигналов двух ближайших к нему полей входного стандарта, записанных в блоки памяти. В заключение рассмотрим укрупненную структурную схему цифрового преобразователя системы МТЕРС со стандартом разложения 525/60 в систему РАБ илн ОВЕСАМ со стандартом разложения 625/50.
Такой преобразователь используется при передаче сигналов цветного телевидения с американского континента в Европу. Сигнал цветного телевидения 51ТЬС(рис.155) со стандартом разложения 525/60 подается на АЦП, где преобразуется в цифровую форму с частотой дискретизации 10,7 МГц, соответствующей третьей гармонике поднесущей ХТЗС. В АЦП аналоговый сигнал подвергается линейному кодированию на 256 уровней. Квантова нные значения сигнала выражаются восьм н- Рнс. 15.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
