лаба 1

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,

СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

Кафедра Телевидения и метрологии

Учебная дисциплина «Медиатехнологии»

Отчёт по лабораторной работе №1

«Изучение основных параметров телевизионной системы и полного телевизионного сигнала»

Выполнили:

ст.гр.РД-01

Стрижкина А.М.

Лысов Н.В.

Проверил:

Вересов В.Д.

Санкт-Петербург

2023 г.

Цель работы: 1. Изучение основных параметров телевизионной системы. 2. Изучение параметров полного ТВ сигнала (ПТВС) и его составляющих.

1. Изучение основных параметров телевизионной системы.

1.1. «Сигнал гашения»

Рисунок 1 – Строчные гасящие импульсы

Относительная длительность строчного гасящего импульса:

Длительность активной части строки:

Рисунок 2 – Кадровые (полевые) гасящие импульсы

Относительная длительность кадрового (полевого) гасящего импульса:

Число активных строк разложения изображения:

где z – номинальное число строк разложения.

Число элементов разложения изображения в активной части строки:

где k – формат кадра.

Число элементов в активной части кадра:

Длительность развертки одного элемента изображения:

Максимальная частота спектра сигнала яркости, которая определяет верхнюю границу полосы пропускания тракта передачи сигнала яркости:

Теоретическое значение максимальной частоты спектра сигнала яркости:

2. Изучение параметров полного ТВ сигнала (ПТВС) и его составляющих.

Рисунок 3 – Осциллограмма ПТВС при длительности развертки, кратной длительности строки

где 1 - = 4,8 мкс;

2 - = 12,5 мкс;

3 - = 63,5 мкс;

4 – Уровень белого;

5 – Уровень чёрного;

6 – Уровень гашения;

7 – Уровень синхронизирующих импульсов.

Рисунок 4 – Осциллограмма ПТВС при длительности развертки, кратной длительности поля

где 1 - = 1,5 мс;

2 - = 20 мс.

При выполнении данного пункта было также определено значение , однако осциллограмма, с помощью которой было проведено измерение, не была зафиксирована. Выглядела она как на рисунке 5.

Рисунок 5 – Структура ПТВС

Размах ПТВС составляет 1,45 В, из которых 0,45 В приходятся на синхронизирующие импульсы. Следовательно, уровень синхронизирующих импульсов составляет 30% от величины общего размаха ПТВС.

ПТВС чёрно-белой ТВ системы содержит сигнал изображения (яркости), сигналы гашения и сигналы синхронизации.

Сигнал изображения (сигнал яркости) располагается в активной части строки T_za и является основной составляющей ПТВС, так как несет информацию о яркости элементов изображения. Форма сигнала изображения имеет аналоговый характер и соответствует изменению яркости изображения в направлении строчной развертки. Любое искажение формы сигнала неизбежно вызывает яркостные искажения деталей ТВ изображения. Так как яркость является униполярной физической величиной, сигнал изображения также униполярен и, следовательно, имеет постоянную составляющую, пропорциональную средней яркости изображения. При этом за положительную полярность сигнала принимается такая полярность, при которой максимальное значение сигнала соответствует максимальной яркости (уровню белого), а за негативную – полярность, при которой максимальное значение сигнала соответствует минимальной яркости (уровню черного). Размах сигнала изображения между реальными уровнями белого и черного характеризует контраст изображения.

Сигнал гашения предназначен для запирания лучей приемных трубок – кинескопов – во время обратных ходов разверток. Он состоит из совокупности П-образных гасящих импульсов частоты строк длительностью 12 мкс (19% от длительности строки T_z = 64 мкс) и П-образных гасящих импульсов частоты полей длительностью 25 T_z =1600 мкс (8% от длительности поля T_z = 20 мс). Из 625 строк ТВ растра 50 не используются для передачи изображения и затрачиваются на два обратных хода кадровой развертки. Полярность и размах сигнала гашения выбираются такими, чтобы вершины П-образных импульсов находились на уровне гашения – на (0...5)% ниже уровня черного ПТВС. В случае отсутствия или малого размаха кадровых гасящих импульсов, недостаточных для надежного запирания луча приемной трубки, на изображении появляются характерные белые полоски – след от луча кинескопа во время обратного хода по кадру. В случае недостаточного размаха строчных гасящих импульсов след от луча при обратном ходе по строке создает паразитную засветку. Это приводит к уменьшению контраста ТВ изображения.

