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第二章光電轉(zhuǎn)換與電視信號(hào)-免費(fèi)閱讀

  

【正文】 一月 21一月 2111:24:0811:24:08January 22, 2023? 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 一月 2111:24 上午 一月 2111:24January 22, 2023? 1少年十五二十時(shí),步行奪得胡馬騎。 11:24:07 上午 11:24 上午 11:24:07一月 21? 沒有失敗,只有暫時(shí)停止成功!。 11:24:0711:24:0711:241/22/2023 11:24:07 AM? 1以我獨(dú)沈久,愧君相見頻。Ⅱ .量化比特?cái)?shù) n。( 1) .復(fù)合信號(hào)編碼 復(fù)合信號(hào)編碼就是直接對(duì)彩色全電視信號(hào)進(jìn)行 PCM編碼。 以均勻量化為例,用 nbit數(shù)碼對(duì) 0 ? A量化,相當(dāng)于取 2n 個(gè)量化等級(jí),相應(yīng)的幅度為 0 ? (12n )A,相鄰量化等級(jí)的中點(diǎn)是量化判決電平;相鄰量化等級(jí)之間的距離稱為量化間隔。動(dòng)態(tài)范圍這樣大的視頻信號(hào) ,通過電視系統(tǒng)時(shí) ,易引起彩色失真、失步以致發(fā)射機(jī)產(chǎn)生過載和過調(diào)制現(xiàn)象 ,所以在傳送過程中 ,必須將視頻信號(hào)的幅度進(jìn)行壓縮。這些彩色自左至右亮度逐漸變暗 ,但亮度變化不是均勻的 ,它經(jīng)常用來對(duì)彩色電視機(jī)進(jìn)行性能的測(cè)試與調(diào)整 . 彩條有兩種 :100%幅度、 100%飽和度的彩條信號(hào)是一種理想信號(hào) ,用它來檢測(cè)電視機(jī)的性能并不能反映實(shí)際情況 。具體說 ,就是把 (BY)信號(hào)調(diào)制在相位為 0186。 ③ .兩個(gè)色差信號(hào)互相串?dāng)_小 ,且易于分離 ,為此采用正交平衡調(diào)幅的調(diào)制方式。通常 ,當(dāng)圖像內(nèi)容在垂直方向變化緩慢的情況下 ,副頻譜線將很快衰減 ,這樣粗略地看 ,就構(gòu)成以行頻為間隔的一簇簇譜線群。亮度恒定原理:重現(xiàn)圖像的亮度只由亮度信號(hào)本身決定,不受色差信號(hào)等其它傳輸信號(hào)變化的影響,這一原理稱為亮度恒定原理。另外掃描頻率、同步信號(hào)等也一樣。結(jié)論 : 組成 :圖像信號(hào)、復(fù)合消隱信號(hào)、復(fù)合同步信號(hào)、前后均衡脈沖。 由于上述區(qū)別 ,結(jié)果相鄰兩個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)積分波形不一致 ,當(dāng)同步信號(hào)去控制場(chǎng)振蕩器時(shí) ,在同一觸發(fā)電平下 ,導(dǎo)致觸發(fā)時(shí)刻不同 ,結(jié)果奇偶場(chǎng)的掃描周期一長(zhǎng)一短 ,從而破壞了隔行掃描的條件 (T偶 V = T奇 V)→ 導(dǎo)致兩場(chǎng)光柵不能嵌套 ,→ 嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生并行現(xiàn)象 ,使垂直分解力大大下降 → 從而失去了隔行掃描的意義。② .開槽的方式。分離方法 : (100%), 采用幅度分離電路 ,從消隱電平上切割出復(fù)合同步信號(hào)。 。Ⅰ .同步信號(hào)的作用 :所謂同步 ,即保持收發(fā)兩端的掃描步調(diào)一致 ,它包含兩層意思: 接收端的行、場(chǎng)掃描頻率與發(fā)送端相同 ,此即 同頻 。 灰色電平幅度為 % ?75%。 