Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Цифровые преобразователи должны выполнять три основные функции: 1) преобразование числа строк н полей с помощью цифровой обработки (для этого имеются АЦП, ЦАП и устройство памяти, интерполяторы строк и кадров); 2) декодирование принимаемого полного цветового ТВ сигнала на составляющие яркостную и цветоразностные (для этого используются три декодера — РАЬ, БЕСАМ и ь1ТЯС); 3) кодирование яркостного и цветоразпостных сигналов в требуемую систему цветною телевидения — 1>1ТЯС, РА1, БЕСАМ.
Преобразователь параметров сигнала в общем случае состоит из: АЦП, преобразующего ТВ сигнал входного стандарта (стандарт 1) в цифровую форму; ЦПС, состоящего из цифровой памяти, интерполяторов строк и полей (движения) и устройств управления ими, :ЦАП, преобразующего цифровой сигнал в аналоговый выходного стандарта (стандарт П). В табл. 16.1 приведены параметры системы цветного тел>видения, которые подвергаются изменению при преобразованиях. Для уменьшения объема цифровой памяти ЦПС строятся с учетом обработки не полной телевпзнонной строки длительностью 64 мкс. и н>лько активной ее части. Все основные операции по преобразованию стандартов, по иптернозяппп строк и кадров, по коррекции сигналов осуществляются с помощью устройств с большой емкостью цифровой памяти, являющейся основным элементом ЦПС.
Обычно в АЦП цветовой сншшл 402 ГЛАВА !В. Преобразователи телевизионных стандартов '!'аблина 16.! Рис. 16.1. Искажение наклонных линий при преобразовании строк Оригинал Изображение дискретизяруется на утроенной! частоте поднссущей при 256> уровнях квантования (8 бит на отсчет). В этом случае цифровой поток получается равным 106 Мбит!гс, а период следования импульсов в по!оке 9,4 нс. Отсюда нетрудно подсчитать, что временнбй интервал длительностью в одну ТВ строку содержит 6,8 кбит. Следовательно, устройство памяти для хранения кадра изобрыкения должно обладать информационной емкостью до 4,26 Мбит )15) Сопря>кение частот строк и кадров при преобразовании стандартов разложения своди>ся к из ьятию лишних или добавлению недостающих строк и кадров. Однако простое изъятие или обычное повторное воспроизведение некоторых строк через равные интервалы времени при формировании ТВ кадра приводит к специфическим искажениям, характеризуемым нарушением непрерывности сплошных наклонных линий (разрыв) в передаваемом изобралсенни (рис.
16.1), Рассмотрим возникновение этих искажений и их коррекцию, На рис. 16.2,и сплошными линиями показаны девять строк преобразу'- емого 625-строчного входного кадра. На этих строках представлено изображение наклонной .чинил совокупностью элементов А, Б, В, Г,..., К, которые для наглядности на рис. 16.2,а показаны в виде импульсов. Штриховыми липняк!и 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 с>роке. Однако ввиду того, что положение второй' выходной строки пг> вертикали изменится относительно второй строки входного кадра 408 <4АСТЫЪ'. Телевизионное вещание Входная строка 625 строк Выходная строка 525 строк Входная строка 625 строк Выходная строка 525 строк 4 — ы 5 — я-  — ы б) Рис.
16.2. Искажение передачи наклонных линии, преобразование частоты строк и принцип интерполяции строк (число строк меньше, расстояние между строками больше), импульс Б воспроизводится на выходноИ 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 .>К, О, 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 пять строк, Геометрические искажения, возникающие в результате исключения или добавления части строк из кадра, могут быть значительно уменьшены, если сигнал изображения каждой строки кадра выходного стандарта будет содержать информацию предыдущей и последующей строк кадра входного стандарта. Этот процесс называется интерполяцией строк и осуществляется формированием суммарного сигнала от двух соседних строк. Новое положение импульса на выходной строке вычисляется как взвешенная сумма амплитуд импульсов от двух ближайших строк входного стандарта. Веса определи<отея расстояниями от интерполируемой строки выходного стандарта и двумя строками входного стандарта, между которыми лежит интерполируемая строка.
