26
Cursul 4 TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE Cuprins 1. Transmisia informatie de imagine in televiziune 2. Transmisia semnalelor de televiziune 3. Reglementari pentru radiodifuziune 3.1. Institutii care emit reglementari pentru radiodifuziune 3.2. Reglementari privind calitatea receptiei TV 3.3. Indicatori de calitate ai sistemelor TV 4. Receptoare TV digitale si 3D Introducere Televiziunea asigura transmisia informatiilor video, audio si a datelor (alte informatii) la distante mari prin unde electromagnetice pentru marele public. Problema esentiala a televiziune se rezuma la multitudinea proceselor de captare a informatiilor videi si audio, transformarea in semnale electrice, procesarea acestora in mod specific pentru analog si pentru digital, emisia in spectrul de radiofrecventa si refacerea la utilizatori (in receptorul TV) a informatiilor sub forma imaginilor TV si a semnalelor sonore. Obiective Dupa parcurgerea acestei unitati de invatare studentii vor fi in masura: Sa defineasca notiunile de imagine si de imagine TV corborat cu problema televiziunii. Sa reprezinte structura unui sistem de televiziune si sa explice rolul si procesele din blocurile functionale ale sistemului. Sa diferentieze particularitatile esentiale ale procesarii semnalelor TV, transmisia, banda de RF ocupata si spectrul transmisiei - in analog si in digital. Timpul mediu de studiu Timpul mediu de studiu individual este de 2 ore

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

Cursul 4

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Cuprins

1. Transmisia informatie de imagine in televiziune 2. Transmisia semnalelor de televiziune 3. Reglementari pentru radiodifuziune

3.1. Institutii care emit reglementari pentru radiodifuziune 3.2. Reglementari privind calitatea receptiei TV 3.3. Indicatori de calitate ai sistemelor TV

4. Receptoare TV digitale si 3D

Introducere

Televiziunea asigura transmisia informatiilor video, audio si a datelor (alte informatii) la distante mari prin unde electromagnetice pentru marele public.

Problema esentiala a televiziune se rezuma la multitudinea proceselor de captare a informatiilor videi si audio, transformarea in semnale electrice, procesarea acestora in mod specific pentru analog si pentru digital, emisia in spectrul de radiofrecventa si refacerea la utilizatori (in receptorul TV) a informatiilor sub forma imaginilor TV si a semnalelor sonore.

Obiective

Dupa parcurgerea acestei unitati de invatare studentii vor fi in masura: Ø Sa defineasca notiunile de imagine si de imagine TV

corborat cu problema televiziunii. Ø Sa reprezinte structura unui sistem de televiziune si sa

explice rolul si procesele din blocurile functionale ale sistemului. Ø Sa diferentieze particularitatile esentiale ale procesarii

semnalelor TV, transmisia, banda de RF ocupata si spectrul transmisiei - in analog si in digital.

Timpul mediu

de studiu

Timpul mediu de studiu individual

este de 2 ore

Page 2: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 2

1. Transmisia informației de imagine in televiziune

Formarea semnalului ce caracterizeaza imaginea de televiziune, transmiterea acestuia si reconstituirea imaginii originale, ca etape esentiale ale comunicatiilor în televiziune, prezinta o serie de aspecte particulare, specifice în raport cu transmiterea si natura informatiei. Pentru întelegerea acestor aspecte este necesara cunoasterea unor notiuni de baza în domeniul sistemului de perceptie vizuala si a colorimetriei. Este importanta, de asemenea, o vedere de ansamblu asupra principiului transmiterii imaginilor în televiziune. Imaginea reprezinta o distributie de energie radianta variabila în timp si color care depinde de proprietatile optice ale obiectelor.

Acest tip de imagine intereseaza în transmisiunile de televiziune. Imaginea poate fi caracterizata de un vector luminanta B(x,y,t), dependent de doua dimensiuni spatiale (x,y) – pentru imaginea plana – si o dimensiune temporala (t) – pentru imaginea în miscare. Vectorul B(x,y,t) poate fi descris prin trei componente, care reprezinta un set arbitrar de culori primare (R, G, B) alese astfel încât sa egaleze subiectiv senzatia de culoare produsa de culoarea originala [NIC03]:

( ) ( ) ( )],,,,,,,,[),,( tyxBBtyxGBtyxRBtyxB = (1.1) Canalele de transmisiune existente sunt canale unidimensionale, în sensul ca pe canal se transmit semnale de o singura variabila – timpul. Problema specifica televiziunii consta în: transformarea functiei vectoriale B(x,y,t) într-un semnal s(t), transmiterea acestuia pe canal si reconstituirea imagini Br(x,y,t) într-un mod cât mai fidel posibil.

Totalitatea proceselor de rezolvare a problemei televiziunii este prezentata în figura 1.1, prin cele patru etape distincte:

1 - codarea sursei; 2 - codarea de canal; 3 – decodarea de canal si 4 – decodarea sursei. În transformarile B(x,y,t)→Br(x,y,t) este necesar sa se tina seama de

urmatoarele aspecte: a) în procesul de transformare imagine - semnal electric, vor trebui luate în consideratie toate caracteristicile receptorului caruia îi este adresata informatia – sistemul vizual uman; b) semnalul electric format trebuie sa fie adaptat canalului de transmisiune.

Page 3: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 3

În ambele transformari este necesar sa se tina cont de caracteristicile statice ale imaginii si ale semnalului format. În televiziune se evidentiaza clar modelul lui Fano pentru un sistem de transmisie a informatiei: codorul sursei – care pe baza unui criteriu de fidelitate a receptorului împarte multimea mesajelor generate de sursa în clase de echivalenta si transmite câte un reprezentant al acestor clase; si codorul canalului - care adapteaza caracteristicile statistice ale semnalului la cele ale canalului [NIC03] / [2]. Semnificatia circuitelor functionale ale sistemului de televiziune reprezentat în figura 1.1 sunt:

SOFI – sistem optic de formare a imaginii (ansamblu de lentile, prisme si oglinzi dicroice);

TOE – traductor optoelectronic (senzor de imagine, transforma imaginea optica în semnal electric);

DE – dispozitiv de explorare (baleiere); GSA – generator de semnale ajutatoare – produce semnale de stingere,

sincronizare etc., necesare functionarii corecte a sistemelor de transmisie si formare a imaginii. În digital sunt generate semnale de clock, semnale cu frecventa fixa, etc.

