М.П. Буль. Методические указания и

МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ»
Кафедра видеотехники
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
Методические указания иконтрольная работа
для студентовзаочного отделения
специальности 210312 «Аудиовизуальная техника»,
направления 210300 «Радиотехника»
Санкт-Петербург
2012
Составители:
Рецензент:
А.В. Белозерцев, М.П. Буль
профессор кафедры ЭТиТЭ СПбГУКиТ А.В. Кривошейкин
Рекомендовано к изданию в качестве методических указаний кафедрой
видеотехникифакультета технологий кино и телевидения СПбГУКиТ.
Протокол № 3 от 15 октября 2012
Рекомендовано к изданию в качестве методических указаний
методическим советом факультета технологий кино и телевидения
СПбГУКиТ.
Протокол № 3 от 24 октября 2012
©Санкт-петербургский университет кино и телевидения, 2012
3
СОДЕРЖАНИЕ
стр
Цели и задачи дисциплины
4
Содержание дисциплины и вопросы для самопроверки
5
Темы лабораторных занятий
13
Литература
14
Контрольныезадания
15
Методические указания к контрольной работе
44
4
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины «Телевидение» состоит в изучении основ
телевидения и принципов построения телевизионных и кинотелевизионных
устройств и систем.
Для изучения данной дисциплины необходимы знания по следующим
курсам: «Электроника», «Основы теории цепей», «Цифровые устройства и
микропроцессоры», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Основы записи и
воспроизведения информации», «Цифровая обработка аудиовизуальных
сигналов».
Курс состоит из лекционных, лабораторных и самостоятельных
занятий. В лекционный цикл включены обзорные лекции, в которых
излагаются ключевые разделы курса. Цикл лабораторных работ выполняется
в лаборатории телевидения и видеотехники и знакомит студентов с
телевизионной аппаратурой, измерительными приборами. В процессе
самостоятельной подготовки студенты выполняют контрольную работу.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
5
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И ВОПРОСЫ
ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
РАЗДЕЛ І. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ
Тема 1. Психофизические основы восприятия ТВ изображений.
Параметры ТВ изображения. Восприятие световых сигналов. Восприятие
яркости, контраста и цветности изображения. Восприятие мелькающих
изображений. Частота вертикальной развертки. Разрешающая способность
глаза. Число строк разложения, число элементов в строке, число элементов в
кадре.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое «зрительный анализатор»?
2. Назовите основные параметры ТВ изображения.
3. В чем отличие кривых относительной видности для дневных и
сумеречных условий наблюдения?
4. Какова цветовая температура у источника белого цвета в телевидении?
5. Что такое абсолютный контраст?
6. Назовите приблизительное число различимых градаций яркости в ТВ
изображении при отсутствии внешней засветки.
7. Что такое «критическая частота мельканий»?
8. Сформулируйте закон Тальбота?
9. Сформулируйте закон Вебера-Фехнера?
10. Чему равен разрешаемый угол в области острого зрения и какому числу
активных строк в кадре он соответствует?
Тема 2. Телевизионные сигналы и методы их передачи. Обобщенная
схема ТВ системы. Построчная развертка. Видеосигнал, особенности ТВ
сигнала. Образование видеосигнала от резких границ и мелких деталей
объекта. Структура спектра видеосигнала. Чересстрочная развертка.
Принципы синхронизации. Синхрогенератор. Разделение синхроимпульсов.
Вопросы для самопроверки
1. Какие параметры свойственны ТВ системе, но не свойственны
оптической?
2. Из каких элементов состоит ТВ система?
3. Что такое телевизионная развертка?
6
4.
5.
6.
7.
8.
Чем видеосигнал отличается от звукового?
Что такое формат ТВ изображения?
Какую полосу частот занимает ТВ сигнал в эфире?
Каковы частоты строк, полей и кадров в современном ТВ?
Почему в вещательном телевидении используется чересстрочное
разложение?
9. Как производится выделение сигнала синхронизации приемника
(синхросмеси) из полного ТВ сигнала и разделение строчной и
кадровой синхронизации?
10. Почему уравнивающие импульсы не равны по длительности строчным
синхроимпульсам?
11. Почему уравнивающие и врезки следуют с удвоенной частотой строк
2 ?
12. Как связаны скорость горизонтального разложения и ширина спектра
видеосигнала?
13. Что такое коэффициент Келла?
РАЗДЕЛ IІ. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ
ВЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
ИЗОБРАЖЕНИЙ
Тема 3. Основные характеристики преобразователей оптического
изображения в электрический сигнал. Классификация фотоэлектрических
преобразователей.
Твердотельные
телевизионные
фотоэлектрические
преобразователи:механизм накопления и переноса заряда в приборах с
зарядовой связью (ПЗС), преобразование зарядовых пакетов в
выходнойсигнал. Матричные ПЗС с кадровым переносом, со строчным
переносом и со строчно-кадровым переносом.
1.
2.
3.
4.
Вопросы для самопроверки
Что такое апертурная характеристика преобразователя свет-сигнал?
В чем заключается принцип накопления световой энергии в виде
электрических зарядов?
Какие частицы являются носителями заряда в ПЗС?
Что является основой ПЗС?
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
7
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
5. Что такое неэффективность переноса заряда в ПЗС, на какой
характеристике прибора она сказывается?
6. Каков механизм считывания накопленных зарядов, осуществляемый в
линейных и матричных ПЗС?
7. Чем отличаются ПЗС с кадровым переносом от ПЗС со строчным и
строчно-кадровым переносами?
8. Чем ограничен диапазон освещенностей, в пределах которого световая
характеристика ПЗС является линейной?
9. Как осуществляется получение сигналов цветоделенных изображений в
матричных ПЗС?
10. Какова структура мозаичных светофильтров в матричных ПЗС?
11. Что обеспечивает светоделительная система передающей камеры?
Тема 4.Передача информации о цвете в телевидении.
цветного телевидения PAL. Система цветного телевидения
Матричные преобразования цветоделенных и цветоразностных
Кодирование и коррекция сигналов цветности. Декодирование
информации в ТВ приемниках. Сигнал цветовой синхронизации.
Система
SECAM.
