telev_var_34_Syaglo

СОДЕРЖАНИЕ

Задача 1....3
Задача 3 . .5
Задача 5 . 10
Список использованных источников..15







































КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 (вар.34)

КОНТРОЛЬКкккккRRRRrr
Задача №1.

Для телевизионной системы заданы следующие параметры телевизионного сигнала:
ZК=1375 – число строк в кадре
ZА =1250 ( число активных строк в кадре;
13 EMBED Equation.3 1415=66000 Гц ( частота строк;
(=0,2 - потери на обратный ход по строке;
р = 0,6 ( коэффициент Келла;
13 EMBED Equation.3 1415( формат изображения.
k=1:1 ( кратность развертки.
Определить 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, ТСГИ , ТКГИ, (, FН, FВ.

РЕШЕНИЕ

Относительную длительность кадрового гасящего импульса определим из выражения (1)

13 EMBED Equation.3 1415 (1)

откуда
13 EMBED Equation.3 1415

Частоту кадра определим из выражения (2)

` 13 EMBED Equation.3 1415 (2)

13 EMBED Equation.3 1415

Длительность строчного гасящего импульса определим из выражения (3)

13 EMBED Equation.3 1415 (3)
где
13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415
Длительность кадрового гасящего импульса определим из выражения (4)

13 EMBED Equation.3 1415 (4)

13 EMBED Equation.3 1415

Нижняя граничная частота спектра телевизионного сигнала

13 EMBED Equation.3 1415 (5)

Верхняя граничная частота спектра телевизионного сигнала

13 EMBED Equation.3 1415 (6)

13 EMBED Equation.3 1415
























Задача 3.

Задан испытательный сигнал, формирующий изображение, приведенное на рис. 1 и представляющее собой черно-белый ромб, вписанный в цветной квадрат, расположенный симметрично границам экрана. Слева и справа от квадрата находятся желтая и синяя полосы одинаковой ширины. Номенклатура испытательного сигнала в формате UЧБ МАХ/ UЧБ МИН/ UЦВ МАХ/ UЦВ МИН .
Максимальная амплитуда сигналов основных цветов на неокрашенных полосах ( UЧБ МАХ= 30+ NВ =30+34 = 64%;
минимальная амплитуда сигналов основных цветов на неокрашенных полосах ( UЧБ МИН= NВ -30=34-30=4%;
максимальная амплитуда сигналов основных цветов на цветных полосах( UЦВ МАХ=NВ+30 = 34+ 30=64%;
минимальная амплитуда сигналов основных цветов на цветных полосах( UЦВ МИН= NВ-20 =34-20=14%.
Номенклатура сигнала 64/4/64/14.
Номер строки для расчета: NСТР=650 - NВ*4=650 -34*4=514 строка.
Требуется рассчитать:
- уровень яркостного сигнала Uy;
- уровни цветоразностных сигналов UR-Y, UG-Y, UB-Y;
- значения сигналов U и V.
Для системы PAL:
- амплитуду SСЦ и фазу (СЦ сигнала цветности;
- уровни огибающей U+ и U- ПЦТС;
Для системы SECAM:
- значения сигналов DR и DB;
- девиацию частоты цветовой поднесущей в «красной» (
·fR) и «синей» (
·fB) строках;
- мгновенные значения частоты цветовой поднесущей в «красной» (fМГН.R) и «синей» (fМГН.В) строках;
- уровни огибающей U+ и U- ПЦТС ( без учета выбросов на фронтах ЦРС, создаваемых контурами НЧ-предыскажений).
По результатам расчетов построить осциллограммы сигналов UY, UR-Y, UG-Y, UB-Y, U и V и ПЦТС системы PAL. Осциллограммы сигналов DR и DB, а также ПЦТС системы SECAM построить для двух (красной и синей строк).

РЕШЕНИЕ

Выберем стандарт разложения изображения 625/50; активных строк в одном поле
· 288; время хода строки tстр=64 мкс.
Определим расположение строки на изображении ( смещение относительно нижней
·h- границы экрана.


·h+= (NСТР - NВЕРХ)/ NВЕРХ= (514-625)/625=-0,1776

По рис.1 [10] определяем, что в данной строке присутствуют синий, голубой, черный, белый, зеленый и желтый цвета.



