Geum.ru

Міністерство Освіти І Науки України Національний університет “Львівська політехніка”

Вид материалаКонспект

Содержание


5.5 Аналогове відео
5.6 Способи відтворення відеосигналу
5.7 Представлення телевізійного сигналу
Подобный материал:
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   29

5.5 Аналогове відео


Відео - це послідовність зображень у вигляді електричних сигналів, яка може бути перетворена в послідовність кадрів на екрані дисплея для неперервного і плавного руху об’єктів. Відеосигнал - це електричний сигнал, який являє собою телевізійне зображення. Формується за допомогою відео або телекамери.

Аналогове відео - це історично перший метод передачі відеосигнала. Одним з перших відеоформатів на його основі став композитний відеосигнал. Композитне аналогове відео комбінує всі відеокомпоненти (яскравість, колір, синхронізацію) в один сигнал. Якість такого відео невисока. В результаті отримується неточна передача кольору, недостатньо “чиста” картинка та інші фактори втрати якості. На зміну композитному відео швидко прийшло компонентне відео, в якому різні відеокомпоненти представлені як незалежні сигнали. Подальший розвиток цього формату привело до появи різних його варіацій (S-Video та ін.).

Головний недолік аналогового відео - при копіюванні дубль завжди поступається за якістю оригіналу.

5.6 Способи відтворення відеосигналу


Для отримання рухомого відео кожну секунду необхідно просканувати декілька кадрів. В
телевізорі кадри змінюються із швидкістю 25 кадрів в секунду. Окреме зображення складається з
рядків сканування, які відтворюються на екрані. Існують 2 основних способи відтворення відеосигналу:
  1. Кадровий, неперемішаний, прогресивний, non-interlaced - рядки відтворюються підряд
    один за одним. Кожний з рядків є електричним сигналом. Сигнали сусідніх рядків відокремлені горизонтальним синхроімпульсом. Зображення сцени формується покадрово послідовно, де кожний кадр відокремлюється від сусіднього вертикальним синхроімпульсом.



  1. При перемішаному форматі (interlaced) кожний кадр складається з двох полів, перше з яких
    містить всі непарні рядки, а друге - всі парні рядки. Сусідні поля відокремлюються
    вертикальним синхроімпульсом. Такий формат використовується в телебаченні.



5.7 Представлення телевізійного сигналу


В аналоговій техниці використовується наступна схема кодування кольорів:
  • сигнал яскравості Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B;
  • різницевий сигнал U = R - Y;
  • різницевий сигнал V = B - Y.

Було встановлено, що зорова система людини менш чутлива до кольорових просторових змін, ніж до яскравісних. І без явної втрати якості кількість кольорових відліків в кожному рядку можна зменшити вдвічі. Саме таке представлення, яке позначається як 4:2:2 (Y:U:V), використовується в телебаченні.

Сигнал Y співпадає з формованими в системах чорно-білого телебачення сигналами яскравості. Сигнали U і V підмішуються до сигналу Y. Таким чином, телевізійний відеосигнал є комбінацією різних компонент: яскравості, кольору, синхроімпульсів в одному сигналі. Таке об’єднання отримало назву композитного аналогового сигналу.

В приймачі проходить зворотній процес декодування:

R = Y + U,

B = Y + V,

G = Y - 0.509U - 0.194V.

Для покращення якості зображення замість композитного аналогового відеосигналу використовується компонентний відеосигнал, який складається з двох окремих компонентних відеосигналів Y/C: Y - сигнал яскравості та синхроімпульсів, C - кольорова складова. Такий сигнал використовується в апаратурі класу S-VHS (Super Video Home System).

Наступним кроком до підвищення якості є перехід до компонентного сигналу YUV. Це відеосигнал, що складається з трьох незалежних компонент: Y - інформація про яскравість і синхроімпульси, U і V - кольорорізнісні сигнали. При такому кодуванні вдається досягнути професійної якості зображення.

5.8 Відеостандарти


Відеостандарт - це метод представлення кольорового телезображення у вигляді відеосигналу для його передачі по телевізійних каналах зв’язку. В стандарт входять опис формату відеосигналу, кількість кадрів в секунду, спосіб кодування передачі кольорового зображення.

