Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Синхронизация источников сигнала путем временнбго преобразования Как отмечалось в предыдущем разделе, все ТВ сигналы источников программ телевизионного центра и сигналы, поступающие извне (с репортажных установок, передвижных станциИ, от других телецентров и пр.), должны быть синхронны и синфвзны. Только при этом условии возможно создание комбинированных из этих сигналов программ, бесперебойная работа развертывающих устройств приемников при коммутации местных и внешних сигналов. При этом рассматривались способы синхронизации источников сигналов с помощью синхронизирующих импульсов. Эти способы характеризуются существенным недостатком: при значительной удаленности источников сигнала друг от друга надежность работы систем ФАПЧ, включающих в себя продолжительные по длине каналы передачи фазовой ошибки, дороги и недостаточно надежны. Однако возможен и практически применяется еще один способ синхронизации, основанный на временном преобразовании ТВ сигналов от автономно (независимо) работающих источников.
Устройство, в котором решается данная задача, называется ци4ровьм телевизионнь~м синхронизатором. Его работа основана на преобразовании входного сигнала в цифровую форму и записи его в кадровую память по адресам, формируемым для каждого дискретного отсчета изображения.
Последовательность записи по сформированным адресам периодически повторяется, и таким образом, содержимое ЗУ постоянно обновляется, и старая информация заменяется новой. При считывании этой информации из памяти по адресам, которые формируются в соответствии с опорными (местными) сигналами синхронизации, на выходе синхронизатора формируется ТВ сигнал, синхронный с местными источниками сигналов. Частота и фаза синхронизации выходного сигнала не зависят от частоты и фазы сигнала на входе синхронизатора, что достигается благодаря относительной независимости операций записи и считывания из щпоминающего устройства.
Упрощенная функциональная схема цифрового синхронизатора представлена на рис. 9.12. На его вход поступает сигнал от внешн~ и> источника, который долисен быть синхронизирован с частотой сгАСТЫ1. Принципы построения преобразователей рныи нал Рис. 9.12. Структурная схема цифрового синхронизатора сигналов местного сигнала, называемого в данном случае опорньил.
В качестве опорного может слунгить как полный ТВ сигнал, так и сигнал синхронизации. В АЦП входной аналоговыИ сигнал преобразуется в цифровую форму и поступает в запоминающее устройство ЗУ. При этом для согласования высокоИ скорости цифрового потока на выходе АЦП и быстродействия элементов памяти сигнал может быть демультиплексирован. Дискретизация входного сигнала в АЦП производится с частотой тактовых импульсов, вырабатываемых в формирователе 1, которыИ «ведется» внешним сигналом. В этом же формирователе создаются импульсы, определяющие моменты записи, и коды адресов памяти, по которым производится запись. Считывание осуществляется с частотой и фазой, определяемыми местным сигналом. Соответствующие импульсы с тактовой частотой, частотой считывания и коды адресов, по которым производится считывание, создаются формирователем 2.
Считанный из ЗУ цифро- воИ сигнал приобретает аналоговую форму в ЦАП. Если при записи сигнала применялось демультиплексирование, то после считывания должен быть использован обратный процесс мультиплексирования. Важным моментом в синхронизаторе является реализация независимости процессов записи и считывания, поскольку решается задача синхронизации абсолютно независимых источников сигнала. Для этого процессы записи и считывания в каждоИ из секциИ ЗУ должны быть разнесены во времени.
Обычно используют следующий алгоритм считывания. Если разность фаз меитду кадровыми синхронизирующими импульсами не превышает времени записи одной секции памяти, то считывание из секции, в которой производится запись, невозмо>кно и его осуществляют из других секций таким образом, что если в данный момент записывается нечетное поле, то считывается четное, и наоборот. Если разность фаз превысила время записи одноИ секции, то считывать можно то же поле, которое записывается в данныИ момент, т.е доступ к секции, в которой информация уже обновилась, открыт. Еоманды на запись и считывание вырабатываются устройством управления, в котором анализирует- ГЛАНА 9. Синхронизации развертывающих устройств йоз ся взаимное временнбе положение сигналов синхронизации входного и опорного сигналов.
Устройство управления по этому признаку с помощью коммутатора переключает режим работы соответствующих секций памяти. Кроме рассмотренной основной функции синхронизации внешних источников программ в синхронизаторе можно осучцествлять и специальную обработку ТВ сигнала (получение «стоп-кздра», видеоэффекты, преобразование стандартов разложения). Наконец, синхронизатор позволяет улучшить качество приема ТВ сигналов наземными станциями спутниковой связи благодаря возможности коррекции эффекта Доплера, возникающего при работе с удаляющимся или приближающимся к станции приема спутником. В результате перечисленных и некоторых других преимуществ временнбго преобразования перед способом синхронизации импульсными сил~авами цифровые синхронизаторы сигналов получили значительное распространение на телевизионных центрах.
