Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 93
Текст из файла (страница 93)
В ЦПС ингерполяция поля выходного стандарта производится взвешенным усреднением сигналов двух блихгайших к нему полей входного стандарта, записанных в блоки памяти. Интерполяция по оси времени существенно сложнее и вносит ббльшие искажения даже при умеренных скоростях движения объектов в исходном изображении, приводящие к прерывпстости (дерганию) движения на выходе преобразователя.
Линейное уммирование изображений соседних кадров преимущественно понижает качество изображения движущихся объектов. Применительно к движущимся объектам взвеп|енпая сумма значений яркости строк и полей на экране всегда вьн пялит как смазанное или многоконтурное изобрахсенне. Принципиально более высокое качество обеспечивают преобразоватг.чи с компенсацией днилсения, которая заключается в смещении кгокдого ч шмо гта смежных полей по вертикали и горизонта.ли г величиной и направлением вектора.
Вектор движения мояспо определить. если знать скорость и направление движения всех двигающихся объектов в кадре. Имея такую информацию, можно 411 ГЛА ВА 16. Преобразователи телевизионных стандартов мт 525/ Рис. 16.4. Структурная схема преобразователя ИТ5С РАЬ, 5ЕСАМ 525/60 625/50 точно вычислить положения объектов в любой момент времени между двумя полями. Таким образом, новое поле будет сформировано простым сдвигом изображений объектов в новое положение без дрожания и размытости. В заключение рассмотрим укрупненнуао структурную схему цифрового преобразователя системы МТЕРС со стандартом разложения 525/60 в систему РАБ илн БЕСАМ со стандартом разложения 625/50.
Такой преобразователь используетгя при передаче сигналов цветного телевиденвя с американского континента в Европу. Сигнал цветного телевидения Ь1ТЯС (рис. 16.4) со стандартом разложения 525/60 подается на АЦП, где преобразуется в цифровую форму с частотой дискретизации 10,7 МГц, соответствуаощей третьей гармонике поднесушей ИТЗС. В АЦП аналоговый сигнал подвергается линейному кодированию на 256 уровней. Квантованные значення сигнала выражаются восьмиразрядным параллельным двоичным кодом. Сигнал после АЦП подается в течение длительности первого поля на запоминающее устройство ЗУП а в течение второго поля — в запоминающее устройство ЗУз. Объем требуемой памяти кахсдого запоминающего устройства составляет 1,2 Мбит и обеспечивает хранение информации одного телевизионного поля.
Управление блоками памяти и переключение их с режима записи на считывание осуществляются блоками управления БУа н БУз. В дальнейшем сигнал поступает надва канала в устройства пространственной фильтрации сипила УПФС1 и УПФСз. В этих устройствах устраняется перемежение строк из-за использования чересстрочной развертки, разделяются сигналы яркости и цветности и демодулнруется сигнал цветности для получения цветоразностных сигналов Ег~ и Е' . Для устранения перемежения строк применяется интерполяция трех строк смежных полей. Сигналы яркости и цветности разделяются методами цифровой фильтрации восьмиразрядных кодовых слов, которые определяют теку- 412 езАСТЫХг. Телевизионное вещание щие отсчеты сигнала.
В зависимости от структуры применяемого алгоритма обработки сигнала и числа обрабатываемых отсчетов изобралгення определяется форма пространственных частотных характеристик. В дальнейшем в УВП1 и УВПз три полученных цифровых сигнала объединяются в общиИ цифровоИ поток путем уплотнения их во времени. Проблема преобразования телевизионных стандартов связана с характером обработки сигнала цветного изображения.
Фаза цвето- воИ поднесущей сигнала МТБС в каждой последующей телевизионной строке изменяется на 180'. Таким образом, межстрочная интерполяция, пригодная для яркостного сигнала, для сигнала цветовой поднесущей приводит к ошибкам. Поэтому для осуществления правильной интерполяции полного цветного сигнала 5)ТЯС применяются пространственные цифровые фильтры, с помощью которых цифровой сигнал цветного изображения раскладывается на отдельные цифровые сигналы Е', Е' и Е~, которые мультиплексируются в единый последовательный цифровой сигнал.
Таким образом, одному периоду цветовой поднесущей соответствуют пять упорядоченных кодовых слов (У, 1, У, Я, 1). Последующая обработка сигнала производится в двухканальном преобразователе полей Иг и интерполяторе двигкений, где преобразуются частоты полей 60 Гц в частоту нового стандарта 50 Гц. В интерполяторе Из осуществляются преобразование строк и их интерполяция. На этом преобразование параметров разложения заканчивается, и на выходе Из получается цифровой сигнал, соответствующий стандарту рвзлозкения 625/50. В цифровых преобразователях стандартов разложения получение требуемого числа строк и кадров и их интерполяция осуществляются в соответствии с заданным алгоритмом, который определяет качество преобразованного изображения [71].
