АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ и СВЯЗИ
Некоммерческое Акционерное общество
Кафедра радиотехники
Телевидение
Методические указания
к выполнению курсовой работы
для студентов всех форм обучения специальности
050719-Радиотехника, электроника и телекоммуникации
Алматы 2008
СОСТАВИТЕЛЬ: Т.А.Урусова Радиовещание, электроакустика, запись сигналов звука и изображения. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения специальности 050719- Радиотехника, электроника и телекоммуникации. — Алматы: АИЭС, 2008. - 19 с.
Методические указания содержат рекомендации по выбору и расчету акустического оформления головки динамической, а также описание различных цифровых способов кодирования звука. В них приведены описания открытого и закрытого акустического оформления ГД, а также рекомендуемая методика расчета.
Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальности РЭТ
Ил. 16 , библиогр. — 2 назв.
Рецензент: доцент кафедры ТКС Е.В. Ползик
1Задание к курсовой работе:
1.1 Рассчитать амплитуды аналоговых сигналов яркости и цветности, при передаче элементов определенной (вариантом задания) цветности. Нарисовать матрицу на девяти сопротивлениях для формирования EY и ER-Y; EВ-У сигналов, рассчитать коэффициенты матрицирования.
1.2 Перевести рассчитанные амплитуды сигналов яркости и цветности в цифровую форму, согласно Рекомендации ITU 601;
1.3 Построить графики изменения этих сигналов во времени в строчном периоде для тестового изображения «градационный клин» и отметить рассчитанные значения амплитуд сигналов.
1.4 Отметить на цветовом треугольнике (внутри локуса) точку, с заданными вариантом, координатами.
1.5 Ответить на теоретический вопрос
Методические указания к расчету курсовой работы
Номер варианта выбирается по последним двум цифрам зачетной книжки.
Т а б л и ц а 1.1
|
Варианты
|
сигналы |
цвета |
||||
|
01 |
26 |
51 |
76 |
ER-Y; EВ-Y
|
Желтый, голубой |
|
|
02 |
27 |
52 |
77 |
E Y ;ER-Y
|
Пурпурный, желтый |
|
|
03 |
28 |
53 |
78 |
EВ-Y;E Y
|
Голубой, пурпурный |
|
|
04 |
29 |
54 |
79 |
ER-Y; EВ-Y
|
Зеленый, желтый |
|
|
05 |
30 |
55 |
80 |
E Y ;ER-Y
|
Красный, голубой |
|
|
06 |
31 |
56 |
81 |
EВ-Y;E Y
|
Желтый, белый |
|
|
07 |
32 |
57 |
82 |
ER-Y; EВ-Y
|
Голубой, пурпурный |
|
|
08 |
33 |
58 |
83 |
E Y; ER-Y
|
Пурпурный, красный |
|
|
09 |
34 |
59 |
84 |
EВ-Y;E Y
|
Синий, голубой |
|
|
|
35 |
60 |
85 |
ER-Y; EВ-Y
|
Желтый, пурпурный
|
|
|
11 |
36 |
61 |
86 |
E Y ;ER-Y
|
Голубой, зеленый |
|
|
12 |
37 |
62 |
87 |
EВ-Y;E Y
|
Пурпурный, черный |
|
|
13 |
38 |
63 |
88 |
ER-Y;EВ-Y
|
Голубой, белый |
|
|
14 |
39 |
64 |
89 |
E Y ;ER-Y
|
Желтый, голубой |
|
|
15 |
40 |
65 |
90 |
ER-Y; EВ-Y
|
Зеленый, пурпурный |
|
|
16 |
41 |
66 |
91 |
E Y ;ER-Y
|
Синий, пурпурный |
|
|
17 |
42 |
67 |
92 |
EВ-Y;E Y
|
Желтый, белый |
|
|
18 |
43 |
68 |
93 |
ER-Y; EВ-Y
|
Пурпурный, голубой
|
|
|
19 |
44 |
69 |
94 |
E Y ;ER-Y
|
Зеленый, голубой
|
|
|
20 |
45 |
70 |
95 |
EВ-Y;E Y
|
Белый, желтый |
|
|
21 |
46 |
71 |
96 |
ER-Y; EВ-Y
|
Голубой, красный |
|
|
22 |
47 |
72 |
97 |
E Y ;ER-Y
|
Черный, пурпурный |
|
|
23 |
48 |
73 |
98 |
EВ-Y;E Y
|
Синий, голубой |
|
|
24 |
49 |
74 |
99 |
ER-Y;EВ-Y
|
Желтый, синий |
|
|
25 |
50 |
75 |
100 |
ER-Y; EВ-Y
|
Желтый, голубой |
|
Система цветного телевидения SECAM (Sequence de Coleurs Avec Memoire -франц.)- поочередность цветов с памятью
Принципы построения системы SECAM. Возможность поочередной передачи цветовых сигналов основана на особенности зрения воспринимать цвет в полосе до 1,5 МГц. Т. к. min по размеру детали передаются на fв = 6 МГц (ЕY), то окрашенные детали имеют размер по строке 6МГц/1,5 МГц = 4 раза > min ч/б деталей.