Рисунок 1 – Изображение, соответствующее испытательному сигналу

Далее по номенклатуре сигнала в таблицу 1 записываем значения сигналов основных цветов UR, UG, UB.
Яркостный и цветоразностные сигналы находятся по следующим выражениям:

UY=0,3 UR + 0,59 UG +0,11UB
UR-Y= UR- UY= 0,7UR - 0,59 UG -0,11UB
UG-Y= UG- UY=- 0,3UR + 0,41 UG -0,11UB
UB-Y= UB- UY=- 0,3UR -0,59 UG +0,89UB

Расчет параметров ПЦТС PAL производится следующим образом:
- вычисляются сигналы U и V:

V=0,877 UR-Y
U=0,493 UB-Y
- рассчитываются амплитуда SСЦ и фаза (СЦ сигнала цветности

13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415 - для случая фазы поднесущей цветности в канале V (V=90(;
13 EMBED Equation.3 1415 - для случая фазы поднесущей цветности в канале V (V=270(;
- рассчитываются амплитудные значения огибающей ПЦТС

UПЦТС± = UY± SСЦ/2.

Расчет производим в программе Excel. Результаты расчетов сводим в таблицу 1.

Таблица 1- Результаты расчетов параметров сигналов системы ЦТВ

Сигналы, общие для всех систем
ЦТВ

Цвет полосы

UR
UG
UB
UY
UR-Y
UG-Y
UB-Y

Синий
0,14
0,14
0,64
0,195
-0,055
-0,055
0,445

Голубой
0,14
0,64
0,64
0,49
-0,35
0,15
0,15

Черный
0,04
0,04
0,04
0,04
0
0
0

Белый
0,64
0,64
0,64
0,64
0
0
0

Зеленый
0,14
0,64
0,14
0,435
-0,295
0,205
-0,295

Желтый
0,64
0,64
0,14
0,585
0,055
0,055
-0,445


Сигналы системы PAL

Цвет полосы

V
U
SСЦ
(СЦ
((V=90()
(СЦ
((V=270()
UПЦТС+
UПЦТС-

Синий
-0,04823
0,219385
0,224625
-12,4
12,40002
0,307313
0,082687

Голубой
-0,30695
0,07395
0,315732
-76,4545
76,45451
0,647866
0,332134

Черный
0
0
0
0
0
0,04
0,04

Белый
0
0
0
0
0
0,64
0,64

Зеленый
-0,25871
-0,14544
0,296791
60,65776
-60,6578
0,583395
0,286605

Желтый
0,04823
-0,21939
0,224625
-12,4
12,40002
0,697313
0,472687


Для расчета параметров ПЦТС СЕКАМ определяем:
- амплитуду сигналов DR и DВ
DR=-1,9 UR-Y
DВ=1,5 UB-Y
- девиацию частоты в «красных» и «синих» строках

13 EMBED Equation.3 1415
·fRНОМ*DR
13 EMBED Equation.3 1415
·fBНОМ*DB

где
·fRНОМ,
·fBНОМ - номинальная девиация в «красных» и «синих» строках, соответственно (13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415 [1]);

-мгновенные значения частот цветовых поднесущих в «красных» и «синих» строках
13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415,

где 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415 - частота покоя модулятора в «красных» и «синих» строках, соответственно (13 EMBED Equation.DSMT4 1415=13 EMBED Equation.DSMT4 1415 кГц, 13 EMBED Equation.3 1415=13 EMBED Equation.DSMT4 1415 кГц [1]);
- размахи сигналов цветности (установившееся значение, без учета выбросов на фронтах сигнала, вызванных действием контура низкочастотных предыскажений) в «красных» и «синих» строках

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415,

где 13 EMBED Equation.3 1415 - размах сигнала цветности на частоте 13 EMBED Equation.3 1415=4,286 МГц, , который определяем по формуле (7.28) [4] 13 EMBED Equation.3 1415, где 13 EMBED Equation.3 1415, тогда 13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент передачи контура высокочастотных предыскажений;
- амплитудные значения огибающей ПЦТС в «красной» и «синей» строках:

UПЦТС R±= UY± UСЦ R/2

UПЦТС В±= UY± UСЦ В/2.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты расчетов параметров сигналов системы SECAM

