Выбор частоты дискретизации и уровней квантования
При этом в базовом стандарте МККР были выбраны частоты дискретизации (Fd) сигнала яркости и каждого из двух цветоразностных сигналов в пределах прямого хода строк соответственно 13,5 и 6,75 МГц, т.е. указанные частоты находятся в соотношении 4:2:2 (на четыре пиксела текущего сигнала яркости приходится в данном случае по два пиксела каждого цветоразностного сигнала). Последнее соотношение имеет место в условиях реализации раздельного кодирования, когда АЦП подвергают разделённые сигнал яркости и цветоразностные сигналы с последующим их мультиплексированием в цифровом виде. Другим возможным вариантом является совместное кодирование, для которого характерно АЦП полных сигналов систем вещательного цветного телевидения (ЦТ).
Как известно, значения полос частот сигнала яркости составляют: 4,2 (стандарты M, N), 5 (стандарты B, G, H), 5,5 (стандарт I), и 6,0 МГц (стандарты D, K, K1, L). Полоса частот сигнала определяет максимально-возможное значение частоты дискретизации и требования к быстродействию АЦП. Выбранная МККР частота дискретизации соответствует теореме Котельникова, т.е. в данном случае для всех указанных выше стандартов частота дискретизации более чем в два раза превосходит по величине верхние граничные частоты (Fh) преобразуемых в цифровой вид ТВС. Отношение верхней граничной частоты Fh =6,0 МГц (стандарты D, K, K1, L) и частоты дискретизации Fd =13,5 МГц составляет величину – 2,25. Данное отношение определяет основные требования к характеристикам фильтра нижних частот (ФНЧ), ограничивающего протяжённость спектра видеосигнала перед его дискретизацией с частотой Fd =13,5 МГц. Дискретизация сигнала, в частности, сопровождается резким усложнением структуры результирующего спектра, в котором наряду с основным спектром (составляющая, соответствующая структуре спектра исходного ТВС) появляются, так называемые, побочные спектры. Побочные спектры отличаются от основного (зафиксирован в начале координат, т.е. в точке с частотой F=0) смещением в спектральной области на частоту Fd =13,5 МГц и её гармоники. Амплитуды побочных спектров обычно падают по отношению к основному с увеличением номера гармоники. Степень такого падения тем выше, чем большим является протяжённость мгновенной выборки и усреднение (в пределах протяжённости выборки) ТВС в процессе периодической дискретизации с частотой Fd.
Выбор числа уровней квантования ТВЧ сигнала основан на субъективном восприятии изображения человеческим глазом. Еще несколько лет назад вполне достаточным казалось использовать 256 уровней для квантования телевизионного видеосигнала. Сейчас считается нормой квантовать видеосигнал на 1024 уровня. Длина кодового слова - 10 двоичных разрядов - битов (в первоначальном варианте - 8 битов), что и позволяет перенумеровать 1024 уровня квантования. Однако числа 0..3 и 1020..1023 резервируются для цифровых синхронизирующих сигналов. Для квантования яркостного сигнала выделяется 877 уровней (значение черного в видеосигнале соответствует уровню квантования 64, а номинальное значение белого - уровню 940).