Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение

Подождите немного. Документ загружается.

8.4, посвященном колориметрическим преобразованиям, и в контексте цветного теле

видения выражающимся обычно в виде операции матрицирования:

EaEaEaE

RXYZ

GXYZ

BXY

=++

123

456

789Z

где a

...a

— константы. Сказанное выведено в позицию 2 рис. 19.9 (Herman, 1975).

Отметим, что нет никакой необходимости в том, чтобы полностью положительные

кривые спектральной чувствительности телекамеры строго совпадали с трихромати

ческими кривыми

xyz(), (), ()lll

: в принципе, может использоваться их любая ли

нейная комбинация. Однако, ежели одна из кривых спектральной чувствительно

сти — это кривая

y()l

, то соответствующие трехстимульные значения окажутся рав

ными Y, что позволит получать сигнал E

непосредственно.

Вместе с тем, очевидное преимущество данного подхода создает дополнительные

сложности, поскольку в фактических системах имеют место эффекты нелинейности

(см. раздел 20.8), что, в свою очередь, ведет к внушительным светопотерям в т.н. све

тоделительных телекамерах.

461

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Кривые спектральной

чувствительности

телекамеры

Дополнительные

манипуляции с

сигналами

Воспроизводящие

(кардинальные)

стимулы

телеприемника

Конечный

результат

визуализации

Трихроматические кри

вые с отрицательными

участками

Нет Идентичны трихрома

тически кривым теле

камеры

Колориметрически

корректное воспро

изведение всех сти

мулов внутри охва

та телеприемника

Полностью положитель

ные трихроматические

кривые

Матрицирование в те

лекамере или в теле

приемнике

Соответствуют матри

цированным трихрома

тически кривым теле

камеры

Нет Имеют те же домини

рующие длины волн,

что и кардинальные

стимулы телекамеры

Чистота цвета всех

воспроизводимых

стимулов слегка

снижена

Положительные участки

трихроматических кри

вых с некоторыми отри

цательными фрагмента

ми

Нет Идентичны полным

трихроматическим

кривым телекамеры

Легкие

погрешности при

воспроизведении

большинства сти

мулов

Матрицирование в те

лекамере или в теле

приемнике

Легкие

погрешности при

воспроизведении

большинства сти

мулов

Рис. 19.9 Влияние характера трихроматических кривых телекамеры на точность цветовоспро

изведения.

Наконец отметим, что матрицирование в свое время стало реальным благодаря вне



дрению в конструкцию телекамеры т.н. плюмбикона, обладающего великолепным со

отношением сигнал/шум и, главное, линейной характеристикой (см. раздел 20.6)

Отметим также, что матрицирование практикуется сегодня и в отношении

CCDсенсоров (см. раздел 20.5).

19.12.3 Системы на базе компромисса Айвса — Эбнея — Юла

Третий возможный вариант колориметрической идеологии телесистем основан на

принятии компромисса АйвсаЭбнеяЮла, описанного в разделе 7.9: полностью поло

жительные кривые спектральной чувствительности выбираются так, чтобы полно

стью совпасть с трихроматическими кривыми Стандартного наблюдателя по карди

нальным стимулам P

иP

, имеющим те же доминирующие длины волн, что и ре

продукционные кардинальные стимулы R, G, B.

Данный подход хорош тем, что чреват лишь легкой потерей колориметрической

чистоты воспроизводимых стимулов, что малозаметно. Принцип позволяет уйти от

неожиданных цветоискажений, возникающих тогда, когда координаты цветности

стимулов сцены выходят за пределы треугольника цветностей R, G, B (что свойственно

двум первым вариантам устройства телесистем). Плюс к тому, отпадает необходи

мость в матрицировании сигналов — этапа, который неминуемо ведет к снижению со

отношения сигнал/шум (некоррелированный «шум» всегда имеет место даже несмот

ря на то, что в дальнейшем мощности сигналов могут прибавляться или вычитаться).

