Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 33
Текст из файла (страница 33)
К системным снижениям четкости относят изменения параметров разложения и полосы передаваемых частот спектра сигнала яркости, цветоразностных сигналов и сигнала цветности, чересстрочная передача цветоразностных сигналов, однополосная передача ПТВС, ограничение его выбросов при НЧ предыскажениях цветоразностных сигналов, режекцня составляющих сигнала цветности в спектре сигнала яркости в кодере и декодере системы ЦТ СЕКАМ. Влияние изменений параметров и разложения, и полосы передаваемых частот на ахроматическую четкость указано выше. Определим искажения цветовом четкости. Аппаратурными искажениями (рассовмещением растров, координатными искажениями, динамическим разбалансом, апертурными искажениями и др.) можно пренебречь, так как нормы на них устанавливают, исходя из обеспечения более высокой четкости по яркостной составляющей. Поэтому можно считать, что искажения цветовой четкости вызваны в основном системными ограничениями, влияние которых рассмотрено в [1, 12, 13].
Передаваемое в канале цветности с полосой Р»= = 1,5 МГц максимальное число линий штриховой миры (цветовая разрешающая способность) Ацм,х —— 118. При этом существенно различаются черно-цветные н разноцветные штриховые миры максимальной деятельности. Апертурная характеристика или результирующая АЧХи канала цветности зависят от АЧХ ТВ тракта и передаваемого цвета. Так, АЧХ, канала, измеряемая при 100%-ной насыщенности, имеет спад на 16 дБ больше для сине-черных деталей по сравнению с АЧХ, для желто-черных [!]. Искажается не только цветность мелких деталей, но и яркость.
Таким образом, передача мелких черно-цветных деталей сопровождается искажениями яркостиой и цветовой информации, причем уровень этих искажений также зависит от цвета детали. При передаче разноцветных мелких деталей одинаковой яркости цветовая разрешающая способность Н аналогично Н, определяется результирующей КЧХ напала передачи цветовой информации (канала цвет- ности) н уровнем шумов. Поэтому Нц<Н»сц =1!8. Нвгтоаия резкость ТВ изображений определяется переходной характеристикой канала цветности ТВ системы (ПХц). Нелинейность канала цветности (НЧ предыскажения, ЧМ, перекрестные искажения) приводят к нарушению связи между АЧХц н ПХ .
Для ТВ си. стемы СЕКАМ ПЦц зависит от ширины полосы пропускавия Рц канала цветности, НЧ предыскажений и их коррекции, частотных искажений ЧМ сигнала цветности, нелинейности АЧХ дискриминатора. Значения протяженности цветового переходи, нс В полосе канала цяегнасти 1,2... ...1,5 МГц, не более илн Рз (менее 0,2 максимального размаха) Для перепадов с размаха Рц и Рв сигналов ~0,5 и в полосе пропуока- ния тракта ЧМ сигнала ~800 кГц Для реальных сюжетов, имеющих ма- лую и среднюю напряженыосгь, где размахи Рц я Рв не превышают 1 Для перепада еигиалое Ря яли Ро, превышаюшях ! (титры, заставки, испытательные сигналы) — опреде- ляется в основном ограничением вы- бросов в кодере СЕКАМ 350...400 700...800 350...
800 1,7...2 мкс о» Е„(х. у)= [ [ Е,(х„у,)А(х — х,. о оо у — у,) йх,йу, + 5 (х. у). 72 При этом ПХц приближается к ПХ, цепи коррекции НЧ предыскажений, для которой длительность составляет 1,15 мкс, причем длительность подъема ПХ не более 2 мкс. Таким образом, цветовая резкость изображений в ТВ системе СЕКАМ изменяется в пределах /!с=4 ... 20, что обеспечивает качество передачи ниже 4 баллов [14]. Перекрестные искажения между сигналами яркости и цветности приводят к появлению мешающих структур ва вертикальных границах между различными цветами с разной яркостью, а также мердающих муаров на горизонтальных границах. Аппаратурные искажения четкости можно устранить совершенствованием схемотехнических решений, улучшением параметров, а также коррекцией или предкоррекцией храктернстик непосредственно на передаче или приеме данного узла ТВС.