CC – codor de culoare, asigura obtinerea din semnalele primare de culoare a semnalului de cromonanta;

E – emitator. În acesta au loc procesele de modulatie si conversie în banda de transmisie;

E’R, E’G, E’B – semnale primare de culoare; SVCC – semnal video complex color (semnal compozit); R – receptor (partea de tuner TV); S – separator de semnale; DC – decodor de culoare, asigura obtinerea din semnalul de

crominanta a semnalelor primare de culoare; TEO – traductor electronooptic, transforma semnalul optic în semnal video de televiziune, constituie elementul principal al sistemului de afisare;

DE + TEO – formeaza dispozitivul de afisare (partea 4 din fig.1.1); SOFI + TOE + DE – formeaza camera TV (partea 1 din fig.1.1). Codarea sursei (1). Imaginea reprezentata prin vectorul B(x,y,t), este

aplicata prin sistemul optic de formare a imaginii (SOFI) unor traductoare optoelectronice (TOE) ce transforma fiecare imagine optica plana si monocromatica (BR(x,y,t), BG(x,y,t), BB(x,y,t)) într-o imagine electronica (QR(x,y,t), QG(x,y,t), QB(x,y,t)). Imaginile electronice sunt distributii spatiale de sarcini electrice Q la suprafata senzorului de imagne din structura dispozitivlui

Page 4: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 4

video captor. SOFI are rolul de a descompune imaginea color în componentele primare alese în sistemul de televiziune. Formarea semnalelor E’

R, E’G, si E’

B este realizata de sistemul de explorare (DE) care are functia de a transforma distributia electronica bidimensionala variabila în timp în semnalele electrice primare de culoare E’

R, E’G, E’

B , notate adesea în practica R, G, B.

Codarea de canal (2). Prin codorul de culoare (CC), cele trei semnale corespunzatoare culorilor primare sunt transformate în semnal de crominanta care este însumat cu semnale auxiliare (sa) pentru procesul de reconstituire a

s(t)

Fig. 1.1 Structura sistemului de televiziune si etapele prelucrarii semnalelor TV

Sa Sa

Br(x,y,

I’B

I’G

I’R

E’E’

E’

SVCC

S

R

S

DC

DE

TEO

GSA

3 4

ss

B(x,y

Sa

Sa Sa

SVCC

Eţc

E’B

E’G

E’R

IB

IG IR

B

B

B SOFI

TOE

DE

CC

E

GSA

1 2

Page 5: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 5

imaginii, dupa care este adaptat prin emitatorul E la canalul de transmisiune prin modulatie analogica sau digitala.

Decodarea de canal (3). Receptorul (R), separatorul (S) si decodorul de culoare (DC) refac semnalele primare de culoare E’R, E’G si E’B, precum si semnalele de sincronizare sa. Decodarea sursei (4) reface prin sistemul de explorare (DE) si traductorul electronooptic (TEO) imaginea TV caracterizata prin vectorul Br(x,y,t).

2. Transmisia semnalelor de televiziune Transmisia semnalelor de televiziune este un procedeu mai complex decât

transmisia semnalelor de radio si presupune transferul semnalului video complex si a semnalului de sunetului la destinatie unde sunt dispuse receptoarele de televiziune. Transmisia imaginii TV se poate face în videofrecventa VF, în banda de baza, sau în radiofrecventa RF, în diverse benzi de frecventa, prin medii diferite de transmisie.

Transmisia imaginii în videofrecventa VF se face pe distante scurte de ordinul zecilor sau sutelor de metri între camerele TV si carele de reportaj sau între studiourile TV si un studio de control general. Transmisia se face prin cabluri (coaxiale sau optice) caracterizate prin:

• impedanta caracteristica ZC (pentru cablul coaxial este de obicei ZC = 75 Ω sau 50 Ω);

• valoarea si variatia timpului de întârziere de grup τG; • atenuarea α pe unitatea de lungime si variatia atenuarii cu

frecventa: α = f(ω). Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa RF se face în una din

benzile rezervate transmisiilor de televiziune prin radiatie electromagnetica sau prin cablu coaxial / optic.

Transmisiile de radiodifuziune se fac potrivit unor norme si standarde internationale. Norma reprezinta o colectie de prescriptii metodologice si tehnice care definesc atât sistemele de radiodifuziune cât si corelatia dintre emisia si receptia unui program. Sunt cunoscute, ca fiind cele mai extinse, urmatoarele normele: Ø norma americana (FCC); Ø normele europene (CCIR B/G si CCIR D/K ); Ø norma franceza (L); Ø norma engleza (I).

Page 6: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 6

Standardul caracterizeaza sistemele de televiziune, deci si receptoarele TV, prin intermediul unei game largi de parametrii tehnici specifici emisiei si receptiei de informatii de natura video si audio. În anexa 1.1 sunt prezentati parametrii tehnici ai celor mai raspândite norme de televiziune din Europa.

Transmisia de radiodifuziune prin radio se face în cadrul unor game de frecventa bine delimitate pentru unde lungi UL , unde medii UM, unde scurte US si pentru unde ultrascurte UUS, acestea din urma având doua subgame: 68 ÷ 87 MHz si 87,5 ÷ 108 MHz. În prezent, transmisiile de radio analogice cu modulatie în frecventa MF se desfasoara preponderent în a doua subgama, iar pentru transmisiile radio terestre digitale DAB (Digital Audio Broadcasting) cu modulatie COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) cu spectru împrastiat sunt destinate domeniile : banda III (174 MHz ÷ 230 MHz) si banda L (1.452 MHz ÷ 1.492 MHz).

Pentru transmisia prin radiatie electromagnetica, pentru televiziune, sunt prevazute mai multe benzi de frecventa. În Europa aceste benzi sunt situate în doua domenii de frecventa, FIF care cuprinde benzile I si III si domeniul UIF care cuprinde benzile IV si V). Sistemele de televiziune terestra cu prelucrare analogica a semnalelor opereaza, potrivit reglementarilor organismelor ETSI si ITU, în domenii de frecventa bine delimitate [2].

Ø Banda I 47 MHz la 68 MHz Ø Banda III 174 MHz la 230 MHz Ø Banda IV 470 MHz la 606 MHz Ø Banda V 606 MHz la 862 MHz

Fiecare banda TV cuprinde un numar diferit de canale de televiziune. Numarul de canale, numarul atribuit fiecaruia, banda de freceventa ocupata precum si parametri specifici transmisie sunt standardizati prin normativele CCIR. [2].

Dezvoltarea transmisiilor de televiziune a fost orientata, în urma Acordului de la Geneva (mai – iunie 2006), catre transmisii digitale DVB (Digital Video Broadcasting) terestre în spectrul de radiofrecventa de 174 MHz ÷ 230 MHz si 470 MHz ÷ 862 MHz si catre transmisii prin satelit în domeniul frecventelor 10 GHz ÷ 40 GHz.