19.12.4 Системы на базе «сугубо положительных участков»

Четвертый вариант колориметрического подхода к организации телесистемы весь

ма широко распространен и строится на том, что кардинальным (воспроизводящим)

стимулам соответствуют только положительные участки трихроматических кривых

Стандартного наблюдателя. Коль скоро как минимум одна из таких кривых имеет от

рицательные значения на некоторых волнах видимого спектра, при воспроизведении

большинства стимулов возникают погрешности. Практика свидетельствует однако,

что эти недочеты не фатальны: опыт цветной фотографии подтверждает, что точная

форма кривых спектральной чувствительности сенсоров далеко не критична в отноше

нии большинства стимулов (см. к примеру рис. 4.3). Итак, несмотря на то, что обсуж

даемый принцип далеко не лучший с точки зрения достоверности цветопередачи, его

достоинство — в простоте.

Еще одним плюсом идеи «сугубо положительных участков» является то, что ре

зультирующие «красная» и «зеленая» кривые перекрываются меньше, чем в случае

типичных полностью положительных кривых: сие хорошо видно по рис. 19.10, где на

бор спектрально острых и полностью положительных трихроматических кривых

сравнивается с набором кривых спектральной чувствительности, типичных для теле

камер и аппроксимирующих при этом положительные участки кривых, показанных

на рис. 19.8.

Отметим, что бо\льший спектральный разнос положительных участков обеспечивает

462

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Плюмбикон (от лат. plumbumсвинец и греч. eikon — изображение), передающая телевизи



онная трубка, разновидность видикона, отличающаяся устройством светочувствительной ми



шени. — Прим. пер.

бо\льшую эффективность телекамер, задействующих т.н. дихроичные светоделитель

ные зеркала (см. гл. 20). Однако оборотная сторона такой конструкции в том, что прихо

дится полностью отказываться от колориметрически точного анализа передаваемой

сцены. Вместе с тем, Спрозон (Sproson, 1966) говорит о том, что когда положительные

участки трихроматических кривых Стандартного наблюдателя задействуются вместе с

матрицированием, величину колориметрических погрешностей можно свести к мини

муму путем эмпирической подгонки коэффициентов матрицы. Сказанное представлено

в пятой позиции рис. 19.9 и используется весьма широко (см. раздел 20.11).

Игнорирование отрицательных участков трихроматических кривых Стандартного

наблюдателя (четвертая позиция на рис. 19.9) в системах, основанных на применении

яркостного сигнала, проявляет себя тем, что при использовании «тригорбых» кривых

спектральной чувствительности вместо «одногорбой»

y()l

кривой (требуемой для

обеспечения достоверной адекватной фотометрической яркости воспроизводимых

стимулов), фотометрическая яркость стимулов, воспроизводимых экраном как моно

хромных, так и цветных приемников, часто оказывается некорректной. Сие весьма за



463

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

400 500 600 700

Äëèíà âîëíû (íì)

100

400 500 600 700

Äëèíà âîëíû (íì)

100

b (l) g (l) g (l)

Ñèíèé Çåëåíûé Êðàñíûé

Рис. 19.10 а — спектральнозаостренные трихроматические кривые зрительной системы; b —

кривые спектральных чувствительностей типичной телекамеры, аппроксимирующие поло

жительные участки трихроматических кривых рис. 19.8.

метно, в частности в случае синих стимулов, которые воспроизводятся избыточно яр



кими.

Матрицирование, применяемое в пятом варианте телесистем, позволяет сущест

венно уменьшить эти погрешности.

19.12.5 Системы с матрицированием в телекамере

или телеприемнике

Пятый вариант реализуется за счет выполнения операции матрицирования либо в

камере, либо в приемнике. В плюмбиконовых или CCDкамерах на участке их линей

ного отклика вполне допустимо выполнять матрицирование, задействуя фактические

сигналы, выдаваемые трубкой или массивом CCDсенсоров. Если матрицирование вы

полняется телеприемником или даже самим дисплеем — матрицирование оказывает

ся некорректным (поскольку сигналы на данном этапе линейно соотносятся с оптиче

ским изображением лишь на коротком участке — см. след. раздел). Однако вычисле

ния и практические тесты показали, что во втором случае ошибки не столь уж велики.

