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

26520. Проблемы якобинской диктатуры в историографии 34 KB
  Якобинцы: Террор декрет о подозрительных каждый кто своими делами помыслами мешает революции подлежит суду в лице революционного трибунала Якобинцам нужно накормить город установить республику Закон о реквизициях обещали в будущем заплатить оставляли только семейный запас. принудительный займ у богачей в 1млрд франков Вся нация мобилизовалась до полной победы революции Попытка ввести новую религию. Революции восходящей линии см. 20 века стали задаваться вопросом о классовой природе революции чьи интересы она...
26521. Внутренняя и внешняя политика Фр. в период консульства и 1-й империи Наполеона. Наполеоновская эпоха в исторической науке 38.5 KB
  давно мечтал о власти; Манфред: чтобы не проиграть. Для закрепления своей власти Н. оставалась республикой но власть в руках 1го консула главнокомандующий армией назначал членов всех органов законодательной власти выбирал их из кандидатов которые избирались гражданами на 5 лет он назначал перфекты заменивших местное самоуправление назначал министров которые ему непосредственно подчинялись. начались 100 дней период кратковременного возвращения Бонапарта к власти.
26522. Революции 1848-1849 гг. в Европе. Общие черты и особенности 74.5 KB
  Австрийская монархия: препятствием для развития был национальный гнет т. было насильственно объединены разные национальности т. задачей революции являлось создание независимых национальных государств. Германия: нац объединение освобождение крестьян уничтожение феодализма.
26523. Объединение Германии и Италии. Общие черты и особенности 30 KB
  Малогерманский вариант во главе с Пруссией и без Австрии; 2. Бисмарк предложил Австрии и Пруссии воевать с Данией и в результате войны Шлезенгер отошел Пруссии а Гольдштейн Австрии. Здесь Бисмарк резко заявил что доводить до конца не надо а от Австрии потребовать только отказ от объединения Германии вокруг Австрии. Перед ними стояла цель надо найти союзника для того чтобы избавиться от гнета Австрии.
26524. Движущие силы, характер, периодизация и итоги Второй Американской революции 43.5 KB
  поделили в пользу Юга территорию к западу от р. активизировалось движение против рабства аболиционисты они организовывали тайные маршруты для беглецов с Юга. в отличие от юга здесь индустрия работала на полную мощность на благо фронту. Осенью взяли промышл центр Юга Атланту.
26525. Франко-германская война 1870-1871 гг. и парижская Коммуна 1871 г. и их место в историческом процессе 40 KB
  Прусская война была осознана в Германии как война за национальное существование и независимость поэтому против Фр. провозглашена республика создано Вп Нац обороны в которое вошли представители политические силы оппозиционные империи. прошли выборы в Нац Собрание которое должно было утвердить прелиминарный мирный договор формальное согласие м д воюющими государствами относительно прекращения военных действий соглашение установления условий прекращения огня в общей форме очерчивается предполагаемая территория договариваются о судьбе...
26526. Общие черты и особенности эк. и П. развития стран Западной Европы и США в конце 19- начале 20 века 61.5 KB
  Внедрение капиталистического производства вызвало ряд изменений: 1. По темпам ежегодного приращивания производства 1 место США 2 место Германия. Еще 1й закономерностью развития стран было образование монополий добровольных объединений независимых предпринимателей обладающие исключительным правом производства или торговли. переход от независимого производства к концентрации производства: спрос = предложение = прибыль = обострение конкуренции = нерегулируемое производство = кризис перепроизводства = концентрация производства.
26527. Международные отношения в последней трети 19-нач.20 века 31 KB
  Герм. надолго была ослаблена а Герм. Германия пыталась добиться гегемонии готовила для себя плацдарм. в результате добилась союза 3х императоров1873 Герм.
26528. Страны Европы и США в годы I мир. войны 39 KB
  Если Тарле подчеркивал агрессивность только германского империализма то его оппоненты Покровский и его школа перекладывали ответственность на страны Антанты в том числе и на Россию Причинами I мир.вернуть утраченные территории в войне с Германией играть ведущую роль на континенте Англ.сокрушить Герм. Герм.