Сигналы системы SECAM

Цвет полосы

DR

13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
UПЦТС R+

Синий
0,1045
0,6675
29,26
153,525
4435,51
4403,525
0,695578

Голубой
0,665
0,225
186,2
51,75
4592,45
4301,75
0,725905

Черный
0
0
0
0
4406,25
4250
0,603869

Белый
0
0
0
0
4406,25
4250
1,203869

Зеленый
0,5605
-0,4425
156,94
-101,775
4563,19
4148,225
0,705427

Желтый
-0,1045
-0,6675
-29,26
-153,525
4376,99
4096,475
1,171884


Цвет полосы

UПЦТС R-
UПЦТС B+
UПЦТС В-


Синий
-0,30558
0,776131
-0,38613

Голубой
0,254095
1,174698
-0,1947

Черный
-0,52387
0,718945
-0,63894

Белый
0,076131
1,318945
-0,03894

Зеленый
0,164573
0,952839
-0,08284

Желтый
-0,00188
0,999271
0,170729


Осциллограммы сигналов UY, UR-Y, UG-Y, UB-Y, U и V и ПЦТС системы PAL построены на рис.2. Осциллограммы сигналов DR и DB, а также ПЦТС системы SECAM построить для двух (красной и синей строк) построены на рис.3.
13 EMBED Visio.Drawing.11 1415
Рисунок 2 – Система PAL Рисунок 3 – Система SECAM




Задача 5.


Для цифровой системы передачи сигналов изображения и звукового сопровождения с параметрами, указанными в таблице 3:
– определить разрядность квантования mИЗ для яркостного и цветоразностных сигналов и mЗВ – для сигнала звукового сопровождения;
– выбрать частоту дискретизации fД.ЗВ для сигнала звукового сопровождения;
– рассчитать скорость передачи данных для сигнала яркости BY, цветоразностных сигналов ВЦРС, суммарную скорость передачи видеоданных ВИЗ, суммарную скорость передачи звуковых данных ВЗВ, общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) ВS;
– рассчитать объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хранения) одного кадра некомпрессированных видеоданных VЗУ.ИЗ.;
– определить необходимые коэффициенты компрессии сигналов изображения kИЗ. И звукового сопровождения kЗВ., при которых возможна передача потока данных через цифровой канал связи с заданными в таблице 8 параметрами, вычислить соответствующие битовую ВКОД (на выходе помехоустойчивого кодера U5) и символьную ВСИМВ. (на выходе модулятора UR1) скорости;
– определить максимальную длительность фрагмента программы t, которая может быть записана в ЗУ заданной емкости VЗУ с учетом выбранных коэффициентов компрессии kИЗ и kЗВ;
– рассчитать отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта для сигналов яркости и звуковой частоты (возможными потерями в цифровом тракте пренебречь). Рассчитаем отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта для сигналов яркости и звуковой частоты (возможными потерями в цифровом тракте пренебречь).
















Таблица 3 – Исходные данные к задаче 5
Вариант
34



Параметры
изображения
Разрешение
NГхNВ, пикс
1920х1080i


FК,Гц
25


Ктах
250


Кпор,%
3


ОСШВХ,дБ
55


Формат
4:1:1


Параметры
звука
FН,Гц/ FВ,кГц
30/15


ОСШЗВ,дБ
65


NКАН
4



Параметры
канала связи

·FРК,МГц
8


Вид модуляции
64-QAM


R
3/4


VЗУ,ГБ
40




РЕШЕНИЕ.

Определим разрядность квантования mИЗ для яркостного и цветоразностных сигналов и mЗВ – для сигнала звукового сопровождения. Рассчитаем отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта для сигналов яркости и звуковой частоты (возможными потерями в цифровом тракте пренебречь).

13 EMBED Equation.3 1415 , (7)

13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415.

13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415, следовательно, mИЗ=8.

ОСШВХ.ИЗ=6,02*m+10,8=6,02*8+10,8=58,96 дБ
13 EMBED Equation.3 1415, (8)

13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415 дБ.

ОСШВЫХ.ИЗ< ОСШВХ на 1,67 дБ

Для сигнала звукового сопровождения mЗВ=16.

ОСШВХ.ЗВ=6,02*m-4=6,02*16-4=92,32 дБ

13 EMBED Equation.3 1415, (9)
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415дБ.

ОСШВЫХ.ЗВ< ОСШВХ.ЗВ на 0,01 дБ.

Выберем частоту дискретизации fД.ЗВ для сигнала звукового сопровождения.


·2 FВ
·30 кГц, следовательно, выбираем Fд=32 кГц.

Рассчитаем скорость передачи данных для сигнала яркости BY, цветоразностных сигналов ВЦРС, суммарную скорость передачи видеоданных ВИЗ, суммарную скорость передачи звуковых данных ВЗВ, общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) ВS.

BY= NГ*NВ* FК*m, (10)

BY =1920*1080*25*8=414,72 Мб/с.

Так как формат 4:1:1, то количество ЦРС равно двум, число отсчетов в строке одного цветоразностного сигнала будет меньше в четыре раза по отношению к числу отсчетов яркостного сигнала [6]:

ВЦРС=1* BY/4, (11)

ВЦРС =414,72 /4=103,68 Мб/с.