Наконец отметим, что большим преимуществом матрицирования, выполняемого в

телеприемнике, является то, что оно позволяет использовать практически любой на

бор люминофоров (DeMarsh, 1974).

19.13 ГАММАIКОРРЕКЦИЯ

До сего момента мы строили наши рассуждения, предположив полную линейность

взаимоотношений между электрическим сигналом телекамеры и соответствующим

ему оптическим сигналом телеприемника. Однако светоотдача электроннолучевых

трубок телеприемников нелинейна и приблизительно пропорциональна кубу прило

женного напряжения. То есть, если логарифм фотометрических яркостей стимулов,

воспроизводимых электроннолучевой трубкой, взять как функцию от логарифма

приложенного к ней напряжения, то тангенс угла наклона полученной кривой (име

нуемый «гамма» — g) окажется примерно равным 3.0 (g = 2.8±0.3 — типичное значе

ние у цветных телеприемников).

С точки зрения соотношения сигнал/шум предпочтительна высокая гамма, по

скольку теневые области изображения, в которых шум наиболее выражен, воспроиз

водятся в этом случае почти черными. В то же время, если для монохромного изобра

жения гамма 3.0 оказывается вполне приемлемой, цветное изображение с тем же зна

чением гамма будет давать тяжелые цветоискажения.

Предположим, сигналы E

, E

и E

нацелены на воспроизведение цветового стиму

ла R(R) + G(G) + B(B) на линейном дисплее. Если эти сигналы будут приложены к дис

плею, работающему по кубической зависимости (g = 3), результирующий стимул будет

равен R

(R) + G

(G) + B

(B). К примеру, если R =1,G=

, B =

, а единичные количест

ва RGBстимулов дают белый (W), то интересующий нас стимул будет равен

(W) +

(R). Однако воспроизведенный стимул окажется равен R =1,G =

, B =

то есть

(W) +

(R). Следовательно, фотометрическая яркость воспроизведенного

стимула окажется сниженной, а его колориметрическая чистота — повышенной.

Простейшим способом решения данной проблемы является предыскажение сигна

лов E

, E

и E

в передатчике до

EEE

1ggg

(то есть

EEE

). Яркостный

сигнал передается затем как

=+ +ElEmEnE

1ggg

, а цветоразностные как

464

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Соответствующий зеленый цветоразностный сигнал (

) восстанавливается

телеприемником по уравнению:

()()

ggg

=- -

Затем, добавив

ко всем трем цветоразностным сигналам, мы можем восстано

вить напряжения

EEE

1ggg

до E

, E

и E

и приложить их к соответствующему

дисплею (работающему по данной gзависимости) для получения корректных RGB

величин кардинальных (воспроизводящих) стимулов.

Отметим, что описанный метод дает результаты, лишенные какихлибо хромати

ческих искажений, однако фотометрическая яркость воспроизводимых стимулов,

реализуемая за счет

(которую будут иметь все стимулы, воспроизведенные моно

хромной трубкой, и стимулы мелких деталей, воспроизведенные цветным телеприем

ником) окажется равной

()

. Отношение фотометрической яркости стимула, реали

зованной за счет

, к требуемой яркости равно:

() ()

lE mE nE

RGB

ggg

;

в худшем случае (колориметрически чистые синие стимулы):

== =

-1

011 0 019..

если принять значения n = 0.11 и g = 2.8 за наиболее типичные.