Уплотненный цифровой сигнал в блоке временнбго разделения БВР вновь преобразуется в три цифровых потока, соответствующих сигналам Е~г, Е~ и Е' с теми же параметрами параллельного кода, что и перед временным уплотнением. Составляющие цифрового сигнала цветного телевидения получаются с помощью гребенчатых нли полосовых фильтров. Неполное разделение сигналов яркости н цветности приводит к искажениям цветного изображения. Составлякнцие сигнала яркости, оставшиеся в сигнале цветности, будут преобразованы поднесущей частотой и проявятся на изображении в виде наразитной цветовоИ помехи. Поэтому при транскодировании предьинляются повышенные требования к системам разделения сигналов плотности и нх преобразованию.
В ЦАП сигналы Ел, Е' и Е~~ преобразуются в аналоговые, и все дальнейшие преобразования производя ~си г аналоговым сигналом. В матрице М из сигналов Егн Е~ и Е<, $орл~ируются сигналы основных цветов Ен, Ео и Ен. В кодирующем устройгт1и (1'У) преобразуются сигналы основных цветов в сигналы 413 ГЛАВА 16. Преобразователи телевизионных стандартов систем ЯЕСАЫ и РАЬ. Аналогично (за небольшим исключением) осуществляется преобразование стандартов БЕСАМ или РАЬ в ь1ТЯС.
Обычно цифровые преобразователи стандартов формируют так>ке и ввод испытательных сигналов, коррекцию временных искажений и синхронизацию. Процесс транскодирования сищилов цветного телевидения при одинаковых стандартах развертки сводится к следук>щим основным операциям: а) разделение полного ТВ сигнез>а преобразуемой системы цветного телевидения на составляющие сиги»ль> -- яркостный и цветности; б) изменение частоты подпссущей сигналов цветности; в) изменение метода модуляции сигналов цвсзнюсти; г) сложение яркостного сигнала и сигналов цветности для получения полного сигнала преобразованной системы цветного телевидення.
С появлением ТВЧ возникли новые задачи у преобразователей стандартов. Это прежде всего понижение стандарта ТВЧ до уровня действующего, а также повышение уровня действующих — до ТВЧ. Таким образом, появились три разные группы преобразователей; понижающий (с1оип-сопуег$ег), повышающий (пр-сопуег1ег) и перекрестные кросс-преобразователи (егози-сопуег1ег). Последний изменяет частоту строк, полей или то и другое одновременно. Кроме этого, появились преобразователи формата кадра.
Эта функция стала настолько важной, что выпускается аппаратура, преобразующая только формат кадра без преобразования строк и кадров. Такие устройства называются преобразоватпеллми формап>а кадров. Глава 17 ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ПРИЕМНИКИ 17.1. Особенности передачи н приема телевизионных сигналов наземного вещания Вид модуляции и ширина спектра радиосигналов телевизионного вещания. Согласно ГОСТ 7845-92 радиосигнал изображения формируется с помощью амплитудной модуляции несущей изображения полным цветовым ТВ сигналом с частичным подавлением нижней боковой полосы частот, а радиосигнал звукового сопроволсдения — с помощью частотной модуляции несущей звука сигна.лом звукового сопровождения.
При этом номинальная полоса частот радиоканала изображения составляет 7,625 МГц (ослабление состаивяющих — 1,25 и 6,375 МГц относительно несущей на 20 дБ). а 414 ЧАСТЫ з'. Телевизионное вещание звукового сопровождения 0,25 МГц; разнос несущих частот звука и изображения 6,5 МГц (несущая частота изображения (ии меньше не- сущеИ частоты звука („зз, номинальная ширина полосы частот радиоканала ТВ вещания 8 МГц (рпс. 17.1,а). Разные виды модуляции радиосигналов ТВ вещания облегчают их разделение в телевизионных приемниках. Составляющие спектра каждой боковой полосы — нпжнеИ и верхней — содержат всю информацию о передаваемом сигнале. Поэтому подавление нижнеИ боковоИ полосы спектра радиосигнала изображения устраняет избыточность информации и позволяет сократить полосу частот, занимаемую ТВ каналом. В результате в одном и том же диапазоне удается разместить большее число каналов. Однако практически для уменьшения квадратурных искажений ТВ сигнала, возникающих в линейном амплитудном детекторе приемника при подавлении одной боковой полосы, следует оставить неподавленноИ небольшую часть спектра нижней боковоИ шириной 0,75 МГц (рис.
1".1,а). В этом случае крупные детали передаются без градационных искажений, а искажения в мелких деталях глаз не воспринимает, так как имеет характеристику ФНь1 в области высоких пространственных частот (72). При этом несколько усложняется формирование АЧХ радиоканала изображения ТВ приемника. Она должна соответствовать кривой рис. 17.1,б, с кососимметричным склоном, так называемым склоном Найквиста [72), в частности, уровень несущей частоты изображения должен ослабляться на 6 дБ (в два раза), а составляющая 0,75 МГц нижней боковой — на 20 дБ (по сравнению с уровнем опорной частоты спектра 1,5 МГц верхней боковой). В этом случае после детектирования радиосигнапа изображения суммарное номинальное напряжение, образующееся на нагрузке детектора от симметричных частот составляющих нижней и верхней боковых полос, на любой частоте спектра в пределах 0...6 М1 ц всегда будет равно единице (в относительных величинах).