Un canal TV din norma analogica CCIR D/K (vechiul OIRT) ocupa o banda de 8 MHz pentru transmisia de imagine si sunet în ambele domenii de frecventa, iar pentru norma CCIR B/G ocupa o banda de 7 MHz în domeniul UIF si de 8 MHz în domeniul FIF. Pentru transmisia informatiei de imagine se foloseste modulatia în amplitudine (MA), banda semnalului în videofrecventa VF este de (5 - 6) MHz. Pentru aceasta informație se foloseste o transmisie cu

Page 7: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 7

banda laterala partial suprimata, denumita transmisiune cu rest de banda laterala (RBL). Se transmite banda laterala superioara BLS întreaga iar banda laterala inferioara BLI este redusa la 1,25 MHz sau 0,75 MHz în functie de standardul de televiziune.

Pentru o transmisie corecta a semnalului de televiziune, receptorul trebuie sa aiba o caracteristica de frecventa cu atenuare progresiva în jurul purtatoarei si sa utilizeze o demodulare sincrona cu defazaj nul (fig. 1.1).

Semnalul de televiziune se transmite potrivit principiului legaturilor de radio-comunicatii bazat pe un emitator (în studioul TV) si unul sau mai multe receptoare. Undele radio asigura transmisia informatiei de imagine si a celei de sunet. Informatia de imagine moduleaza în amplitudine un semnal de radio-frecventa denumit purtatoarea de imagine (fpi), iar informatia de sunet moduleaza în frecventa o purtatoarea de sunet (fps).

Frecventele celor doua purtatoare satisfac conditia fps > fpi .Diferenta dintre purtatoarea de sunet (fps) si purtatoarea de imagine (fpi) reprezinta ecartul de frecventa (fps - fpi) cu valoarea de 5,5 MHz pentru norma CCIR si de 6,5 MHz pentru norma OIRT (CCIR D/K).

Canalul de televiziune este format din banda de frecventa ocupata de purtatoarea de imagine modulata în amplitudine si banda de frecventa ocupata de purtatoarea de sunet modulata în frecventa.

Fig 1.1 Caracteristica de frecventa a canalului de televiziune pentru norma de televiziune CCIR D/K – sistem PAL

fsc

Caracteristica semnalului de crominanta

Caracteristica semnalului de luminanta

fps1 fps2

fpi

B = 1,25+6+0,25+(2x0,25) = 8MHz

f[MHz] -1,25 0 1 2 3 4 5 6 6,5 6,724

Caracteristica de frecventa pentru canalul sunet 1

A doua frecventa de sunet

Spatiul de gardă imagine-sunet (0,25MHz)

Banda de sunet 1 (2x0,25) MHz

BLS BLI redusa

Page 8: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 8

Semnalul video-complex cu o largime de banda totala de 7,25 MHz norma CCIR – G, D/K si de 6,25 MHz norma CCIR - B nu are o distributie continua de energie în acest domeniu de frecventa. Aceasta datorita faptului ca imaginea este “decupata” periodic de catre sistemul de baleiaj atât cu frecventa liniilor fh cât si cu frecventa semicadrelor fc.

Sarcina de

studiu:

Sa se reprezente caracteristica de canal TV pentru standardul CCIR B/G stiind ca: Bvideo de luminanta = 6,25 MHz; fps 1 = 5,5 MHz, fsc = 4,433.. MHz; Banda inferioara de crominanata = 1,3 MHz

Energia semnalului, corespunzatoare spectrului de frecventa al semnalului

de luminanta, se grupeaza în pachete energetice formate din linii spectrale “concentrate“ în jurul unor multipli ai frecventei de explorare pe linii (fH). Liniile spectrale sunt dispuse la intervale corespunzatoare frecventei de explorare pe verticala (fV), asa cum este reprezentat în figura 1.2, reprezentarea cu linii trasate continuu.

Ponderarea cea mai mare a energiei semnalului de televiziune este concentrata în jurul componentelor spectrale cu frecventa joasa, unde componentele din marginile pachetelor energetice învecinate se întrepatrund. În zona frecventelor superioare ale semnalului de luminanta pachetele energetice au amplitudine mica, contin mai putine componente spectrale ceea ce duce la aparitia unor spatii libere între pachete. fi

În cazul sistemului de televiziune color PAL, spectrul semnalului de crominanta este format din pachete energetice simetrice dispuse în jurul

fsc

Fig. 1.2 Spectrul de frecventa al semnalului de televiziune

fV

0 fH 2fH nfH

f

Energie

Spectrul semnalului de luminanta

Spectrul semnalului de

crominanta

Page 9: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 9

subpurtatoarei de crominanta; pachetele energetice sunt astfel decalate fata de spectrul semnalului de luminanta încât se asigura întreteserea lor (fig. 1.2 - reprezentarea cu linii trasate întrerupt). Banda ocupata de spectrul semnalului de crominanta este mult mai mica în comparatie cu banda ocupata de semnalul de luminanta, comparabila cu sensibilitatea la culoare a sistemului vizual uman Semnalul de crominanta EC este rezultat al modularii în amplitudine cu purtatoare suprimata (MA-PS) a subpurtatoarei de crominanta cu frecventa fsc de catre cele componentele de culoare EB – EY si ER – EY Spectrul de frecventa al semnalului de crominanta este format din pachetele energetice corespunzatoare benzilor laterale. Pachetele energetice sunt dispuse simetric fata de subpurtatoarea de crominanta si întretesut cu pachetele energetice ale semnalului de luminanta (fig. 1.2) În cazul unor imagini fixe, spectrul semnalului de luminanta este discret si are forma din figura 1.2. În cazul imaginilor în miscare are loc o pendulare a liniilor spectrale fata de pozitia de repaus. Deoarece deplasarea elementelor imaginii optice în fata camerei TV se face cu viteza mica (comparativ cu fv), rezulta o pendulare a liniilor spectrale în jurul pozitiei de origine cu o frecventa de aproximativ 10Hz, ceea ce permite a se considera, si în acest caz, ca spectrul semnalului de televiziune are o distributie discreta de energie. 3. Reglementari pentru radiodifuziune 3.1 Institutii care emit reglementari pentru radiodifuziune

Întreaga activitate din domeniul comunicatiilor prin sistemele de radiodifuziune este coordonata prin intermediul organismelor internationale care elaboreaza normative, standarde si reglementari privind productia de echipamente, conditiile de emisie si de receptie, caracteristici si parametrii ai canalelor de radiocomunicatii, alocarea de frecvente pentru emisie în spectrul de radiofrecventa destinat radiodifuziunii, procedee si prevederi privind efectuarea determinarilor prin masurari electrice si electronice, etc.

