3.2.4 Цифровая фильтрация телевизионного сигнала

Одной из важных особенностей цифрового сигнала является воз­можность различных преобразований над ним, что позволяет во мно­гих случаях улучшить качество изображения, обогатить технологию ТВ вещания, сделать более надежным и простым в эксплуатации обо­рудование. Конечно, и в аналоговом телевидении, как будет видно из дальнейших разделов, осуществляется разнообразная обработка сигнала.

Рисунок 3. 69 - Структурная схема устройства цифровой обработки ТВ сигнала

Однако цифровые методы во многих случаях имеют пре­имущества в точности, простоте алгоритма преобразования, в компактности оборудования

Рассмотрим обобщенную структурную схему устройства обра­ботки ТВ сигнала (рисунок 3.69 ). В АЦП производятся известные опе­рации дискретизации,

273

квантования и кодирования. Скорость цифро­вого потока импульсно –кодовой модуляции (ИКМ) сигнала может быть весьма значительна, и для того, чтобы процессор, осуществляющий обработку сигнала, позво­лял работать в реальном масштабе времени, этот поток обычно рас­пределяют на несколько параллельных

каналов. В каждом из них тактовая частота ниже тактовой частоты преобразованного в АЦП сигнала в соответствии с числом каналов. Операция

распараллели­вания цифрового потока выполняется в демультиплексоре ДМ. Про­цессор состоит из запоминающего устройства ЗУ, арифметического устройства АУ и устройства управления УУ, согласующего работу составных частей процессора. Арифметическое устройство, упра­вляясь по заданной программе УУ, реализует совместно с ЗУ за­данный алгоритм обработки, другими словами, выполняет цифровую фильтрацию сигнала. Совокупность ЗУ и УУ обеспечивает требуе­мые временные преобразования сигнала. Эти преобразования связа­ны с требованием согласования во времени поступающего входного сигнала с процессом обработки, с необходимостью устранения вре­менных искажений во входном сигнале, разнообразными задачами, возникающими при создании спецэффектов, синхронизации источни­ков сигнала и пр. Сигналы, снимаемые с параллельных каналов процессора, объединяются в один цифровой поток в мультиплексоре М. При необходимости обратного преобразования цифрового сигна­ла в аналоговый после мультиплексора включают цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)

Процесс фильтрации сводится к операциям умножения и сложе­ния, выполняемым с задержанными отсчетами сигнала с помощью АУ и ЗУ. По заданной программе арифметическое устройство умно­жает отсчеты сигнала на весовые коэффициенты и суммирует их. За­поминающее устройство используется для хранения отсчетов сигна­лов, весовых коэффициентов, интервалов временного сдвига, а также команд программы обработки, управляющих АУ и ЗУ.

Цифровая фильтрация во многих случаях помогает улучшить исходные параметры искаженного ТВ изображения, избирательно подавляет шумовые составляющие в сигнале, эффективно коррек­тирует апертурные искажения. Примеры использования цифровой фильтрации для улучшения качества ТВ изображения даются в со­ответствующих разделах учебника.

.

Тесты для самопроверки

1. Возможность точной передачи цифрового сигнала в первую очередь

определяется отношением

1. Сигнал / Помеха

2. Время / Помеха

3. Частота / Помеха

4. Помеха / Сигнал

274

2. Если частота слишком велика, колебательный переходной процесс, создаваемый одним импульсом, будет накладываться на следующий импульс, возникает помеха, называемая

1. Интерференционной

2. Абсолютной

3. Относительной

4. Приведенной

3. Избыточность телевизионного сигнала разделяется

1. Структурная избыточность

2. Статическая избыточность

3. Психофизиологическая избыточность

4. Структурная, статическая и психологическая

избыточность

4. Методы сжатия изображения можно разделить на классы

1. Без потерь информации

2. Частичной потерей информации

3. Без потерь, частичной потерей информации

4. С большой частью потерь информации

5. Цифровые методы во многих случаях имеют преимущества

1. Точность

2. Простата алгоритма преобразования

3. Компактность оборудования

4. Точность, простат алгоритма преобразования, компактность оборудования

Литература

1. Джакония В.Е. и др. Телевидение: Учебник для вузов; под ред. В.Е.

Джаконии 4-ое изд. Стереотип. – М .: Горячая линия- Телеком, 2007. -616

с .91…92, 110…113.

2 Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения: Учебное пособие.- М.:

«Горячая линия - Телеком », 2001.-224с.: с.42…47

275

Лекция 29

Экспресс - проверка знаний пройденного материала

1 Нарисовать структурную схем устройства цифровой обработки ТВ сигнала

2 Нарисовать структура системы ДИКМ

3 Нарисовать временные диаграммы возникновение ошибок в цифровом канале

связи

После изучения лекции № 29 студент должен знать : принцип работы канального кодирования и видов модуляции.

Уметь : нарисовать схемы канального кодирования

План ( логика ) изложения материала

3.2.6 Формирование потоков цифрового ТВ сигнала

3.2.7 Канальное кодирование

3.2.8 Цифровые способы модуляции