Задание №VI

Изобразить диаграмму цветности (треугольник единичных цветов) колориметрической системы приёмного устройства. Нанести на диаграмму точки, соответствующие цветам полос. Можно принять, что , , , где R, G, B – количества основных цветов системы цветовоспроизведения приёмника; – показатель степени модуляционной характеристика кинескопа. Рядом со всеми точками указать буквенные обозначения цветов полос (Б, Ж, Г, З, П, К, С, Ч).

Свёдём расчёты в таблицу №4:

	Б	Ц	Ж	Г	З	П	К	С	Ч
	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	1	0,75	0,75	0,75	0,75	0	0	0	0
	1	0,75	0	0,75	0	0,75	0	0,75	0
R	0	0	0	0	0	0	0	0	0
G	1	0,45	0,45	0,45	0	0	0	0	0
B	1	0,45	0	0,45	0	0,45	0	0,45	0
R/B	0	0	Ø	0	Ø	0	Ø	0	Ø
R/G	0	0	0	0	0	Ø	Ø	Ø	Ø
B/G	1	1	0	1	0	Ø	Ø	Ø	Ø

Таблица №4: Расчёт треугольника цветности

,где отношение (R/B, R/G и B/G) означает деление отрезка соответствующий стороны в данном отношении.

Соответственно все цвета будут на отрезке B-G и в центре диаграммы (там где Ø Ø Ø).

Диаграмма цветности представлена на рисунке №7.

Задание VII

Структура цифровой ТВ системы. Аналого-цифровое преобразование ТВ сигнала. Ошибки дискредитации.

Структура цифровой ТВ системы.

Аналоговый сигнал от телевизионной камеры (1) поступает на аналоговой вход системы (2). Где он подвергается предварительной обработке с целью упрощения последующих цифровых преобразований. Например, полный цветовой сигнал разделяется в устройстве предварительной обработки на сигнал яркости и цветоразностные сигналы для того, чтобы цифровые преобразования производились с каждым из трех сигналов отдельно. Возможно введение в аналоговый сигнал определенных предыскажений для улучшения субъективного качества выходного изображения и т.д. Несмотря на то, что многие из этих предварительных операций по обработке могут быть сделаны и в цифровой форме.

Далее, подготовленный для преобразования сигнал поступает на аналогово-цифровой преобразователь (3), в котором аналоговый сигнал дискретизируется, квантуется и предварительно кодируется (например, по методу импульсно-кодовой модуляции). Как указывалось, в полученном таким образом сигнале содержится значительная избыточность, которая может быть в определенной степени сокращена путём дополнительного более эффективного кодирования в блоке цифровой обработки сигнала (4). Далее сигнал поступает в линейное кодирующее устройство (5), после которого может распределяться по потребителям (например» в устройство консервации ТВ сигнала, устройства коррекции ТВ сигнала и другие звенья, в которых производится обработка сигнала). Линейное кодирующее устройство предназначено для защиты цифрового ТВ сигнала от возможных помех в канале путем применения специальных, более помехозащищенных кодов. Наконец, сигнал в цифровой форме поступает на выходной преобразователь (6) (например, на модулятор радиопередающего устройства) и далее – в канал связи. Принятый приемным устройством сигнал демодулируется (7), подвергается обратному преобразованию в приемном декодирующем устройстве и поступает в блок цифровой обработки (8) декодирующего устройства цифрового сигнала. В нем лишенный избыточной информации сигнал приобретает исходную форму, затем в цифро-аналоговом преобразователе (10) преобразуется в аналоговый сигнал. Если на передающем конце тракта использовалась аналоговая обработка сигнала, то на приемном конце должна производиться обратная операция (9)

Рисунок №8: Обобщенная структурная схема телевизионного тракта передачи цифрового видеосигнала

Приведенная на рисунке №8 схема является обобщенной. В зависимости от задач, стоящих перед цифровой системой, она может видоизменяться. Так, например, если в системе появится возможность преобразования свет-сигнал и сигнал-свет непосредственно в цифровой форме, система вообще не будет содержать аналоговых звеньев и аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей.

Аналого-цифровое преобразование ТВ сигнала.

1. Дискретизация сигнала по времени;

2. Квантование сигнала по уровню;

3. Кодирование сигнала.

Ошибки дискретизации.

Эффект перекрытия спектров за счёт невыполнения условия теоремы Котельникова называется ошибкой дискретизации первого рода, которая приводит к возникновению на изображении так называемого муара (посторонние узоры).

Действие дискретизации на спектр сигнала поясняется на рисунке №9. Спектр исходного сигнала занимает полосу частот от 0 до . В результате дискретизации в спектре возникают побочные составляющие, которые совпадают по форме с исходным спектром и симметричны относительно частот , , , …. Если условие Котельникова выполнено и (рисунок №9,а) то побочные составляющие спектра не перекрываются с исходым спектром. Поэтому с помощью идеального ФНЧ, имеющего частоту среза, равную , можно выделить частотные составляющие исходного сигнала, полностью подавив побочные составляющие, возникшие в результате дискретизации. Это означает, что исходный сигнал, передаваемый с использованием дискретизации, может быть восстановлен без искажений.

На рисунке №9,б показан спектр дискретизированного сигнала в случае, когда условие Котельникова не выполняется, т.е. . При этом спектр исходного сигнала и спектр хотя бы одной из побочных составляющих, возникших при дискретизации, перекрываются. Это перекрытие нельзя устранить никаким фильтром, поэтому искажения, создаваемые дискретизацией, в данном случае необратимы. Если, например пытаться выделить исходный сигнал с помощью идеального ФНЧ с частотой среза , , то на выход этого ФНЧ помимо исходного сигнала частично пройдёт побочная составляющая. Если же использовать идеальный ФНЧ с частотой среза , то побочная составляющая не пройдёт, но и высокочастотная часть спектра исходного сигнала будет подавлена, что также создаст искажения выходного сигнала

Рисунок №9: Спектры сигналов при дискретизации.

Когда с этим сталкиваются? Например, диктор в пиджаке в полоску или клетку. На них заметны быстро перемещающиеся полоски. Это пространственная дискретизация. Пикселы камеры производят дискретизацию. Бывают оптические фильтры пространственных частот, а можно просто расфокусировать объектив. Но в ТВ такое случается нечасто, поэтому обычно не ставят фильтров, и муар иногда возникает.

В блоке предварительной аналоговой обработки как раз и сидит фильтр НЧ, который ограничивает полосу аналогового сигнала до , его АЧХ такая же, как и у восстанавливающего.

Теперь рассмотрим ошибку второго рода. Фильтр идеально прямоугольного фильтра имеет бесконечный порядок, поэтому его нет. Ошибка второго рода появляется, когда в полосу восстанавливающего фильтра влезает кусок мультиплексированного сигнала, выглядит тоже как муар, но не такой заметный, потому что ВЧ и мелкоструктурный.

28