Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 89
Текст из файла (страница 89)
рис. 15.10,б) с малыми фазочастотными искажениями. У подо6ных устройств форма АЧХ вЂ” периодическая функция с периодом, )хшным времени задержки сигналов в ОЗУ То —— '2тг/о2о. В отличие сн фильтров, рассмотренных в З 15.4, в плертурных корректорах ишн2льзукпгя фильтры с отрицательными весовылти коэффициента- ГЛАВА 15. Формирование аналогового телевизионного сигнала 395 ) (н)а) 1— 1 К 3 0,5 О О 0,5ые ыо 1,5ыа 2 ~е Уь б) а) Рнс.
15.18. Зависимость коэффициента передачи от частоты (а) и переходная характеристика (б) нерекурсивных фильгров второго порядка, использующихся в двумерно~л апертурном корректоре ми, вследствие чего у них экстремумы АЧХ меняются местами. В сумматоре Е производится алгебраическое сложение снпилов: на первый и третий входы они поступают в отрицательной полярности и умножаются на весовой коэффициент ст (одинаковый для обоих входов — для симметрии переходной характеристики), а на второй — в положительной полярности с весовым коэффициентом 1+ 2сг (для нормирования коэффициента передачи устройства Кьк = 1). Коэффициент передачи подобных устройств определяется с помощью к-преобразования (15.26): К(ш) = ~1+ 2а — 2асозьэТо~ = 1+ 4стзтп~ьэ(То/2); Клип = 1; К~л.х = (1+4сг) на частотах йьуо и ()с + 0,5)що соответственно (рис.
15.18,а), Переходная характеристика фильтра (рис. 15.18,б) (-а прин=0; )т(пТо) = ~ 1+ сг при а = 1; 1 прии>2. Анализ этих характеристик позволяет сделать следующие выводы. Эффект повышения резкости воспроизведения вертикальных границ деталей создается в горизонтальном корректор» при Тш = = 0,125...0,170 мкс за счет появл»нпя выбросов н умсныпения длительности фронта (сл1. рнс. 15.16 н 1сь18) переходной характеристики )ь(пТв) форма которой в реальных системах «сглгокена» апертурными искюкениями в ФЭП и линейнымп искажениями в видеоусилительном тракте.
Амплитудно-частотная характеристика корректора неравномерная (рис. 15.18,а): максимучи коэффициента передачи Кь,мьх = 2 ..3 (при а = а,еп = 0.25... 0,5) обычно располагается на частоте 0,5щв,. т.е. на 0,5)о, = 0,5)Тв, = 3...4 МГц. Если бы максимум располагался на частоте у, = 6,0 54Гц (врелтя задержки Тд, равно длительности одного элемента изобргокенпя ), = 0,0625 мкс), то в этом случае четкость по горизонтали превышала бы четкость в вертикальном направлении 396 хгтхСТЫ хГ. Теле»азы энное вещание Однако в горизонтальном апертурном корректоре вместе с высокочастотными составляющими ТВ сигнала увеличиваются и флуктуационные помехи.
Отношение сигнал/помеха для белого шума при ав,н — — 1 уменьшится в корректоре на величину, равную '/'вх ~ ш вых вюх хх Зв — в Ъвых П о~1 ) вв При сг = 0,25... 0,50: Я„= 1,54...2,12 (3,8... 6,6 дБ) без учета «веса» помех. В вертикальном корректоре при То, = 64 мкс резкость воспроизведения горизонтальных границ деталей повышается за счет специфической формы «пространственной» переходной характеристики Ь(пТд), т.е. из-за уменьшения сигнала (яркости фона) на предыдущей строке — перед деталью, и увеличения сигнала (яркости на гравице детали) на следующей строке (в частности, при о = 0,25...0,50 на 25...50 %) — «вертикальная пластика».
Из рис. 15.18,а следует, что в атом корректоре — гребенчатом фильтре с частотой следования минимумов /оу = 1/Тоу = 15625 Гц — размах составляющих ТВ сигнала на частотах йоэоэ = йм„р в пределах полосы пропускания ы, не меняется, так как К„„„;„ = 1. Однако уровень флуктуационных помех значительно увеличивается из-за повышения Ка,(оэ) в пустых променгутках спектра ТВ сигнала — в области максимумов на частотах (1г + 0,5)ы„р.
Уменьшение отношения сигнал/помеха в вертикальном корректоре для белого шума на входе при а„р — — 1 ориентировочно как в горизонтальном— О. х О + в Р в в ', вэ в е пределения мощности помех из-за отличия в формах АЧХ устройств. Подобное уменьшение отношения сигнал/помеха часто неприемлемо из-за ухудшения качества изображения. Поэтому в апертурных корректорах для повышения отношения сигнал/помеха и уменьшения выбросов используют ряд мероприятий. Наиболее существенными из них являются: нелинейная обработка биполярного корректирующего сигнала ив н (см. рис. 15.16) за счет двустороннего ограниченая его среднего уровня (т.е.