Principalele organisme internationale care emit reglementari în domeniul radiodifuziunii sunt: - ISO - International Organization for Standardization; - ITU - International Telecommunication Union” ; - ETSI - European Telecommunications Standards Institute” - CENELEC - European Committee for Electrotechnical Standardization; - EBU - European Broadcasting Union; - UER - Union European de Radio – Television”.

Page 10: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 10

În România, organismele care adopta reglementari interne pe baza celor internationale cu privire la emisia, receptia si utilizarea spectrului de RF destinat radiocomunicatiilor sunt: - ASRO - Asociatia de Standardizare din România”, îsi desfasoara activitatea

din 1998, este organizata pe comitete tehnice, elaboreaza si aproba standarde române, adopta standarde internationale, europene ca standarde române. Este membra ISO, CEI si ETSI, este afiliata la CEN, CENELEC si participa la lucrarile FAO si CEE – ONU.

- INSCC- Institutul National de Studii si Cercetari pentru Comunicatii”; - ANRCTI - Autoritatea Nationala pentru Reglementare în Comunicatiei si

Tehnologia Informatiei (organism aflat în subordinea Guvernului si înfiintat prin OUG nr.25/2007 si care a preluat din aprilie 2007 atributiile vechiului organism IGCTI - Inspectoratul General de Comunicatii si Tehnologia Informatiei). ANRCTI coordoneaza atribuirea si regimul de utilizare a frecventelor pentru radiocomunicatii, în teritoriu îsi desfasoara activitatea prin intermediul centrelor teritoriale.

În România au aparut schimbari de esenta în ceea ce priveste utilizarea spectrului de radiofrecventa RF destinat transmisiilor pentru publicul larg prin intermediul serviciului de radiodifuziune. Transmisiile pe baza de programe unice si pe canale nationale folosind radiorelee de televiziune a cunoscut o dezvoltare restrânsa fiind mentinute si modernizate cele existente. Au aparut si sau extins însa statiile de emisie cu arie de acoperire locala (zonala).

În prezent, România se afla în plin proces de modernizare a radiodifuziunii digitale prin implementarea de noi canale de radiocomunicatii digitale terestre. Prin semnarea acordului de la Geneva (iunie 2006), România a asigurat trecerea treptata la radiodifuziunea digitala. Au fost realizate 2 retele nationale de radio digital (DAB), adaugate celor 4 retele nationale analogice si celor 2 retele digitale din banda L (1452 MHz la 1492 MHz) existente. Televiziunea se echipeaza cu 8 retele terestre digitale (DVB-T), care înlocuiesc treptat cele 3 retele nationale analogice si statiile locale (peste 300).

3.2 Reglementari privind calitatea receptiei TV

Pentru asigurarea unei receptii corespunzatoare în zona de acoperire a serviciului de radiodifuziune, sunt stabilite reglementari ale organismelor în domeniu, referitoare la nivelul si intensitatea câmpului electromagnetic în scopul de a se obtine receptii de calitate si de a se asigura criteriile de compatibilitate electromagnetica [CEN01b] si [ITU02] / [2]..

Page 11: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 11

Reglementarile referitoare la intensitatea medie si intensitatea minima a câmpului de radiofrecventa generat de catre emitatoarele de televiziune, în punctele de receptie sunt prezentate în tabelul 1.1. Nivelul câmpului de radiofrecventa este exprimat în dBμV/m (pentru intensitate) sau în dBmW (pentru putere), folosind deseori notatiile dBμV respectiv dBm [ABE99].

Nivelul mediu al câmpului electromagnetic trebuie asigurat în absenta interferentelor de la alte transmisii de televiziune si fara zgomot. Potrivit reglementarilor ITU-R BT.417-5, pentru canale TV din banda IV si V, pentru sisteme care utilizeaza transmisii cu o largime de banda de 8 MHz, intensitatea minima a câmpului electromagnetic se va determina cu relatia:

472lg2062])/[(min

fmVdbE +=µ (1.1)

în care: f - reprezinta frecventa centrala a canalului TV exprimata în MHz.

Tabelul 1.1 Intensitatea câmpului electromagnetic emis de statiile de radiodifuziune din standardul CCIR B/G, potrivit reglementarilor ITU-R BT.417-5

Conditii de receptie Banda I III IV V Intensitate medie pentru protectie la interferente

Mediu urban dB[μV/m] + 48 + 55 + 65* + 70*

Mediu rural fara zgomote

dB[μV/m] + 46 + 49 + 58 + 64

Intensitate minima pentru imagine TV satisfacatoare Q=3

Mediu urban dB[μV/m] + 47 + 53 + 62 + 67 Mediu rural fara zgomote

dB[μV/m] + 40 + 43 + 52 + 58

* pentru standardul CCIR - K, valorile sunt mai mari cu 2 dB Referitor la nivelul minim al câmpului electromagnetic ce trebuie asigurat

la receptie se precizeaza ca acesta trebuie sa fie receptionat de antena, pentru a se asigura o imagine de calitate satisfacatoare tinând seama de zgomotul receptorului, zgomotul cosmic, câstigul antenei si pierderea în fider (cablu de antena). Valorile recomandate pentru câstigul antenei si pierderile în cablu sunt cuprinse în standardul ITU-R BT.804.

Aprecierea calitatii imaginii de televiziune se poate face în mod subiectiv, comparativ cu imaginea reala, prin acordarea de catre operator (sau în situatii stricte de catre un numar mai mare de observatori) a unor grade de calitate Q imaginii TV reproduse pe baza observarii detaliilor redate si a zgomotului care perturba imaginea pe scala de la 1 la 5.

Reglementarile privind modul de acordare a gradelor de calitate imaginii TV sunt stipulate prin standardul ITU-R.BT.500-9 potrivit caruia se pot acordat imaginii TV grade de calitate cu valori de la 5 la 1:

Page 12: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 12

Q = 5 pentru imagine de calitate foarte buna (excelenta); Q = 4 pentru imagine de calitate buna; Q = 3 pentru imagine de calitate satisfacatoare; Q = 2 pentru imagine de calitate slaba (saraca în continut);

Q = 1 pentru imagine de calitate foarte slaba (rea). Detalii privind calitatea imaginii de televiziune si deteriorarea acesteia

datorita zgomotului sunt prezentate în tabelul 1.2. Precizari de detaliu cu privire metodologia de apreciere subiectiva a calitatii imaginii de televiziune sunt cuprinse în reglementarile ITU – R BT.500 [ITU98] / [2]. si în reglementarile ITU – R BT.654 [ITU86] / [2].

