лаба 2
.docxМИНИСТЕРСТВО 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 №2
«Исследование влияния линейных искажений телевизионного сигнала на качество 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 линейных искажений низкочастотных составляющих сигнала яркости на форму сигнала и качество изображения.
2. Исследование влияния линейных искажений высокочастотных составляющих ТВ сигнала на его форму и качество изображения
Часть 1. Исследование влияния линейных искажений низкочастотных составляющих сигнала яркости на форму сигнала и качество изображения.
Рисунок 1 – Фрагменты УЭИТ: 1. Белый сегмент центральной окружности на сером фоне; 2. Бело-серо-чёрные прямоугольники.
Рисунок 2 – Квадрат 200х200 элементов
Рисунок 3 – Сюжеты: 1. Корабль; 2. Дети
Таблица 1 – Параметры испытательных сигналов без искажений
|
|
(первый белый элемент) |
|
|
Белый сегмент центральной окружности на сером фоне |
1.45 |
2 |
64 |
50 |
Бело-серо-чёрные прямоугольники |
1.45 |
2 |
64 |
50 |
Квадрат 200х200 элементов |
1.45 |
14.5 |
64 |
69 |
Сюжет «Корабль» |
1.35 |
0.7 |
64 |
1429 |
Сюжет «Дети» |
1.45 |
5.5 |
64 |
182 |
С помощью переключателя S2 были введены линейные искажения ТВ сигнала за счет спада/подъёма АЧХ тракта в области нижних частот полосы пропускания.
В положении 1 (вариант 4) переключателя S2 – спад АЧХ, в положении 3 (вариант 8) – подъём АЧХ.
Рисунок 4 – Фрагмент УЭИТ: Белый сегмент центральной окружности на сером фоне 1. Спад АЧХ (10 us/div; 5 ms/div) 2. Подъём АЧХ (10 us/div; 5 ms/div)
Рисунок 5 - Фрагмент УЭИТ: Бело-серо-чёрные прямоугольники 1. Спад АЧХ (10 us/div; 5 ms/div) 2. Подъём АЧХ (10 us/div; 5 ms/div)
Рисунок 6 - Квадрат 200х200 элементов 1. Спад АЧХ (10 us/div; 5 ms/div) 2. Подъём АЧХ (10 us/div; 5 ms/div)
Таблица 2 – Размах искажённого сигнала по отношению к размаху неискаженного сигнала
|
|
(спад) |
(подъём) |
(спад), % |
(подъём), % |
Белый сегмент центральной окружности на сером фоне |
1.45 |
1.15 |
2.4 |
79.3 |
165.5 |
Бело-серо-чёрные прямоугольники |
1.45 |
1.2 |
2.45 |
82.7 |
168.9 |
Квадрат 200х200 элементов |
1.45 |
1.25 |
2.6 |
86.2 |
179.3 |
Спад АЧХ в области нижних частот и соответственно спад плоской части переходной характеристики. На ТВ изображении плавное изменение яркости вдоль крупных деталей и появление за этими деталями тянущихся продолжений «за белым – черное» и «за черным – белое».
Подъем АЧХ в области нижних частот и соответственно подъем плоской части переходной характеристики. На ТВ изображении изменяется яркость вдоль крупных деталей, а после них появляются тянущиеся продолжения «за белым – белое» и «за черным – черное».
Рисунок 7 – Квадрат 50х50 элементов на сером фоне, переключатель S2 в положении 3 (5) 1. 10 us/div; 2. 5 ms/div
Рисунок 7 – Квадрат 50х50 элементов на сером фоне, переключатель S2 в положении 3 (6) 1. 10 us/div; 2. 5 ms/div
Рисунок 7 – Квадрат 50х50 элементов на сером фоне, переключатель S2 в положении 3 (7) 1. 10 us/div; 2. 5 ms/div.
Рисунок 8 – Квадрат 50х50 элементов на сером фоне, переключатель S2 в положении 3 (8) 1. 10 us/div; 2. 5 ms/div.
С увеличением искажений при подъеме АЧХ, видно, что плоская часть импульса наклоняется, а тянущееся продолжение за деталью в виде своеобразного «хвоста» заметно значительно сильнее.
Часть 2. Исследование влияния линейных искажений высокочастотных составляющих ТВ сигнала на его форму и качество изображения.
Рисунок 9 - Фрагмент УЭИТ: Шкала групповой чёткости.
Рисунок 10 – Вертикальные миры.
Рисунок 11 - Квадрат 200х200 элементов.
Рисунок 12 – Сюжеты: 1. Корабль; 2. Дети.
Таблица 3 – Оценка визуальной чёткости изображения в горизонтальном направлении по шкале групповой чёткости УЭИТ
Положение переключателя S3 |
Чёткость, в ТВ линиях |
, мкс |
1 |
5 |
0.63 |
2 |
4 |
0 |
3 |
2 |
1 |
Рисунок 13 - Фрагмент УЭИТ: Шкала групповой чёткости:
1 – переключатель S3 в положении 1 (10);
2 – переключатель S3 в положении 3 (14).
Рисунок 14 – Измерение длительности фронта импульсов:
1 – переключатель S3 в положении 1 (10);
2 – переключатель S3 в положении 3 (14).
Таблица 4 – Размахи сигналов пакетов синусоидальных колебаний изображения «вертикальные миры»
Параметр |
Частота, МГц |
|||||
1 |
1.5 |
2 |
2.7 |
4.5 |
6.75 |
|
, В |
1 |
0.975 |
0.95 |
0.925 |
0.85 |
0.75 |
, В (10) |
1.05 |
1.1 |
1.2 |
1.6 |
1.9 |
1.67 |
|
1.05 |
1.13 |
1.26 |
1.73 |
2.23 |
2.23 |
, В (14) |
0.55 |
0.4 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0.05 |
|
0.55 |
0.41 |
0.31 |
0.22 |
0.12 |
0.07 |
Рисунок 15 – Измерение размахов сигналов (Таблица 4):
1 - переключатель S3 в положении 2;
2 – переключатель S3 в положении 1 (10);
3 – переключатель S3 в положении 3 (14).
Рисунок 16 – АЧХ усилительного тракта:
Красный - переключатель S3 в положении 1 (10);
Зелёный - переключатель S3 в положении 2;
Оранжевый - переключатель S3 в положении 3 (14).
Частота среза в области верхних частот АЧХ:
.
Рисунок 17 – Сюжет «Корабль»:
1 – переключатель S3 в положении 1 (10);
2 – переключатель S3 в положении 3 (14).
Рисунок 18 – Сюжет «Дети»:
1 – переключатель S3 в положении 1 (10);
2 – переключатель S3 в положении 3 (14).
Подъем АЧХ в области верхних частот (S3 в положении 1). На изображении эти искажения проявляются в виде подчеркивания вертикальных границ крупных деталей и увеличенного контраста мелких деталей. Кроме того, может возникнуть затухающий колебательный процесс, из-за которого на ТВ изображении появится многоконтурность, т.е. повторы вертикальных границ деталей за счет нескольких достаточно больших выбросов на переходной характеристике.
Спад АЧХ в области верхних частот (S3 в положении 3). На ТВ изображении проявляется как уменьшение четкости изображения в горизонтальном направлении (размытие вертикальных границ крупных деталей и уменьшение контраста мелких деталей), поэтому наиболее мелкие детали перестают визуально различаться.