Структура дискретизации сигналов цветного телевидения

В связи с тем, что в вещательном телевидении пока еще не существуют источники телевизионных сигналов, которые формируют телевизионный сигнал непосредственно в цифровой форме, необходимо преобразовывать аналоговые телевизионные сигналы в соответствующий цифровой вид. Процесс дискретизации определяется двумя основными факторами.

Во-первых, структурой дискретизации, под которой понимается относительное расположение отсчетов видеосигнала на растре одного телевизионного кадра, т.е. в пространстве и в последовательности телевизионных кадров, т.е. во времени. При этом структура дискретизации может оставаться неизменной или меняться при смене кадров.

Во-вторых, числом отсчетов на одну телевизионную строку, т.е. частотой дискретизации видеосигнала и в-третьих, видом фильтрации видеосигнала перед началом его дискретизации. Правильный выбор указанных параметров дискретизации является одним из основных условий получения высококачественного телевизионного изображения [10].

Проведенные исследования показали, что при раздельном кодировании сигналов яркости и цветности наиболее целесообразно применение ортогональной структуры дискретизации, элементы которой в каждом поле телевизионного изображения расположены на одних и тех же позициях, и на телевизионном растре образуют структуру в виде прямоугольной решетки из перпендикулярных горизонтальных и вертикальных линий, в точках пересечения которых берутся отсчеты телевизионного сигнала – рисунке 8.5. При этом количество отсчетов в ортогональных структурах сигналов яркости и цветности могут быть разными в зависимости от выбранных значений для частот дискретизации сигналов яркости и цветности [33].

Рис. 8.5 Ортогональная структура дискретизации при цифровом кодировании ТВ сигналов

Отметим, что для получения ортогональной структуры частота дискретизации видеосигнала должна быть жестко связана с частотами строк и полей телевизионного изображения.

Ортогональная структура дискретизации обладает следующими достоинствами.

Во-первых, поскольку положение точек дискретизации на растре телевизионного изображения не меняется от кадра к кадру, возникающие в процессе дискретизации какие-либо аппаратурные помехи или искажения будут менее заметны на телевизионном изображении, т.к. они будут создавать неподвижные контура. Например, уменьшается заметность муаровых помех в виде сетки на изображении, которые могут возникнуть из-за взаимного наложения спектров аналогового и дискретизированного телевизионных сигналов при недостаточной фильтрации высокочастотных составляющих кодируемого телевизионного сигнала.

Во-вторых, строчная и кадровая периодичность структуры дискретизируемого сигнала заметно упрощает процедуру цифровой обработки телевизионного сигнала, например, при информационном сжатии видеоданных, при цифровой фильтрации для формирования спектра кодируемого телевизионного сигнала, при преобразовании стандартов разверток телевизионного изображения и т.п., за счет того что обрабатываемые элементы изображения (отсчеты телевизионных сигналов) в последовательности кадров и строк пространственно совмещены и не требуется выполнять промежуточную интерполяцию (передискретизацию) значений отсчетов, как это имеет место в структурах дискретизации, не обладающими такой пространственной совместимостью отсчетов.

Кроме того, при выборе структуры дискретизации необходимо также учитывать и перспективные технические направления. Например, выпускаемый сейчас новый тип ТВ передающих камер с преобразователем свет-сигнал на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС) формируют телевизионное изображение с помощью дискретной матричной структуры, в которой, по сути дела, происходит оптическая дискретизация телевизионного сигнала. Наличие двух структур дискретизации: оптической в ПЗС телевизионной камеры и электрической - при кодировании телевизионного сигнала в кодере, может привести к появлению муаровых помех (сетки) на телевизионном изображении, если указанные структуры будут выбираться произвольным образом. Применение же в матрице ПЗС телевизионной камеры и цифровом кодере согласованных ортогональных структур дискретизации позволяет устранить причины появления таких помех на телевизионном изображении.

Таким образом, при кодировании телевизионных сигналов целесообразно выбирать ортогональную структуру дискретизации не меняющуюся при смене кадров

Список литературы.

1.«Телевидение» под ред. В.Е. Джаконии,М. «Радио и связь», 2004г.

2.Курс лекций к.т.н. доцент Власюк И.В.

3.Методическое указание по курсу «Цифровое телевидение» 2012 г.,

МТУСИ, Самарин М.С.

Список использованной литературы

1. В.Е. Джаконии. Телевидение. М.: Горячая линия - Телеком, 2007

2. Методические указания и задание на контрольную работу по курсу цифровое телевидение: Составитель М.С. Самарин. М., 2012

Дата добавления: 2015-10-13