сигналов.
цветовой
Вопросы для самопроверки
1. Как взаимосвязаны энергетические и фотометрические величины
светового излучения?
2. Взаимосвязь физических характеристик излучения и субъективных
цветовых ощущений.
3. Что такое удельные координаты цвета? Что такое кривые смешения?
4. Что такое цветовое тело? Что такое конус реальных цветов?
5. Что такое диаграмма цветности? Что такое локус спектральных цветов?
6. Каким длинам световых волн соответствуют (приблизительно)
основные цвета в вещательной системе цветного ТВ?
7. Почему по каналу связи не передают непосредственно сигналы
основных цветов?
8. Что такое цветоразностные сигналы?
9. Почему для передачи сигналов цветности выбраны сигналы красного и
синего цветов?
10. Каким колориметрическим уравнением связаны сигналы яркости и
основных цветов?
8
11. Из каких соображений выбраны значения частот цветовых поднесущих
в системах PAL и SECAM?
12. Преимущества и недостатки метода балансной квадратурной
модуляции цветовой поднесущей (по сравнению с частотной
модуляцией).
13. С какой целью в системе SECAMвведены низкочастотные и
высокочастотные предыскажения?
14. Как осуществляется цветовая синхронизация в системах PAL и
SECAM?
15. Почему невозможно непосредственное микширование полных
цветовых сигналов системы SECAM?
Тема 5. Воспроизведение цветных телевизионных изображений.
Принцип пространственного смешения цветов. Трехлучевой масочный
кинескоп. Плоские экраны на основе жидкокристаллических матриц.
Плазменные панели.
Вопросы для самопроверки
1. Как связаны параметры изображения на экране видеомонитора и
параметры самого монитора?
2. Как устроен экран цветного кинескопа?
3. Какой вид имеет модуляционная характеристика кинескопа и как
осуществляется ее коррекция?
4. Каким образом осуществляется селекция цвета в цветном кинескопе?
5. От чего зависит четкость ТВ изображения по горизонтали и по
вертикали?
6. Чем определяется цветовой охват в воспроизведенном ТВ
изображении?
7. Что такое опорный (равносигнальный) белый цвет?
8. Чему равно значение цветовой температуры опорного белого цвета для
отечественного (и европейского) телевидения?
9. От чего зависят координатные искажения изображения на ТВ экране?
10. Как производится оценка разрешающей способности воспроизводящих
устройств?
11. Каково устройство элемента жидкокристаллической матрицы (ЖКМ)?
12. В чем заключаются оптические свойства жидких кристаллов (ЖК)?
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
9
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
13. Каково устройство RGB-ячейки плазменной панели?
РАЗДЕЛ ІII. ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ
Тема 6.Структура цифровой телевизионной системы. Аналогоцифровое преобразование ТВ сигнала. Ошибки дискретизации. Цифровое
представление компонентных и композитных видеосигналов. Форматы
цифрового представления компонентных видеосигналов (структура
дискретизации).
Вопросы для самопроверки
1. Какому условию должен удовлетворять выбор частоты дискретизации?
Какие искажения могут возникнуть в восстановленном сигнале при
несоблюдении этого условия?
2. Что такое квантование? Чем определяется качество квантованного
изображения?
3. Что определяет формат цифрового представления компонентного
видеосигнала?
4. Как рассчитать скорость цифрового потока при передаче компонентных
сигналов телевидения?
5. Чему равны частоты дискретизации яркостного и цветоразностных
сигналов в формате 4:2:0?
6. Из каких соображений в качестве «единичной» была выбрана частота
равная 3,375 МГц?
7. Дайте
сравнительные
характеристики
форматов
цифрового
представления компонентных видеосигналов 4:4:4, 4:2:2 и 4:2:0. В чем
преимущества и недостатки каждого из форматов?
8. Сколько уровней занимают яркостной и цветоразностные сигналы при
10-разрядном представлении?
9. Для чего резервируются уровни квантования 3…64 и 940…1021?
10. Сколько отсчетов яркостного и цветоразностных сигналов приходится
на активную часть цифровой строки?
11. На какую величину смещено начало цифровой строки относительно
аналоговой?
12. Какова структура расположения отсчетов цифровых видеосигналов
формата 4:2:2 и 4:2:0?
10
13. Как выбирается частота дискретизации при цифровом представлении
композитного сигнала?
14. Сколько отсчетов содержит телевизионная строка цифрового
композитного сигнала PAL?
15. Чем обусловлено неравенство интервалов цифровой и аналоговой
строки в композитном сигнале PAL?
16. Где в структуре передаваемых данных располагаются служебные слова
SAVиEAV? Для чего они предназначены? Какова структура этих слов?
Тема 7. Виды избыточности изображений и возможности ее
сокращения. Классификация методов видеокомпрессии. Дифференциальная
импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ). Сокращение избыточности
изображений с использованиемдискретного косинусного преобразования
(ДКП). Особенности видеокомпрессии по стандарту MPEG-2. Пакетирование
и передача данных в стандарте MPEG-2.
Вопросы для самопроверки
1. Какие существуют виды избыточности ТВ изображений?
2. В чем заключается цель внутрикадрового кодирования?
3. К блокам элементов какого размера применяется ДКП?
4. Как формируется матрица коэффициентов ДКП?
5. Какова цель квантования коэффициентов ДКП?
6. Какие искажения возникают при квантовании коэффициентов ДКП?
7. Для чего применяется зигзагоообразное сканирование матрицы?
8. Что такое энтропийное кодирование?
9. Что заменяет символ EOB(EndofBlock - конец блока) и какой кодовой
комбинацией он кодируется?
10. Каким образом обеспечивается фиксированная скорость потока данных
при передаче и распределении телевизионных программ?
11. В чем заключается цель межкадрового кодирования?
12. В чем заключается принцип ДИКМ с компенсацией движения?
13. Какие три типа изображений используются в стандарте MPEG-2?
14. Что называется группой изображений?
15. В чем заключается преимущество закрытых групп относительно
открытых?
16. Что такое профили и уровни MPEG-2?
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
11
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
17. Что такое элементарный поток MPEG-2? Как формируются его пакеты?
