1 Сурет – Бейненің дискретизациясы
Тігінен және көлденеңінен рұқсат етушінің қабілеті бірдей болу керек, ал жолдағы пиксел сандарын келесі түрде есептеп шығаруға болады:
576
720.5:
4 =
Сонымен, әрбір жол 720 есепке сәйкес болу керек, әрбір есеп 1 пикселге, 1 есеп - 1 пиксел, 2 есеп – 2 пиксел т.с.с. Бұл процесс екінші, үшінші және т.б. жолдар үшін кадр аяқталғанға дейін, әрі келесі кадр үшін қайталанып отырады. Есептер әрбір кадрда жолдардың бір ғана нүктесінде қайталану үшін таңдау жиілігі жол жиілігімен синхронды болу керек. Таңдау жиілігі жол жиілігіне қалдықсыз бөлінуі қажет. Егер әрбір есеп немесе есеп топтары пиксел немесе пиксел топтарына ұқсас болса, есептерді қайта құруға, қайта топтастыруға немесе өз қалауыңша оларды өзгертуге, қайта өңдеп, бастапқы ретімен қайта жинақтауға болады. Толық бейнесигналдың бір жолының толық периоды 64 мкс құрайды. Олардың 12 мкс-і алдыңғы және артқы аудандарды синхрондау импульсі үшін қолданылады, бейнеақпаратты тасымалдау үшін 52 мкс қалады. Жолдағы 720 пиксел үшін таңдау жиілігі
құрайды.
Бірақ, таңдау жиілігі жол жиілігіне қалдықсыз бүтін бөлінетіндіктен, радиобайланыстың Халықаралық кеңес беруші комитеті (РХКК) таңдау жиілігін 13,5 МГц (864-жолдық жиілік) ұсынады. Таңдау жиілігі спектрлердің орналасуы мен басқа ығысулардың алдын алуға кемінде спектрдегі аналогты кіру сигналының максималды жиілігінен екі есе көп болу керек. Өз спектрінде 6 МГц максималды жиілігі бар бейнесигналға 12 МГц-тен кем емес таңдау жиілігі керек. Сәйкесінше, таңдап алынған 13,5 МГц жиілік жеткілікті.
Жолақ жиілігіне қойылатын талаптар. Түсті теледидарлық хабар тарату үш сигналдың тасымалдануына байланысты: жарық сигналы Y және екі әртүрлі түсті сигнал Y—R (CR-ді білдіреді) және Y—В ( СB). Аналогтық теледидар жүйесінде бұл сигналдар амплитудалық модуляция арқылы (жергілікті хабар тарату) немесе жиіліктік модуляция арқылы (жерсеріктік хабар тарату) беріледі. Сандық теледидарлық хабар таратуда бұл үш сигнал бірінші сандық мәліметтер ағынына ауысып, содан кейін ғана модульденеді және таратылады (2 суретті қара).
2 Сурет - Сандық тд хабар тарату (бір бағдарламасы)
Ең үлкен бейнежиілігі бар жарық сигналы үшін таңдаудың максималды жиілігі 13,5 МГц қолданылады. Аз жиілікті түсті CR және СB сигналдары үшін таңдаудың аз жиілігін қолдануға болады. РХКК жарық сигналына қолданылған жиіліктің жартысын, яғни 6,75 МГц пайдалануды ұсынады. Сөйтіп, таңдау жиілігінің түсті құраушыларына жарты пиксел ғана жұмсалады. Секунд бойынша есептің жалпы саны
13,5+6,75+6,75=27 (МГц)
құрайды.
Таңдау түйінінен кванттау түйіні шығады, оларда әрбір есеп көпбитті кодқа айналады. Бейнені адекватты түсіну үшін минималды өлшем коды болып 8-битті код есептеледі, ол сигналдың 28 256= дискретті деңгейін береді. Мұндай кодтау кезінде биттерді тасымалдау жылдамдығы
u = 27∙106∙8 = 216∙106 бит/с
болады.
Өте жоғары бит жылдамдығына кең жолақ қажет. Жолақтың нақты ені тасымалдаушыда қолданылатын модуляция типіне байланысты. Мысалы, импульсті-кодты модуляция жағдайында
Δf =0,5∙216 =108 МГц
жолағы қажет болады.