因?yàn)橹挥性谛小?chǎng)掃描正程期間傳送圖像信號(hào) ,逆程期不傳送信號(hào) ,為此就應(yīng)想辦法消除回掃線。實(shí)驗(yàn)證明 ,水平分解力等于垂直分解力是最佳情況 ,又由于 K=4:3,故水平分解力是 : 任何圖像都有一定背景亮度,故圖像信號(hào)的最低頻率為 0。 用 M表示垂直分解力 ,可見它受行數(shù)限制 ,但 M≠Z,因?yàn)榉纸鈭D像時(shí) ,并非每一行都有效。 對(duì)比度 :圖像 最亮處的亮度 Bmax與最暗處的亮度 Bmin之比叫做對(duì)比度,即對(duì)比度 C=Bmax/Bmin, 一般 C能達(dá)到 30?40就很滿意了。有非線性時(shí) , ? ≠0,將產(chǎn)生大小不等的格子 ,為此作如下定義 :? =(dmaxdmin)/[(dmax+dmin)/2]? =(hmaxhmin)/[(hmax+hmin)/2]實(shí)驗(yàn)表明 ,當(dāng) ? 10% 時(shí) ,不感到有嚴(yán)重失真 ,若 ? 5%, 則感覺不到有非線性失真。 增大屏幕尺寸 (大屏幕 )和視角可以改善臨場(chǎng)感和真實(shí)感。( 3) .每場(chǎng)都包含有半行。 隔行掃描 逐行掃描解決了圖像的順序傳送與接收,但為不產(chǎn)生閃爍感及保證清晰,要求 fV ? 46Hz, Z ? 500。 電子束從下快速返回頂端的掃描稱為場(chǎng)掃描逆程,用 T V r 表示。A. iH ?0 , iV = 0 當(dāng)只有行鋸齒電流流過行偏轉(zhuǎn)線圈時(shí) ,電子束將在水平方向上受到偏轉(zhuǎn)力,產(chǎn)生水平方向的掃描,稱為行掃描。 如前所述,電視圖像的攝取與重現(xiàn)是基于光和電的相互轉(zhuǎn)換,然而,把空間的光圖像變成隨時(shí)間變化的電信號(hào),以及把隨時(shí)間變化的電信號(hào)再轉(zhuǎn)換成一幅平面圖像,則是通過電子掃描完成的。利用光電效應(yīng)即可實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。 如上圖 ,視覺暫留時(shí)間約 ,所以當(dāng) f10幀 /秒時(shí),感覺出活動(dòng)感,但這時(shí)有跳動(dòng)感,要實(shí)現(xiàn)連續(xù)感則 f24幀 /秒;這時(shí)圖象仍有閃爍感,為消除閃爍感,則需要 f46幀 /秒。 結(jié)論:顯示活動(dòng)圖象應(yīng)有 f24幀 /秒。光電轉(zhuǎn)換:利用光電效應(yīng)將光圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的過程。下面以顯像管為例介紹電視掃描的原理。這時(shí)在屏幕中間顯示一條水平亮線。正程用來顯示圖像,而逆程僅僅是為了返回頂端開始下一場(chǎng)的重復(fù)掃描,故一般有T V r 《 T V t 來回掃描一場(chǎng)的時(shí)間稱為一個(gè)場(chǎng)周期,用 TV 表示, TV = T V r + T V t 。這樣出現(xiàn)的問題是圖像信號(hào)的頻帶很寬,從而造成設(shè)備復(fù)雜化,那么能否在既不引起閃爍又不導(dǎo)致清晰度下降的情況下使頻帶減小呢?為此借用電影的顯示原理,采用隔行掃描的方式,每秒鐘送 25幅圖像,每幅畫面分兩場(chǎng)掃描,這樣人眼在主觀感覺上與每秒出現(xiàn)50幅圖像相同。綜上所述,隔行掃描應(yīng)滿足的要求可歸納為兩條:( 1) .對(duì)于每一幀,掃描的起點(diǎn)應(yīng)相同,以保證各幀光柵的重疊,這就要求每幀的掃描行數(shù)為整數(shù)。 ② .收發(fā)兩端的 K應(yīng)相同。由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)或雜散磁場(chǎng)等因素而引起的各種圖形畸變稱為 幾何畸變 .圖 (d)為 枕形畸變 。