18. Что такое программный поток MPEG-2? Как формируются его пакеты?
19. Что такое транспортный поток MPEG-2? Как формируются его пакеты?
20. Почему размер транспортного пакета MPEG-2 гораздо меньше размера
программного пакета MPEG-2?
21. Перечислите типы таблиц с программной информацией определенные
системной спецификацией MPEG-2.
22. Что такое PID? Назначение.
Тема 8.Методы передачи данных в цифровом телевидении:
многопозиционные сигналы, модуляция QAM и QPSK, модуляция OFDM;
особенности модуляции COFDM.Система наземного цифрового ТВ вещания
DVB-T. Обработка данных и сигналов в системе DVB-T: рандомизация,
перемежение, помехозащищающее кодирование.
Вопросы для самопроверки
1. Как осуществляется согласование распределения энергии в спектре
электрического сигнала с характеристиками каналов связи?
2. Что влияет на искажение формы принятых импульсов?
3. Что такое удельная скорость передачи данных?
4. Какова будет удельная скорость передачи данных при использовании
двухпозиционных импульсов?
5. Как образуются многопозиционные сигналы?
6. Как можно перейти от векторного представления модулированного
колебания к диаграмме, на которой колебания представлены точками?
7. Что называется четырехпозиционной фазовой модуляцией (QPSK)?
8. В чем отличие модуляции OFDM от квадратурной модуляции?
9. Зачем в системе OFDM вводится защитный интервал?
10. От чего зависит величина защитного интервала? Как выбирается?
11. Зачем в системе DVB-T осуществляется расщепление потока данных?
12. Какова цель рандомизации данных?
13. Какие коды применяются в системах внешнего и внутреннего
кодирования данных? В чем их различие?
14. Назначение и принцип действия внешнего перемежения данных.
15. Из каких этапов внутреннее перемежение данных в системе DVB-T?
12
16. Для
чего
осуществляется
демультиплексирование
входного
последовательного потока битов на субпотоки?
17. На сколько субпотоков следует демультиплексировать входной поток
данных при использовании модуляции 64-QAM?
18. В пределах какой области данных выполняется процесс перемежения
битов?
19. Как образуется цифровой символ данных (символ OFDM)?
20. Как осуществляется формирование модуляционных символов?
21. Какие режимы модуляции предложены в системе DVB-T?
22. Каковы особенности модуляции COFDM?
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
13
ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Полный сигнал черно-белого телевидения.
Композитный сигнал системы SECAM.
Композитный сигнал системы PAL.
Телевизионные измерительные сигналы.
Цифровое представление видеосигнала.
Транспортный поток MPEG-2.
Оценка качества изображения MPEG-2.
Прием радиосигналов аналогового телевизионного вещания.
Изучение принципов воспроизведения и особенностей восприятия
цветных телевизионных изображений.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
14
ЛИТЕРАТУРА
1. Телевидение: Учебник для вузов // Под ред. В.Е. Джаконии. М.: Радио и
связь, 2004
2. Быков Р.Е. Основы телевидения и видеотехники: Учебник для вузов. –
М.: Горячая линия – Телеком, 2006.
3. Косарский Ю.С. Телевидение и видеотехника. Часть 1. Учебное
пособие.- СПб.: изд. СПбГУКиТ, 2004.
4. Косарский Ю.С. Телевидение и видеотехника. Часть 2. Учебное
пособие.- СПб.: изд. СПбГУКиТ, 2005.
5. Андронов В.Г., Гласман К.Ф., Михайлов В.А., Летуновский А.А.
Видеотехника: Учебное пособие. – СПб: Санкт-Петербургский
киновидеотехнический колледж, 1999.
6. Локшин Б.А. Цифровое вещание: от студии к телезрителю. – М.:
Компания САЙРУС СИСТЕМС, 2001.
7. Кривошеев М.И. Основы телевизионных измерений. М.: Радио и связь,
1989.
8. Зернов В.А. Цветоведение. М.: Книга, 1972. С. 106-132.
9. Гласман К.Ф. Цифровое представление телевизионного сигнала // 625:
научно-технический журнал. 1997. № 4 (электронный адрес www.625net.ru, в разделе «архив»).
10. Гласман К.Ф. Цифровые видеоинтерфейсы // 625: научно-технический
журнал. 1997. № 6.
11. Гласман К.Ф. Цифровая видеотехника: кодирование, обнаруживающее
и исправляющее ошибки // 625: научно-технический журнал. 1997. № 8.
С. 79-81.
12. Гласман К.Ф. Методы передачи данных в цифровом телевидении. Часть
1 // 625: научно-технический журнал. 1999 №5.
13. Гласман К.Ф. Методы передачи данных в цифровом телевидении. Часть
3.Стандарт цифрового наземного телевидения DVB-T. // 625: научнотехнический журнал. 1999 №9.
14. Гласман К.Ф.MPEG – это просто! // 625: научно-технический журнал.
2000. № 3.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
15
КОНТРОЛЬНЫЕЗАДАНИЯ
Программой предусматривается выполнение каждым студентом
одного из вариантов контрольной работы. Номер варианта определяется по
последним двум цифрам шифра из следующей таблицы:
№ варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Последние
две цифры
шифра
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
81
82
83
84
85
86
87
89
89
90
№ варианта
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Последние
две цифры
шифра
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
91
92
93
94
95
96
97
98
99
00
Задания 1 − 6 контрольной работы общие для всех вариантов, они
приведены в варианте 1.
Данные для выполнения заданий приведены в задание 2 каждого
варианта.
Задание 7 содержит теоретический вопрос.
Пояснения к заданиям 2 – 6 содержатся в методическом описании к
контрольной работе.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
16
Общие требования, предъявляемые к выполнению контрольной
работы:
1. На обложке тетради, в которой выполнена контрольная работа,
должны быть написаны: фамилия, имя и отчество студента, его
домашний адрес, номер учебного шифра и номер варианта.
2. Обязательными элементами контрольной работы являются
иллюстрации – рисунки, схемы, графики и т.д. Однако при
выполнении заданий нельзя ограничиваться только рисунками – в
обязательном порядке должна присутствовать текстовая часть
(объяснение назначения функциональных блоков и принципа
работы схемы, комментарии к графикам и т.п.).
