Дискретизация ТВ сигнала.

 

При дискретизации исходный сигнал U(t) представляется в виде сумм дискретных отсчетов:

где d(t) - дельта функции Дирака, которая определяется как:

Спектр дискретизированного сигнала имеет вид:

 

Из последнего выражения следует, что S_д(f) представляет собой сумму исходного спектра (n = 0) и побочных спектров того же вида, но сдвинутых один относительно другого на f_д, 2f_д и т.д.

 

 

Рис. 12. Спектр дискретизированного сигнала.

 

Из рис. 12 видно, что если использовать ФНЧ с коэффициентом передачи K_фнч, то можно выделить спектр исходного сигнала если:

 

Если первое условие не выполняется, то возникает явление наложения спектров, которое ухудшает качество изображения. В настоящее время разработаны специальные методы восстановления таких сигналов, которые, однако, требуют определенных аппаратных затрат. Частота дискретизации, как правило, тесно связана с частотой кадровой и строчной разверток, что приводит к появлению дискретных отсчетов яркости на приемных и передающих устройствах, так называемая структура дискретизации.

В настоящее время используются два типа структур:

- ортогональная

- шахматная.

Ортогональная структура образуется, если частота отсчетов сигнала кратна частоте строк.

Если отсчеты расположить таким образом, чтобы в соседних строках они были смещены друг относительно друга на половину размера одного элемента (шага дискретизации), то образуется шахматная структура отсчетов (см. рис.13.)

 

Рис. 13. Ортогональная и шахматная структура дискретизации ТВ сигнала.

Из рис. 13. видно, что расстояние между наклонными линиями меньше

в раза, чем между вертикальными и горизонтальными, то есть разрешающая способность наклонных линий выше. Однако известно, что разрешающая способность глаза в 1,5 раза выше в горизонтальном и вертикальном направлении, чем в наклонном (диагональном). Таким образом, при f_д = 2f_гр ортогональная структура обладает избыточностью.

В шахматной структуре горизонтальные линии воспроизводятся так же, как и в ортогональной, вертикальные содержат в 2 раза меньше элементов, однако зрительно на качестве картины это почти не сказывается, зато очень существенно увеличивается разрешение по горизонтали. В диагональном направлении разрешение ~ 1,8 раз хуже. Таким образом, шахматная структура оказывается лучше приспособленной к свойствам зрительной системы, что позволяет снизить частоту дискретизации. Использование шахматной структуры дискретизации позволяет с помощью ряда технических решений (устраняются эффекты наложения спектров с помощью гребенчатых фильтров) снизить частоту дискретизации с

 

f_д = 12 МГц до f_ц^’ = 8...8,5 МГц