Так в данном случае яркостный сигнал

несет в себе информацию лишь о 2% ре

альной яркости стимула; следовательно высокочистые стимулы малых размеров вос

производятся слишком темными. Наряду с этим страдает и технологическая совмес

тимость телесистем: монохромные дисплеи будут воспроизводить данный стимул со

слишком низкой фотометрической яркостью, однако, на практике, благодаря нели

нейности электроннолучевых трубок 2% цветоразностного сигнала поднимаются до

5% (см. раздел 19.10), в результате чего монохромные ошибки не столь уж велики и

крупные области изображения воспроизводятся достаточно корректно.

Однако, коль скоро сигнал

не несет в себе информации о всей фотометрической

яркости интересующего нас стимула, остаток должен быть передан за счет модуляции

поднесущей, и, следовательно принцип постоянства фотометрической яркости не со

блюдается (вследствие чего усиливается ощущение шума и интерференции).

Стоит сказать также, что модуляция поднесущей весьма ограничена по полосе, в

результате чего страдает четкость изображения, поскольку яркостное содержимое

поднесущей также будет ограничено по полосе. Однако для белых стимулов E

= E

()

=EE

, а также для большинства нейтральных теней данное отношение бу

дет немногим меньше единицы. Следовательно, описанные выше недостатки касают

ся в основном только колориметрически чистых стимулов (см. рис. 22.4).

19.13.1 Альтернативные методы гамма коррекции

Существует несколько альтернативных методов гамма коррекции, но все они ус

ложняют конструкцию телеприемника. К примеру, если яркостный сигнал был сфор



465

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

мирован до предыскажения E

, E

иE

сигналов и переданы эти сигналы были как

1gg

1 g

, то перечисленные выше трудности не возникают. Однако

восстановление «зеленого» сигнала (прежде чем применить этот сигнал к ЭЛТ) оказы

вается намного более сложным, требующим вначале т.н. гамма предыскажения (т.е.

возведения в степень g), вычисления E

, а затем т.н. гамма компенсации (т.е. возведе

ния в степень 1/g).

До сего момента мы рассуждали так, что все сигналы предыскажаются с помощью

общего степенного коэффициента 1/g. Однако на практике гамма предыскажение,

применяемое к сигналам, составляет 1/2.2, тогда как цветные телеприемники имеют

гамма тонопередачи порядка 2.8 (±0.3). В результате гамма воспроизводимого изобра

жения (т.е. его коэффициент контрастности) вырастет по отношению к оригинальной

сцене с коэффициентом 2.8/2.2, то есть, в 1.273 раза. Такое увеличение коэффициента

контрастности изображения необходимо для компенсации снижения визуального

контраста изображения, вызванного тусклым просмотровым окружением обычного

телевизионного просмотра (см. раздел 6.5) (Bartleson и Breneman, 1967; Pitt и Winter,

1974). Однако, как мы можем видеть из рис. 19.11, при этом имеет место рост колори

метрической чистоты воспроизводимых стимулов и паразитный сдвиг по их домини

рующей длине волны. Рост колориметрической чистоты может оказаться весьма кста

ти в плане компенсации недостатка чистоты цвета воспроизводимых стимулов, возни

кающего за счет эффекта тусклого окружения и еще ряда факторов. Но, наряду с тем,

сдвиг по доминирующей длине волны может привести к искажениям цветового тона

этих стимулов.

Напомним, что по мере роста освещенности окружения, то есть по мере уравнива

ния фотометрической яркости окружения со средней фотометрической яркостью изо

466

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

D65

Рис. 19.11Сдвиг цветностей воспроизводимых стимулов, вызванный изменением гамма тоно

передачи телевизионной системы от 1.0 до 1.273. Напомним, что для компенсации эффекта

снижения визуального контраста тусклым просмотровым окружением (обычные условия те



лепросмотра) необходима гамма тонопередачи 1.25 (Brown, 1971. Рис. 3).

бражения на экране, появляется паразитная подсветка изображения, снижающая его

коэффициент контрастности от 1.25 примерно до 1.0 (Novick, 1969).

