- •Глава 1. Основные принципы телевидения
- •Глава 2. Принципы передачи цветного изображения
- •Глава 3. Система цветного телевидения secam
- •Глава 4. Системы цветного телевидения ntsc и pal
- •Глава 5. Принципы построения телевизионных приёмников
- •7.1. Общие сведения ………………………………………………………. 133
- •10.1. Общие сведения ………………………………………………………..193
- •Глава 1. Основные принципы телевидения
- •1.1. Особенности передачи изображения.
- •1.2. Телевизионный сигнал и его характеристики
- •1.3. Структурная схема системы телевизионного вещания
- •Глава 2. Принципы передачи цветного изображения
- •2.1. Цвет и его характеристики.
- •2.2. Трёхмерное представление цвета.
- •2.3. Способы получения цветного изображения.
- •2.4. Принципы построения совместимых систем телевидения
- •Глава 3. Система цветного телевидения secam
- •3.1. Принципы построения системы secam
- •3.2. Предыскажения сигналов в системе secam
- •3.3. Основные параметры системы secam
- •3.4. Кодирующее устройство системы secam
- •3.5. Декодирующее устройство системы secam
- •3.6. Система цветовой синхронизации
- •3.7. Восстановление постоянной составляющей яркостного сигнала
- •Глава 4. Системы цветного телевидения ntsc и pal
- •4.1. Система цветного телевидения ntsc
- •4.2. Система цветного телевидения pal
- •Глава 5. Принципы построения телевизионных
- •5.1. Радиоканал телевизионного вещания
- •5.2. Радиосигнал телевизионного вещания
- •5.3. Частотные каналы телевизионного вещания
- •5.4. Стандарты телевизионного вещания
- •5.5. Функциональная схема радиоканала вещательного тв - приёмника
- •5.6. Разделение сигналов изображения и звукового сопровождения
- •5.7. Система автоматической подстройки частоты гетеродина
- •5.8. Система автоматической регулировки усиления (ару)
- •5.9. Канал звукового сопровождения
- •Глава 6. Синхронизация телевизионных
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Принципы построения систем синхронизации
- •6.3. Сигналы синхронизации тв-приёмников
- •6.4. Селектор синхроимпульсов
- •6.5. Система строчной синхронизации
- •6.6. Система кадровой синхронизации
- •Глава 7. Развёртывающие устройства
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Особенности отклонения электронного луча в кинескопах
- •7.3. Устройство кадровой развёртки
- •7.4. Устройство строчной развёртки
- •7.5. Высоковольтные источники питания
- •Глава 8. Полный цветовой телевизионный
- •Глава 9. Спутниковое телевидение
- •9.1. Принципы построения спутниковых систем
- •9.2. Основные функции спутников-ретрансляторов телевизионного
- •9. 3. Приёмные спутниковые антенны
- •9.4. Принципы построения индивидуальных радиоприёмных
- •Глава 10. Цифровое телевидение
- •10.1. Общие сведения.
- •10.2. Цифровое представление электрических сигналов.
- •Другими словами, частота дискретизации
- •Аск (аппаратно-студийный комплекс) – комплекс оборудования для производства тв-передач с использованием сигналов от собственных и внешних источников.
- •10.3. Сжатие видеосигналов
- •10.4. Стандарт сжатия движущихся изображений mpeg-2
- •10.5. Принципы кодирования изображений
- •10.6. Компенсация движения и дискретно-косинусное преобразование
- •10.7. Профили и уровни стандарта mpeg-2
- •10.8. Принципы кодирования звуковых сигналов
10.5. Принципы кодирования изображений
При преобразовании цветового ТВ-сигнала из аналоговой в цифровую форму согласно рекомендации МСЭ-Р (Международного Союза Электросвязи) используются частоты дискретизации и формируются цифровые потоки, приведенные в табл.10.1.
Таблица 10.1.
Некоторые основные показатели при кодировании ТВ-сигнала
Компоненты и пара- метры сигнала |
Обозначения |
Частоты дискретизации и ско- рости передачи |
Сигнал яркости |
Y |
13,5 МГц (8 бит×13,5= 108 Мбит/с) |
Цветоразностный сигнал R – Y |
CR |
6,75 МГц (8 бит×6,75 = 54 Мбит/с) |
Цветоразностный сигнал B- Y |
CB |
6,75 МГц (8 бит×6,75 = 54 Мбит/с) |
Полное число отсчётов в секунду |
S |
13,5 + 6,75 + 6,75 = =27 М-отсчётов/с |
Требуемая полоса частот канала |
BN |
135 МГц |
Эти данные показывают, что в результате аналогово-цифрового преобразования цветового ТВ-сигнала результирующие потоки битов и требуемые для их передачи полосы частот очень велики, и потому требуется сокращение избыточности (сжатие сигнала). Общепринятым методом сжатия в настоящее время являются алгоритмы стандарта МРЕG-2, позволяющие снизить скорость передачи кодированного сигнала до 5 ÷ 10 Мбит/с.
Структурная схема кодирующего устройства показана на рис.10.13.
Рис.10.13. Структурная схема кодера изображений
В кодере MPEG-2 вначале обрабатываются фрагменты изображения
(блоки) размером 8 × 8 пикселей, несущие информацию о яркости или цветности. Яркостные блоки объединяются в макроблоки, состоящие из четырёх блоков и имеющих размер 16 × 16 пикселей. Если с каждым макроблоком связаны по одному блоку цветоразностных сигналов (СR и СB), то такой формат цветовой дискретизации обозначается 4:2:0. Если же число цветовых блоков равно четырём (по два блока для каждого из цветоразностных сигналов СR и СB), то имеет место формат цветовой дискретизации 4:2:2. Смежные макроблоки группируются вместе и образуют слайс (вырезку из данных массива).
Первичной кодированной единицей изображения является кадр, состоящий из группы слайсов, составляющих активную область изображения. Для сокращения пространственной избыточности в пределах одного кадра при кодировании создаётся I -кадр, содержащий всю информацию, необходимую для декодирования изображения. В случае сбоя в работе или помех в канале передачи I -кадры позволяют возобновить процесс правильного декодирования. Для повышения степени сжатия I -кадры передаются примерно один раз в 12 кадров. В остальное время передаются Р-кадры и В -кадры, значения которых предсказуемы: для Р -кадров – исходя из значений, предшествующих I- и Р -кадров, а для В -кадров – исходя из значений предшествующих и последующих I-кадров и P-кадров.
Чтобы декодер мог правильно восстановить информацию, требуется передавать также дополнительную служебную информацию. Для этого каждый кадр снабжается заголовком, а ряд взаимосвязанных I-, Р- и В-кадров объединяется в группу кадров (GOP), которая также снабжается заголовком. Полученная структура данных называется элементарным потоком данных. В последовательности GОР вначале следуют I- и Р-кадры, а затем В-кадры (рис.10.12), которые реконструируются декодером из ранее принятых I- и Р-кадров. Поскольку последовательность передачи кадров не совпадает с последовательностью их воспроизведения, то на уровне пакетированного элементарного потока добавляются временные метки декодирования (DTS) и представления (PTS), которые несут информацию о необходимых моментах времени декодирования и отображения кадров.
Таким образом, в процессе кодирования создаётся сложная шестиуровневая иерархическая структура: блок – макроблок – слайс – кадр – группа кадров – последовательность кадров (рис.10.13).
Рис.10.13. Иерархическая структура кодирования МРЕG-2