Перемежение и частота кадров

Перемежение и частота кадров

При исследованиях по выбору необходимого перемежения для системы HDTV делались попытки использовать в таких системах более чем двукратное перемежение строк. Однако экономия в полосе частот видеосигнала не оправдывалась существенными искажениями изображения в виде дрейфа строк и межстрочных мерцаний.

Наилучший результат дает стандартный способ двукратной чересстрочной развертки, однако из-за известных недостатков такого разложения общее качество изображения по субъективной оценке снижается на 30% по сравнению с построчной разверткой при том же числе строк. Действительно, в ТВ системе, имеющей z строк разложения при m-кратной чересстрочной развертке, полный ТВ кадр изображения в зрительной системе человека образуется путем наложения m ТВ полей.

Это означает, что малые по высоте детали изображения воспроизводятся с частотой в m раз ниже частоты полей. В результате ТВ изображение при чересстрочной развертке по качеству уступает изображению от построчной, и обусловлено это временными характеристиками зрительной системы человека. На основании этого был сделан вывод, что для достижения того же качества при чересстрочной развертке число строк должно быть примерно в 1,4 раза больше, чем при построчной.

При наличии в ТВ приемнике памяти на кадр или поле можно преобразовать чересстрочный стандарт разложения принимаемого изображения в построчный и повысить качество воспринимаемого изображения, не увеличивая полосу частот для передачи сигнала этого изображения.

В таблице 2 для различных расстояний наблюдения приведены желательные параметры ТВ системы с построчными изображениями частотой 60 Гц, которые получены преобразованием чересстрочных изображений частотой 30 Гц с помощью кадровой памяти.

Параметр	4h	3,3h	2,5h	2h	4,6h
Число строк z	610	810	965	1195	525
Полоса частот f_в, МГц	7,2	12,6	17,8	27,3	4,3
Угол зрения в горизонтальном направлении, град	23,5	28,3	36,9	45,2	16,5

Таблица 2

Из сопоставления таблиц 1 и 2 следует, что полоса частот передаваемого сигнала с преобразованием кадров может быть на 35% меньше, чем в обычной системе с чересстрочной разверткой.

Эта система в Японии получила название “система повышения детальности с преобразованием кадров” (Frame Conversion Fineness, Enhanced System – FCFE).

Частота полей в системе HDTV определяется с учетом заметности мерцаний и обеспечения плавности передачи движения. Число полей, необходимое для воспроизведения плавности движения увеличивается пропорционально скорости движения. Однако быстрых движений зрительная система человека не воспринимает.

Известно, что частота полей 45 Гц достаточная для немелькающего воспроизведения плавных движений, со скоростью около 20 град/с (физиологический предел восприятия). Если можно было бы обеспечить постоянство свечения элементов воспроизводимого изображения на экране в течение всего поля, то частота 45 Гц была бы вполне достаточна. Но для обычного цветного воспроизведения с переменным свечением (кинескоп) при максимальной яркости изображения (300 кд/м) требуется частота полей значительно выше.

В порядке обсуждения параметров будущего стандарта HDTV предлагается увеличивать частоту полей до значений 70..80 Гц. Однако наиболее вероятно сохранение частот полей 60 Гц (США, Япония) или 50 Гц (Европа) в будущих двух основных проектах стандарта HDTV.

[предыдущая страница] [содержание] [следующая страница]