Aprecierea calitatii emisiei de radiodifuziune se face pe baza unor parametrii referitori la banda de emisie, raportul semnal – zgomot, frecventa de emisie si variatia acesteia care nu trebuie sa fie mai mare de 500 Hz si care trebuie sa se încadreze în toleranta admisa de 5 %, parametrii specificati în reglementarile organismelor internationale si nationale din domeniu [ITU99] / [2].

Tabelul 1.2 Grade de calitate si deteriorarea a imaginii TV potrivit reglementarilor

ITU-R BT.500-9 Calitatea imaginii TV Deteriorarea imaginii de catre zgomot

5 Excelenta 5 Imperceptibil 4 Buna 4 Perceptibil dar nesuparator 3 Acceptabila 3 Putin suparator 2 Saraca 2 Suparator 1 Rea 1 Foarte suparator

3.3 Indicatori de calitate ai sistemelor TV

Aprecierea obiectiva a calitatilor functionale ale receptorului de

televiziune, se face pe baza unor indicatori / parametri functionali, a caror valori sunt stabiliti prin normative.

Parametri receptoarelor de televiziune pot fi grupati, în functie de categoria lor si în functie de tipul de informatie, în urmatoarele tipuri de parametri:

• parametri de imagine - sunt parametri care vizeaza indici de calitatea ai circuitelor ce prelucreaza imaginea de televiziune;

• parametri de sunet – sunt parametri care vizeaza indici de calitate ai circuitelor care prelucreaza sunetul;

Page 13: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 13

• parametri globali – sunt parametri care vizeaza indici sau caracteristici ai circuitelor receptorului sau sistemului de televiziune în totalitatea sa.

Definirea parametrilor functionali s-a facut prin aprecierea organoleptica asupra functionarii unui receptor de televiziune, avându-se în vedere si limitarile tehnice posibile referitoare la îmbunatatirea unor parametri.

Prevederile elaborate de ITU-R (The International Telecommunication Union, Radio Communication) referitor la parametri caracteristici ai receptoarelor de televiziune sunt stipulate în recomandarea BT.804/1992, din care au fost extrasi parametri corespunzatori sistemelor de televiziune utilizate în România (tab.1.1).

Tabelul 1.1 Caracteristici de referinta ale receptoarelor de televiziune

potrivit reglementarilor ITU-R BT.804

CARACTERISTICI Sistem B/G CCIR -

PAL Sistem D/K OIRT -

PAL FIF UIF FIF UIF

Sensibilitatea limitata de zgomot [dBm] - 61 - 58 - 61 - 58 Rejectia frecventei de imagine adiacente [dB] 40 40 40 40 Rejectia frecventei de sunet adiacente [dB] 40 40 30 30 Rejectia frecventei imagine [dB] * 40 4450 Rejectia frecventei intermediare [dB] 35 50 45 40 Frecventa oscilatorului Înalta Înalta Înalta Înalta Nivelul maxim al oscilatorului local în conectorul de antena [dBm]:- Fundamentala - Armonici

- 49 * - 57 *

- 43

*

*

Nivelul maxim de intrare limitat de distorsiunile de transmodulatie si distorsiunile de intermodulatie **

- 10

- 10

- 8,8

- 8,8

* Valorile pot fi modificate pentru tarile din Europa la – 63 dB ** Valorile limita sunt: - 30 dB pentru imagine în sunet si – 40 dB pentru sunet în imagine

A) Parametri pentru calea de imagine Pentru receptoarele de televiziune, potrivit standardelor în domeniu,

sensibilitatea receptorului se refera la nivelul minim al semnalului de televiziune de la intrarea de antena care satisface o anumita cerinta de performanta. Din acest punct de vedere sensibilitatea poate fi: sensibilitatea limitata de sincronizare, sensibilitatea limitata de raportul semnal / zgomot, sensibilitatea limitata de amplificare si sensibilitatea limitata de decodarea culorilor.

Sensibilitatea limitata de sincronizare Sensibilitatea limitata de sincronizare (SS) reprezinta nivelul minim al

Page 14: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 14

tensiunii eficace a purtatoarei de imagine, aplicate la intrarea receptorului pentru care, în conditiile unei amplificari maxime a semnalului, se asigura pe ecranul tubului cinescop o imagine normala (optima) cu o sincronizare stabila pe orizontala si pe verticala (imagine stabila fara ruperi, deplasari sau fluctuatii). Desincronizarea imaginii TV trebuie sa apara în mod normal la nivele ale semnalului de televiziune, la care imaginea este sub limita de inteligibilitate. Daca desincronizarea apare la imagini suficient de clare, se poate aprecia ca receptorul prezinta anomalii în circuitele de sincronizare. Sensibilitatea limitata de raportul semnal / zgomot Sensibilitatea limitata de raportul / zgomot (SZ), reprezinta tensiunea purtatoare de imagine aplicata la intrarea receptorului care, în conditiile unui acord corect, asigura pe electrodul de modulatie al cinescopului un raport semnal / zgomot Ψ cu valoare impusa:

VV

VVVV

z

video

Zef

video

U

UU

U

51

log20log20 ==Ψ (1.11)

Din aceasta relatie rezulta ca tensiunea de zgomot masurata vârf la vârf este valoarea UZ vv = (5÷6,5)UZ ef . În practica se foloseste valoarea UZvv =5·UZef si se masoara tensiunea la intrarea receptorului pentru care se determina valoarea Uvideo vv = 2·UZ vv [4]. În receptoarele TV sensibilitatea influentata de zgomot este determinata de factorul de zgomot al tranzistorului amplificator de RF din selectorul de canale. Practic îmbunatatirea sensibilitatii limitate de raportul semnal / zgomot se traduce prin obtinerea unei imagini mai clare, mai putin zgomotoase, în aceleasi conditii de receptie. Îmbunatatirea receptiei prin îmbunatatirea raportului semnal / zgomot este posibila prin utilizarea unui amplificator de antena, selectiv, pentru canalul ce se doreste a fi receptionat.

Amplificatoarele de antena au în general un factor de zgomot mai mic decât selectorul de canale si este demonstrat teoretic si practic ca plasarea amplificatorului de antena lânga antena, îmbunatateste simtitor calitatea imaginii. Sensibilitatea limitata de amplificare Sensibilitatea limitata de amplificare (SA) reprezinta valoarea minima a tensiunii la bornele de intrare, care permite sa se obtina o anumita tensiune (Un) la ieșirea amplificatorului final video.

