Міністерство освіти і науки України

Харківський національний університет радіоелектроніки

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до практичних занять з дисципліни

“ОСНОВИ ТЕЛЕБАЧЕННЯ”

для студентів усіх форм навчання спеціальностей:

7.090701 “Радіотехніка”

7.090702 ”Радіотехнічні пристрої, системи та комплекси”

7.090703 “Апаратура радіозв’язку, радіомовлення і телебачення”

ЗАТВЕРДЖЕНО

кафедрою РЕС

Протокол № 4 від 6.11.2008 р.

Харків 2009

Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни “Основи телебачення” для студентів усіх форм навчання спеціальностей: 7.090701 “Радіотехніка”, 7.090702”Радіотехнічні пристрої, системи та комплекси”, 7.090703 “Апаратура радіозв’язку, радіомовлення і телебачення”/ Упоряд. Ю.Л. Пилипенко Петров В.А., .  Харків: ХНУРЕ, 2009. – 20 с.

Упорядники: Ю.Л. Пилипенко

В.А. Петров

ВСТУП

Дисципліна «Основи телебачення» займає важливе місце в плані підготовки фахівців напрямку «Радіотехніка», в тому числі як базова для подальших дисциплін телевізійного циклу: «Системи та мережі телебачення», «Мережі кабельного та супутникового телебачення» і т. ін.

Практичні заняття сприяють засвоєнню матеріала дисципліни як через числові характеристики явищ та технічних рішень, так і через розв`язання проблемних ситуацій, що закладені принаймні в частку задач.

Задачі, наведені в даних методичних вказівках, можуть бути використані як під час практичних занять, так і під час самостійної роботи. Можливо також їх використання як зразків для семестрового контролю та в комплексних контрольних завданнях. Для зменшення витрат часу на пошук потрібних формул в кожному розділі наведені головні розрахункові співвідношення.

1 Розкладання зображення

1. Мета занять за даною темою – засвоїти зв`язок параметрів зору з основними параметрами телевізійного стандарту, навчитися обчислювати ширину спектра сигналу, чіткість зображення, тривалість елементів відеосигналу.

2. При самостійному вивченні матеріалу за даною темою необхідно засвоїти основні фізичні принципи розкладання та побудови телевізійних зображень, зв`язок параметрів стандарта та ширини спектру сигналу, особливості черезрядкової розгортки. Необхідний матеріал викладений [1, с. 18-21, 36-62]. Можливо також користуватися [3] або [4]. Нижче наведені основні розрахункові співвідношення.

Верхня гранична частота телевізійного сигналу в найпростішому випадку обчислюється згідно з формулою

F _в.гр.= 0,5 р Z² n _к , (1.1)

де р – формат зображення;

Z – повна кількість рядків розкладання;

n _к – кількість повних кадрів в секунду.

Коефіцієнт, який враховує втрати часу на зворотний хід розгорток, звичайно обчислюють згідно з формулою

(1.2)

де  та  – відносні тривалості зворотного ходу кадрової та рядкової розгортки відповідно , тобто

(1.3)

(1.4)

При розвязанні задач цього розділу тривалість зворотного ходу як рядкової, так і кадрової розгортки належить приймати рівною тривалості відповідного імпульсу гасіння.

Коефіцієнт звуження спектра з урахуванням властивостей зору k_зр офіційними документами не обумовлений. Звичайно його приймають в межах k_зр = 0,75...0,85.

Критична частота мерехтіння при яскравості 70…100 кд/м ² приблизно дорівнює 50 Гц.

Умовою реалізації черезрядкової розгортки є співвідношення 1

Z= k  + 1, (1.5)

де k – ціле число;

 – коефіцієнт черезрядковості, який дорівнює числу полів у кадрі.

Кількість градацій яскравості, що відтворюються, обчислюється, як

, (1.6)

де L_max та L_min – максимальна та мінімальна яскравості;

 – поріг контрастної чутливости людського зору, який в різних випадках приймають в межах 0,03...0,05 (у телебаченні частіше 0,05).

1.3 Задачі.

1.3.1 Обчислити верхню граничну частоту телевизійного сигналу, якщо

Z = 625, p = 4/3, n _к = 25 к/с. Втрати часу на зворотний хід розгорток не враховувати.

1.3.2 Обчислити верхню граничну частоту телевизійного сигналу для вихідних даних задачі 1.3.1 з урахуванням втрат часу на зворотний хід розгорток.

1.3.3 Прийнявши коефіцієнт звуження спектра з урахуванням властивостей зору k_зр= 0,8, обчислити верхню граничну частоту телевізійного сигналу для вихідних даних задачі 1.3.2.

1.3.4 Обчислити верхню граничну частоту сигналу для телевізійного стандарту США, де Z= 525, р= 4/3, F_к= 60 Гц. Втрати часу на зворотний хід розгорток не враховувати. Результат порівняти з відповіддю задачі 1.3.1.

1.3.5 У прикладній телевізійній системі потрібна чіткість зображення забезпечується при Z = 343. Смуга пропускання каналу зв`язку обмежена значенням F_в=1,5 МГц. Обчислити параметри кадрового розкладання (n _к , F_к , ), якщо формат р= 4/3.

1.3.6 Зображення на екрані телевізора являє собою 26 пар вертикальних чорно-білих смуг. Обчислити частоту першої гармоніки відеосигналу.

1.3.7 Знайти максимальну кількість мінімальних за розміром елементів, які вміщуються вздовж рядка телевізійного зображення. Елемент розрізнення вважати квадратним. Обчислити частоту першої гармоніки відеосигналу, якщо чорні та білі елементи чергуються. Порівняти результат з відповіддю задачі 1.3.2.

1.3.8 Знайти тривалість мінімального елемента зображення та максимально можливу чіткість по горизонталі, якщо верхня гранична частота телевізійного сигналу дорівнює 6 МГц.

1.3.9 Обчислити чіткість по горизонталі, що відповідає частоті шостого пакету випробувального сигналу С2 – 5,8 МГц.

1.3.10 В малокадровій прикладній телевізійній системі, яка призначена для передачі малорухомих зображень, достатньо мати n _к = 3 к/с та Z = 200. Формат р= 4/3. Обчислити верхню граничну частоту телевізійного сигналу.

1.3.11 В системі телебачення високої чіткости ( ТВЧ ) прийнято: Z= 1125, р= 16/9, F_к= 75 Гц. Обчислити верхню граничну частоту телевізійного сигналу.

1.3.12 Відповідно до рекомендацій Міжнародного Комітету телебачення, максимальна яскравість великих деталей на екрані телевізора повинна бути не менше, як L_max= 70 кд/м², а мінімальна має дорівнювати L_min= 0,7 кд/м². Вважаючи поріг контрастної чутливості людського зору  = 0,05, обчислити кількість градацій яскравості m, що відтворюються.

1.3.13 Сучасні кінескопи забезпечують L_max= 200 кд/м² . Прийнявши L_min= 0,7 кд/м² та  = 0,03, обчислити кількість градацій яскравості m. Визначити розрядність двійкового коду M, потрібну для цифрового варіанта такого телевізійного сигналу. Обчислити інформаційну ємність одного телевізійного кадру.