Также было показано, что для обеспечения коэффициента контрастности изобра

жения 1.25 при окружающем освещении, дающем тусклое окружение, то есть когда

фотометрическая яркость окружения оказывается примерно равной одной десятой

фотометрической яркости белой точки изображения (типичная ситуация), изображе

ние при темновом показе должно иметь коэффициент контрастности равный 1.5

(DeMarsh, 1972). Последнее достигается:

— путем управления уровнем черного в телекамере, в результате чего ее коэффици

ент контрастности повышается от 0.45 (g = 1/2.2) до 0.54;

— путем аналогичного повышения коэффициента контрастности телеприемника

от 2.8 до 3.3;

— путем сочетанного управления коэффициентами контрастности обоих приборов.

Стоит сказать также, что гаммакоррекция приводит к тому, что сигнал малых на

пряжений становится совсем маленьким, что, в свою очередь, может привести к неже

лательному росту колориметрической чистоты воспроизводимых стимулов, особенно

красных, оранжевых и желтых (то есть, в воспроизведении которых, как правило,

принимает участие очень низкий «синий» сигнал). Характер и степень данного эффек

та весьма разнятся между телекамерами.

Наконец отметим, что гаммакорректированные сигналы

EE E

gg g

обычно

обозначают как

¢¢ ¢

EE E

RG B

и,,

соответственно.

19.14 ШУМОПОДАВЛЕНИЕ

Паразитные эффекты, возникающие за счет слабого соотношения сигнал/шум

можно подавить путем усреднения телевизионных сигналов более чем по одному полу

кадру, причем даже тогда, когда изображение находится в движении (Sanders, 1980).

19.15 ПРЯМОЕ СПУТНИКОВОЕ ВЕЩАНИЕ

Т.н. геостационарные спутники, т.е. спутники, находящиеся относительно Земли

в фиксированной позиции, — это весьма удобнее средство передачи телевизионных

сигналов на очень большие расстояния. Спутниковая антенна, расположенная, ска

жем на крыше здания (то есть в прямой «видимости» спутника), принимает сигналы,

которые затем декодируются телеприемником. Европейский союз радиовещания

свое время утвердил целое семейство систем телесигналов спутникового вещания —

МАС (Multiplexed Analogue Components).

МАСсигналы подвергают яркостный сигнал компрессии по каждой строке до двух

третей от их реального времени, а оставшееся время используют для передачи одного

из цветоразностных сигналов, подвергнутого компрессии до одной трети его реального

времени. Каждая последующая строка аналогичным путем передает второй цветораз

ностный сигнал. Декодер телеприемника восстанавливает сжатые по времени яркост

ный и цветоразностные сигналы до их реального времени.

467

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Европейский союз радиовещания (ЕСР), крупнейший международный радиовещательный

союз. Основан 12 февраля 1950 г. частью государств, вышедших из Международной организа



ции радиовещания и телевидения. — Прим. пер.

Стоит сказать, что в отличие от систем частотного уплотнения способ сепарации

сигналов, применяемый в спутниковых системах (т.е. их деления на яркостный и цве

торазностные сигналы) позволяет избежать появления хроматических «паразитов» в

паттернах высокой пространственной частоты (см. раздел 19.9).

19.16 ТЕЛЕВИДЕНИЕ ВЫСОКОЙ ЧЕТКОСТИ (ТВЧ)

19.16.1 Виды ТВЧIсистем

525 и 625строчные системы широковещательного цветного телевидения развива

лись в то время, когда вопросы совместимости с монохромными телеприемниками и

вопросы экономии полосы были критичны. Наступление новой эры передачи телесиг

налов, включающей в себя прямое спутниковое телевещание, кабельные системы

(обычные и волоконнооптические), наряду с развитием цифровых технологий, а так

же появлением изощренных методов компрессии сигналов, позволили строить систе

мы с бо\льшим числом строк, каждая из которых при этом несет большее количество

визуальной информации.