Page 15: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 15

Tensiunea Un se stabileste astfel încât sa se obtina o imagine normala (cu sincronizare stabila), cu un numar de gradatii de gri corespunzator unui contrast K = Bmax / Bmin = 20 nit / 2 nit = 10. Sensibilitatea limitata de decodare a culorilor (pentru receptoarele analogice) Sensibilitatea limitata de decodarea culorilor reprezinta nivelul minim al semnalului de televiziune color, masurat la intrarea receptorului, pentru care circuitul de blocare a culorii nu intra în functiune (imaginea este acceptabila). Sensibilitatea limitata de decodarea culorilor este un parametru electric care este afectat de o multitudine de factori si circuite:

• raportul semnal / zgomot aflat sub limitele normale duce la scaderea sensibilitatii limitata de decodarea culorilor, fiind necesar a fi luate masurile ce se impun pentru reducerea zgomotelor; • etajele amplificatoare de video frecventa (AVF) influenteaza negativ prin forma caracteristici amplificare-frecventa; • etajele decodoare de culoare influenteaza în mod deosebit sensibilitatea limitata de decodarea culorilor. În cazul general al receptoarelor bisistem, decodorul de culoare de tip SECAM prezinta o sensibilitate mai mica, comparativ cu decodorul de culoare de tip PAL [NIC03]. • circuitele de identificare a culorii si circuitul comutator de sistem, din receptoarele bisistem, sunt influentate de semnalele perturbatoare puternice.

Semnalul maxim utilizabil Semnalul maxim utilizabil pentru calea de imagine reprezinta cel mai mare nivel al semnalului video de televiziune aplicat la borna de intrarea a receptorului TV, pentru care se mai poate obtine o receptie normala. B) Parametri pentru calea de sunet Parametri specifici pentru calea de sunet din receptoarele de televiziune sunt asemanatori cu parametri radioreceptoarelor cu modulatie în frecventa [2].

Metodele de masura difera ca urmare a semnalului complex de televiziune care este un semnal multiplexat în frecventa format din semnal de videofrecventa si semnal de audiofrecventa. Din multitudinea de masurari asupra circuitelor caii de sunet se vor enumera doar cateva urmand ca in cadru sedintelor de laborator sa fie discutate si aplicate cele mia principale.

Page 16: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 16

Nivelul zgomotului la iesirea caii de sunet Nivelul zgomotului la iesirea caii de sunet se datoreaza în principal semnalului de modulatie video, semnalelor generate de circuitele de baleiaj si semnalelor parazite datorate sursei de alimentare (preponderent în comutatie). Nivelul de zgomot se calculeaza cu relatia [2]:

[ ]Zgef

Sef

UU

dB lg20=α (1.12)

Patrunderea sunetului peste imagine Patrunderea sunetului peste imagine este un parametru ce caracterizeaza receptoarele de televiziune care au cale comuna de prelucrare a informatiei video-sunet în frecventa intermediara. Se poate masura nivelul de semnal audio care ajunge pe catodul tubului cinescop si se determina coeficientul de atenuare a semnalului de sunet care patrunde pe cale de imagine. C) Parametri specifici în televiziunea digitala Introducerea în receptorul de televiziune a prelucrarii si corectiei digitale a semnalelor, îmbunatateste calitatea imaginii prin eliminarea unor distorsiuni inerente prelucrarii analogice din receptoarele TV analogice. Receptoarele TV moderne contin memorii de cadre, corectoare digitale de zgomot, memorii pentru conservarea informatiilor transmise prin teletext. Procesul de masurare se diversifica si se specializeaza pe problemele de esenta ale transmisiei digitale a informatiei. Masurari asupra semnalelor seriale digitale

Particularitatile constructive ale sistemelor de televiziune color fata de cele alb-negru, a diferentelor semnificative între sistemele de televiziune color si a modului în care sunt procesate semnale au dus la diversificarea metodelor de masurare a caracteristicilor si indicilor de calitate ai receptoarelor de televiziune. Se utilizeaza aparatura masura si control de precizie, cu performante ridicate specifice care sa permita masurarea si controlul parametrilor functionali ai sistemului de televiziune în functie de particularitatile acestuia si de domeniul valorilor standardizate.

Masurarea semnalelor digitale de tip serial, din fluxul de date seriale al transmisiilor din radiodifuziunea digitala, produce pe ecranul osciloscopului forme de unda cunoscute sub numele de diagrama „ochi” . În figura 1.11 este

Page 17: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 17

reprezentata o diagrama cu doi „ochi”, fiind obtinuta pe ecranul monitorului de unda care primeste pe intrarea Y semnal serial de date digitale iar pe intrarea X semnalul de clock / trigger. Reprezentarile pun în evidenta zgomotul (noise), jiter-ul ca spatiu delimitat de tremuratul diagramei pe ecran, amplitudine, durata semnal (UI) si timpul de tranzitie ca timp de crestere – descrestere a fronturilor semnalului.

Diagrama „ochi” permite determinarea unor parametri ca: amplificarea, timpul de raspuns si jitter-ul (fluctuatie, instabilitate, fluturare, tremurat / vezi fig. 1.11), parametri definiti în standardul serial SMPTE 259 M. Frecventa sau perioada sunt determinate de catre sincrogenerator ca sursa de semnal si nu de procesul de serializare a fluxului de date.

Un interval întreg (UI – Unit Interval), ca durata a semnalului, este definit între doua tranzitii adiacente semnalului (tranzitii succesive), care este reciproc semnalului. Intervalul întreg UI are durata de 7,0 ns pentru semnalul serial din sistemul NTSC si de 5,6 ns pentru semnalul serial din sistemul PAL. Punctul de cea mai buna decizie este centrul „ochiului” (Decision Point) unde, daca semnalul este „high” sau „low”, se detecteaza date seriale. În sistemul de comunicatie având sistem de corectie a erorilor înainte, corectia datelor restabilite poate fi facuta cu „ochiul” aproape închis. Privitor la rata erorilor foarte joasa, sistemul de comunicatie necesita pentru corectia transmisiei seriale semnale video digitale largi, „ochiul” este sters, deschis. Procesele aleatorii care însotesc transmisia pot determin închiderea „ochiului”.

Fig. 1.11Diagrama „ochi” pentru un flux serial de date pentru determinarea unor parametri de transmisie specificati în standardul

SMPTE 259 M Amplitudinea semnalului este necesar a fi masurata fiindca amplitudinea

afecteaza distanta maxima a transmisiei în reteaua de radiodifuziune. Precizia masurarilor în emitatoarele de date seriale reclama utilizarea de osciloscoape cu largimea de banda de 1 GHz pentru masurari de semnale seriale cu timp de

Page 18: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 18

tranzitie de 1 ns. Pot fi folosite si osciloscoape cu banda cuprinsa între 300 MHz si 500 MHz functie de frecventa de emisie a postului.