Сигнал синхронизации предназначен для жесткой синхронизации разверток ТВ приемника с соответствующими развертками передающей камеры ТВ центра. Сигнал синхронизации состоит из совокупности П-образных строчных синхроимпульсов длительностью 4,7 мкс и кадровых длительностью 2,5 T_z= 160 мкс. Для идентичности кадровых синхроимпульсов, следующих в начале четных и нечетных полей, в них сделаны пять импульсов врезок с двойной строчной частотой длительностью 4,7 мкс каждый. Для одинаковых условий выделения синхроимпульсов четных и нечетных полей в приемнике перед этими импульсами и после них передаются две последовательности из пяти уравнивающих импульсов с двойной строчной частотой и длительностью 2,35 мкс каждый. Сигналы синхронизации передаются во время следования соответствующих гасящих импульсов в области уровней ниже уровня гашения. Размах сигнала синхронизации устанавливается равным 30% от размаха ПТВС. Кроме этого имеются еще дополнительные импульсы.

Величина отношения кадрового синхроимпульса к строчному:

Подобная величина отношения была выбрана потому, что в стандарте телевизионной системы число линий на один кадр составляет 625, а число тактов в одной линии – 64, т.о. в канале содержится 625*64=40 000 тактов, из которых на синхронизацию кадра используются 1152 такта, а на каждую линию - 52 такта.

Рисунок 6 – Фрагменты УЭИТ: «серая шкала», «бело-серо-серные элементы», «черно-серо-белые элементы», «элемент радуга»

ВЧ помехи могут оказывать следующее влияние на изображение и форму ПТВС:

• Искажение цветов: ВЧ помехи могут вызывать искажения в цветовой гамме изображения, что приводит к неправильному отображению цветов и возможной потере деталей.

• Утрата деталей: ВЧ помехи могут вызывать потерю деталей изображения, особенно на высокочастотных участках, таких как текстуры или мелкие детали.

• Появление артефактов: ВЧ помехи могут вызывать появление артефактов, таких как шумы, вспышки или полосы, что делает изображение менее четким и неприятным для восприятия.

• Расплывчатость и размытость: ВЧ помехи могут вызывать расплывчатость и размытость изображения, особенно на границах между различными объектами в кадре.

НЧ помехи могут оказывать следующее влияние на изображение и форму ПТВС:

• Утрата контрастности и четкости: НЧ помехи могут вызывать утрату контрастности и четкости изображения, особенно на низкочастотных участках, таких как тени или темные области.

• Потеря деталей: НЧ помехи могут вызывать потерю деталей изображения, особенно на низкочастотных участках, таких как поверхность воды или гладкие поверхности.

• Появление "шумов": НЧ помехи могут вызывать появление "шумов" или помех, что делает изображение менее четким и неприятным для восприятия.

• Искажение формы: НЧ помехи могут вызывать искажение формы объектов на изображении, особенно на низкочастотных участках, таких как границы объектов или контуры.

При увеличении длительности кадрового гасящего импульса, ухудшается параметр под названием общая яркость изображения на ТВ. Общая яркость снижается из-за увеличения времени, в течение которого на экране ТВ отображается гасящий импульс. Это приводит к понижению яркости общего изображения на экране.

Параметр ТВ изображения, который ухудшается при увеличении длительности строчного гасящего импульса и сохранении постоянного размера растра по горизонтали, - это разрешающая способность горизонтальных линий.