На рис, 16.2,5 показан тот же случай передачи изображения наклонной линии после интерполяции. В этом примере выходная строка. и< совпадающая по вертикали с входной строкой, несет информацн<о н< обходимоИ амплитуды от двух соседних входных строк. Как и н предыдущем случае, импульс Л, лежащий на первой входноИ строке, совпадает с импульсом а на первоИ выходной строке. Однако выходная строка 2, лежащая между второИ и третьей входными строка- 409 ГЛАВА 16. Преобразователи телевизионных стандартов 50 — з. 60 Поля входного стандарта 60 — з.50 Поля ! 16,6 гяс ! входного ! стандарта (50) (60) ! ! ! Оа1) БП-1 ~/ 1 ~) БП-1 БП-2 БП-3 БП 2 ~ 1)чЛ) )) 5 1) БП-З ~ ~~~3 Поля ! 16,6 гес выходного~ Поля выходного стандарта стандарта 160) (50) а! б! Рис. 16.3.
Принцип преобразования частоты полей ми, на которых показаны импульсы Б и В, воспроизводит импульсы б и в соответственно. Амплитуда этих импульсов определяется 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 или добавлением строк растра. В техническом отношении папбо 1сг г ложным является преобразование частоты полей, а зшграгы па <гг~ ргплизацтпо составляют 70 % от общей стоимости преобразоватгля Приходится использовать сложные алгоритмы обработки сигпалоп 1; примеру, при изменении частоты полей с 60 на 50 Гц следует изымать калсдыИ шестой кадр и вводить интерполяцию двилзения, которая сглаживает скачки и разрывы траектории движения объектов. 14пк было показано, изза изменения числа строк, приводящего к излому наклонных линиИ, необходима межстрочная интерполяция.
Рассмотрим принцип действия преобразователя частоты полеИ в ЦПС. На рис. 16.3,а показаны графики, поясняющие работу преобразователя полей с частотами 50 в 60 полеИ в секунду. Для этого используются три блока памятн (БП), каждыИ емкостью на одно телевизионное поле. Эти блоки памяти управляются по определенному алгоритму.
Сигналы входного стандарта ь блоки памяти записываются последовательно; в первыИ блок БП-1 — первое поле, во второй БП-2 — второе поле, в третий БП-3 — - третье поле, а далее снова — в первый блок памяти уже четвертое поле и т.д. Считывание производится также последовательно с каждого блока памяти со скоростью, соответствующей выходному стандарту.
В данном случае необходимо за время передачи пяти полеИ входного стандарта воспроизвести шесть полей выходного стандарта. Для этого второе поле входно- 410 »1АСТЫ з'. Телевизионное вещание го стандарта воспроизводится дважды: сначала формируется второе поле, а затем при повторном считывании — третье поле выходного стандарта. На рис. 16,3,а показаны распределения полей входного и выходного стандартов. На рнс.
16.3,б приведены графики, поясняющие работу преобразователя полей с частотамг, 60 в 50 полей в секунду. Аналогично предыдущему используются три блока памяти, в котсргие записываются последовательно поля входного стандарта. Сччтывание производится с каждого блока памяти со скоростью, июгвотствующей выходному стандарту, для чего необходимо из 6 по.чей входного стандарта изъять одно поле. Практпческн зто осуществляется пропуском третьем входного поля, запис" нного в блоке памяти БП-3. При преобразовании частоты 60 и 50 полей в секунду инг! ориация из БП-1 и БЛ-2 считывается.
и на входе формируются пг! ог з второе поля выходного стандарта, а третье поле получается из четвертого поля входного стандарта п т.д. Блок управления памя. ьг осуществляет считывание сигналов с определенной скоростью, обеспечивал соответствующее сжатие или растяхсение периода выходного поля. В случае наиболее простого решония, заклю ~азощсгося в лск: ючении каждого шестого входного поля и в соогьс ггтнуюпгем продолжении предыдущих пяти полей. скорость переда~и движения в изображении замедляется в 5 — 6 раз, н при этом возникнут уск бренное прерывистое движение, скачки с частотой 6 раз в сокунду. У: ранить эти недостатки позволяет способ, основаняый на интерполяции движения. Интерполяция полей позволяет сгладить «подергнваспя» движущихся изобрыкений, поэтому этот вид коррекции называют иногда интерполяцией движений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