Masurarea timpului de tranzitie (risetime) se face de la punctele de 20% la 80% apropiate pentru ECL dispozitive logice. Daca semnalul serial are timpul de tranzitie de aproximativ 1 ns, masurarea poate fi ajustata prin formula:

( )sma TTT ⋅−= 5,02 (1.13) în care: Ta = actualul timp de raspuns Tm = timp de tranzitie masurat Ts = timp de tranzitie al osciloscopului Factorul 0,5 este un factor de ajustare pentru timpul de tranzitie al

osciloscopului este pentru intervalul de 10% la 90%. Spectrul masurarilor în domeniul transmisiilor digitale este extrem de larg

care presupune determinarea si altor parametri: ü Detectia erorilor, frecventa erorilor si rata erorii de bit (BER –

Bit Error Rates); ü Masurarea timpilor pentru semnale seriale video digitale; ü Masurarea efectului de Jitter.

3. Receptoare de televiziune

Receptoarele de televiziune au cunoscut o modernizare continua, in urma unor procese si evolutii tehnologice ca:

• introducerea circuitelor integrate cu scara larga de integrare(VLSI, ULSI); • folosirea unor tipuri noi de dispozitive de afisare (trinitron, LCD, plasma,

3D) cu parametri îmbunatatiti în redarea imaginii TV; • introducerea circuitelor integrate si a microprocesoarelor specializate; • folosirea memoriilor pentru imagini si pentru informatiile transmise prin

teletext; • performarea sistemelor numerice de comanda si control de la distanta; • extinderea folosirii de tunere cu sinteza de tensiune si cu sinteza de

frecventa. Receptoarele de televiziune color analogice sunt astfel structurate

constructiv încât asigura prelucrarea separata a semnalului de luminanta, în amplificatorul de luminanta, si a semnalului de crominanta, în decodorul de culoare (a se vedea scheme structurale de receptoare Tv in materialul suplimentar)..

Page 19: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 19

Amplificatorul de luminanta este principial acelasi pentru sistemele TV europene PAL si SECAM. În ceea ce priveste decodorul de culoare exista deosebiri fundamentale datorate principiilor specifice de codare a semnalelor de culoare din punct de vedere al tipului de modulatie folosit. Se utilizeaza o modulatie de amplitudine cu purtatoare suprimata MA-PS în sistemul PAL si o modulatie de frecventa MF cu doua suburtatoare în cazul sistemului SECAM.

În variantele de receptoare TV analogice primele prelucrari digitale au fost introduse pentru sistemele de telecomanda si de teletext din acestea. 4.1. Receptoare TV cu procesare analog - digitala

Progresele tehnologice de realizare a circuitelor de procesare a semnalelor

au dus la extinderea circuitelor integrate specializate în procesarea analog - digitala a semnalelor de televiziune. A fost cunoscuta o dezvoltare rapida a receptoarelor de televiziune cu receptie analogica dar cu prelucrare numerica a semnalelor video. În figura 1.1 este prezentata schema bloc generala receptorului de televiziune analog-digital. Din aceasta se desprinde concluzia ca procesarea digitala este aplicata semnalelor de videofrecventa, audiofrecventa si a celor destinate comenzii si controlului facil al receptorului de televiziune .

R

G

B Semnale de explorare

Tensiuni de control

L R analogic

SVCC analogic

(Video

Compozit)

TUNER TV AFICC

Dem Video

Receptor de Telecomandă

si Teletext

Procesare digitală SUNET

Procesare digitală VIDEO

E C R A N

LC

Fig.1.1 Schema bloc generală a receptorului TV analog – digital

Page 20: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 20

Desi pare complex procesul de prelucrare digitala a semnalelor video din receptoarele TV analog – digital, circuitele sunt circuite specializate realizate cu o mare scara de integrare ceea ce simplifica problemele de executie modulara si de asamblare pe linii de fabricatie cu o înalta productivitate si costuri de fabricatei reduse.

Introducerea în receptorul de televiziune a prelucrarii si corectiei digitale a semnalelor, îmbunatateste calitatea imaginii prin eliminarea unor distorsiuni inerente prelucrarilor analogice din receptoarele TV total analogice. Receptoarele TV moderne contin memorii de cadre, corectoare digitale de zgomot, filtre numerice si memorii pentru conservarea informatiilor transmise prin teletext precum si o multitudine de interfete pentru asigurarea interconectarii receptoarelor TV cu alte echipamente video pentru a le oferi sau pentru a prelua semnale în conditiile unei perfecte compatibilitati.

În figura 1.2 sunt prezentate detalii ale circuitelor de prelucrare digitala a semnalelor video din receptoarele TV. Desprindem concluzia ca în receptoarele TV cu prelucrare analog-digitala, dupa extragerea semnalului video complex urmeaza prelucrarile digitale ale semnalelor imagine, prelucrari care sunt o „copie” a proceselor din analogic dar efectuate cu circuite dedicate pentru prelucrari numerice.

Sunt prezente, filtre numerice de decimare sau de interpolare pentru trecerea de la esantioanele de 10 biti la 8 biti sau invers, circuitele de matriciere si de axare, demodulatoare digitale în cudratura, circuite de conditionare a

Fig.1.2 Schema bloc generală a procesorului video digital din receptorul TV analog – digital

CLOCK

SVCC digital

8; 10 biti

SVCC analogic

(Video

Compozit)

R G B

Y U V

Y C

Separator -luminanta Y -crominanta

C

Procesare Y -întârziere -filtrare

Procesare C -filtrare -demodulare -separare U; V -gen. imp. sincronizare

Circuite reglaj: -contrast -luminozitate -culoare -blocarea culorii - filtrare -Matriciere: Y,U,V à RGB

D I S P L A Y

LCD

Plasma

Circuite de: -axare -RAA -conditionare -filtrare - CAD

CLOCK

Page 21: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 21

semnalelor în vedera efectuarii conversiei anlog-digital, circuite de control, matrici digitale specializate pentru conversia de semnale Y, U, V în componentele primare R, G, B, si numeroase alte tipuri de circuite specializate procesarilor din televiziune pentru semnale video, audio si date suplimentare. 4.2. Receptoare TV digitale si 3D