3. Все рисунки выполняются от руки (или на компьютере в
графическом редакторе и затем распечатываются). Не допускается
использование
отксерокопированных,
отсканированных
из
литературы, скачанных из Интернета рисунков, графиков и схем.
4. Необходимо привести список использованной литературы.
5. В конце контрольной работы должна стоять подпись студента и
дата выполнения работы.
6. Если контрольная работа не зачтена, то все необходимые
исправления должны быть сделаны в той же тетради после подписи
рецензента (преподавателя). Нельзя вносить какие-либо
исправления в текст, графики или рисунки, уже
просмотренные рецензентом.
7. Во время сессии со студентом может быть проведено
собеседование по контрольной работе (на усмотрение
преподавателя).
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
17
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Вариант 1
Задание 1
Изобразить осциллограммы всех строк одного кадра упрощенного ТВ
сигнала при чересстрочной развертке, считая, что передается изображение
крупной черной буквы, вписанной в белую прямоугольную зону,
расположенную в центральной части серого кадра.
На рисунке 1 в качестве примера показан кадр с буквойД и фрагмент
осциллограммы полного монохромного ТВ сигнала, соответствующий
переходу от нечетного поля к четному.
Вам следует вписать в белую зону первую букву своей фамилии,
составив ее из целых квадратиков.
Под осциллограммой кадра полного ТВ сигнала изобразить графики
горизонтальной и вертикальной разверток, на которых показать периоды
строк (ТС ), полей (ТП ), кадров (ТК ), интервалы гасящих импульсов строк
(ТГИС ) и полей (ТГИП ), синхронизирующих импульсов строк (ТСИС ) и полей
(ТСИП ). Отдельно – колонкой привести значения всех этих величин в
соответствии со стандартом телевизионного вещания ГОСТ 7845-92.
Примечания:
1. Выполняя задание, следует помнить, что растр соответствует
только активным частям строк и активным строкам кадра. Гасящие
интервалы перекрывают по длительности интервалы электронного
пучка (обратного хода развертки), те t ГИС > tСОХ > tСИС и
t ГИП > t ПОХ > tСИП .
2. С целью упрощения рисунка кадра и осциллограммы следует
принять:
• число строк в кадре –11;
• наклон строк в кадре – отсутствует;
• длительность строчного гасящего импульса – 20% отТС ;
• длительность строчного синхроимпульса – 5…10% отТС ;
• длительность гасящего импульса поля – ТС (один строчный
период);
• длительность синхроимпульса поля – 20…30% отТС ;
• врезки и уравнивающие импульсы отсутствуют;
• величина синхроимпульсов – 30% от полного размаха
сигнала;
• уровень черного – совпадает с уровнем гашения;
• уровень серого – 50% от уровня белого.
18
3. Рисунки желательно выполнять на листе миллиметровой или
клетчатой бумаги, длину одного строчного периода не менее 25 мм.
4. Считать, что считывающий и воспроизводящий элементы в ТВ
системе представляют собой узкий вертикальный штрих с высотой,
равной высоте строки, что обеспечивает малую длительность
фронтов от вертикальных границ.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
19
Рис. 1
ТЕЛ
ЛЕВИДЕНИЕ
20
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R , EG , E B
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что в канале передачи красного цветоразностного сигнала –
/
обрыв, и E R −Y = 0 на всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос), обозначив буквами
Б, Ж, Г, З, П, К, С, Ч цвет каждой полосы. Диаграммы изображать одну под
другой в одинаковом временном масштабе, с соблюдением временного
положения.
Задание 3
Рассчитать значения амплитуды u SC и фазы ϕ SC модулированной
цветовой поднесущей системы PAL (сигнала цветности) для каждой из
цветных полос
Схематически зарисовать диаграмму композитного сигнала PAL с
указанием полученных значений амплитуды и фазы цветовой поднесущей.
Изобразить векторную диаграмму, длина и угловое положение векторов
которой соответствуют амплитуде и фазе цветовой поднесущей на каждой
полосе.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
21
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задание 4
Рассчитать для каждой полосы значения девиации частоты ( Δf R и Δf B ) в
«красной» и «синей» строках сигнала системы SECAM после частотной
/
/
модуляции цветовых поднесущих сигналами DR и DB .
Рассчитать частоты ( f R и f B ), которыми после модуляции цветовых
поднесущих кодируется информация о цветности каждой полосы в «красной»
и «синей» строках.
Задание 5
Используя АЧХ цепи высокочастотных предыскажений и полученные
значения частот, рассчитать размахи поднесущей SECAM в «красной» и
«синей» строках на участках, соответствующих каждой цветной полосе
(размах поднесущей в отсутствие предыскажений 161мВ). Схематически
изобразить диаграммы композитного сигнала SECAM в «красной» и «синей»
строках.
Задание 6
Изобразить диаграмму цветности (треугольник единичных цветов)
колориметрической системы приёмного устройства. Нанести на диаграмму
γ
точки, соответствующие цветам полос. Можно принять, что R ~ (ER′ ) к ,
γ
G ~ (EG′ ) к , B ~ (EB′ )γ к , где R, G, B – количества основных цветов системы
цветовоспроизведения приёмника;
γк ≈ 2.8 – показатель степени
модуляционной характеристики кинескопа. Рядом со всеми точками указать
буквенные обозначения цветов полос (Б, Ж, Г, З, П, К, С, Ч).
Задание 7
Виды избыточности изображений и возможности ее сокращения.
Классификация методов видеокомпрессии. Дифференциальная импульснокодовая модуляция (ДИКМ).
22
Вариант 2
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E R/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,, восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL(UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R , EG , E B
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что в тракте передачи синего цветоразностного сигнала –
/
обрыв, и E B −Y = 0 на всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
23
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задание 7
Группа стандартов видеокомпрессии MPEG. Профили и уровни
MPEG-2.
