Учебное пособие елец 2008 удк ббк з
 Скачать 1.64 Mb.
|
Форматы цветовой дискретизации.Известно, что телевизионный цветовой сигнал изображения представляет собой совокупность сигнала яркости ЕY и двух цветоразностных сигналов ЕR – Y и EB – Y . (В международной системе стандартизации эти сигналы обо- значаются соответственно Y,U и V). Вариации их значений допускают 256 градаций (от 0 до 255 для Y, и от –128 до +127 для каждого сигнала U и V), что в двоичном исчислении соответствует 8 битам, или 1 байту. Теоретически каждый элемент кадра имеет собственные значения YUV, т.е. требует для представления в виде электрического сигнала трёх байт. Такое представление, когда и сигналы яркости, и сигналы цветности имеют равное число независи- мых значений, обычно обозначают как 4:4:4. Однако зрительная система че- ловека менее чувствительна к цветовым пространственным изменениям, чем к яркостным. Установлено, что без видимой потери качества число цветовых отсчётов в каждой строке можно уменьшить вдвое. Именно такое представле- ние, обозначаемое как 4:2:2, было принято в вещательном телевидении. При этом для передачи полного значения телевизионного сигнала изображения в каждом отсчёте кадра вполне достаточно 2 байт (если делать отсчёты незави- симых значений сигналов U и V поочерёдно). Более того, для целей потреби- тельского видео признано допустимым уменьшение вдвое и вертикального цветового разрешения, т.е. перейти к представлению 4:2:0. Это уменьшает приведенное число байт на отсчёт одного кадра до 1,5. Таким образом, формат 4:2:2 означает, что частота горизонтальных отсчё- тов цветоразностных сигналов сокращена в два раза по сравнению с отсчёта- ми сигналов яркости, а формат 4:2:0 означает, что частота как горизонталь- ных, так и вертикальных отсчётов цветоразностных сигналов сокращена в два раза по сравнению с отсчётами сигналов яркости.
В основе сжатия звуковых сигналов лежит та же идея, что и при сжатии видеосигналов – исключить лишнюю информацию. По мнению специалистов, в естественном («несжатом») звуке передается много избыточной информа- ции, не воспринимаемой человеческим слухом. Исследования показали, что наблюдается явление маскирования звуков. В частности, например, если сна- чала подать достаточно громкий звук на частоте 1000 Гц, то более тихий звук на частоте 1100 Гц уже не будет фиксироваться слухом. Кроме того, наблю- дается явление ослабления чувствительности человеческого слуха в течение 100 мс - после возникновения сильного звука. Эти и другие особенности слу- ха используются при создании устройств кодирования звуковых сигналов. Существует два международных стандарта кодирования и сжатия звука: МРЕG-1 и МРЕG-2. Система многоканального кодирования звука со сжатием по стандарту МРЕG-2 является расширением одноканальной стереозвуковой системы МРЕG-1 и обладает с ней прямой и обратной совместимостью. Пря- мая совместимость означает, что многоканальный декодер МРЕG-2 может декодировать моно- и стереосигналы системы МРЕG-1. Обратная совмести- мость означает, что декодер МРЕG-1 может воспроизводить определённую содержательную часть информации системы МРЕG-2. Для того чтобы обес- печивать прямую и обратную совместимости, кодер и декодер МРЕG-2 со- держат в качестве составных элементов кодера и декодера системы МРЕG-1, что показано на рис.10.14.  Рис.10.14. Структурная схема кодека звука В стандарте MPEG-2 кодирование производится в широком диапазоне час- тот дискретизации звукового сигнала 16; 22,05; 24; 32; 44,1 или 48 кГц. При цифровом сжатии весь частотный спектр звукового сигнала с помощью набо- ра фильтров делится на 32 полосы. Используя свойство неравномерного рас- пределения спектральной энергии звука выходные сигналы полос с малой спектральной энергией, число которых существенно больше, кодируются бо- лее короткими словами, тем самым достигается сжатие звукового цифрового потока. Таким образом, структурная схема цифровой системы ТВ-вещания можно представить в следующем виде (рис.10.15):  Рис. 10.15. Структурная схема цифровой системы ТВ-вещания Контрольные вопросы:
10.Что называется цифровым кодированием ТВ-сигнала? 11.Начертите структурную схему передачи цифрового сигнала при исполь- зовании метода предсказания отсчётов сигнала. Поясните её работу. 12.Почему при цифровом способе передачи ТВ-сигнала необходимо про- изводить сжатие информации? Список литературы
«Наукова думка», Киев, 1990.
Основы телевизионной техники, «СОЛОН-Пресс», М., 2003.
|