- •Е.И. Воробьева
- •Введение
- •1.Системы передачи информации. Способы представления и преобразования сообщений, сигналов и помех.
- •1.1 Общие сведения о системах связи
- •1.1.1 Информация. Сообщение. Сигнал
- •1.1.2 Обобщенная структура систем связи
- •1.1.3 Дискретизация непрерывного сигнала
- •1.2 Методы модуляции в системах связи
- •1.3 .Цифровая обработка аналоговых сигналов
- •1.3.1 Преобразование аналог—цифра. Шумы квантования
- •1.3.2 Преобразование цифра-аналог и восстановление континуального сигнала
- •1.4 Кодирование информации в системах связи
- •1.4.1 Назначение и классификация кодов
- •1.4.2 Неравномерные эффективные коды
- •1.4.3 Принципы помехоустойчивого кодирования
- •1.4.4Линейные двоичные блочные коды
- •1.4.5 Циклические коды
- •1.4.6 Сверточные коды
- •2 Многоканальные системы передачи информации
- •2.1 Уплотнение информации в аналоговых системах связи.
- •2.2 Цифровые системы многоканальной передачи
- •3 Принципы построения систем электросвязи.
- •3.1 Системы телефонной связи.
- •3.1.1 Телефонный аппарат
- •3.1.2 Структура атс, сигнализация, установление соединений (коммутация)
- •3.1.3 Сигнализация
- •3.1.4 Устройства сопряжения
- •3.1.5 Цифровая телефония
- •3.2 Коротковолновые и ультракоротковолновые системы связи
- •3.3.Телевизионные системы
- •3.3.1 Преобразование видеоинформации в сигнал
- •3.3.2 Сообщение и его кодирование
- •3.3.3 Методы цифрового кодирования, используемые при формировании тв программ
- •3.3.4 Цифровая передача сигналов телевидения по линиям связи и иерархия икм систем
- •3.3.5 Цифровое кодирование полных цветовых сигналов pal, secam в аппаратно-студийном комплексе
- •3.3.6 Выбор частоты дискретизации при цифровом кодировании полных цветовых телевизионных сигналов
- •3.3.7 Эффективное цифровое кодирование тв сигнала
- •3.4 Системы подвижной радиосвязи общего пользования
- •3.4.1 Особенности и классификация систем подвижной радиосвязи (спрс)
- •I – l j – k
- •3.4.2 Транкинговые системы
- •3.4.2.1 Преимущества транковых сетей
- •3.4.2.2 Архитектура транкинговых систем
- •3.4.2.2.1 Однозоновые системы
- •3.4.2.2.2. Многозоновые системы
- •3.4.3 Сотовые системы (сспс).
- •3.4.4 Подход к проектированию сспс.
- •3.25 Древовидная сеть
- •3.4.5 Разделение сетей на иерархические уровни.
- •3.4.5.1 Физический уровень.
- •3.4.5.2 Канальный уровень.
- •3.4.5.3 Сетевой уровень.
- •3.4.6 Пути усовершенствования сспс.
- •3.4.7 Повышение надежности.
- •3.4.8 Увеличение скорости передачи.
- •3.4.9 Стандарты сспс.
- •3.5 Спутниковые системы связи
- •3.5.1 Основные параметры спутниковых линий связи
- •3.5.2. Принципы функционирования и обобщённая структурная схема систем спутниковой связи
- •3.5.3. Орбиты спутников связи, способы вывода спутников на орбиту
- •3.5.4 Способы модуляции и формирование групповых сигналов аналоговых и цифровых ссс
- •3.5.5 Способы модуляции
- •3.5.6 Многостанционный доступ (мд).
- •3.5.7 Структура кадра
- •3.5.8 Методы вхождения в синхронизм.
- •3.6 Волоконно-оптические системы связи
- •3.6.1 Оптическое волокно и особенности распространения светового потока в оптическом волокне
- •3.6.2 Методы модуляции светового потока
- •3.6.3 Лазеры и оптическое волокно
- •3.6.4 Структура восс
- •4. Сети связи и системы коммутации
- •4.1 Общие сведения о сетях связи
- •4.1.1 Модель взаимосвязи открытых систем osi / iso
- •4.1.2 Классификация сетей по области действия
- •4.1.2.1 Локальные сети
- •Характеристики лвс
- •4.1.2.2 Городские сети
- •4.1.2.3 Глобальные сети
- •4.2 Особенности современных сетевых архитектур
- •4.2.1Модель ssa компании ibm
- •4.2.2 Базовая модель dna фирмы dec.
- •4.2.3 Сети tcp/ip
- •4.3 Маршрутизазия и управление потоками в сетях связи.
- •4.3.1 Классификация алгоритмов маршрутизации.
- •4.3.2 Типы алгоритмов маршрутизации
- •4.4 Сети интегрального обслуживания
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3.3.Телевизионные системы
3.3.1 Преобразование видеоинформации в сигнал
Если рассматривать черно-белое изображение, то сообщения источника изображений можно представить как поток изображений 0(х,у,t), где 0(х,y,t) — распределение световой энергии в плоскости х, у в момент времени t, причем для наглядности предполагается, что геометрические размеры изображения по осям (х, у) ограничены.
Изображение движущегося объекта можно выразить через тройной интеграл Фурье
где ωx, ωy— пространственные круговые частоты, связанные с длиной волны λx, λу и с числом периодов u, v на единицу длины в направлении осей (х, у) соотношениями ωx=2πu=2π/λx; ωy =2πυ=2π/λу, ω— круговая частота (временная), S(ωx, ωy, ω)-непрерывный пространственно-временной спектр изображения 0(x,y,t): в направлении осей (х, у) соотношениями со*=2яи=2л/Аа; соу= =2яо=2яА„, (о — круговая частота (временная), S(mx, щ, со)-непрерывный пространственно-временной спектр изображения 0(x,y,t):
Изображение представляется в виде бесконечной суммы пространственных гармонических составляющих непрерывного аргумента.
Неподвижное изображение не зависит от времени и является функцией координат в плоскости (х, у). В результате сечения потока изображений для любого t образуется поле изображения, характеристики которого выражаются следующими соотношениями:
,
с аналоговыми обозначениями символов.
В то время как исходное изображение источника является трехмерной непрерывной функцией координат (х, у, t), видеоинформация, формируемая передатчиком, образована пространственным разложением исходного изображения. Разложение может характеризоваться соответствующей трехмерной функцией разложения R(x, у, t). В соответствии с классическим методом формирования телевизионных (ТВ) изображений эту функцию в соответствии с рис. 3.10 можно представить как периодический во времени процесс разложения плоского поля изображения на систему горизонтально расположенных строк (например, ТВ растр). Применительно к цифровому телевидению функцию разложения можно представить как процесс дискретизации в пространстве и во времени потока изображений, в результате чего выделяется система отсчетов, характеризующаяся дискретизирующей функцией разложенияD (х, у, t). Выразить функцию разложения R (х, у, t) и дискретизирующую функцию разложения D(x, у, t) можно с помощью последовательности функций Дирака δ(х, у, t).
Рис. 3.10. Дискретизация потока изображений во времени и в пространстве с помощью функции разложения R (х, у, t) (а) и дискретизирующей функции D (х, у, t) (б)
Формируемая передатчиком видеоинформация 1(х, у, t) связана с входным потоком изображений О(х, у, t) соотношением
I(x,y, t)=0(x,y, t)∙R(x,y,t)
или (3.1)
I(x,y,t)=0(x,y,t) ∙D(x,y,t).
В этой же форме видеоинформация отображается после обработки.
Переход к разложению потока изображений с помощью функций разложения R или D характеризуется значительными изменениями спектрального состава видеоинформации. Например, классическое принятое в телевидении разложение можно представить как разложение ограниченного поля неподвижного изображения 0(х, у), соответствии с рис. 3.11
. (3.2)
Внаправлениих вдоль каждой горизонтальной строки изображение можно выразить с помощью одномерного ряда Фурье
Рис. 3.11. Разложение Рис. 3.12. Электрическая модель
неподвижного изображения в дискретизации потока изображе координатах (х, у) ний
Поскольку вдоль другой строки в направлении х изображение можно представить таким же рядом, но с другими коэффициентами (зависящими от координаты у), для коэффициентов разложения Фурье в направлении у выполняется следующее соотношение:
(3.3)
После подстановки получим
(3.4)
где коэффициенты разложения Фурье
. (3.5)
Разложение неподвижного изображения 0(х, у) на ТВ растр приводит в спектральной области к переходу от двумерного непрерывного спектра к двумерному дискретному спектру, характеризующемуся коэффициентами Aml. Во временной области отдельные члены ряда представляют собой гармонические составляющие на плоскости с различной амплитудой, фазой и длиной волны, которые для данного изображения постоянны и в отличие от входного изображения с непрерывным спектром являются комбинациями произведений пространственных частот для
Разложение исходного потока изображений 0(х, у, t) можно проиллюстрировать символической моделью в соответствии с рис. 1.8. В этой интерпретации выходная видеоинформация I(х, у, t) формируется в процессе дискретизации с помощью функции разложения R(x, у, t) или дискретизирующей функции D(x, у, t). Можно также сказать, что выходное изображение появляется в результате «модуляции» входного изображения функцией разложения или дискретизирующей функцией.