Вариант 3
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
/
Рассчитать уровни цветоразностных сигналов E R −Y , E B −Y , сигналов
/
/
/
основных цветов E R ВЫХ , EG ВЫХ , E B ВЫХ , восстанавливаемых на приемной
стороне, сигналов цветности системы PAL(U и V), сигналов цветности
/
/
/
системы SECAM( DR и DB ), получаемых из цветоразностных сигналов E R −Y и
E B/ −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал красного основного цвета отсутствует, ав тракте
/
/
передачи сигнала яркости – обрыв: E R ВХ = EY = 0 на всей длительности
строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
24
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Особенности видеокомпрессии по стандарту MPEG. Кодирующее
устройство. Уровни (иерархия) представления видеоданных в MPEG.
Вариант 4
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
/
Рассчитать уровни цветоразностных сигналов E R −Y , E B −Y , сигналов
/
/
/
основных цветов E R ВЫХ , EG ВЫХ , E B ВЫХ , восстанавливаемых на приемной
стороне, сигналов цветности системы PAL(U и V), сигналов цветности
/
/
/
системы SECAM( DR и DB ), получаемых из цветоразностных сигналов E R −Y и
E B/ −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал зелёного основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи сигнала яркости – обрыв: EG ВХ = EY = 0 на всей длительности
строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
25
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
MPEG-2: пакетирование и передача
программный потоки: особенности, назначение.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
данных.
Элементарный,
Вариант 5
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
/
Рассчитать уровни цветоразностных сигналов E R −Y , E B −Y , сигналов
/
/
/
основных цветов E R ВЫХ , EG ВЫХ , E B ВЫХ , восстанавливаемых на приемной
стороне, сигналов цветности системы PAL(U и V), сигналов цветности
/
/
/
системы SECAM( DR и DB ), получаемых из цветоразностных сигналов E R −Y и
E B/ −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал синего основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи сигнала яркости – обрыв: E B ВХ = EY = 0 на всей длительности
строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
26
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Особенности видеокомпрессии по стандарту MPEG. Декодирующее
устройство. Уровни (иерархия) представления видеоданных в MPEG.
Вариант 6
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал красного основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи красного цветоразностного сигнала – обрыв: E R ВХ = E R −Y = 0 на
всей длительности строки.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
27
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
MPEG-2: пакетирование и передача данных. Элементарный,
транспортный потоки: особенности, назначение.
Вариант 7
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
28
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал зелёного основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи красного цветоразностного сигнала – обрыв: EG ВХ = E R −Y = 0 на
всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Методы
передачи
данных
в
цифровом
телевидении:
многопозиционные сигналы, модуляция QAM и QPSK.
Вариант 8
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
29
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал синего основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи красного цветоразностного сигнала – обрыв: E B ВХ = E R −Y = 0 на
всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Идентификация
программ,
передаваемых
в
составе
многопрограммного транспортного потока MPEG-2.
30
Вариант 9
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E R/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E B ВХ , EG ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал красного основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи синего цветоразностного сигнала – обрыв: E R ВХ = E B −Y = 0 на всей
длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
31
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задание 7
Система наземного телевизионного вещания DVB-T: обобщенная
структурная схема, основные характеристики.
Вариант 10
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E R/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал зелёного основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи синего цветоразностного сигнала – обрыв: EG ВХ = E B −Y = 0 на всей
длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
32
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Обработка данных в системе наземного цифрового ТВ вещания DVBT: рандомизация, внешнее кодирование, перемежение.
Вариант 11
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E R/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со 100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
Считать, что сигнал синего основного цвета отсутствует, а в тракте
/
/
передачи синего цветоразностного сигнала – обрыв: E B ВХ = E B −Y = 0 на всей
длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
33
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Цифровое
представление
компонентных
и
композитных
видеосигналов. Форматы цифрового представления компонентных
видеосигналов (структура дискретизации) 4:4:4, 4:2:2, 4:1:1, 4:2:0.
Обоснование необходимости видеокомпрессии.
Вариант 12
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностных сигналов
E R/ −Y и E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ
,восстанавливаемых на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL
/
/
(UиV), сигналов цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из
/
/
цветоразностных сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75%-й яркостью и 100 %й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
/
Считать, что сигнал зеленого основного цвета отсутствует: EG ВХ = 0
на всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
34
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Синхронизация данных в стандарте MPEG-2.
Вариант 13
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностных сигналов
/
E R −Y и E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ
,восстанавливаемых на приемной стороне, сигналов цветности системы
/
/
PAL(UиV), сигналов цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из
/
/
цветоразностных сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
/
Считать, что сигнал красного основного цвета отсутствует: E R ВХ = 0
на всей длительности строки.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
35
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Структура цифровой ТВ системы. Аналого-цифровое преобразование
ТВ сигнала. Ошибки дискретизации.
Вариант 14
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностных сигналов
E R/ −Y и E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ
,восстанавливаемых на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL
/
/
(UиV), сигналов цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из
/
/
цветоразностных сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
36
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
/
Считать, что сигнал синего основного цвета отсутствует: E B ВХ = 0 на
всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Методы передачи данных в цифровом телевидении: модуляция
OFDM; особенности модуляции COFDM.
Вариант 15
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
/
Рассчитать уровни цветоразностных сигналов E R −Y , E B −Y , сигналов
/
/
/
основных цветов E R ВЫХ , EG ВЫХ , E B ВЫХ , восстанавливаемых на приемной
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
37
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
стороне, сигналов цветности системы PAL(U и V), сигналов цветности
/
/
/
системы SECAM( DR и DB ), получаемых из цветоразностных сигналов E R −Y и
E B/ −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
/
Считать, что в канале передачи сигнала яркости – обрыв, и EY = 0 на
всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Обработка данных в системе наземного цифрового ТВ вещания DVBT: внутреннее кодирование, перемежение, формирование модуляционных
символов.
Вариант 16
Задание 1
См. вариант 1.
38
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E B/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
Считать, что в канале передачи красного цветоразностного сигнала –
/
обрыв, и E R −Y = 0 на всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос), обозначив буквами
Б, Ж, Г, З, П, К, С, Ч цвет каждой полосы. Диаграммы изображать одну под
другой в одинаковом временном масштабе, с соблюдением временного
положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Система наземного цифрового ТВ вещания DVB-T: модуляция.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
39
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Вариант 17
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
Рассчитать уровни сигнала яркости EY , цветоразностного сигнала
E R/ −Y , сигналов основных цветов E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,восстанавливаемых
на приемной стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов
/
/
цветности системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных
/
/
сигналов E R −Y и E B −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
Считать, что в тракте передачи синего цветоразностного сигнала –
/
обрыв, и E B −Y = 0 на всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
40
Задание 7
Воспроизведение цветных изображений. Принцип пространственного
смешения цветов. Трехлучевой масочный кинескоп.
Вариант 18
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
уровни цветоразностного сигнала E B −Y , сигналов
/
/
/
основных цветов E R ВЫХ , EG ВЫХ , E B ВЫХ ,восстанавливаемых на приемной
стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов цветности
/
/
/
системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных сигналов E R −Y и
E B/ −Y путем их амплитудной компрессии.
Рассчитать
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
Считать, что в каналах передачи сигнала яркости и красного
/
/
цветоразностного сигнала – обрывы, и EY = E R −Y = 0 на всей длительности
строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
41
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Воспроизведение цветных изображений. Принцип пространственного
смешения цветов. Жидкокристаллический экран.
Вариант 19
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
уровни цветоразностного сигнала E R −Y , сигналов
/
/
/
основных цветов E R ВЫХ , EG ВЫХ , E B ВЫХ ,восстанавливаемых на приемной
стороне, сигналов цветности системы PAL (UиV), сигналов цветности
/
/
/
системы SECAM ( DR и DB ), получаемых из цветоразностных сигналов E R −Y и
E B/ −Y путем их амплитудной компрессии.
Рассчитать
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос с 75 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/75/0).
Считать, что в каналах передачи сигнала яркости и синего
/
/
цветоразностного сигнала – обрывы, и EY = E B −Y = 0 на всей длительности
строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
42
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Воспроизведение цветных изображений. Принцип пространственного
смешения цветов. Плазменная панель.
Вариант 20
Задание 1
См. вариант 1.
Задание 2
/
/
Рассчитать уровни цветоразностных сигналов E R −Y , E B −Y , сигналов
/
/
/
основных цветов E R ВЫХ , EG ВЫХ , E B ВЫХ , восстанавливаемых на приемной
стороне, сигналов цветности системы PAL(U и V), сигналов цветности
/
/
/
системы SECAM( DR и DB ), получаемых из цветоразностных сигналов E R −Y и
E B/ −Y путем их амплитудной компрессии.
/
/
/
В качестве исходных сигналов основных цветов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ
использовать стандартные сигналы цветных полос со100 %-й яркостью и
100 %-й насыщенностью (цветные полосы формата 100/0/100/0).
/
Считать, что в канале передачи сигнала яркости – обрыв, и EY = 0 на
всей длительности строки.
/
/
/
/
/
/
Зарисовать диаграммы сигналов E R ВХ , EG ВХ , E B ВХ , EY , E R −Y , E B −Y ,
E R/ ВЫХ , EG/ ВЫХ , E B/ ВЫХ ,U, V, DR/ и DB/ с указанием значений всех уровней.
/
/
Изобразить диаграммы сигналов DR и DB после прохождения цепей
низкочастотных предыскажений и амплитудного ограничения; указать
значения уровней ограничения для каждого из сигналов.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
43
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
При построении диаграмм рекомендуется разбить длительность
строки на 8 равных интервалов (по числу цветных полос). Диаграммы
изображать одну под другой в одинаковом временном масштабе, с
соблюдением временного положения.
Задание 3
См. вариант 1.
Задание 4
См. вариант 1.
Задание 5
См. вариант 1.
Задание 6
См. вариант 1.
Задание 7
Виды избыточности изображений и возможности ее сокращения.
Сокращение избыточности изображений с использованием дискретного
косинусного преобразования (ДКП).
44
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
К заданиям 2 - 5
Структурная схема преобразования и передачи сигналов основных
цветов по одному каналу связи, изображенная на рисунке 2, является общей
для всех современных совместимых систем цветного телевидения (ЦТ).
Различие между системами заключается в методах передачи информации о
цветности в спектре частот яркостного сигнала EY .
/
/
R
E
E
/
EG
EY
/
E R-Y
/
Y
/
ER
/
/
E R-Y
M1
/
B
E
КУ
ДКУ
/
B-Y
E
М2
E
М3
/
G-Y
EG
/
EB
/
E B-Y
Рис. 2 Структурная схема совместимой системы ЦТ
В цветном телевидении используется аддитивный способ синтеза
цвета из трех цветоделенных сигналов, несущих информацию о красной (R),
зеленой (G) и синей (B) составляющих. Синтез производится на приемной
стороне в преобразователе сигнал-свет (например, в цветном кинескопе –
путем одновременного возбуждения тремя цетоделенными сигналами трех
одноцветных люминофоров и пространственного смешения их излучений).
Смешением в равных долях основных сигналов формируются
испытательные сигналы цветных полос по следующей схеме:
Бел.
Жел.
Гол.
Зел.
Пурп.
Крас.
Син.
Черн.
R
1
1
0
0
1
1
0
0
G
1
1
1
1
0
0
0
0
B
1
0
1
0
1
0
1
0
Цветоделенные сигналы формируются на передающей стороне и
используются на приемной стороне. Для передачи же по каналу связи они
подвергаются специальным преобразованиям в кодирующем устройстве
(кодируются). Одна из целей кодирования – обеспечение совместимости
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
45
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
систем цветного и черно-белого телевидения. Для этого из цветоделенных
сигналов формируется широкополосный сигнал яркости EY и два
узкополосных сигнала цветности – цветоразностные сигналы E R −Y и E B −Y .
Применение цветоразностных сигналов существенно снижает заметность
помех от цветовых сигналов как на экранах черно-белых, так и цветных ТВ
приемников, так как эти сигналы равны нулю на всех ахроматических цветах
и малы на малонасыщенных.
Перед формированием передаваемых по каналу связи сигналов
исходные (цветоделенные) сигналы подвергаются в камерном канале γкоррекции с целью согласования с нелинейностью модуляционной
характеристики кинескопа приемника. (Для цветного кинескопа принята
γ=2,8). Корректированные сигналы обозначаются штрихом:
1
γ
1
γ
1
E = E R ; E = EG ; E = EB γ ,
/
R
/
G
/
B
где γ=2,2, 1/γ=0,45.
Эти сигналы поступают на вход кодирующей матрицы М1.
Матрица формирует сигнал яркости из цветоделенных по следующему
уравнению:
EY/ = 0,299 E R/ + 0,587 E G/ + 0,114 E B/ .
(1)
Коэффициенты отражают относительные яркости основных цветов в
приемнике.
Цветоразностные сигналы, формирующиеся в кодирующей матрице,
отвечают следующим соотношениям:
E R/ −Y = E R/ − EY/ ;
E B/ −Y = E B/ − EY/ .
(2)
Фактически в канале связи передаются преобразованные сигналы
цветности. Преобразование сигналов цветности осуществляется в той же
кодирующей матрице. Но оно будет отличаться для разных систем ЦТ.
В системе PAL цветоразностные сигналы U и V, равные
/
/
цветоразностным сигналам E R −Y и E B−Y , уменьшенным на коэффициент
компрессии:
U = 0,493E B/ −Y ; V = 0,493E R/ −Y .
(3)
/
/
В системе SECAM цветоразностные сигналы E R −Y и E B−Y заменены
/
/
сигналами DR и DB , определяемыми как:
46
DR/ = −1,9 E R/ −Y ; DB/ = 1,5 E B/ −Y .
(4)
Коэффициенты компрессии −1,9 и 1,5 выбираются так, чтобы при
передаче цветов с 75%-ной амплитудой и 100%-ной насыщенностью
максимальные абсолютные значения сигналов D'R и D'B были равны единицы.
Это позволяет передавать эти сигналы в равных условиях. (100%-ная
насыщенность получается при равенстве нулю двух из трех составляющих).
Сформированные сигналы поступают в кодирующее устройство (КУ),
где происходит их дальнейшая обработка и формирование полного цветового
телевизионного сигнала (ПЦТВС).
В системе PAL сигналы U и V поступают на два квадратурнобалансных модулятора, далее квадратурные составляющие uU и uV ,
складываясь в сумматоре, образуют сигнал цветности u SC (сигнал на
поднесущей f 0 = 4,43 МГц ):
u SC = uU2 + uV2 = k U 2 + V 2 .
(5)
При этом фаза модулированной поднесущей ϕ SC рассчитывается по
формуле:
( )
ϕ SC = arct ⎛⎜ uV u ⎞⎟ = arctg V U .
U ⎠
⎝
(6)
/
Сигнал цветности u SC вместе с сигналами яркости EY и синхронизации
приемника представляет собой полный цветовой (композитный) сигнал.
В системе SECAM для повышения помехоустойчивости приема
видеосигналы цветности подвергаются в кодирующем устройстве
низкочастотным предыскажениям (подъем высоких частот). Последовательно
с цепью НЧ предыскажений в кодирующем устройстве для ограничения
полосы пропускания цветоразностных сигналов до значения 1,5МГц
включается ФНЧ.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
47
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
а)
б)
Рис.3 Цепь НЧ предыскажений (а) и результирующая АЧХ низкочастотной
фильтрации и предыскажений цветоразностных сигналов (б)
После прохождения цепи НЧ предыскажений в цветоразностных
сигналах, соответствующих резким вертикальным цветовым переходам,
появляются выбросы, суммарная амплитудакоторых может превышать
исходный сигнал в 3 раза. Действие цепи предыскажений можно
рассматривать в некоторой степени как дифференцирующее.
На практике трехкратное превышение амплитуды модулирующего
сигнала недопустимо, поскольку ему соответствует такое же увеличение
девиации частоты в модуляторе. Поэтому предусмотрено амплитудное
ограничение сигналов на уровнях:
⎧+ 1,25
⎧ − 1,52
/
DR/ = ⎨
; DB = ⎨
.
(7)
⎩ − 1,81
⎩+ 2,20
/
/
В ЦТВ системе SECAM сигналы цветности DR и DB передаются
поочередно через строку в виде ЧМ колебаний.
Частоты покоя, называемые цветовыми поднесущими f R 0 и f B 0 ,
выбраны равными:
f R 0 = 4,40625 МГц = 282 f стр ;
f B 0 = 4,25000 МГц = 272 f стр .
48
/
/
При DR = DB = ±1 девиация частоты на выходе частотного модулятора
принимается номинальной и составляет:
k R = 280 кГц усл. ед. для сигнала DR/ = ±1 ;
k B = 230 кГц усл. ед. для сигнала DB/ = ±1 .
/
/
Значение девиации для любых уровней сигналов DR и DB может
быть найдено (в килогерцах) по выражениям:
Δf R = k R DR/ ;
Δf B = k B DB/ .
(8)
Тогда частоты, которыми передается информация о цветности в
сигналах цветных полос в «красной» и «синей» строках можно рассчитать (в
мегагерцах) по формулам:
f R = f R 0 + Δf R ;
f B = f B 0 + Δf B .
(9)
Результаты представить в таблице:
Строка
Бел.
Желт.
Гол.
Зел.
Пурп.
Крас.
Син.
Черн.
Красная
Синяя
Для повышения помехоустойчивости приема ЧМ сигнал цветности
подвергается высокочастотным предыскажениям, действия которых
проявляется в увеличении амплитуды ЧМ колебания при отклонении его
частоты от номинальной.
На рисунке 4 представлена цепь высокочастотных предыскажений, а
на рисунке 5 амплитудно-частотная характеристика цепи ВЧ предыскажений.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
49
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Рис. 4 Цепь ВЧ предыскажений
Рис.5 АЧХ цепи ВЧ предыскажений
Применение двух поднесущих цветности в системе SECAM
объясняется попыткой снижения заметности шумов на цветных деталях.
Цвета, характеризуемые средней яркостью (голубой, зеленый, пурпурный,
красный), наиболее подвержены влиянию флуктуационных помех.
Улучшение отношения сигнал/шум в приемнике тем больше, чем
большедевиация частоты. С учетом видности шумов оказалось
целесообразным сместить поднесущую f R 0 относительно частоты настройки
50
контура ВЧП ( f 0 = 4,286 МГц ) на 120 кГц в сторону увеличения, а f B 0 - на
36 кГц в сторону уменьшения.
Передаваемый по каналу связи сигнал формируется путем сложения
/
видеосигнала яркости EY и синхронизации приемника с ЧМ сигналом
/
/
цветности DR ЧМ , DB ЧМ (представляет собой композитный сигнал SECAM).
Переданный по каналу связи ПЦТВС преобразуется в декодирующем
/
/
/
устройстве (ДКУ) в сигналы первичных цветов передачи EY , E R −Y , E B −Y .
/
Третий цветоразностный сигнал EG −Y получают путем суммирования в
матрице М2 двух других в соответствии с выражением:
EG/ −Y = 0,51E R/ −Y − 0,19 E B/ −Y
(10)
/
/
/
В матрице М3 для получения сигналов E R , E B , E G к цветоразностным
сигналам добавляется сигнал яркости:
E R/ ВЫХ = E R/ −Y + EY/ ;
EG/ ВЫХ = EG/ −Y + EY/ ;
E B/ ВЫХ = E B/ −Y + EY/ .
(11)
К заданию 6
Любое цветосинтезирующее устройство работает в определенной
колориметрической
системе.
Колориметрическая
система
полностью
характеризуется координатами цветностей основных цветов и опорного
(равносигнального) белого. В телевидении используются три основных цвета
R, G и B с доминирующими длинами волн на границах и в середине видимого
участка спектра: красная λR=700 нм; зелёная λG=546,1 нм; синяя λB=435,8 нм.
Цвет можно представлять как вектор в цветовом трёхмерном
пространстве, где его три основные составляющие – проекции на
координатные оси основных цветов R, G и B, измеренные в количестве
единичных цветов, то есть – цветовые координаты. Если в цветовом
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
51
пространстве перпендикулярно ахроматической оси провести плоскость, то в
сечении получится треугольник основных цветов.
На диаграмме цветности можно изобразить треугольник основных
цветов ТВ устройства с вершинами в точках, соответствующих цветностям
основных цветов (рисунок 6). Взяв основные цвета в различных пропорциях,
можно получить любые цвета, точки цветностей которых находятся внутри
треугольника
основных
цветов.
Цветности,
лежащие
за
пределами
треугольника, не могут быть получены путем смешения выбранных основных
цветов. Равноэнергетический белый цвет Е находится в центре тяжести
1 .
3
треугольника X0Y и имеет координаты
y
1
0,9
Диаграмма цветности МКО
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
x
Рис.6 Диаграмма цветности МКО-1931.
52
Так
как
плоский
цветовой
график
значительно
проще
пространственного, в колориметрии преимущественно пользуются графиками
на плоскости.
В вершинах треугольника находятся точки основных цветов.
Определение точек цветов, получаемых смешением трех основных,
производится по правилу графического сложения цветов: точка смеси двух
цветов лежит на линии, соединяющей точки смешиваемых цветов, и делит
эту линию на отрезки, обратно пропорциональные количествам
смешиваемых цветов.
Рассмотрим правило графического сложения цветов на примере. Пусть
пурпурный цвет (П1) получается смешением основных цветов К и С в равных
количествах. Тогда его точка лежит на прямой КС и делит ее на равные
отрезки КП1 и СП1 (рисунок 7). Если цвет П2 получается смешением
неодинаковых количеств цветов К и С, то его точка лежит также на прямой
КС, но длины отрезков КП2 и СП2 не равны между собой, а находятся в
соотношении, обратно пропорциональном количествам цветов К и С в смеси.
Чем больше в смеси цветаК и чем меньше цвета С, тем больше цвет П2
походит на цвет К и тем ближе точка П2 к точке К, т.е. тем меньше отрезок
КП2 и больше отрезок СП2. Таким образом, длина отрезка включающего
точку данного смешиваемого цвета, обратно пропорциональна его доле в
смеси.
Последовательно применяя правило, можно определять цвета смесей
любых комбинаций смешиваемых цветов. Двукратное применение правила
позволяет определить цвет смеси трех цветов. Например, на рис.7 цвет Ф
определяется как смесь основного цвета З и пурпурного П2. Но цвет П2 в
свою очередь получается смешением основных К и С. В результате сложения
цветов К и С, которое дает цвет П2 и затем сложения цветов П2 и З, которое
дает цвет Ф – смесь трех основных цветов: К, З и С. Из сказанного следует,
что точки на сторонах треугольника представляют цвета, получаемые
смешением соответствующих двух основных, точки внутри треугольника –
цвета, получаемые смешением всех трех основных. К этим последним
относится и точка серых цветов. В цветовом треугольнике ее обычно
называют точкой белого цвета.
Точка белого цвета располагается в центре тяжести цветового
треугольника. Белый цвет получается смешением не только трех основных,
но и двух дополнительных. По правилам сложения цветов на плоскости точки
дополнительных цветов лежат напрямых, проходящих через точку белого
цвета по обе ее стороны. Например, дополнительным к основному красному
цвету К является голубой Г (рисунок 7). Из рисунка следует, что цвет Г в
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
53
свою очередь получается смешением основных З и С. Таким образом,
получение белого цвета смешением трех основных или двух дополнительных
– это одно и то же.
Рис. 7 Графическое сложение цветов
γ
Для решения данного задания можно принять, что R ~ (ER′ ) к ,
γ
G ~ (EG′ ) к , B ~ (EB′ )γ к , где R, G, B – количества основных цветов системы
цветовоспроизведения приёмника;
γк ≈ 2.8 – показатель степени
модуляционной характеристики кинескопа. Гамма-коррекция компенсирует
нелинейность приемника во избежание искажений цветопередачи.
Результаты представить в таблице:
Количества
основных
цветов
R
G
B
Бел.
Желт.
Гол.
Зел.
Пурп.
Крас.
Син.
Черн.