Потери четкости из-за системных ограничений можно снизить только в приемной части ТВ тракта (например, скорректировать протяженность цветовых переходов до значений, аналогичных протяженности яркостных переходов). Рациональнее распределять степень КЧ между передающим трактом и телевизором в камерном канале (или в видеопроцессоре). Четкость снижается из-за аппаратурных искажений в датчике, а в телевизорах ее потери главным образом устраняют с помощью системных ограничений.
2. Детерминированные (инвариантные) методы КЧ. Четкость корректируют следующим образом: пусть на входе оптическое иэображение (ОИ) с двумерным распределением яркости (интенсивности) Ео(х, у), на выходе ТВ изображение (ТИ), описываемое для непрерывного и дискретного представлений соответственно: лг -! гг -! с э Е„(г, 1)= ~Ч) ~~~~~ Е,(г,. 1,)А(г — г„1 — 1,)+$(г, 1), г,-о г;о где /г(х, у) или й(г, !) — ИХ ТВС; э(х, у) или 5(г, !)— аддитивные помехи.
Положим, что ОИ удовлетворяют требованиям четкости и помехи, практически не снижают качество воспроизводимых ТЙ, т. е. оно снижается только под влиянием й(х, у) ТВС. Тогда восстановить четкость в процессе коррекции можно при Е , . (г, !) =Е (г, !)ее Д . (г, !) = [Ео(г, !)э э э е/г(г, !) +5 (г, 1) ] э ейю (г, !), (2 2 2) где Ац.,(г, 1) — ИХ корректора, обеспечивающего подъем АЧХ ТВС в области верхних частот.
Применяя дискретное преобразование Фурье к (2.2.2), получаем для двумерных спектральных плотностей 6»,„»(и, о) = Оо(и, о)Н(и, о)Н„„(и, а)+ +Е(и, э)Н„(и, «), где и, о=0, Н вЂ” 1 — пространственные частоты; Н(и, «), Н„,(и, о) — двумерные частотные характеристики ТВС и корректора соответственно тч -1 !ч -! с э /г'и 1«1 Н(и, «)= ъ' в А(г, 1) ехр — !2л~ — + — )). Нэ г-о г-о Для восстановления исходного изображения необходимы равенства Н „ (и, «) = !/Н (и, «), Е (и, «) 6„„(и, «)=б,(и, «)+ Н „' ).
(2.2.5) Второе слагаемое в (2.2.5) — спектральная плотность помех на выходе корректора. Если учтем уменьшение модуля Н(и, о) в области верхних частот, то увидим, что КЧ приводит к подъему уровня составляющих спектра помех. Возрастает их заметность на изображении. К качественным параметрам относятся коэффициент коррекции й»=ш».»/гп„выброс 5, в процентах уровня ПХ и коэффициент снижения помехоустойчивости П„.,=ф,/»Ро.ц. Для эквивалентных АЧХ в горизонтальном Н„ и вертикальном Н» направлениях, которые могут быть приближены гауссовской функции (2.2.1) йч — ехр (гро (у2 — гг )/г2а/г ), где Р, — граничная частота ТВ сигнала; /„ /,о — частоты, иа которых Н(/,) =Н(/,ц) =1/е.
Для оценки улучшения качества воспроизведения границ протяженных деталей в процессе КЧ вводят коэффициент коррекции резкости Др — 1ф/1ф „— отношение времен установления уровня ПХ ТВС до и после КЧ. УчитываЯ свЯзь ПХ и АЧХ, имеем Д =(Ло»вЂ” — 1)Р,о//,чо. Для получения нормируемого качества ТВ изображения с оценкой 4,5 балла пятибалльной шкалы сквозной ТВ тракт должен удовлетворять требованиям: 1ф<0,12 мкс, б,хо»<6...107» при 40 дБ<ф<50 дБ для канала яркости и 1ф.ц<0,2 мкс для канала цвет- ности [1, 2, !4, !5], при передаче насыщенных цветов размах выбросов б,ц<57о (цветные полосы, титры), причем для реальных сюжетов это значение растет.