в основном шумов в области ~2...5 % его размаха), а также применение шумоподавителей и адаптивных корректоров. В качестве шумоподавителей используются также нерекурсивпьп гребенчатые фильтры второго порядка, но с положительными носовыми коэффициентами (см. рис. 15.10,5), т.е.
с измененными по~и»к< пиялви зкстремумов АЧХ. Например, в горизонтальном кор~м кторг (вместо первого ОЗУ на То, вертикального корректора, см рис 15 17) вбодной сигнал поступает через шумоподавитель (ШП) ГЛАВА 15. Формирование аналогового телевизионного сигнала 397 — гребенчатый фильтр с временем задержки Тв; и весовьош коэффициентами а = 0,25 и (1 — 2а) = 0,5, а в вертикальном корректоре вместо фазирующего ОЗУ, (см.
рис. 15.17) используют подобный же шумоподавитель, но с Тв, = 1...21„минимум коэффициг1гта передачи которого Л ы = 0 находится на частоте 1)Тв, —— 3...6 МГп По существу он представляет собой ФНЧ с линейной фазочастотпой характеристикой. Его недостаток — фильтрация не только шумов, но и составляющих ТВ сигнала. Наиболее эффективной из перечисленных мер является примснсние адаптивных апертурных корректоров. В них степень коррекции в вертикальном и горизонтальном направлениях меняется индивидуально с помощью а„р, — — тщ в зависимости от уровня шумов, уровня сигнала изображения (т.е.
яркости детали), ее цветности и других параметров (69). Алгоритмы работы блока анализа и формирования сигналов управления значениями параметров ав,рву подобны алгоритмам работы «детектора двигкения» шумоподавителей на гребенчатых фильтрах и, несмотря на их сложность, оправданы при комплексном использовании этих устройств. Рассмотренные виды апертурных корректоров могут работать с аналоговыми или цифровыми слгналами яркости и цветности из-за относительно малых значениИ Тв, г и возмоясности использования для ОЗУ искусственных линий задержки.
Дальнейшее развитие схем апертурных корректоров базируется на применении цифровых устройств, где корректирующий сигнал формируется из цифровых сигналов от соседних строк кадра и от соседних элементов изображения на основе использования ОЗУ на кадр. Один из упрощенных вариантов подобного устройства содержит ОЗУ на поле н дополнительный' ОЗУ на строку (69). В подобных устроИствах, помимо более эффективной апертурноИ коррекции за счет формирования корректирующих сигналов от соседних элементов по горизонтали и вертикали, удается использовать более эффективные шумоподавители с памятью на кадр, а также учесть статическую и динамическую неравномерность четкости по полю изображения (например, в центре и в каждом из углов кадра). В общем случае целесообразность и эффективность применения апертурной коррекции в каждом конкретном случае должна оцениваться по интегральному критерию качества изобрюкения, величина которого определяется частными параметрами, и в первую очередь четкостью, отношением сигнал/помеха, значениями выбросов и т.д.
Апертурные корректоры целесообразно использовать пе только в тракте ТЦ, но и в ТВ приемниках для уменьшения протяженности цветовых переходов. 15.6. Коррекция полутоновых искажений Полутоновые искгоксния изобра;кения являются следствием нелинейных иска'кепий сигнала изобрюкения и различных условий на- <1АСТЫ'тт. Телевизионное вещание б.чюдения передаваемого и воспроизводимого изобрюкеннй (оригинала и репродукции). Нелинейные нскюкения ТВ сигнала возника<от в фотоэлектрнческ<их преобразователях и в каскадах видеоусилительного тракта нз-за нелияеИности нх световых и амплитудных характеристик. В черно-белых ТВ системах эти искажения приводят к неправильному воспроизведению градациИ яркости (полутонов) передаваемого изображения, а в цветных -- и к искал<ениям цветности.
Коррекция нелинейных искажений по существу сводится к получению требуемоИ формы характперистпики передачи уровней яркостпи телевизионноИ системы Е„, = Х(Хе), где Хъ, Х „з — яркости оригинала и изображения на экране кинескопа соответственно. Качество ТВ нзобрзл<ения зависит от числа воспроизводимых градаций (пороговь<х перепадов яркости, различаемых глазом) н от того, как эти градации распределены по динамическому диапазону изменения яркости репродукции, особенно в отдельных, наиболее важных участках этого диапазона. Динамический диапазон изменения яркости определяется, как известно, максимальным контрастпом Х<мвх Хв,вз/Хзв<в где Х,„, „, Х„„.„— максимальная и минимальная яркости. Номинальное число градациИ, различаемых на изображении, зависит от условий его наблюдения, и в частности от максимапьноИ яркости Хз„„„, яркости фона (яркости адаптации) Хф, контраста Х<, угловых размеров деталей )>„и фона изображения <дф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
