69

2.2. Особенности передачи цифровых сигналов по линиям связи

2. Способы обработки и передачи цифровых телевизионных сигналов

2.1. Формирователи цифровых телевизионных сигналов

Рассмотрим два варианта структурной схемы формирователя цифрового телевизионного сигнала в соответствии с Рекомендацией ITU-RВТ.601-5 [4]. В устройстве, показанном на рис. 2.1а, сигналы основных цветов,,с источника телевизионных сигналов (телекамеры) вначале поступают на гамма-корректоры (ГК). Сформированные сигналыв кодирующей матрице (КМ) преобразуются в сигнал яркостии цветоразностные сигналыи. Далее эти сигналы преобразуются АЦП в цифровые сигналы,и, соответственно. На входах АЦП имеются дополнительные аналоговые устройства, выполняющие масштабирование и сдвиг сигналов в соответствии с соотношениями (1.3)…(1.4). Число разрядов каждого АЦП в большинстве случаев равно 8.

Синхроимпульсы с устройства развертки источника телевизионных сигналов поступают на формирователь цифровых синхроимпульсов (ФЦСИ), вырабатывающий синхросигналы НАС и КАС. Кроме того, синхроимпульсы используются для синхронизации генератора тактовых импульсов (ГТИ), который вырабатывает импульсы с частотами 27, 13,5 и 6,75 МГц, поступающие на другие узлы устройства. ГТИ содержит схему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), с помощью которой обеспечивается требуемое число периодов тактовых импульсов за период строчной развертки источника телевизионных сигналов.

Рис. 2.1.Варианты структурной схемы формирователя цифрового телевизионного сигнала

Мультиплексор (MS) в заданной последовательности передает на выход цифровые сигналы,ии цифровые синхросигналы. В результате на выходе устройства оказывается сформированным цифровой телевизионный сигнал (ЦТС).

В другом варианте устройства формирования (рис. 2.1 б) сигналы основных цветов,,сразу преобразуются в цифровые сигналы,,. При этом каждый АЦП должен иметь по меньшей мере 10, а лучше 12 двоичных разрядов. Далее цифровые сигналы,,поступают на цифровые гамма-корректоры (ЦГК), в которых выполняются нелинейные преобразования. Число двоичных разрядов прошедших гамма-коррекцию цифровых сигналов равно 8. Затем сигналыв цифровой кодирующей матрице (ЦКМ) преобразуются в цифровой сигнал яркостии цифровые цветоразностные сигналыи.

Формирование синхросигналов и тактовых импульсов и работа мультиплексора осуществляются аналогично первому варианту устройства. Выполнение гамма-коррекции цифровыми средствами обеспечивает более точное задание требуемой функции преобразования, но при этом требуются имеющие больше двоичных разрядов и, следовательно, более дорогие АЦП.

Одним из явлений, неблагоприятно сказывающемся на процессе дискретизации, является дрожание (jitter– джиттер), которое заключается в неточности следования дискретных отсчетов по времени. При быстро меняющихся сигналахдрожание может привести к ошибкам в квантованных значениях, что, в свою очередь, приводит к шуму. При заданном динамическом диапазоне допустимый уровень дрожания (расстояние между максимальными отклонениями вперед-назад, выраженное в секундах) определяется как

,

где – размах «дрожания»;– интервал между временными отсчетами;n– размерность квантования (число бит) [12]. Например, восьмибитовый видеосигнал с частотой дискретизации 13,5 МГц требует, чтобы амплитуда «дрожания» задающего генератора была бы не больше, чем 92 пикосекунды (1 пикосекунда = 10^–12секунды). 16-битовый сигнал с частотойдискретизации 48 кГц требует уровня «дрожания» не более 200 пикосекунд.