Технические разделы

Телевизионные системы

Решение

Рисунок 2 − Обобщённая структурная схема цифровой системы передачи сигналов изображения и звукового сопровождения

. Определим разрядность квантования mиз для яркостного и цветоразностных сигналов по формуле:

mиз=log2M,

где M - число уровней квантования, которое находится по формуле:

где k - контраст изображения,

σ - пороговый контраст.

Тогда

Следовательно, примем M=256.

Откуда

mиз=log2256=8.

Разрядность квантования для сигнала звукового сопровождения примем равной mзв=16.

. Выберем частоту дискретизации fд.зв для сигнала звукового сопровождения:

fд.зв ≥ 2fв,

fд.зв ≥ 2∙20

fд.зв ≥ 40 кГц.

Следовательно, примем fд.зв=44,1 кГц.

. Рассчитаем скорость передачи данных

.1. Для сигнала яркости Bкадра Y:

Bкадра Y=NГ∙NB∙mиз,

где mиз − разрядность квантования изображения. Тогда

Bкадра Y=1440∙1080∙8=12,442 Мбит/с.

.2. Для цветоразностных сигналов Bкадра ЦРС:

, Тогда

Мбит/с.

.3. Суммарную скорость передачи видеоданных Bкадра ∑:

Bкадра ∑=Bкадра Y+(2/4)∙BкадраY=1,5∙Bкадра Y,

Bкадра ∑=1,5∙12,442=18,663 Мбит/с.

.4. Скорость передачи видеоданных Bиз всех кадров:

Bиз=Bкадра ∑∙fк,

где fк - частота кадров.

Тогда

Bиз=18,663∙25=466,575 Мбит/с.

.5. Суммарную скорость передачи звуковых данных Bзв:

Bзв=Nкан∙fд.зв∙mзв,

Bзв=4∙44,1∙16=2,82 Мбит/с.

.6. Общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) B∑:

B∑=Bиз+Bзв,

B∑=466,575+2,82=469,395 Мбит/с.

. Рассчитаем объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хранения) одного кадра некомпрессированных видеоданных Vзу.из:

так как по условию задачи у нас заданно 1080 строк по 1440 элементов в каждой строке, то

Vзу.из=Nг∙Nв∙mиз,

Vзу.из=1440∙1080∙8=12,442 Мбит.

. Вычислим соответствующие битовую Bкод (на выходе помехоустойчивого кодера U5) и символьную Bсимв (на выходе модулятора UR1) скорости:

Bсимв=ΔFРК=27 МГц=27 ·106 симв./с.

Bкод=ΔFРК∙log2M∙R,

M − число уровней квантования.

Так как по условию задачи заданна QPSK модуляция, которая равна виду модуляции 4-QAM. Тогда M=4.

Следовательно

Bкод=27∙log24∙(2/3)=36 Мбит/с.

Фактически скорость компрессии равна Bфакт. компр.≈35 Мбит/с.

. Определим необходимые коэффициенты компрессии сигналов:

Изображения kиз:

kиз=Bиз/Bфакт. компр.=466,575/35=13,3.

Учитывая наличие аудиоданных, округлим до целого числа коэффициент сжатия видеоданных в большую сторону kИЗ≈14.

Примем kИЗ=15, kЗВ=10.

7. Определим максимальную длительность фрагмента программы t фрагм., которая может быть записана в ЗУ заданной емкости Vзу с учетом выбранных коэффициентов компрессии kиз и kзв:

Перейти на страницу: 4 5 6 7 8 9 10

Еще статьи по технике и технологиям

Система отображения информации
В качестве примера структурной схемы контроллера была выбрана структурная схема автоматизированной системы контроля (АСК) [7]. В таких системах необходимая информация об объекте контроля, формируется с помощью измерительных датчико ...

Расчёт усилителя постоянного тока на операционном усилителе
tmin = - 30˚C, tmax = + 50˚C, КUос = 50 Рисунок 1 - Схема операционного усилителя ...

© 2020 | www.techexpose.ru