Тошкент ахборот технологиялари университети “телевидение асослари”

Тавсия қилинадиган адабиётлар

1“Digital Television. Satellite, Cable, Terrestrial, IPTV, Mobile TV in the DVB Framework Third Edition, by Hervé Benoit, printed at Focal Press Elsevier, USA 2013.

2.http://dspdav.nm.ru/

3. 
   http://center.neic.nsk.su/
   

2- амалий машғулот: Тасвир сигналларини квантлаш.

Ишдан мақсад: Телевизион тасвир сигналларини рақамли ҳолатга ўтказилиш жараёнининг биринчи босқичи – квантлаш жараёнининг математик асосларини ўрганиш.


Масаланинг қўйилиши: квантлаш қадамини белгилаш тартиби ва квантлаш шовқинини пайдо бўлиш сабабларини тадқиқ қилиш.


Қисқача назарий маълумот. Видеомаълумотларни рақамли ҳолатга ўтказишда уларни қайта ишлаш жараёнининг биринчи босқичи сатҳ бўйича квантлаш дейилади. Бу жараён бир ўлчамли ва кўп ўлчамли сигналлар учун ҳам бир хил босқичда амалга оширилади.
Квантлаш жараёни сифатида сигналнинг динамик диапазонининг якунловчи дискрет даражаларга бўлинишига айтилади. Сатҳ бўйича квантлаш жараёни ортиқча маълумотларни олиб ташлаш жараёнини намоён қилади. Унинг қўлланилишида нафақат технологик жиҳатлар балки баъзи бир психофизиологик сабаблар ҳам инобатга олинади. Булар:

1. 
   видеомаълумотни узатиш ёки қайта ишлаш пайтида унинг таркибида шовқинларнинг борлиги унинг параметрларига таъсир қилади;
   
2. 
   видеосигналларда рухсат этилган даражали узлуксиз ҳолатларда қўлланиши ортиқча маълумотларни бартараф этади лекин квантланиш шовқинини ҳосил қилади.
   
3. 
   видеомаълумот қабул қилувчиси чегаралган ёруғлик миқдори ва ранглилик даражасини сезиш қобилиятига эгалиги.
   

Ишни бажариш учун намуна
Видеомаълумотларни сатҳ бўйича квантланиши сигнални фазо ва вақт параметрларини ҳисобга олган ҳолда амалга оширилади.
Квантланиш даражасини белгилаш асосан узатилаётган рақамли сигнал тезлигига қўйиладиган талабларни белгилашда юқори ўринга кўтарилади.



2.1.расм Квантланиш характеристикаси.

Узлуксиз кирувчи катталикларни сатҳ бўйича квантланиши текис ёки нотекси тақсимланган Аi, i даражадаги квантланиш характеристикалари билан белгиланади. Бир ўлчамли сигналнинг квантланиш характеристикаси 2.1 расмда келтирилган.

Квантлаш даражаларининг қўшни квадратлари орасидаги масофа квантлаш қадами дейилади, чегаралар орасидаги масофа эса квантланиш характеристикаси дейилади. Яъни квантланиш даражаси энг яқин интервалга яхлитланади. Кирувчи униполяр сигнал характеристикасини қуйидагича ёзиш мумкин:
, (2.1)
бу ерда Екир, Ечиқ – кирувчи ва чиқувчи сигналлар; Аi (i = 1, 2, 3, …, n) – кирувчи сигналнинг квантланиш қадамлари; i – кирувчи сигнал квантланиш чегаралари; 1{*} – қуйидаги шарт бажарилувчи “бир” функция:
.
Худди шу тарзда биполяр сигнал квантланиш характеристикасини ҳам ёзиш мумкин:
, (2.2)
Квантланиш сатҳ ва чегараларининг нотекис тақсимланишида (2.2) ифода қуйидагича кўриниш олдади:
, (2.3), т.к. Аi = А = const, а i = i.
Кирувчи сигнал квантланиш чегараси ва чиқувчи сигнал квантланиш даражалари максимумларда қуйидаги тенгликлар ёрдамида аниқланади:
, , (2.4)
бу ерда 2n – биполяр сигнал квантланиш даражаларининг умумий сони.

Квантланиш характеристикаси ўз ўрнида амплитуда характеристикасининг бир тури ҳам ҳисобланади Ечик = F(Екир). Квантланиш характеристкасидан ташқари квантланиш жараёнида қўлланиладиган кучайтириш коэфффициенти тушунчаси ҳам мавжуд. Бу катталик қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади:

, (2.5)

2.2. расм. Квантланиш жараёнидаги кучайтириш характеристикалари.
(2.3) формулани (2.5) ифодага қўйиб қуйидагича қилиб ёзиб олиш мумкин:
, (2.6)
ҳолатида квантланиш тенг тақсимланадиган бўлса Ечик = F(Екир) характеристикаси чизиқли кўриниш олади, ҳолатининг нотекис тақсимланиш ҳолатида эса ночизиқли кўринишга ўтади.
Квантланиш характеристикаси ва кучайтириш коэффициентлари орасидаги боғлиқлик бу – электр занжирлар линиясидаги фаза ва вақт характеристикалари орасидаги боғлиқлик теоремасини эслатади.


Квантланиш шовқини
Сигнални квантланиш даражаси ва чегараларини якуний ҳолатга келтиргач, қайта тикланувчи тасвирда канал шовқинлари таъсирида ночизиқли бузилишлар характерига эга бўлган квантланиш шовқини ҳосил бўлади. Ушбу шовқин даражаси кирувчи сигнал фазовий ва вақт параметрларига узвий боғлиқ. Масалан, шовқиннинг юқори босқичларида ёруғлик сигналлари сакрашлар каби ўзгаради ва ортиқча контурлар пайдо бўлишига олиб келади.
Квантланиш шовқинини маълум чегаралдарда ўзгартириш мумкин. Ушбу шовқин даражасини пасайтириш учун қуйидаги босқичлардан фойдаланилади:

1. 
   иложи борича квантлаш қадамини кўпроқ қилиб танлаш К = Кmax;
   
2. 
   ушбу қадамларни ўзгарувчанлигин таъминлаш К = const;
   
3. 
   қайта ишланаётган сигнал статистик характеристикаларини мос қайта ишлаш технологияси ёрдамида қўллаш;
   
4. 
   қўшимча ёрдамчи сигналлардан (тахминий, детерминланган ёки уларнинг аралашмаси) фойдаланиб шовқин сўндирувчи маска сигналларини қўллаш;
   
5. 
   ТВ техникада – мос частота дискретизациясини мос ТВ сатр ёйиш ва ташувчи сигналлар частоталаридан фойдаланиш.
   

, (2.6) р – fр.таш сигнали гармоникаси.
Частота дискретизацияси учун энг кўп қўлланиладиган бирлик р = 3, бу ҳолатда