Значения Нл,ц и 6,.„, ограничивают коффициент КЧ! для ббльших значений ОСШ (ф>50 дБ) определяющим являются размахи 5, и б,.ц, для меньших ф существенно уменьшение ф„,. Ограничения, накладываемые на йч размахом б„можно устранить усложнением схемы формирователя сигнала КЧ. Поэтому й» определяется в основном значением Рлоц. Методы КЧ разделяют на инаориингныг к структуре изображения и неинэориингныг (адаптивные), при использовании которых параметры, например коэффициент коррекции автоматически изменяются в зависимости от параметров г,!/ Лк (г, !)= ! !6 Ьвбгг 1 /1 — — б[ — Ь+ с~2 в 1 !6 Ьвбг Рис 2 2 11. Сгзгкгурвзи салема ооследовагельноств дкч .
73 корректируемой детали. Если учесть влияние системных ограничений на снижение четкости, то можно утверждать, что КЧ необходима как в передающем тракте ТВС, так и в приемном. В передающем тракте возможны четыре варианта: КЧ раздельна для сигналов датчика Ен, Ео, Ев и только сигнал яркости У служит для формирования сигнала КЧ из О и добавления его в Еа, Ео, Ев сигналы. Если ошибки пространственного совмещения цветоделенных изображений К, О, В малы, то преимушества имеют первые два варианта, причем первый требует максимума аппаратурных затрат. В приемном тракте системы СЕКАМ искажения яркостной и цветовой составляющих требуют раздельной КЧ сигналов яркости н цветоразностных.
Если размеры развертывающей апертуры приводят к снижению четкости во всей плоскости изображения (например, при использовании электронно-лучевых приборов), то КЧ должна быть двумерной. В видеопроцессорах ТКД с линейными ПЗС в качестве преобразователей свет-сигнал используют одномерную КЧ (илн двумерную для кинопленки и кинескопа). Одномерную КЧ применяют в телевизорах, а также в ТВ тракте для коррекции искажений одномерного ТВ сигнала.
Для ИХ ТВС справедливо условие разделимости: Л(г, !) =Л(г)Л(!). Тогда для восстановленного в процессе КЧ ТИ ~гг -! с Е....,(г, !)=~ Х Л„.,(!-!,).„„(!,) Х 1г З ГГΠ— 1 Х ~~ Еих (гг) Л (г — гг) = 5 „ (г) Е (!), г,-о бя„„(и, о)=Окх(и)Н„„(и) 0ир(о)Н (о), где ьк(г, !) =(нь(г)Сиз(!) — Разделимое представление функции распределения интенсивности по дискретным координатам г н ! вдоль и поперек строк развертки соответственно. Двумерные корректоры четкости (ДКЧ) можно разделить на горизонтальные и вертикальные с последовательным (каскадным) и параллельным способом включения (рис.
2.2.10). Оба способа обеспечивают одинаковую эффективность коррекции но направлениям х и у [16]. С учетом двумерных пространственных контастно-частотной и временной характеристик датчика В сигнала и кинескопа формирователем сигнала коррекдии (ФСК) должна быть линейная цепь с симметричной ИХ (линейной ФЧХ). Амплитудно-частотная характеристика ее должна быть обратной гауссовской функции (2.2.4), н может быть реачизована на основе дифференцирующих цепей (ДЦ) [17, 18] и нерекурсивных (трансверсальиых для аналоговых сигналов) фильтров (НРФ) с линейной физо-частотной характеристикой [19, 20].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