СИСТЕМЫ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ Глава 10 МЕТОДЫ ПЕРЕДА"ЧИ ИНФОРМАЦИИ О ЦВЕТЕ 10.1. Понятие о цвете Ощущение цвета есть результат субъективного восприятия зрительным аппаратом объективно существующих световых излучений. Оно определяется двумя основными факторами: раздражителем— объективно существующим н действующим на глаз излучением; результатом раздражения — ощущением цвета, зависящим от свойств световоспринимающего аппарата. Световые излучения, которые воспринимает зрительный аппарат человека, лежат в диапазоне длин волн 380...780 нм. Этот диапазон излучения принято считать видимым спектром.
Глаз является селективным приемником излучения, Это значит, что в видимом диапазоне он воспринимает различные длины волн неодинаково. Ощущение цвета зависит от спектрального состава воздействующего на глаз излучения. Коли излучение содержит все длины волн видимого диапазона и является равноинтенсивным, т.е.
все составляющие спектра излучения имеют одинаковую мощность, то в зрительном аппарате возникает ощущение белого цвета. Ощущение цвета, отличное от белого, возникает лишь в том случае, если излучение содержит не все длины волн указанного диапазона либо является существенно неравномерным. Предельным случаем неравномерного излучения можно считать излучение в малом интервале ллнп волн ЬА, так называемые монохроматические излучения. Монохроматнческие излучения разной длины волны вызывают у челом кп ап~ущенне различных спектральных цветов, обладающих мак«пмп папой (100 %) насыщенностью. Насьпценность — характерное «вой«ыю цшта — цветовой параметр, обозначающий степень разбан и пш~«гп мопохроматнческого цвета белым. Насыщенность белого цнгт рашп1 нулю.
Спектр монохроматических излучений условно 205 ГЛАВА 10. Методы передачи информации о цвете '!'аблица 10 1 разбит на семь главных цветов 1табл. 10.1), названия которых могут служить приблизительным обозначением цветового тоца. Под цветовым тоном понимают характерное свойство цвета, позволяющее обозначить его как красныИ, зеленыИ, желтый и т.д., в зависимости от спектрального состава воздействующего излучения.
Цветовой тон и насыщенность не зависят от интенсивности излучения и характеризуют качество цвета, которое называется цветносглью. Количество цвета связано с величиной лучистого потока, воздействующего на орган зрения излучения. Перечисленные параметры: светлота, цветовой тон, насыщенность являются субъективными, так как не могут быть объективно измерены.
Однако им соответствуют физические параметры излучения; яркость Ь, доминирующая (преобладающая) длина волны Лц и чистота цвета Р. Субъективные и физические параметры связаны между собой; так, яркость определяет свстлоту, доминирующая длина волны — цветовоИ тон, а чистота цвета — насыщенность. Таким образом, цвет характеризуется тремя параметрами; светлотоИ или яркостью, цветовым тоном и насыщенностью и в силу этого является трехмерной величиной.
Во многих случаях оказывается удобным раздельно оценивать качественную и количественную характеристики цвета, определяя соответственно его через цветность и яркость. Для каждого из приведенных в табл. 10.1 главных цветов можно подобрать дополнительный цвет, который при смешении в определенной пропорции со световым потоком данного цвета дает белый цвет. 'Так, для желтых, оранжевых, зеленых цветов дополнительными цветами будут синиИ, голубой и пурпурный соответственно. Пурпурный цвет не является спектральным цветом, а получен от смешения синего и красного цветов.
Воздействующее на глаз излучение определенного спектрального состава и интенсивности дает ощущение одного присущего ему цвета, т.е. известный спектральный состав и интенсивность излучения по.пностью определяют цвет излучения. Однако по цвету излучения нельзя судить о его спектральном составе, так как ощущение одного н того же цвета может быть получено при различных спектральных составах воздействующих излучений. Зрительный аппарат человека не и состоянии, например, отличить оранжевыИ цвет монохроматическоп~ излучения с длиной волны около 600 нм от цвета смеси источников и ~лучения красного 1Л„= 700 нм), зеленого (Л, = 500 нм). Два разипчных по спектральному составу излучения, создающих ощущение одного и того же цвета, называются мет метрической порой.
200 ЧАСТЬ П1. Системы иветиого телевидения Количество различимых глазом цветов очень велико и зависит от многих факторов, таких как условия наблюдения, тренированность наблюдателя н др. Наш глаз способен различать около 10 млн, различных цветов, отличающихся один от другого по трем параметрам — светлоте, цветовому тону н насыщенности.
Описание такого множества цветовых оттенков невозможно без их классификации и символического обозначения. Дпя этого разрабатываются системы цветовых шкал в виде таблиц и цветовых атласов, которые предназначены для безынструментального определения цвета рассеивающей поверхности. Наиболее известны цветовые атласы Оствальда, Менселла и Рабкина [28). Их общий недостаток неточность. Цветовая система, позволяющая дать наиболее точное численное описание цвета, была создана на основе теоретических н экспериментальных работ многих поколениИ ученых, осветивших природу цветового зрения и положивших в основу построения науки об измерении цвета — колориметрии — теорию трехкомпонентного цветового зрения и понятие о трехмерном цветовом пространстве.