лаба 3
.pdfМИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПбГУТ)
Кафедра Телевидения и метрологии
Учебная дисциплина «Медиатехнологии»
Отчёт по лабораторной работе №3 «Исследование влияния нелинейных искажений ТВ сигнала на
качество телевизионного изображения»
Выполнили: ст.гр.РД-01 Стрижкина А.М. Лысов Н.В.
Проверил: Вересов В.Д.
Санкт-Петербург
2023 г.
Цель работы
1.Исследование влияния нелинейности амплитудных характеристик видеотракта ТВ системы на форму ТВ сигнала и качество ТВ изображения.
2.Оценка эффективности методов коррекции нелинейных искажений ТВ сигнала и градационных искажений изображения.
Порядок выполнения работы
Рисунок 1 – Трёхзвенная структурная схема видеотракта ТВ системы
Таблица 1 – Результаты расчёта величины максимального контраста объектов передачи и числа градаций яркости
Параметр |
|
|
|
0 |
, |
|
0 |
, |
|
пар, |
|
, |
|
2 |
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
кд⁄м2 |
1 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
кд⁄м2 |
кд⁄м2 |
|
|
= 0.02 |
= 0.05 |
|||||||||
Природные |
|
0.01 |
|
10 000 |
|
- |
106 |
690.78 |
276.31 |
|||||||||
объекты |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ЭЛТ |
|
|
|
|
1.0 |
|
|
300 |
|
|
10 |
300 |
285.19 |
114.07 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ЖК |
|
|
|
|
5.0 |
|
|
450 |
|
|
10 |
90 |
224.99 |
89.99 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ПП |
|
|
|
|
2.0 |
|
1000 |
|
|
10 |
500 |
310.73 |
124.29 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
= |
0 |
; = ln ( |
0 |
) / . |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2 – Черно-белый 10-градационный клин при 1 = 2 = 3 = 1
Число градаций яркости, различаемых на изображении (рисунок 1): 10.
Рисунок 3 – Линейно растущий (пилообразный) сигнал при 1 = 0.5; 2 = 3 = 1
Рисунок 4 – Линейно растущий (пилообразный) сигнал при 1 = 0.9; 2 = 1; 3 = 2.8 с точек КТ2 (1) и КТ3 (2)
Из условия 1 2 3 |
= 1, при 1 |
= 0.9, а 3 = 2.8, находим |
|||||
2 |
= |
|
1 |
= |
1 |
|
= 0.4 |
|
|
|
|
||||
1 |
|
0.9 |
2.8 |
||||
|
|
3 |
|
Рисунок 5 – Линейно растущий (пилообразный) сигнал при 1 = 0.9; 2 = 0.4; 3 = 2.8
Из условия 1 2 3 = 1.26, при 1 = 0.9, а 3 = 2.8, находим
2 = |
1.26 |
= |
1.26 |
|
= 0.5 |
|
0.9 2.8 |
||||
|
1 3 |
|
|
Рисунок 6 – Линейно растущий (пилообразный) сигнал |
|
|||||||||||
|
|
|
|
при 1 |
= 0.9; 2 |
= 0.5; 3 = 2.8 |
|
|
|
||||
Наиболее высокое качество воспроизведения полутонов обеспечивается |
|||||||||||||
при 2 = |
0.4, поэтому устанавливаем значение 2 = 0.4. |
|
|||||||||||
|
|
Таблица 2 – Результаты расчёта значений в каждом звене |
|||||||||||
|
|
видеотракта при линейно растущем (пилообразном) сигнале |
|||||||||||
Звено |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
( / ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
видеотракта |
|
|
|
|
|
|
|
( / ) |
уст |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КТ1 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
1 |
|
0.94 |
|
0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КТ2 |
|
10.4 |
|
2 |
|
3 |
|
1.25 |
|
0.38 |
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КТ3 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
1 |
|
0.94 |
|
2.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из таблицы 2 видно, что значения гамма-коэффициента в точках 1 и 2 незначительно отличаются от установленных значений из-за неточности измерений. Значения в точках 1 и 3 совпадают, что говорит о гамма-коррекции сигнала воспроизводящим устройством. Ниже приведены осциллограммы сигнала с выходов разных звеньев видеотракта.
Рисунок 7 - Линейно растущий (пилообразный) сигнал при 1 = 0.9; 2 = 0.5; 3 = 2.8 с точек КТ1, КТ2 и КТ3
Далее поочередно изменяя значения в функциональных блоках схемы видеотракта для 0.5 < 1 < 1.0 при 2 = 1 с шагом в 0.1, а также для 1.0 <3 < 5.0 при 2 = 1 с шагом в 1.0 были получены 10 осциллограмм на выходах 1-го и 3-го функциональных блоков, по 5 на каждый блок. Осциллограммы представлены на рисунке ниже.
Рисунок 8 – Градационный клин на выходе КТ1 при 0.5 < 1 < 1.0 при 2 = 1 с шагом в 0.1
Рисунок 8 – Градационный клин на выходе КТ1 при 1.0 < 3 < 5.0 при 2 = 1 с шагом в 1.0
Исходя из рисунков 7 и 8 можно сделать вывод о том, что в зависимости от увеличения гамма-коэффициента на выходе преобразователя "свет-сигнал", градационный клин может увеличиваться или уменьшаться. Если гаммакоэффициент увеличивается, то характеристика преобразования становится более крутой и сжимает значения яркости, что приводит к уменьшению градационного клина. Если гамма-коэффициент уменьшается, то характеристика становится менее крутой, что приводит к увеличению градационного клина. В случае преобразователя "сигнал-свет", изменение гамма-коэффициента на выходе может также привести к увеличению или уменьшению градационного клина, но уже в контексте яркости излучаемого света. Необходимо отметить, что изменение гамма-коэффициента может также влиять на контрастность изображения и его общую визуальную интерпретацию.
Рисунок 9 – Градационный клин при 1 = 0.5 и 3 = 2.8
На рисунке 9 изображен градационный клин после линеаризации сквозной грамма-характеристики видеотракта ТВ системы, путём визуального подбора оптимального значения 2 гамма-корректора. Было получено значение 2 = 0.65. На рисунке 10 представлены сюжетные изображения «Корабль» и «Дети» при 1 = 0.5, 2 = 0.65, 3 = 2.8, на которых есть достаточно заметные визуальные шумы. Аналогично был проделан визуальный подбор оптимального значения 2 = 0.25 для максимального значения 3 = 5.0 при 1 = 0.9. Градационный клин, сюжеты «Корабль» и «Дети» представлены на рисунке 11, на которых также довольно заметны шумы.
Рисунок 9 - Сюжеты «Корабль» и «Дети» при 1 = 0.5, 2 = 0.65, 3 = 2.8
Рисунок 10 – Градационный клин, сюжет «Корабль» и сюжет «Дети» при
1 = 0.9, 2 = 0.25, 3 = 5.0