Принципы телевизионной развертки
ТВ система представляет собой совокупность оптических, электронных и радиотехнических устройств, используемых для передачи на расстояние движущихся изображений.
Передача изображений осуществляется электрическим способом, т.е. оптическое изображение в начале передачи преобразуется в электрический сигнал, передаваемый по каналу связи, который затем в месте приема вновь преобразуется в оптическое изображение.
Для ТВ системы, когда изображение воспринимается наблюдателем, степень точности воспроизведения изображения ограничивается физиологическими характеристиками зрения: разрешающей способностью глаза, его контрастной чувствительностью и инерционностью зрительного восприятия. Поэтому при передаче изображение условно разбивается примерно на 500 000 элементарных площадок, называемых элементами изображения. ТВ система должна передавать информацию о яркости каждого элемента. При одновременной передаче сигналов яркости всех элементов в ТВ потребовалось бы число каналов, равное числу элементов изображения, что практически невозможно. Поэтому в ТВ используется последовательная передача сигналов яркости элементов изображения, называемая разверткой. Процесс развертки заключается в периодическом движении развертывающих элементов по передаваемому и воспроизводимому изображениям. В настоящее время для развертки используется электронный луч передающей и приемной ТВ трубок. Способ перемещения электронных лучей по плоскости изображений может быть любым. Однако для правильного воспроизведения изображения закон движения электронных лучей при передаче и приеме изображений должен быть строго одинаковым, т.е. необходимо соблюдать. синхронность и синфазность разверток
В ТВ принята линейно-строчная развертка, при которой по всей площади изображения движение развертывающего элемента осуществляется по двум взаимно перпендикулярным направлениям: по горизонтали – вдоль оси x и по вертикали по – оси y. За счет движения электронного луча по горизонтали прочерчиваются параллельные прямые линии, называемые строками. Движение от начала к концу строки образует прямой ход развертки, а возвращение развертывающего элемента от конца предыдущей строки к началу следующей называется обратным ходом, который необходим для подготовки к развертке следующей строки. В результате перемещения по вертикали, создаваемого кадровой разверткой, все строки располагаются одна под другой и образуют геометрическую фигуру, называемую растром.
Если все строки растра прочерчиваются последовательно одна под другой, то такая развертка называется прогрессивной. При прогрессивной развертке за один период кадровой развертки происходит передача неподвиж-
ного изображения, называемого кадром.
Закон движения развертывающего элемента вдоль оси х как функция времени x = f(t) изображается в виде кривой пилообразной формы (рис. 11.5, а). Чтобы строчки растра были параллельными и располагались одна под другой, характер движения по вертикали также делается линейным. При этом строчки растра оказываются несколько наклоненными по отношению к горизонтальной границе ТВ изображения, что при большом числе строк разложения практически незаметно. Закон движения развертывающего элемента по вертикали как функция времени y = f(t) аналогичен закону движения по горизонтали и также является пилообразным (см. рис. 11.5, б). Аналогично строчной кадровая развертка имеет прямой и обратный ходы.
Число строк разложения определяется разрешающей способностью глаза и оптимальным углом рассматривания ТВ изображения. Чтобы строчная структура изображения не была заметной, отечественным ТВ стандартом принято число строк z, равное 625, при условии, что наблюдатель находится на расстоянии 5h (пяти высот ТВ экрана). В этом случае зритель будет воспринимать ТВ изображение в вертикальной плоскости под оптимальным углом 15°. Выбранное число строк характеризует четкость ТВ изображения в вертикальном направлении, т.е. способность воспроизводить мелкие детали по вертикали.
В перспективных системах телевидения для обеспечения максимальной комфортности зрителей предлагается рассматривать ТВ изображение с расстояния 3h, т.е. под углом 20° в вертикальной плоскости. Для слияния строчной структуры ТВ изображений и повышения вертикальной четкости при таком расстоянии рассматривания требуется увеличение числа строк разложения в каждом кадре практически в 2 раза. Системы с увеличенным числом строк разложения получили название ТВ систем высокой четкости (ТВЧ).
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте основные принципы построения спутниковых систем связи.
2. Приведите структурную схему спутниковой системы передачи, поясните назначение элементов схемы.
3. Какие сообщения передаются по спутниковым линиям связи?
4. Какие основные службы радиосвязи организуются в спутниковых системах?
5. Каковы преимущества беспроводных сетей по сравнению с проводными?
6. Перечислите основные виды систем подвижной радиосвязи.Что дает использование сотовой структуры в сетях подвижной радиосвязи?
7. Какова основная особенность транкинговых систем мобильной связи?
8. Каковы основные преимущества транкинговых систем по сравнению с сотовыми?
9. Перечислите основные характеристики зрительного анализатора.
10. Каким способом осуществляется развертка ТВ изображения?
11. Из каких условий определяется число строк разложения ТВ изображения?
12. Чему равняется частота смены кадров в ТВ системе?
13. Какими способами ТВ программы доводятся до телезрителей?
14. В каких диапазонах радиоволн ведется ТВ вещание?
15. Как обеспечивается совместная работа большого количества ТВ станций?
16. С какой целью осуществляется смещение несущих частот передающих ТВ радиостанций?