ВИЗ= BY+2 ВЦРС, (12)

ВИЗ =414,72 +2*103,68 =622,08 Мб/с.

ВЗВ= Fд* NКАН* mЗВ, (13)

ВЗВ =32000*4*16=1,024 Мб/с.

ВS= ВИЗ+ ВЗВ, (14)

ВS= 622,08 +1,024 =623,104 Мб/с.

Рассчитаем объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хранения) одного кадра некомпрессированных видеоданных VЗУ.ИЗ.

VЗУ.ИЗ = (NГ+2NГ/4)
·NВ
·mИЗ = 1,5*NГ*NВ* mИЗ , (15)

VЗУ.ИЗ =1920*1080*1,5*8=24,88 Мбит.

Определим необходимые коэффициенты компрессии сигналов изображения kИЗ. И звукового сопровождения kЗВ., при которых возможна передача потока данных через цифровой канал связи с заданными в таблице 8 параметрами, вычислить соответствующие битовую ВКОД (на выходе помехоустойчивого кодера U5) и символьную ВСИМВ. (на выходе модулятора UR1) скорости.
ВСИМВ.=
·FРК=8 Мсимв/с

ВКОД= ВСИМВ.* log2M (16)

M
· число уровней квантования.

Вид модуляции 64-QAM, следовательно 13 EMBED Equation.3 1415, 1 символ – 6 бит.

ВКОД= ВСИМВ.*6, (17)

ВКОД=8*6=48 Мбит/с.

Так как применяется помехоустойчивое кодирование, то кодовая скорость помехоустойчивого кодера R=3/4, значит, на его входе максимальная скорость передачи информации будет равна [7, с. 96]:

В
·ком=. ВКОД*R, (18)

В
·ком=. 48*3/4=36 Мбит/с.

Удельный вес видеоданных гораздо больше веса аудиопотока. Поэтому воспользуемся эмпирической формулой для определения коэффициента сжатия kИЗ:

kИЗ = ВИЗ / В
·ком , (19)
kИЗ = 622,08 /36 =17,28.
Учитывая наличие аудиоданных, округлим до целого числа коэффициент сжатия видеоданных в большую сторону.

Примем kИЗ=18, kЗВ=1.
В
·ком=ВИЗ/kИЗ+ВЗВ/kЗВ, (20)
В
·ком= 622,08 /18 +1,024/1=35,58 Мбит/с.
Определим максимальную длительность фрагмента программы t, которая может быть записана в ЗУ заданной емкости VЗУ с учетом выбранных коэффициентов компрессии kИЗ и kЗВ.

t=VЗУ*8/ В
·ком, (21)

t= 40000*106*8/(35,58*106)=8994 с=150 мин.




















СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


1. Телевидение: Учебник для вузов/Под ред. В.Е. Джаконии. – М.: Радио и связь, 2000. – 640 с.
2. Телевизионная техника: Бытовая радтоэлектронная техника / Энциклопед. справочник / Под ред. А.П. Ткаченко. – Мн.: БелЭн, 1995. – 832с.
3. Кириллов В.И., Ткаченко А.П. Телевидение и передача изображений. – Мн.: Выш.шк., 1988. – 319 с.
4. Ткаченко А.П. Цветное телевидение. – Мн.: Беларусь, 1981. –255 с.
5. Кривошеев М.И. Основы телевизионных измерений. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1989. – 608 с.
6. Ткаченко А.П., Кириллов В.И. Техника телевизионных измерений. – Мн.: Выш.шк., 1979. – 224 с.
7. Певзнер Б.М. Качество цветных телевизионных изображений. 2-е изд. пере-раб. и доп. – М.: Радио и связь, 1988. – 223 с.
8. Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения: Учебник для вузов. – СПб.: Изд. “Лань”, 1988. – 288 с.
9. Домбругов Р.М. Телевидение: Учебник для вузов. – Киев: Выща шк., 1988. – 255 с.
10. Телевидение, телевизионные системы: методические указания и контрольные задания для студентов специальностей «Радиотехника» и «Многоканальные системы телекоммуникаций» заочной формы обучения / П.А.Капуро, А.П.Ткаченко, А.Л.Хоминич. – Минск: БГУИР, 2007. – 45 с.: ил. 3.









13PAGE 15


13PAGE 141415




Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native 
·
·
·
·
·я
·Н
·
·
·
·!Ђ
·
·
·
·
·
·3
·
·
·
·
·
·
·
·
·a Ne
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·S Fa
·
·
·
·
·
·
·
·р
·
·
·
·Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 27640
    Размер файла: 630 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий