Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Примеры использования цифровоИ фильтрации для улучшения качества ТВ изображения даются в соответствующих разделах учебника. 5.4. Временные преобразования цифровых сигналов Временнйми преобразованиями называют такие преобразования над сигналоы, при которых меняется положение па оси времени дискретных отсчетов этого сигнала при сохранении их амплитудных значений.
Наряду с цифровой фильтрацией временные преобразования имеют значительное распространение в вещательном телевидении. Так, широкое применение временные преобразования получили при коррекции временных искажений, возникающих в процессе воспроизведения изобраягений в видеомагнитофонах. На основе временных преобразований строятся современпыс сннхронизаторы источников сигналов, цифровые преобразователи телевизионных стандартов, устройства видеоэффектов, системы с компонентной передачей или записью сигналон цветного телевидения и др. Все эти вопросы рассматриваются в соответствующих разделах учебника.
Здесь же целесообразно отметить только характерные особенности тех илп иных преобразований. Временные преобразования цифрового сигнала реализуются в устройстве цифровой обработки сигнала путем записи этого сигнала в ЗУ и выборкой отдельных его значениИ из ЗУ в соответствии г заданным алгоритмом преобразования. В результате сигнал будет нгрспесен в необходимую временную область. При этом возмол но врсмснпые преобразования классифицировать на два вида: без изменения частотного спектра или небольшим его изменением и с вам~ тным влиянием на спектр [191.
1; первому виду моекно отнести корректоры временных искажений и тглевизпонные синхрошизаторы источников сигнала. В этик ы ~рой пшх время злппгп и время считывания строк изображения 114 с>АСТЫ. Физические основы телевидения не отличаются или отличаются очень мало. Во втором виде преобразований (характерном для систем с временным уплотнением сигналов яркости и цветностп, для устройств видеоэффектов, в какойто степени для преобразователей стандартов) эти интервалы времени могут значительно отличаться, что и приводит к изменени>о частотного спектра. Принципиально времснпыс преобразования отличаются друг от друга алгоритмом обращения и запоминающему устройству, который в свою очередь определяется задачей преобразования.
Алгоритм преобразования обусловливает емкость запоминающего устройства. Структура н объем ЗУ зпа о|тельно усложняются при несинхронных процессах записи п считывания. В цис)>ровых устройствах временнбго преобразования применяют цифровые ЗУ двух типов — с последовательным и произвольным доступом. При использовании ЗУ с последовательным доступом запись и с >итывание происходят последовательно и отсутствует возмо>кпость изменения порядка записи и считывания информации.
Для разделения процессов записи и считывания приходится в таких устройствах увеличивать емкость ЗУ в 2-3 раза по отношению к информационному объему преобразуемого фрагмента сигнала. Запоминающие устройства с произвольным доступом позволяют обходиться меньшей емкостью, посколысу в них реализуется считывание записанной в них информации по любому заданному адресу. Примером такого ЗУ может служить запоминающее устройство в телевизионном синхронизаторе (см.
гл. 9), в котором процессы записи и считывания разделяются во времени путем регулируемой задержки входного преобразуемого сигнала в зависимости от моментов считывания выходного сигнала. При временных преобразованиях с изменением спектра сигнала процедура преобразования состоит в изменении параметров дискретизации исходного сигнала, т.е, в изменении числа дискретных значений, которыми представляется данный сигнал. Например, при реализации видеоэффектов, связанных с изменением масштаба изображения, исходный дискретный сигнал должен быть преобразован в выходной с другим шагом дискретизации. Интервалы дискретизации во входном и выходном сигналах изменяют в зависимости от изменения масштаба изобралсения.
При отсутствии отсчетов входного сигнала в точках расположения отсчетов выходного сигнала нх или заменяют ближайшими входными отсчетами (если ошибка незаметна), или подвергают входной сигнал цифровой фильтрации, восстанавливающей его значения в точках вторичной дискретизации (например, выполнением интерполяции соседних элементов входного сигнала). ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СВЕТ вЂ” СИГНАЛ И СИГНАЛ вЂ” СВЕТ Глава 6 ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СВЕТ вЂ” СИГНАЛ 6.1. Датчики телевизионных сигналов и их характеристики Преобразователи оптических изображений в электрические сигналы — датчики ТВ сигнала — преобразуют световую энергию, отраженную от объекта и спроецированную на фоточувствительную поверхность преобразователя, в последовательность электрических сигналов с определенными параметрами, обеспечивающими обратное преобразование.