Існують 3 основних стандарти кольорового телебачення:

1. NTSC (National Television Standards Committee) - використовується в США, Японії та

багатьох інших країнах.

2. PAL (Phase Alternate Line) - використовується в Великобританії, Європі, Австралії та

Південній Африці;

3. SECAM (Sequential Color Memory) - використовується у Франції, Росії, Україні та інших

країнах;

Стандарт NTSC визначає метод кодування інформації в електронний сигнал, який створює

телевізійне зображення. Згідно цього стандарту кожний відеокадр складається з 525

горизонтальних рядків екрану, по яких кожну 1/30 секунди проходить електронний промінь.

Швидкість проходження проміня настільки велика, що складається зорове враження стабільного

зображення. При створенні кадру електронний промінь фактично робить два проходи по всьому

екрану - перемішаний (interlaced) формат. Після кожного проходу (60 Гц) на екрані створюється

поле.

В даний час розробляються нові різновиди стандарту NTSC “Super NTSC” і “16Ч9”. Це

проміжні стандарти на шляху до стандарту телебачення високої чіткості (High Definition

Television), в якому використовується коефіцієнт відносної зміни вертикального і горизонтального масштабу зображення, рівний 16:9, а не 4:3, і число рядків, що вдвічі перевищує число рядків на звичайному екрані.

Система PAL являє собою метод додавання кольору до телевізійного сигналу чорного і білого кольору, який створює на екрані 625 рядків з частотою 25 кадрів в секунду. Аналогічно системі NTSC застосовується перемішаний (interlaced) формат, причому кожне поле створюється за 1/50 секунди, тобто з частотою 50 Гц.

В системі SECAM передбачено 625 рядків і частота кадрів 50 Гц, але вона принципово відрізняється від систем NTSC і PAL - він використовує частотну модуляцію, на відміну від останніх, що використовують амплітудну модуляцію.

Телебачення високої чіткості (High Definition Television, HDTV) має стати наступним кроком розвитку телебачення. Цей стандарт забезпечує 1200 рядків розділення і коефіцієнт відносної зміни по вертикалі і горизонталі 16:9. Існують три конкуруючі між собою стандарти HDTV: один розроблений в Японії, інший в Європі (обидва в форматах аналогового телебачення), і третій, в цифровому форматі - в США.

UHDV (Ultra Hight Deinition Video) – прототип відео системи, розроблений в Японії, що дозволяє відтворити картину із чіткітю, яка наближається до чіткості, яку ще може може сприйняти око людини.

UHDV формує зображення дозволяючи широкоформатність, якого у 16 разів перевищує дозволяючу спроможність самих досконалих стандартів передавання широкоформатних відеосигналів. Спец камера із автомобіля що рухається на великій швидкості записала відео ролик, для демонстрації якого використали екран 3х4 м. Відчуття при перегляді були настільки реальними, що викликали приступ морської хвороби у декількох глядачів. Зараз UHDV знаходиться на початковій стадії впровадження… (Chip 12.2003 ст 54.)
  1. Американська федеральна комісія по зв’язку зобов’язала всі канали до 2006 р. на цифрову передачу у цьому форматі (Росія – до 2010).
    1. цифрова технологія дозволяє передавати на тих же частотах 6-10 каналів, на відміну від аналогового, який передає тільки 1. Цифрове телебачення працює без спотворення, проте воно платне.

б) приймачі ТВЧ (телебачення високої чіткості) поки що коштують дорого в сер. 1200$.

в) зображення ТВЧ не може бути належно оціненим на екранах менших за (27,6”).
  1. Київський оператор кабельного телебачення компанія «Воля кбель» вже з 2002 подає своїм клієнтам цифрове телебачення.

P.S. Для прийому цифрового сигналу сучасними телевізорами необхідно додатково встановити декор.


Параметри основних відео стандартів наведено в таблиці 5.1:



Таблиця 5.1: Параметри основних відеостандартів.