М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я И Н А У К И РФ
В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т
Бобреш ов А . М . , К ош елевА . Г. Ц И Ф Р ОВ А Я ОБ РА Б ОТ К А Т В С И Г Н А Л ОВ
Ч астьI
У чебноепособиепо специальности 010801(013800)
«Радиофизика и электроника»
В О РО Н Е Ж
2004
2
У тверж дено научно-м етодическим советом физического факультета
протокол№ 8 от 13 м арта 2004 года
А вторы : Бобреш овА . М . , К ош елевА . Г. У чебноепособиеподготовлено на кафедреэлектроники физического
факультета В оронеж ского государственного университета. Реком ендуется для м агистрови студентовстарш их курсовдневного и
вечернего обучения.
3
Содерж ание
В ведение… … … … … … … … … … … … … … … . … … … … … … … … … … … … … 4
1. О сновны епонятия и парам етры кодирования источниковизображ ения… . 5
1. 1. О бобщ енная м одельобработки видеоинформ ации… … … … … … … … … . 5
1. 2. О бобщ енная м одельпередачи видеоинформ ации… . . … … … … … … … … . 6
1. 3. Сигналы и их типы … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . 7
1. 4. Д искретизация… … … … … … … … … … … … . . … … … … … … … … … … … . . 10
2. М етоды и характеристики цифрового кодирования сигналов
изображ ений … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... 11
2. 1. Д ифференциальная И К М … … … … … … … … … … … … … … … … ... … … … 12
2.
2. М етоды преобразования изображ ений
2. 2. 1. Д искретноепреобразованиеФ урье(Д П Ф )… … … … … … … … … … . . … . 17
2. 2. 2. Д искретно-косинусноепреобразование(Д К П )… … … … … … … … … … 20
3. М етоды цифрового кодирования Т В сигналов… … … … … … … … … … … … 24
3. 1. К ом понентноецифровоекодированиеТ В сигналов… … … … … … … … ... 25
4. Ц Т В сигналы согласно Реком ендации ITU-R BT 601… … … … … … … … … 27
4. 1. Д искретизация… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . 27
4. 2. В рем енны есоотнош ения м еж ду аналоговы м и и цифровы м и
видеосигналам и… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . 29
4. 3. К вантование… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 30
4. 4. Ф орм ирование Ц Т В сигнала… … … … … … … … … … … … … … … … … … . 32
Литература… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … . 34
4
В вед ение
Способность аналоговы х Т В сигналов в процессе форм ирования и
передачи, прием а и хранения, накапливать искаж ения и ш ум ы , обусловило
необходим остьпоиска альтернативны х путей по реш ению данной проблем ы . В
основу реш ения бы ли полож ены особенности зрительного восприятия
человеком окруж аю щ его м ира, позволяю щ его при определенны х условиях
использоватьвкачествеТ В сигнала дискретны й (цифровой ) сигнал[1,2,4]. П роводим ы е, начиная с 30-х годов прош лого века, работы в области
цифровой обработки сигналов позволили к настоящ ем у врем ени разработать
основны е теоретические полож ения и принципы построения цифровы х систем
цифрового телевидения.