На выходе цветной ТВ-камеры - сигналы ЕR, ЕG и ЕB , из них с помощью кодирующей матрицы формируются сигналы ЕY, Е R—Y и Е B-Y.Они формируются непрерывно, т.е. существуют одновременно.
Сигнал ЕY передается непрерывно, а ЕR—Y и ЕB—Y – поочередно (рисунок 1.1): половина строк в цветовом сигнале компонента ЕR—Y, половина — ЕB—Y . Для сигналов цветности в кадре вдвое меньше строк, что увеличивает размеры окрашенных деталей по вертикали.
Но общая четкость по вертикали сохранится, т.к. сигнал ЕY передается в полном спектре.
Рисунок 1.1 – Поочередная система передачи сигналов цветности.
На модуляторы кинескопа необходимо подавать одновременно три сигнала Е R—Y, Е B—Y и Е G—Y. Для получения непрерывной последовательности ЕR—Y и ЕB—Y и формирования в матрице ЕG—Y в приемнике, используется ячейка памяти — линия задержки на одну строку tз = Тстр = 64 мкс. При воспроизведении цветного изображения каждый сигнал цветности используется дважды: один раз - со входа ЛЗ, другой — с выхода.
 |
Вх. Вых.
 |
Рисунок 1.2 – Линия задержки
Сигналы цветности на вх и вых ЛЗ разные, т.о всегда имеются одновременно оба сигнала цветности.
Предполагается, что в пропущенных строках цветовой сигнал почти не отличается от сигнала соседних строк.
Рисунок 1.3. – Структурная схема передающей части в системе SECAM
В телевизоре из принятого ПЦТВС формируются цветоразностные сигналы ЕR—Y, ЕB—Y и ЕG—Y. В полном сигнале - информация о яркости, цветности, передаваемых на поднесущей - на выходе видеоусилителя.
С выхода детекторов сигналы поступают на матрицу, формирующую третий цветоразностный сигнал ЕG—Y. Для управления ЭК прямоугольные импульсы. Полный цикл коммутации - t = 2строки (fи = fстр/2)
Для синхронизации электронного коммутатора необходимо, чтобы переключение коммутатора (ЭК) соответствовало очередности цветоразностных сигналов.
Для этого ЭК в телевизоре должен работать синфазно с ЭК кодирующего устройства, поэтому в приемник дополнительно передается сигнал цветовой синхронизации.
Синхронизация генераторов строчной и кадровой разверток в цветном телевизоре происходит с помощью строчных и кадровых синхроимпульсов. Цветоразностные сигнала преобразуются в сигналы ДR, ДB,согласно формулам:
и подвергаются гаммакоррекции. Коэффициенты kR = -1,9 и
kB = 1,5 улучшают совместимость и повышают помехоустойчивость системы.
Рисунок 1.3. – Структурная схема приемной части в системе SECAM
Значения сигналов изменяются в пределах: Е`R—Y от – 0,7 до + 0,7,
Е`B—Y от – 0,89 до + 0,89.
Если сигналы Е`R—Y и Е`B—Y подать на ЧМ, то девиация частоты при передаче Е`B—Y будет больше, чем при Е`R—Y. Общая полоса частот модулированного сигнала цветности будет определяться ЕB—Y. Е`R—Y , имеющий меньшие экстремальные значения, займет меньшую полосу, что ухудшит помехоустойчивость канала R—Y, поэтому , чтобы уровнять условия передачи цветоразностных сигналов вводятся коэффициенты kR и kB .
Д`R /Д`B = 1,9 ЕR—Y / 1,5 ЕR—Y = (1,9´ 0,7) / (1,5 ´ 0,89) = 1.
В Е`R—Y преобладают положительные значения, а в Е`B—Y — отрицательные. Изменение полярности Е`R—Y - преобладание отрицательная девиация частоты - уменьшение частоты поднесущей - уменьшение заметности искажений цветности ,возникающих при ограничении ВБП сигнала цветности. При сложении Д`R и Д`B с ЕY размах цветовой поднесущей составляет 25% от размаха сигнала яркости, что обеспечивает: малую заметность помехи на экране ч/б приемника.
В ранних вариантах SECAM цветоразностные сигналы по очереди модулировали общую поднесущую частоту.
В стандартизированном варианте принято передавать сигналы Д`R и Д`B на двух разных поднесущих
f0R=282fст =4406,25±2 кГц,
f0B=272fстр=4250,00±2 кГц
где fстр = 15625Гц — частота строчной развертки
Рисунок 1.4 –Структура спектра ПЦТВС.
Критерии выбора поднесущих частот
1. fп = (2n + 1) fz/2
2. Максимально высокая частота
3. Должна на полосу сигнала цветности отстоять от fmах спектра Ey
4. По законам модуляции fmax сигнала цветности < fп/2
Рисунок 1.5 –Спектр ПЦТВС в системе SECAM.
Рисунок 1.6 –Формирование сигналов в системе SECAM.
