- •Самара Самарский государственный технический университет
- •Самара Самарский государственный технический университет
- •Введение
- •1. Принципы телевизионного приема
- •1.1. Видимый свет
- •1.2. Основные цвета
- •1.3. Цветовой треугольник
- •1.4. Насыщенность и цветовой тон
- •1.5. Основы чёрно-белого телевидения
- •1.6. Сканирование
- •1.7. Чересстрочная развёртка
- •1.8. Импульсы синхронизации
- •1.9. Полный видеосигнал
- •1.10. Полоса частот видеосигнала
- •1.11. Модуляция
- •1.12. Телевизионный приёмник чёрно-белого телевидения
- •1.13. Электронно-лучевая трубка (элт)
- •Вопросы
- •2. Приёмники цветного изображения
- •2.1. Цветные электронно-лучевые трубки
- •2.2. Чистота
- •2.3. Сведение лучей
- •2.4. Кинескоп с теневой маской и дельта-прожектором
- •2.5. Копланарные цветные кинескопы
- •2.6. Трубка тринитрон
- •2.7. Прецезионно-копланарные трубки
- •2.8. Автоматическое сведение лучей
- •2.9. Принципы цветовой передачи
- •2.10. Квадратурная амплитудная модуляция
- •2 Рис. 2.5. Графическое представление квадратурной модуляции .11. Полный цветовой tv-сигнал
- •2.12. Принципы получения цветного изображения
- •2.13. Сигнал яркости
- •2.14. Особенности системы sekam
- •2.15. Сигнал цветности
- •2.16. Предыскажения сигналов цветности
- •2.17. Сигнал опознавания (цветовая синхронизация)
- •2.18. Структурная схема декодирующего устройства системы sekam
- •2.19. Схема выделения сигналов цветовой синхронизации
- •Вопросы
- •3. Синхронизация развертывающих устройств и источников сигнала
- •3.1. Требования к сигналам синхронизации
- •3.2. Форма сигналов синхронизации
- •Вопросы
- •4. Развертывающие устройства
- •4.1. Отклонение электронного луча
- •4.2. Эквивалентная схема отклоняющей системы
- •4.3. Выходной каскад строчной развертки на двустороннем ключе
- •4.4. Практическая схема генератора строчной развертки на транзисторе
- •Вопросы
- •5. Цифровое телевидение
- •5.1. Общие сведения о цифровом телевидении
- •5.2. Hdtv – телевидение высокой четкости
- •5.2.1. Начало hdtv
- •5.2.2. Раннее телевидение
- •5.2.3. Преимущества цифровой передачи
- •5.2.4. Стандарты цифрового телевидения
- •5.2.5. Наследие старого телевидения
- •5.2.6. Проблемы формата
- •5.2.7. Угол зрения
- •5.2.8. Проблема передачи сигнала
- •5.2.9. Проблема просмотра
- •5.2.10. Компрессия сигнала в hdtv
- •5.2.11. Компрессия видеоданных
- •5.2.12. Кодируемые кадры
- •5.2.13. Компенсация движения
- •5.2.14. Дискретно-косинусное преобразование
- •5.2.15. Профессиональный профиль стандарта mpeg-2
- •5.3. Наземное цифровое телевизионное вещание (dvb-t)
- •5.3.1. Возможности системы с частотным уплотнением ортогональных несущих и кодированием (cofdm)
- •5.3.2. Cofdm: принцип организации канала
- •5.3.3. Cofdm: каким образом происходит передача данных?
- •5.3.4. Cofdm: работа одночастотной сети
- •5.3.5. Ограничения по частоте
- •5.3.6. Временные ограничения одночастотной сети
- •5.3.7. Cofdm: иерархическая модуляция
- •5.3.8. Иерархическая модуляция: причины использования
- •5.3.9. Параллельное телевещание форматов высокой и стандартной точности
- •5.4. Цифровое телевизионное вещание
- •5.4.1. Преобразование телевизионного изображения в цифровую форму
- •5.4.2. Частота выборки
- •5.4.3. Требования к полосе
- •5.4.4. Качество изображения
- •5.4.5. Общая характеристика системы
- •5.4.6. Кодирование программ
- •5.4.7. Кодирование видеоинформации
- •5.4.8. Подготовка видеоданных
- •5.4.9. Удаление временной избыточности
- •5.4.10. Компенсация движения
- •5.4.11. Удаление пространственной избыточности на основе дкп
- •5.4.12. Зигзагообразное сканирование матрицы дкп
- •5.4.13. Квантование с переменной длиной
- •5.4.14. Сравнение векторов
- •Вопросы
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Телевизионные системы
- •443100, Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус.
- •443100, Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус № 8
5.4. Цифровое телевизионное вещание
Цифровая телевизионная передача включает передачу движущегося изображения и стереофонического звука. В системе NIСАМ для того, чтобы уложиться в доступную полосу частот, необходимо сжимать оцифрованные звуковые данные. Точно так же обстоит дело и с цифровыми видеосигналами. Используются достаточно сложные способы, обеспечивающие доступность соответствующих полос. В Европе для цифрового телевизионного вещания приняты спецификации сжатия МРЕG-2 (Motion Picture Expert Group – группа экспертов по движущимся изображениям), известные как стандарты МР@МL (Main Profile at Main Level – основной профиль при основном уровне).
По сравнению с традиционной аналоговой системой цифровое телевизионное вещание имеет следующие преимущества:
очень высокое качество изображения;
большее число программ;
пониженные требования к мощности передаваемого сигнала;
пониженные требования к отношению сигнала к шуму;
отсутствие повторных изображений.
Пониженные требования к мощности передаваемого сигнала означают меньшее взаимное влияние соседних каналов.
5.4.1. Преобразование телевизионного изображения в цифровую форму
Преобразование в цифровую форму содержит как элемент сканирование изображения, или кадра, строка за строкой и выборку значений содержимого строки. Для сохранения качества изображения число выбранных значений в строке должно равняться числу пикселов; каждое выбранное значение (отсчет) представляет один пиксел. Число пикселов в телевизионном изображении определяется числом строк в изображении и форматом изображения. Система британского телевидения ПАЛ применяет 625 строк, 576 из которых являются «активными» в том смысле, что их можно использовать для передачи видеоинформации. Формат изображения выбирается равным 5:4 – это соотношение наиболее приемлемо для операции декодирования видеосигнала, которая включает организацию элементов изображения в блоки и микроблоки.
Разрешающие способности по вертикали и по горизонтали должны быть одинаковыми; число пикселов в строке можно вычислить следующим образом:
576×5/4 = 720.
Таким образом, каждая строка будет представлена 720 отсчетами, причем каждый отсчет будет представлять один пиксел: отсчет 1 – пиксел 1, отсчет 2 – пиксел 2 и т.д. (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Дискретизация изображения
Процесс повторяется для второй, третьей и т.д. строки до конца кадра, а затем снова для следующего кадра и т.д. Чтобы отсчеты осуществлялись точно в одних и тех же точках строки в пределах каждого кадра, частота выборки должна быть синхронна с частотой строк. Поэтому частота выборки должна быть в точности кратна частоте строк.
Если каждый отсчет или группа отсчетов идентифицируется как пиксел или группа пикселов, то отсчеты можно реструктурировать, перегруппировывать или манипулировать ими по своему усмотрению, а потом обрабатывать и вновь собирать в исходном порядке.
5.4.2. Частота выборки
Полный период одной строки полного видеосигнала составляет 64 мкс. Из них 12 мкс используются для импульса синхронизации его передней и задней площадок; для передачи видеоинформации остаются 52 мкс. Для 720 пикселов в строке частота выборки составляет
Однако, поскольку частота выборки должна быть целым кратным частоты строк, Международный консультативный комитет по радиосвязи (МККР) рекомендует частоту выборки 13,5 МГц (864-строчная частота).
Для того чтобы избежать наложения спектров и других искажений, частота выборки должна быть не менее чем вдвое больше максимальной частоты в спектре аналогового входного сигнала. Для видеосигнала, имеющего в своем спектре максимальную частоту 6 МГц, необходима частота выборки не менее 2×6 = 12 МГц. Следовательно, выбранная частота 13,5 МГц достаточна.