Первую ТВЧсистему, построенную, в частности, на базе 1125 строк вертикальной

развертки, внедрила Японская радиовещательная корпорация (NHK, Nippon Hoso

Kyokai), но предлагались также системы, построенные на базе 1050 и 1250 строк (см.

табл. 19.2) (Fink, 1980).

ТАБЛИЦА 19.2 Параметры некоторых телевизионных систем высокой четкости

Система 1125

525 ´2 625´2

Частота строк 1125 1050 1250

Формат изображения 16:9 16:9 16:9

Колво образцов на строку 1920 1920 1920

Полукадры в сек 60 59.94 50

Целевой регион Япония США Европа

Частота чересстрочных полукадров 59.94 Гц (но не строго 60 Гц) по сей день используется в США,

дабы избежать т.н. эффектов пульсации, возникающих между цветоразностными сигналами и

сигналом звуковым.

19.16.2 Совместимость ТВЧIсистем

с системами стандартной четкости

Внедрение любой системы высокой четкости в пространство вещания, в котором

действуют 525 или 625строчные системы четкости стандартной неизбежно подни

мает вопрос о технологической совместимости телесистем: если (наряду с приемни

ками высокой четкости) новые сигналы будут устойчиво приниматься и визуализи

роваться действующими приемниками стандартной четкости, то процесс внедре

ния ТВЧсистем существенно облегчится. Однако на пути к достижению необходи

мой совместимости возникают серьезные инженерные сложности, в частности

изза большой свободы в выборе методов оптимизации ТВЧсистем, в частности

изза применения цифровых технологий, которые, безусловно, повышают эффек



468

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

тивность систем телевидения высокой четкости, но препятствует обеспечению их

технологической совместимости со стандартными телевизионными системами. По

этой причине (а также по причине бурного развития технологии передачи цифро

вых сигналов) широковещательное телевидение высокой четкости используется

исключительно с новыми цифровыми системами. Характеристики одной из таких

систем даны в табл. 19.3.

Стоит сказать также, что определенной степени совместимости можно достичь за

счет использования специального цифроаналогового преобразователя (ЦАП), напри

мер специальной телеприставки (см. раздел 31.7): несмотря на увеличение общей

стоимости устройства преобразователь позволят интерпретировать и визуализировать

цифровые сигналы с несравнимо меньшими искажениями.

19.16.3 Скорость передачи данных в ТВЧIсистемах

Количество бит (binary units — bits) в секунду, необходимое для эффективной пере

дачи цифрового телевизионного сигнала, можно установить следующим образом: если

количество возможных уровней сигнала на данный пиксел (пиксел — элемент цифро

вого изображения) мало\, то на участках плавных тональных или/и хроматических пе

реходов (градиентов) в изображении могут возникнуть характерные паразитные кон

туры (т.н. дробление градиентов — Прим. пер.), однако если уровни сигнала подобраны

так, что обеспечивают визуальную равномерность градиентов, то достаточным оказы

вается комплект из 90 уровней (6

бит, то есть 2

6.5

) — см. гл. 30. Однако если уровни

распределены неравномерно, необходимо 256 уровней (8 бит — 2

). То есть, мы гово

рим, что амплитуда цикла, представляющая пару пикселей, требует для своей специ

фикации 8битного кодирования.

Действующие 525 и 625строчные системы используют примерно 5 МГц полосы,

тогда как сигналы высокой четкости (поскольку число строк удвоено) потребуют рас

ширения полосы в два раза; вдвое увеличится и число пикселей на строку,ив4/3

раза — формат изображения (поскольку 16/9 в 4/3 раза больше чем формат 4/3).