對(duì)比度除了與電視本身有關(guān)外 ,還與觀看條件有關(guān) ,若有雜散光線照射 ,則對(duì)比度 C=(Bmax+B′)/(Bmin+B′),這時(shí)對(duì)比度就會(huì)下降。它的含意有兩個(gè) : ,被消隱的行數(shù)不分解圖像 ,故 有效行數(shù) 為 Z(1β)。 圖像的最高頻率可推導(dǎo)如下:我國(guó)廣播電視標(biāo)準(zhǔn): fV =50Hz Z=625 ?=18% ?=8% k1 (1 ?) ≈ ,則視頻信號(hào)最高頻率 : Δf=fmax≈留取一定的余量 ,視頻帶寬取 6MHz4. 掃描行數(shù) Z的確定。解決辦法 :① 、場(chǎng)同步信號(hào) (脈沖 );② 、場(chǎng)消隱信號(hào) (脈沖 )。 接收端行、場(chǎng)掃描的起始時(shí)刻與發(fā)送端一致 ,此即 同相 。Ⅲ .場(chǎng)同步信號(hào)。 、場(chǎng)脈沖寬度的不同 ,采用脈寬分離電路把行同步和場(chǎng)同步分離。 因行同步的作用決定于行同步脈沖的上升沿 ,因此可以在場(chǎng)同步脈沖內(nèi)開 25% 深的槽 ,只要保證槽的上升沿與原行同步的上升沿相對(duì)應(yīng) ,即可起到同步作用??偨Y(jié) : ① .一幀圖像以奇數(shù)場(chǎng)同步脈沖上升沿為起點(diǎn); ② . 奇數(shù)場(chǎng)從整行開始 ,如上圖 ,第 第 第 3行的一半為場(chǎng)同步 (五個(gè)槽脈沖 )(第 5槽脈沖起均衡作用 ,第 4上升沿起同步作用 )。 電平分配 :同步電平 100%,黑電平 75%,白電平 %。 人眼對(duì)彩色的分辨率比黑白要差得多 ,已知黑白圖像信號(hào)的帶寬是 0 6 MHz,實(shí)驗(yàn)得出如下曲線 : 由圖可見 , 1 MHz時(shí)滿意度為 90%, MHz時(shí)滿意度為 95%,2 MHz 時(shí)滿意度接近 100%, 因此 B 1 MHz即可 ,我國(guó)規(guī)定色度信號(hào)帶寬為 。 設(shè)發(fā)送端亮度信號(hào): Y=++=Y0,接收端的亮度信號(hào)和色差信號(hào)為 Yt、 (RY)t、 (BY)t。它具有以下特點(diǎn) : ① .亮度信號(hào)頻譜是離散頻譜 ,它的能量絕大部分集中在行頻及其諧波附近 ,成束分布。(1).平衡調(diào)幅波 設(shè)有調(diào)制信號(hào)為 u=Um cos ?m t ,載波為 us=Us cos?s t 則調(diào)幅波可寫成 : uAM=US(1+ M cos ?m t ) cos?s t式中 M=Um/Us 為調(diào)幅系數(shù) ,M≤1. 將上式展開 : uAM=US cos?s t +(USM/2)cos(?s +?m)t + (USM/2)cos(?s ?m)t 式中第一項(xiàng)幅度最大 ,后兩項(xiàng)的幅度皆小于前者一半。的 sin?st上 ,把 (RY)信號(hào)調(diào)制在 (sin ?st + 90186。75%幅度的彩條比較接近實(shí)際情況 (各彩條基色幅度為白電平的 75%),因此我國(guó)電視制式規(guī)定使用 100%飽和度、 75% 幅度的彩條 ,其波形如下圖 . 彩條還可以用 4個(gè)數(shù)碼表示,如 10001000彩條, 1000750彩條, 100010025彩條等。 . 為了不讓彩色電視信號(hào)太多的超過黑白電視規(guī)定的電平范圍 ,同時(shí)滿足兼容性的要求 ,幅度壓縮的原則是 : ① .保持亮度信號(hào)幅度不變 . ② .只對(duì)色度信號(hào)進(jìn)行壓縮 ,并且讓彩色電視信號(hào)中的最高與最低電平不超過白色與黑色電平的 33%. 即 : Y+│F│≤ or 按上述原則壓縮后的兩個(gè)色差信號(hào)分別稱為 V信號(hào)和 U信號(hào) ,經(jīng)計(jì)算可得 : V=(
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