'
&
$
%
PODSTAWY TELEWIZJI
Podstawowe procesy w torze telewizyjnym
dr in˙z. A. Buchowicz
Instytut Radioelektroniki PW
1
'
&
$
%
PODSTAWY TELEWIZJI
Podstawowe procesy w torze telewizyjnym
dr in˙z. A. Buchowicz
Instytut Radioelektroniki PW
1
'
&
$
%
System telewizyjny
TV kolor
TV mono
-
-
S(r, φ, ψ, λ, t)
S(r, φ, ψ, λ, t)
-
-
-
-
Y (x, y, t)
R(x, y, t)
G(x, y, t)
B(x, y, t)
2
'
&
$
%
Parametry systemu telewizyjnego
• kszta lt i rozmiary obrazu
• spos´ob wybierania (adresowania) obrazu
• liczba linii analizy/syntezy obrazu
• cz
,
estotliwo´s´
c powtarzania obraz´
ow
• zakres i liniowo´s´c odtwarzania luminancji
• zakres i wierno´s´c odtwarzania barw
3
'
&
$
%
Wielowymiarowe sygna ly ci
,
ag le
• ci
,
ag lym, deterministycznym, n-wymiarowym sygna lem nazywana b
,
edzie
dowolna funkcja f (x) : R
n
→ R przyporz
,
adkowywuj
,
aca ka˙zdemu punk-
towi x = (x
1
, x
2
, . . . , x
n
) przestrzeni R
n
warto´s´
c sygna lu f (x) w tym
punkcie
• transformata Fouriera przyporz
,
adkowywuje wzajemnie jednoznacznie sy-
gna lowi f (x) funkcj
,
e F (Ω) nazywan
,
a widmem sygna lu f (x).
F (Ω)
=
Z
R
n
f (x) exp −jΩ
T
x
dx
f (x)
=
1
2π
n
Z
R
n
F (Ω) exp jΩ
T
x
dΩ
4
'
&
$
%
Wielowymiarowe sygna ly dyskretne
• dyskretnym, deterministycznym, n-wymiarowym sygna lem nazywana
b
,
edzie dowolna funkcja f [x] : Z
n
→ R przyporz
,
adkowuj
,
aca ka˙zdemu
punktowi x = [x
1
, x
2
, . . . , x
n
] przestrzeni Z
n
warto´s´
c sygna lu f [x] w
tym punkcie
• transformata Fouriera i transformata odwrotna sygna lu dyskretnego
f [x]:
F e
jω
=
X
x
f [x] exp −jω
T
x
f [x]
=
1
2π
n
Z
[−π...π]
n
F (exp (jω)) exp jω
T
x
dω
5
'
&
$
%
Pr´
obkowanie sygna l´
ow wielowymiarowych
C/D
-
f(x)
-
f[n]
f [i] = f (Vi)
6
'
&
$
%
Pr´
obkowanie ortogonalne
-
v
1
6
v
2
-
T
1
6
?
T
2
V = |v
1
v
2
| =
T
1
0
0
T
2
7
'
&
$
%
Pr´
obkowanie heksagonalne
U
v
2
v
1
-
T
1
6
?
T
2
V = |v
1
v
2
| =
T
1
/2
T
1
/2
T
2
−T
2
8
'
&
$
%
Widmo sygna lu spr´
obkowanego
f [i]
=
f (Vi) =
1
2π
n
Z
∞
−∞
F (Ω) exp jΩ
T
Vi
dΩ
ω
=
V
T
Ω
f [i]
=
1
2π
n
Z
∞
−∞
1
| det V|
F
V
T −1
ω
exp jω
T
i
dω
ω
=
ω
0
− 2kπ
ω
0
∈ [−π . . . π]
n
k ∈ Z
n
f [i]
=
1
2π
n
X
k
Z
[−π...π]
n
1
| det V|
F
V
T −1
(ω
0
− 2kπ)
·
·
exp jω
0T
i
exp (−j2kπ) dω
0
9
'
&
$
%
f [i] =
1
2π
n
Z
π
−π
"
X
k
1
| det V|
F
V
T −1
(ω − 2kπ)
#
exp jω
T
i
dω
F e
jω
=
1
| det V|
X
k
F
V
T −1
(ω − 2kπ)
=
1
| det V|
X
k
F
Ω − 2V
T −1
kπ
10
'
&
$
%
Pr´
obkowanie ortogonalne
V =
T
1
0
0
T
2
V
T
−1
=
1/T
1
0
0
1/T
2
det V = T
1
T
2
6
Ω
1
-
Ω
2
Ω
2
Ω
1
6
-
F e
jω
=
1
T
1
T
2
X
k
1
X
k
2
F
Ω
1
−
2k
1
π
T
1
, Ω
2
−
2k
2
π
T
2
11
'
&
$
%
Pr´
obkowanie heksagonalne
V =
T
1
2
T
1
2
T
2
−T
2
V
T
−1
=
1
T
1
1
T
1
1
2T
2
−1
2T
2
det V = −T
1
T
2
6
Ω
1
-
Ω
2
Ω
2
Ω
1
6
-
F e
jω
=
1
T
1
T
2
X
k
1
X
k
2
F
Ω
1
−
2k
1
π
T
1
−
2k
2
π
T
1
, Ω
2
−
k
1
π
T
2
+
k
2
π
T
2
12
'
&
$
%
Pr´
obkowanie nieidealne
• pr´obkowanie sygna lu f(x) impulsami o kszta lcie opisanym funkcj
,
a h
s
(x)
jest r´
ownowa˙zne idealnemu pr´
obkowaniu splotu funkcji f (x) i h
s
(x)
f
h
[i] = (f (x) ∗ h
s
(x)) · δ(x − Vi)
tzn. pr´
obkowaniu sygna lu f (x) przetworzonego przez filtr liniowy o od-
powiedzi impulsowej h
s
(x).
• widmo sygna lu pr´obkowanego nieidealnie zostaje przemno˙zone przez cha-
rakterystyk
,
e cz
,
estotliwo´sciow
,
a H
s
(Ω) tego filtru
H
s
(Ω) =
Z
R
n
h
s
(x)exp(−jΩ
T
x)dx
13
'
&
$
%
Rozdzielczo´
s´
c
• pionowa - liczba poziomych pas´ow czarnych i bia lych odtwarzanych na
ca lej wysoko´sci ekranu
N
V
= k
1
Z
ef
k
1
= 0.42 . . . 0.85 (0.7)
• pozioma - liczba pionowych pas´ow czarnych i bia lych odtwarzanych na
odcinku poziomym r´
ownym wysoko´sci ekranu
N
H
= f
M AX
2 · t
H
A
F
• ca lkowita
N = N
V
N
H
F
• funkcja przenoszenia modulacji (Modulation Transfer Function)
M T F (ν) =
M
out
(ν)
M
in
(ν)
14