Итого вместе:

469

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

ТАБЛИЦА 19.3 Системы широковещательного цифрового телевидения

Активные строки Пикселы на строку Формат Mbps Уровень качества

1080 1920 16:9 45 Студийное HDTV

1080 1920 16:9 18 HDTV

1080 1440 4:3 18 4:3 HDTV

720 1280 16:9 18

720 960 4:3 18

480 720 4:3 9 Студийное 525

480 720 4:3 4.5 NTSC

240 352 4:3 1.2 VHS

120 176 4:3 0.3 Ниже VHS

2243 5

´´ =

То есть ширина полосы окажется равной

или примерно 27 МГц. Представле



ние каждого цикла требует 8 бит, в результате чего т.н. битрейт (битовая скорость пе

редачи данных, bps — bit per second) по яркостному каналу составит 27´10

´8 = 216 ме

габит в секунду (Mbps) и 54 Mbps — по хроматическим каналам (сигналы в которых

подвергнуты т.н. временно\му мультиплексированию). В итоге, потребуется скорость

передачи данных в 270 Mpbs. Такой гигантский целевой битрейт, разумеется, не дает

возможности использовать цифровой сигнал в широковещательном телевидении, но,

к счастью, придуманы способы снижения требований к скорости: поскольку по мере

роста пространственной частоты стимулов зрение прогрессивно теряет способность

выявлять тональные отличия между ними (см. рис. 18.15) — общее число бит, требуе

мых на полукадр, можно уменьшить пропусканием сигнала через различные прос

транственночастотные фильтры (т.е. фильтры, позволяющие снизить число требуе

мых бит при передаче информации о стимулах высоких пространственных частот);

плюс к тому, на руку тот факт, что каждый последующий полукадр весьма мало отли

чен от предыдущего. За счет этого приема комитетам JPEG (Joint Photographic

Experts Group — Объединенная группа экспертов по машинной обработке фотографи

ческих изображений) и MPEG (Motion Pictures Experts Group — Экспертная группа по

кинематографии) Международной организации по стандартизации (ISO) удалось по

низить требуемый битрейт с 270 Mbps до 45 Mbps — по внутристудийным передачам и

до 18 Mbps — по широкому телевещанию (см. раздел 30.10).

Как видно из табл. 19.3, представленная в ней система, оперирует не только 1080

строками высокой четкости, но и 720 четкости промежуточной, 480 строками стан

дартной четкости, 240 строками четкости видеозаписи и 120 строками низкой четко

сти. При этом используются следующие частоты кадров: 23.97, 24, 29.97, 30 и

60 кадр/с. Частота 29.97 кадр/с принята в США, 30 кадр/с — текущая ТВЧчастота в

Японии, 24 кадр/с — стандартная киночастота передач категории «праймтайм» (т.н.

лучшего эфирного времени), 23.97 кадр/с — «облегченный» вариант для обеспечения

совместимости с частотой 29.97 кадр/с.

Перечисленные частоты реализуются либо при чересстрочной развертке, либо при

построчной. Отметим, что специальные заголовки данных позволяют приемнику рас

познать действующий формат паковки этих данных.

Цветоразностные сигналы ТВЧсистем (

) те же, что в системах

PAL.

и SECAM

,ноне

как в NTSCсистеме

(см. гл. 22). Четкость цветоразност

ных сигналов равна половине четкости сигнала яркостного как по горизонтальному,

так и по вертикальному направлениям (либо одной четверти яркостного сигнала как в

системах PAL. и SECAM., что дает меньшую редукцию яркостного компонента вос

470

ГЛАВА 19 ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Phase Alternation by Line — PAL. Телевизионный стандарт ПАЛ. Формат вещания цветного

аналогового телевидения, принятый в странах Европы, в Австралии, Китае и частично в Юж

ной Америке. — Прим. пер.

Sequentiel [systeme electronique] Couleur avec Memoire (Sequential Color With Memory) —

SECAM. Стандарт цветного телевидения, принятый во Франции, странах Восточной Европы,

некоторых африканских странах и странах бывшего СССР. — Прим. пер.

National Television Standards Committee — NTSC. Формат цветного телевидения, принятый

в США, Канаде, Южной Корее и Японии. Стандарт был разработан создателем иконоскопа Вла



димиром Козьмичем Зворыкиным при поддержке телекомпании NBC — Прим. пер.