Відеосигнал і його характеристики

Главная » Каталог статей » Статьи на украинском » Телевізійні системи » Відеосигнал і його характеристики

В процесі розгортки яскравість кожного елемента зображення перетворюється в імпульс напруги чи струму.

Множина електричних імпульсів, пропорційних яскравості елементів зображення, утворює сигнал зображення або відеосигнал.

Відеосигнал завжди має імпульсний характер і чим різкіші контури предметів, що передаються, тим крутіші фронти складових його імпульсів. Яскравість елементів при розгортці виражається як функція часу clip_image002, отже і відеосигнал можна виразити так само:

clip_image004 або clip_image006

Рівень відеосигналу, який відповідає мінімальному значенню яскравості зображення що передається, називається рівнем чорного, а рівень, що відповідає максимальному значенню яскравості, — рівнем білого. Між цими рівнями знаходяться всі інші значення відеосигналу, що відповідають проміжним значенням яскравості. Світло за своєю природою є унікальним, так як яскравість не може бути від’ємною величиною.

Сигнал зображення а (рис. 1.7) передається лише під час прямого ходу розгортки. Щоб зворотні ходи розгорток не було видно на зображенні, необхідно яскравість в цей час зробити мінімальною. Для цього в відеосигнал під час зворотного ходу рядкової і кадрової розгорток вводяться спеціальні рядкові і кадрові гасячи імпульси б, тривалість яких відповідає тривалостям зворотних ходів, а рівень нижче рівня чорного. За формою кадрові і рядкові імпульси аналогічні і відрізняться лише за тривалістю і частотою.

Для забезпечення синхронності і синфазності прийомної і передаючої розгорток зображення, передаються спеціальні рядкові і кадрові синхронізуючі імпульси в, що розміщуються в так званій області “чорніше чорного”. За нульовий або опорний рівень в повному відеосигналі (сигнал зображення, гасячі і синхронізуючі імпульси) приймається верхній рівень гасячих імпульсів.

clip_image008

Рис 1.7

Спектр частот відеосигналу f необхідно знати для визначення необхідної смуги пропускання каналу зв’язку, по якому передається зображення. Він визначається як різниця між верхньою та нижньою граничними частотами відеосигналу:

clip_image010.

Нижня гранична частота відеосигналу буде відповідати зображенню, що має мінімальну кількість змін яскравості, тобто це нерухоме зображення, яке складається з двох частин різної яскравості і має горизонтальну границю поділу.

При розгортці такого зображення сигнал зображення, маючи період, що дорівнює періоду кадрової розгортки, тому нижня границя частоти відеосигналу буде дорівнювати частоті кадрової розгортки:

EMBED Equation.3 .

Якщо зображення має максимально можливу кількість деталей, яка дорівнює кількості елементів розкладу N, то найменша деталь зображення відповідає величині елемента, вертикальний розмір якого – а визначається рядковою структурою растра і дорівнює відношенню висоти кадру h до числа рядків в кадрі z:

EMBED Equation.3 .

Вважаючи елемент квадратом, можна визначити загальну кількість елементів в кадрі.

Кількість елементів в вертикальному напрямку кадру дорівнює кількості рядків z, а в горизонтальному – kz. Звідси:

EMBED Equation.3 . (1.6)

При розгортці зображення утворюється сигнал зображення у вигляді прямокутних імпульсів з періодом, що відповідає тривалості передачі двох елементів зображення — EMBED Equation.3 . Частота цього сигналу визначається як

clip_image012.

Так як два елементи зображення складають один період сигналу, то при N елементах в кадрі, число періодів сигналу буде N/2, а при передачі n кадрів в секунду частота сигналу буде

clip_image014 або clip_image016.

Цю частоту і приймають за верхню граничну частоту

clip_image018. (1.7)

Оскільки верхня гранична частота відеосигналу fВ (рис. 1.8) значно вище нижньої граничної частоти fН, то смуга відеосигналу (спектр частот відеосигналу) визначається верхньою граничною частотою clip_image020.

clip_image022

Рис 1.8

Окрім частот, що включаються в спектр відеосигналу і визначають зображення, яке передається, відеосигнал містить низькі частоти 1-3 Гц, це частоти зміни середньої яскравості (фону) зображення.

Формула (1.7) виведена виходячи з номінального числа елементів в кадрі, без урахування втрат на зворотний хід рядкової і кадрової розгорток.

Вплив рядкової розгортки виявляється в скороченні часу прямого ходу в (1-βp) разів:

clip_image024,

тому верхня гранична частота збільшується і визначається як

clip_image026. (1.8)

Оставьте комментарий к статье