Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Преобразование видеосигналов с различными стандартами разложения будем называть преобразованием стандартов. Задача преобразования состоит в вычислении промежуточных значений отсчетов выходного стандарта, исходя из имеющихся значений отсчетов входного стандарта (интерполяция). Проблема преобразования стандартов возникла в 50-х годах— в пиале широкого развития телевизионного вещания, а необходнмость в преобразовании — когда телевизионные программы начали по~мсек>гть государственные границы.
В то время в Европе действовали три стандарта развертки изобра кения: 405/50 (Великобрнтапняя). 819/50 (й>ранция, одна станция) и б25/50 (другие европейскш ~ трапы) В рассматриваемом случае для обмена программами ГЛАВА 16. Преобразователи телевизионных стандартов необходимо преобразовать только число строк. Эта проблема встала еще острее, когда появилась возможность передачи ТВ сигналов на большие расстояния, с одного континента, па другие, с помощью искусственных спутников Земли (ИСЗ) в этом случае необходимо преобразовывать и частоту кадров.
На американском континенте и в Японии при 525 строках разложения частота полеИ составляет 60 Гц. Следовательно, в этом случае необходимо преобразовывать и частоту полей, и число строк. Исторически первоначалыпим рсшени~ и этой проблемы было прямое оптико-электронное преобразование, основанное па считывании с помощью телевизионноИ камеры, параметры разложения которой соответствовали стандарту приемноИ стороны, с экрана видео- контрольного устройства с параметрами разложения, соответствующими передающей стороне.
Следовательно, преобразование стандартов сводилось к записи изображения в одном стандарте и в считывании его в другом. Такие преобразователи назывались оптически связанной парой (ОСП). В качестве элементов памяти в них использовались накопительные свойства мишени передающих трубок и инерционность люминофоров кинескопов. Преобразование сигналов с помощью ОСП не могло обеспечить высокого качества изображения, так как использование дополнительных передающей, приемной трубок и оптики приводило к понижению четкости изображения, возникновению новых геометрических искажениИ.
При преобразовании цветных изображений трудности усугублялись, так как возникали существенные искажения цветопередачи. В настоящее время в мире действуют два стандарта развертки изображения. На американском континенте, в Японии, Корее, Тайване и др. ТВ передачи ведутся с частотой 60 полей в секунду при 525 строках разложения. На остальных континентах действует стандарт разложения с частотой 50 полей в секунду при 626 строках. В мире в настоящее время действуют трн системы цветного телевидения; МТЕРС, РАБ, БЕСАМ, которые отличаются методами передачи цветовых сигналов. При обмене программами менсду государствами в пределах одного континента, где доИствует один стандарт разложения, но различные системы цветного телевидения, процесс преобразования будет заключаться только в изменении способа кодирования сигналов цветности (транскодирование).
Когда же цветные программы принимаются с американского континента или из Японии, процесс преобразования включает не только транскодирование, но и изменение параметров разложения — числа строк и кадров. На смену преобразователям с ОСП пришли электронные системы, в которых в качестве запоминающих устройств использовалась магнитная запись или электрические линии задержки. Основное отличие систем электронного преобразования стандартов от преобразователей с ОСП заключается в том, что все операции преобразова- 406 ЯАСТЪ |Ю.
Телевизионное вещание ния производятся непосредственно с ТВ сигналом без формирования нзобрюкения на экране кинескопа. В этих системах использовался аналоговый сигнал. В электронных преобразовкгелях стандарты с различным числом строк п кадров согласовывались с помощью накопленияя информации строки нли кадра с последующим считыванием этог1 информации с требуемой скоростью. 16.2.
Цифровые преобразователи стандартов В настоящее время в центрах преобразования стандартов используют электронные устройства, в которых все основные операции осуществляются на основе цифровых методов обработки телевизионных сигналов. Цифровые прсооразователи стандартов (ЦПС) аналогичны аналоговым преобразователям, однако цифровые имеют ряд существенных преимуществ. Аналоговые преобразователи неизбежно вносят в телевизионный сигнал искажения, связанные с дополнительными операциями в канале передачи, и ухудшают отношение сигнал/помеха, тогда как в ЦПС искажения и шумы могут быть сделаны малыми, так как онн определяются параметрами цифровой системы и могут быть нормированы.
Кроме того, при использовании ЦПС резко повышается стабильность работы н обеспечивается бесподстроечный режим, тогда как аналоговые преобразователи требуют тщательных регулировок и настроек в процессе эксплуатации [68). Цифровые преобразователи должны выполнять три основные функции: 1) преобразование числа строк и 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, ЯЕСАМ н ь1ТБС); 3) кодирование яркостного и цветоразпостных сигналов в требуемую систему цветного телевидения — АТИС, РАЬ, ЯКСАМ.
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) н устройств управления нми, :ЦАП, преобразующего цифровой сигнал в аналоговый выходного стандарта 1стандарг П), В табл.
16.1 приведены параметры системы цветного телевидения, которые подвергаются изменению при преобразованиях. Для уменьшения объема цифровой памяти ЦПС строятся с учетом обработки не полной телевизионной строки длительностью 64 мкс. н ~илько активной ее части. Все основные операции по преобразованию стандартов, по ннтерповяппн строк и кадров, по коррекции сигналов осуществляются с помопн,ю устройств с большой емкостью цифровой памяти, являющейся основным элементом ЦПС. Обычно в АЦП цветовой снпшл ГЛАВА 16.
11реобразователн телевизионных стандартов '!'аблина 16.1 Рнс. 16.1. Искажение наклонных линий при преобразовании строк Оригинал Изображение дискретизируется на утроенной частоте поднесущей при 256 уровнях квантования (8 бит на отсчет). В этом случае цифровой поток получается равным 106 Мбит/с, а период следования импульсов в позоке 9,4 нс. Отсюда нетрудно подсчнтатеч что временнбй интервал длительностью в одну ТВ строку содержит 6,8 кбит. Следовательно, устройство памяти для хранения кадра изобрыкения дол>хне обладать информационной емкостью до 4,26 Мбит )15) Сопряжение частот строк и кадров при преобразовании стандартов разложения сводизся к изьятию лишних или добавлению недостающих строк и кадров.
Однако простое изъятие или ооычное 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 изображении (рис. 16.1). Рассмотрим возникновение этих искажений н их коррекцию. На рис. 16.2,и сплошными линиями показаны девять строк преобразуемого 625-строчного входного кадра. На этих строках представлено изображение наклонной липин совокупностью элементов .4, Бг В, Г,...., К, которые для наглядности на рис. 16.2,а показаны в виде импульсов.
Штриховыми линиями 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 строке. Однако ввиду того, что положение второй' выходной строки по вертикали изменится относительно второй строки входного кадра 408 т4АСТЫ тт. Телевизионное вешанне Входная строка 625 строк Выходная строка 525 строк Входная строка 625 строк Выходная строка 525 строк ! — ы г— .< — 1 -я — 2 .я — 3 ы — 4  — ы б) Рис. 16.2. Искажение передачи наклонных линий, преобразование частоты строк и принцип интерполяции строк (число строк меньше, расстояние между строками больше), импульс Б воспроизводится на выходной строке импульсом б. Аналогично будут воспроизведены все последующие импульсы. Поскольку каждая шестая строка исключается, импульс Е, существующий на шестой входноИ строке, не будет воспроизведен в выходном кадре.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