1.1 Расчет аналогового сигнала яркости
Ey = 0,3 Еr + 0,59Eg + 0.11 Eв.
Рисунок 1.7 Графики изменения сигналов яркости и цветности во времени в строчном периоде для тестового изображения «градационный клин»
Рисунок 1.8 – Структурная схема кодирующей матрицы
1.2 Аналого-цифровое преобразование (АЦП) сигнала яркости.
Формула, для пересчета амплитуды аналогового сигнала яркости в цифровой:
Y=219Е’у+16
где Е'у — аналоговый сигнал яркости, меняющийся от 0... 1В;
Y- цифровой сигнал яркости, меняющийся от 16 до 235.
У цветоразностных сигналов резервные зоны по 16 уровней квантования сверху и снизу. На АЦП поступают компрессированные цветоразностные сигналы, формируемые
Есr = 0,713E’R-Y, Есв = 0,564E’ В-Y.
Есr и Есв изменяются от -0,5 ... 0,5 В.
АЦП цветоразностных сигналов
CR = 224E'CR+128=159,712 Е’R-y +128 = 160 Е’R-y +128,
Св = 224Е'СВ +128 = 126,336 Е'В-Y +128=126 Е'В-Y +128.
128-й уровень квантования соответствует нулевому значению цветоразностных сигналов.
Рекомендация ITU 601 :
п -количество разрядов квантования ;
п = 8, что дает 256
уровней квантования - Nкв = 28
;
уровень черного Ey - 16 - й уровень квантования;
уровень белого - 235-й уровень квантования;
уровней квантования - 16 снизу и 20 сверху;
резервные зоны на случай выхода значений аналогового сигнала яркости за пределы номинального диапазона;
на 0-м и 255-м уровнях квантования - сигналы синхронизации.
1.3 Графики изменения сигналов яркости и цветности.
Изменения этих сигналов во времени в строчном периоде для тестового изображения «градационный клин» приведены на рисунке 1.7 .
В пояснительной записке к курсовой работе необходимо привести графическое построение этих сигналов, отметив на них рассчитываемые по варианту цвета.
1.4 Координаты точки внутри цветового треугольника.
Цветовой треугольник внутри локуса приведен на рисунке 1.9.
Координаты точки определяются по варианту в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки, по таблице 1.2. Полученный оттенок цветности точки с заданными координатами необходимо разложить на составляющие основных цветов R,G,B.
Т а б л и ц а 1.2
|
Вариант |
х |
у |
|
0. |
0,2 |
0,15 |
|
1. |
0,3 |
0,4 |
|
2. |
0,3 |
0,4 |
|
3. |
0.4 |
0,3 |
|
4. |
0.3 |
0.3 |
|
5. |
0,5 |
0,35 |
|
6. |
0,25 |
0,25 |
|
7. |
0,4 |
0.3 |
|
8. |
0,35 |
0,4 |
|
9. |
0,55 |
0,3 |
Рисунок 1.9 Цветовой треугольник внутри локуса
1.5 Теоретический вопрос в соответствии с вариантом.
Вариант задания выбирается по последней цифре номера зачетной книжки.
1 Назначение отдельных составляющих ПТВС. К каким
последствиям может привести изменение соотношений различных составляющих ПТВС?
2 Какие искажения ТВ-изображения возникают в приемнике, если в нем не
восстанавливается постоянная составляющая сигнала?
3 Как изменится четкость
ТВ-изображения в вертикальном направлении при изменении длительности КГИ
(времени обратного хода кадровой развертки)?
4 Поясните, каким образом по тракту передачи ТВ-сигнала, состоящему из
усилителей переменного тока, передается постоянная составляющая,
пропорциональная средней яркости изображения?
5 Почему ТВ-сигнал при построчном принципе
формирования растра является избыточным?
6 Принцип компенсации фазовых искажений в системе PAL.
7 Преимущества в качестве изображения телевизоров со 100 Гц
разверткой.
8 Область применения построчного, чересстрочного и с кратностью деления
на “3” принципа формирования растра.
9 Как изменится четкость
ТВ-изображения в горизонтальном направлении при изменении длительности СГИ
(времени обратного хода строчной развертки)?
10 Почему длительность кадровых и строчных синхроимпульсов (КСИ и ССИ)
выбрана существенно различной?
Содержание
|
1 Задание к курсовой работе |
3
|
|
1.1 Расчет аналогового сигнала яркости |
10 |
|
1.2 Аналого-цифровое преобразование (АЦП) сигнала яркости |
11 |
|
1.3 Графики изменения сигналов яркости и цветности. |
12 |
|
1.4 Координаты точки внутри цветового треугольника |
12 |
|
1.5 Теоретический вопрос в соответствии с вариантом 14 Список литературы 15 |
|
Список литературы
1.Основы цифрового телевидения. А.В. Смирнов. –М.: Горячая линия – Телеком, 2001.
2. Телевидение./Под ред.В.Е. Джакония – М: Радио и связь, 2000.
3. Цифровое телевидение./ Под ред. Мамаев Н.С. - М.: Горячая линия – Телеком, 2001.