38959

Функции узла предварительной обработки видеосигнала в структуре ТВК. Состав и назначение его основных компонентов

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Состав и назначение его основных компонентов Основная функция устройства предварительной обработки УПО преобразование видеосигнала представляющего собой последовательность видеоимпульсов соответствующих освещенностям в анализируемых точках изображения в адекватные значения кодов двоичных чисел. Кроме АЦП в составе УПО должны быть дополнительные аппаратные средства обеспечивающие условия оптимального согласования параметров видеосигнала с параметрами АЦП независимо от содержания кадра рис. Функциональная схема устройства...

Русский

2013-09-30

235.5 KB

3 чел.

Функции узла предварительной обработки видеосигнала в структуре ТВК. Состав и назначение его основных компонентов

Основная функция устройства предварительной обработки (УПО) – преобразование видеосигнала, представляющего собой последовательность видеоимпульсов, соответствующих освещенностям в анализируемых точках изображения, в адекватные значения кодов двоичных чисел. Кроме АЦП, в составе УПО должны быть дополнительные аппаратные средства, обеспечивающие условия оптимального согласования параметров видеосигнала с параметрами АЦП независимо от содержания кадра (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Функциональная схема устройства предварительной обработки видеосигнала

Входной сигнал U0(t) с выхода телевизионного датчика (ТД) поступает на вход видеоусилителя (ВУ) с регулируемым коэффициентом усиления. Основное назначение ВУ – масштабирование, т.е. обеспечение размаха видеосигнала, приблизительно равного динамическому диапазону АЦП. Управление ВУ осуществляется посредством пикового детектора (ПД). Он измеряет максимальное напряжение сигнала на входе АЦП и устанавливает такое значение коэффициента усиления, при котором максимальный уровень напряжения видеосигнала в кадре почти совпадает с верхним допустимым уровнем напряжения на входе АЦП. Отметим, что в некоторых случаях при необходимости оценки абсолютной освещенности в анализируемых точках изображения вместо ПД в УПО может использоваться ручная установка оптимального постоянного коэффициента усиления.

С выхода ВУ на вход АЦП видеосигнал поступает через фиксатор уровня (ФУ), обеспечивающий привязку нижнего уровня напряжения видеосигнала к нижнему уровню динамического диапазона АЦП. Необходимость использования ФУ обусловлена тем, что в видеосигнале, поступающем на вход УПО, обычно отсутствует постоянная составляющая, и абсолютное значение напряжений, соответствующих “белому” и “черному”, может сильно зависеть от содержания кадра, а, точнее, от процентного соотношения количества светлых и темных элементов в кадре. Принцип работы ФУ поясняет рис. 5.2.

На рис. 5.2.а показаны два примера изображений, содержащих малоразмерный объект, на рис. 5.2.б – соответствующие им осциллограммы видеосигналов выбранной строки. Как видно из этих примеров, даже при одинаковых уровнях освещенности вследствие потери постоянной составляющей видеосигнала на выходе ВУ, содержащего разделительные конденсаторы, в обоих случаях наблюдаются различные значения напряжения (среднее значение напряжения U1(t) равно нулю). Это может привести к последующему неправильному кодированию значений освещенности в точках изображения при формировании двоичных кодов с помощью АЦП. На выходе ФУ видеосигналы имеют более правильный вид (см. рис. 5.2.в).

Основными элементами ФУ (рис. 5.2.д) являются конденсатор Cфикс и электронный ключ, управляемый строчными синхронизирующими импульсами (ССИ). Буферные каскады БК1 и БК2 должны обладать большими входными и малыми выходными сопротивлениями. Это обеспечивает оптимальные условия согласования ФУ с ВУ и АЦП (рис. 5.1.).

Под воздействием ССИ электронный ключ замыкается на короткое время, предшествующее активной части периода опроса элементов строки (активной части периода строчной развертки). Важно отметить, что во время замыкания ключа осуществляется опрос (сканирование) специально затемненных (пассивных) элементов фотоприемника, используемых для получения сигнала “уровня черного”. При этом правая обкладка конденсатора Сфикс оказывается подключенной к той точке схемы, на которой установлено выбранное напряжение фиксации видеосигнала “уровня черного” (Uфикс). При необходимости в качестве напряжения Uфикс может быть выбрано положительное, отрицательное или нулевое значение путем соответствующей установки движка потенциометра, подключенного к источникам опорных напряжений +Uоп и Uоп. На левую обкладку конденсатора Сфикс в это время воздействует напряжение “уровня черного” (см. рис. 5.2.б). Таким образом Сфикс быстро перезаряжается (через малое выходное сопротивление БК1 и еще меньшее сопротивление замкнутого ключа) под воздействием разности потенциалов на его обкладках. Постоянная времени заряда τзRвых.БК1 ∙ Сфикс.