Жолақ енін модуляцияның күрделі тәсілдерін пайдалану арқылы кішірейтуге болады, нақтылай айтқанда, квадратты фазалық манипуляция (КФМн) және квадратты амплитудалық модуляция (КАМ). Мәліметтерді сығу және бит сандарын кішірейту құралдарын қолдану керек. Бұл құралдар бейне сапасын сақтау кезінде бейнені кодтауға қажет бит сандарын кішірейте алады.
Бейне сапасы. Сандық теледидар арқылы хабар таратуда бейне сапасы екі фактормен шектеледі: бейнесигнал жолағы (немесе бір кадр үшін пиксел саны) немесе битті жылдамдық. Бір жолға 720 пиксел және кадрға 576 белсенді жол кезінде пикселдің жалпы саны кадр үшін
720∙576 =414 720
болады.
Пикселдің әрбір жұбына толық бейнесигналдың бір периоды қажет, сондықтан аналогтық бейнесигналдың максималды жиілігі
fmax
=414720∙
= 5,18 МГц
болады.
Мұндай жиілікте дәстүрлі аналогтық хабар таратудағыдай бейне сапасы сақталады. Бейне сапасына екінші шектеу биттік жылдамдық болып табылады. MPEG-2 стандарты бойынша мәліметтерді сығу сандық теледидарлық хабар тарату үшін жақсы сапаны модулятор кірісінде 15Мбит/с битті жылдамдықты қажет етеді. Төмен битті жылдамдық бейне сапасының нашарлауына әкеледі. 1152 жол пайдаланылатын жоғары анықтықты теледидарлық хабар тарату үшін бір жолға 1440 пиксел үшін 60 Мбит/с битті жылдамдық және 1920 жолақ пикселі үшін 80 Мбит/с битті жылдамдық қажет болады.
Түсті теледидардың хабар беретін сапасының аналогты сигналдарында 5 МГц шамасында бейнежиіліктердің жолағының ені болады. Осы бейнесигналдарды кодтаудың қарапайым ИКМ үшін секундына fs=10 млн. есептемелердің дискреттеудің жиілігі пайдаланылады және есебіне 9 битті кодтаудың сұлбасы қолданылады. Сонымен қорытындылатын таратудың жылдамдығы 90 Мбит/с құрайды. Теледидарлық бейнелеудің көбі өзара байланысқан және бұл таратудың жылдамдығын азайту үшін пайдаланылуы мүмкін. Көршілес элементтері үшін олардың параметрлерінің мәніне тіреліп, бейнелеудің әр элементінің жарықтығын және түсін айтуға болады. Сандық түсті теледидар үшін техниканың сапалы болжауын пайдалана отырып, ЦОС әдістері 10-нан 45 Мбит/с дейін таратудың жылдамдығын талап етеді. Бейнеконференцияны радиотарату үшін 20-дан 200 кбит/с дейін жылдамдықты бейнелеудің сығыстырылған сигналдары пайдаланылады.
Дәріс 3. Жүйенің жалпы сипаттамасы
Дәрістің мақсаты: негізгі құрылғылар, бейне ақпараттардың жүйесіне және олардың сипаттамаларына кіретіндерді оқып үйрену.
Дәрістің құрамы: бағдарламаларды кодтау. Бейне ақпараттарды кодтау. Бейнемәліметтерді дайындау. Уақытша артықтылықты жою. Қозғалыс компенсациясы.
Сандық теледидар жүйесінің негізгі компоненттері, ол - бір АЖ арна арқылы төрт бағдарламаның таралуы болып табылады (3 суретті қара). Сығылған бейнеақпараттары мен дыбыстары бар бағдарламалар қызметтің мәліметтер дестесімен бірге бір битті ағында мультиплексирленеді (тығыздалады), ол қарапайым бағдарлама ағыны (program elementary stream - RES) деп аталады. Әрбір бағдарламаның қарапайым ағыны қайтадан жалпы битті ағында мультиплексерленіп тасымалды ағын деп аталады.