Яркость спроецированного на фоточувствительную поверхность оптического изображения является функцией не только времени 1, но и координат х, у в горизонтальном и вертикальном направлениях. Поэтому датчик ТВ сигнала должен обладать способностью преобразовывать значения яркостей отдельных элементов изображения в электрический заряд. Для последовательного считывания ТВ сигнала от отдельных элементов изображения в преобразователе одновременно с фотопроцессом осуществляется процесс развертки изображения.
Закон развертки является одним из основных параметров ТВ сигнала, обеспечивающих возможность его преобразования в телевизионное изображение, Датчики ТВ сигнала могут быть построены с использованием оптико-механических систем развертки, систем бегущего луча, в которых развертка осуществляется бегущим световым лучом, электронно-лучевых трубок и твердотельных фотоэлектрических преобраювателей (ФЭП). Оптико-механические системы используются в фототслсграфии и при передаче неподвижных изображений. Системы бхтущсго светового луча прнменяются в ТВ устройствах прикладного наыачения, объекты передачи которых могут быть изолированы 116 т1АСТЫ1.
Принципы построения преобразователей от внешнего источника света. В современной телевизионной технике оптические изобрюкення преобразуются в ТВ сигналы с помощью электронно-лучевых псредщощих трубок и твердотельных ФЭП. Качество ТВ изображения во многом определяется характеристиками фотоэлектрических прсобразователеИ оптических изображений: чувствительностью, рпзрешщощей способностью, световой и спектральпоИ характсристнкамп. инерционностью. Чувствительность передающей трубки —. величина, обратная освещенности фоточувствительной поверхности преобразователя, необходимой для получения ТВ сигнала с заданным соотношением сигнал/шуьь В пц.ксцерцой практике чувствительность фотоэлектрических преобразователеИ оценивают по минимальной освещенности фоточувствительной поверхности (в люксах).
Разрешающая способность фотоэлектрического преобразователя характеризует свойство генерировать ТВ сигнал от мелних деталей изображения. О разрешающей способности можно судить по апертурной характеристике фотоэлектрического преобразователя, которая определяет связь между глубиной модуляции генерируемого сигнала и размерами передаваелюй детали изображения. Световая характеристика — зависимость тока сигнала на выходе преобразователя от освещенности его фоточувствительной поверхности з, = г'(Е). Она позволяет судить об интервале освещенности, в котором способен работать данный фотопреобразователь.
Спектральная характеристика преобразователя 1с = 1'(Л) — зависимость ТВ сигнала от длины волны воздействующего на фоточувствительную поверхность равноинтенсивного излучения. Требования к спектральной характеристике преобразователя определяются конкретным его назначением. При использовании преобразователя в прикладных ТВ системах область сго спектральной чувствительности может выходить за пределы видимого глазом спектрального ннтервэла длин волн.
Если преобразователь используется в камерах вещательного телевидения, его спектральная чувствительность долнсна соответствовать спектральным свойствам зрительного аппарата человека. Инерционность — параметр, характеризующиИ запаздывание изменения ТВ сигнала на выходе ФЭП относительно изменения освещенности его фоточувствительной поверхности. Проявляется она на и юбра.кении в виде тянущегося следа и размывания границ движз щпхгя объектов передачи. Инерционность оценивается значенигм огзпз очного сигнала относительно его максвмального значения в п1нпи птах спустя кадр после прекращения экспозиции.
1'пгсщзтренпьяе характеристики позволяют выбрать ФЭП прп про~ ктпропанпп конкретных ТВ систем. Они определяются принципом построения <1зЭП. их конструктивными особенностями. а такнп зпппмп фоточувггвитсльных поверхностей. являющихся входным 1!7 ГЛАВА б. Телевизионные преобразователи свет-сигнал элементом ФЭП.
Работа фоточувствительных поверхностей основывается на использовании внешнего и внутреннего фотоэффектов, в основе которых лежит способность световых лучей освобождать в каком-либо веществе электроны. При внешнем фотоэффекте освобожденные электроны покидают облученное светом вещество, вылетая в свободное пространство (фотоэлектронная эмиссия), Прн внутреннем фотоэффекте освоболсденные светом электроны остаются внутри твердого тела, изменяя его проводимость (фотопроводимость).
В телевизионных передающих камерах вещательного назначения преобразование свет — сигнал осуществляется электронно-лучевыми трубками видиконного типа либо их твердотельными аналогами— матрицами ПЗС, позволяющими существенно сократить габариты н массу телевизионной камеры. 6.2. Видикон Общие сведения. Идея создания передающей трубки с фотопроводящей мишенью принадлежит А.А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