       а)

       б)

       в)

       д)

Рис. 5.2. К пояснению принципа работы фиксатора уровня

После завершения ССИ электронный ключ размыкается, и изменение напряжения на правой обкладке конденсатора практически повторяет изменение формы входного видеосигнала U1(t) во время опроса активных элементов строки, но это происходит на фоне постоянной составляющей напряжения Uфикс, которое в нашем примере установлено равным нулю (см. U2(t) на рис. 5.2.с). Для правильной работы ФУ необходимо, чтобы постоянная времени разряда τрRвх.БК2 ∙ Сфикс после размыкания ключа была бы значительно (на 2-3 порядка) больше τз. Это возможно при правильном выборе емкости Сфикс и благодаря высокому входному сопротивлению БК2.

Изменяя напряжение Uфикс, можно перемещать осциллограмму видеосигнала вверх или вниз по вертикали, добиваясь его оптимального спряжения с динамическим диапазоном АЦП. Другими словами, с помощью указанной регулировки можно изменять абсолютные значения видесигнала, сохраняя его форму неизменной. Конденсатор Соп должен обладать, насколько это возможно, большой емкостью (Соп >>Cфикс). Заряжаясь до напряжения Uфикс, Соп выполняет роль вторичного источника напряжения фиксации видеосигнала.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82699. Книга – вчора, сьогодні, завтра… 45.5 KB
  Мета: дати учням загальні відомості про книгу як історичну памятку людства як коштовний скарб в якому джерело мудрості; ознайомити з основними етапами створення книги дати загальні поняття про процес виготовлення книги в наш час; виховувати інтерес повагу та любов до книги.
82700. My Last Day Off. (A fairy-tale about the past) 31 KB
  Objectives: to retell pupils a fairy-tale about the past; to present pupils the way of expressing the past (regular verbs); to teach pupils to make up sentences in Past Simple; to read the text and answer the questions; to teach pupils to speak about their last day off...
82701. В.А.Сухомлинский «Стыдно перед соловушкой», «Камень», «Красота, вдохновение, радость и тайна» 31 KB
  Цель: познакомить учащихся с рассказами В.А.Сухомлинского, расширить интерес к чтению, совершенствовать технику чтения, учить высказывать собственное мнение, делать выводы, работать над выработкой навыков сознательного чтения...
82702. Як поводитися за столом? Гостини 909.5 KB
  Мета уроку ― ознайомити учнів з правилами етичної поведінки в гостях, ознаками гостинності; з’ясувати сутність понять ввічливий, уважний, чемний, грубий; вчити розв’язувати поведінкові ситуації; виховувати навички культурної поведінки в гостях, гостинність.
82703. Охорона природи в Україні 373.5 KB
  Інтерактивна дошка презентація Охорона природи в Україні атласи гасло: Не просто слухати а чути. Яку тему вивчали на минулому уроці Яка кількість населення України Які народи складають населення України Яка державна мова України На що поділена територія України Скільки областей в Україні...
82704. Останні години життя Ісуса Христа на Землі 370 KB
  Допомогти зрозуміти учням початкових класів, учасникам і глядачам велич Христових страждань. Усвідомити цінність терпінь як вияву любові. Допомогти внести в систему моралі дитини відчуття Божої турботи про людство. Дати розуміння Посту – як часу тиші, пре задуми і роздумів над Хресним шляхом Ісуса.
82705. Як Шевченко у футболі, забиваемо ми голи 269 KB
  Мета: навчальна: ознайомити учнів з поняттями досягнення; обговорити складові успіху; на прикладах відомих людей показати шлях до здійснення мети; поглиблювати знання людей про видатних людей; розвивальна: розвивати вміння аналізувати і робити висновки; розвивати навички пошукової активності...
82706. Милосердя в нашому житті 183 KB
  Мета: розкрити поняття милосердя; поглибити знання учнів про милосердя і безкорисливість; виховувати повагу добре ставлення до оточуючих; розвивати вміння доводити свою думку аналізувати свої вчинки та вчинки інших; формувати навички творчої роботи; розвивати навички синтезу та аналізу дослідницькі...
82707. Природа навколо нас 245 KB
  Діти сьогодні у нас особливий урок урок краси доброти і милосердя. Діти читають вірші про довкілля 1 учень. Запрошую вас діти на театральну стежинку до театру. учні тричі дзвонять у дзвіночок Бажаю вам діти веселої гри та вдячних глядачів.