Prezentam pentru comparatie unele particularitati ale receptoarelor TV cu prelucrare digitala, urmand ca cursurile viitoare aspectul sistemelor TV digitale va fi dezvoltat. Astfel de receptoare sunt destinate transmisiilor de televiziune la care informatia de baza luminanta si crominanta este sub forma numerica si se regaseste in fluxul DVB (Digital Video Brodcasting) alaturi de alte semnale auxiliare (sunet, teletext, etc.). Fluxul DVB este specific sistemelor de televiziune digitala care la emisie moduleaza digital (QPSK sau QAM) o purtataoare cu frecventa intermediara (36 sau 70 MHz) urmand a fi convertita in frecevnta de transmisie via radioreleu sau pentru acoperire locala in benzile III, IV sau V TV. In acest din urma caz se foloseste o emisie cu salt de frecventa cunoscut sub denumirea de COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Saltul de freceventa se realizeaza programat pe frecevente ortogonale aflate in domeniul de frecventa atribuit unui canal TV care are o largime de banda de 7 la 8 MHz. In aceasta situatie receptoarele TV digitale trebuie sa asigure urmatoarele procese importante (fig.1.3):

Ø Receptia de RF, acordata pe un canal TV; Ø Schimbarea/conversia de frecventa; Ø Filtrarea de banda larga ; Ø Decodarea OFDM; Ø Demodularea digitala; Ø Afisarea informatiei pe un display digital.

Implementarea sistemului de televiziune digital prezinta urmatoarele avantaje:

Ø mai multe programe de televiziune într-un canal TV de 8 MHz; Ø mai multe formate de vizionare ale programelor (se pot transmite

programe PAL, PAL Plus, High Definition TV); Ø receptia programelor pe dispozitive portabile (laptop, PDA); Ø servicii informationale mai bogate în continut (transmisii de date

asociate si/sau neasociate continutului programelor transmise);

Page 22: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 22

Ø posibilitati de interactivitate (TV – interactiv); Ø reducerea costurilor.

Pentru comparatie prezentam mai jos caracteristigile generale ale transmisiei digitale si ale transmisiei analogice terestre de televiziune, asupra carora vom reveni in cursurile viitoare.

Transmisii digitale DVB Transmisii analogice TV 1 canal 8 MHz = 1 multiplex DVB-T 4-6 programede TV 4-6 serviciide teletext +1 serviciu de date aditional Mai multi producatori deprograme Unul sau mai multi broadcasteri

1 canal 8 MHz = 1 canal TV 1 program TV color 1 serviciu aditional (teletext) 1 producator de program 1 broadcaster

4.3. Televiziunea 3D

In televiziunea 3D principiul general consta in aceea ca fiecare ochi

trebuie sa primeasca imagini diferite, iar creierul realizeaza prelucrarea si vederea in profunzime (adancime).

Fig.1.3 Schema bloc a receptorului TV digitalDVB-T

Flux DVB

Display digital

Fi

36MHz 70MHz

Decodor OFDM

Tuner Digital TV

Microcontroler

Page 23: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 23

4.3.1. Tehnologii si principiie aplicate in televiziunea 3D A) Tehnologia 3D Activ, este Full High Definition, fara remanenta si

High Speed Precision, cu o rata mare a cadrelor TV La prima lansare s-au folosit televizoare cu LCD, cu iluminare din spate cu leduri controlate. Presupune:

• Receptor TV de calitate, fara remanenta si care suporta rata inalta a cadrelor (100 – 120 si mai mult 200 – 240 cadre/s) • Emitator cu Infrarosu conectat la TV si controlat de un cip specializat al acestuia care asigura si sincronizarea imaginii pentru fiecare ochi; • Ochelari activi (3D Active Shutter), au lentile tip LCD, cu alimentare proprie si comandati in IR de catre emitator; • Fiecare ochi primeste cate 50-60 sau 100-120 cadre/s, intercalate cu cadre opturate.

B) Tehnologia TV 3D Pasiv, readuce principiile 3D din cinema la TV

3D: utilizarea de filtre de polarizare circulara a luminii emise de catre ecran si ochelari cu lentile polarizate diferit , stanga / dreapta, pentru fiecare ochi.

Presupune: • Filtre de polarizare aplicate peste ecran (tip LED sau LCD) care

realizeaza o polarizare diferita a luminii, adica realizeaza o rotire a polarizarii luminii stanga – dreapta, corespunzatoare liniilor pare respectiv impare din rastrul TV;

• Ochelari pasivi cu lentile tip filtru polarizate circular stanga – dreapta.

C) Tehnologia TV 3D fara ochelari la utilizator se deosebeste de variantele anterioare urmarind simplificarea sistemului si usurarea vizualizarii programelor TV. Presupune:

• Receptor TV de inalta rezolutie avand în fata ecranului sau partea din fata a ecranului formata din doua straturi transparente cu prisme care permit vizualizarea a doua imagini in acelasi timp, cu ambii ochi dar fiecare avand alta imagin, corespunzatoare vederii stereoscopice. Aceasta tehnologie este in continua modernizare, probabil ca solutie finala pentru TV 3D.

Page 24: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 24

4.3.2. Formate de imagine in televiziune 3D In televiziuna 3D sunt utilizate si dezvoltate urmatoarele formate: Ø Side By Side 3D Ø Top Bottom (Over Under) 3D Ø Full HD 3D

Despre acestea sunt prezentate principii si detalii in materialul bibliografic suplimentar (denumit in cadrul platformei de e-learning ca resursa suplimemtara. Deci, Vezi Resursa suplimentara despre TV 3D).

Rezumat

Transmisia informatiei de imagine si a semnalelor electrice corespunzatoare este un proces complex bazat pe echipamente specifice televiziunii care asigura rezolvarea problemei esentiale a sistemelor TV.

Principiile de functionare ale televiziunii, parametri semnalelor TV si transmisia acestora sunt reglementate prin normative si standarde elaborate de organisme internationale si nationale in domeniu.

Canalul de televiziune pentru transmisia de radiofrecventa a informatiilor prezinta particularitati specifice modului de transmisie analog sau digital prin aspectul spectrului de RF, banda ocupata si numarul de programe TV ce se pot transmite in banda de freventa alocata unui canal TV.

Bibliografie

[1] George Nicolae, Dan Lozneanu, Televiziune. Analog si Digital. Editura Universitatii” Transilvania”, Brasov. 2009. ISBN 978-973-598-636-0, 227 pagini.

[2] Nicolae, Masurari electronice în sistemele de radiodifuziune. Editura Tehnica-Info, Chisinau. 2007. ISBN 978-9975-63-0443, 220 pagini.

[3] Mitrofan, Gh.: Introducere în televiziune. Editura Teora, Bucuresti, 1993

[4] Nicolae, G.: Televiziunea digitala si televiziunea de înalta definitie. Editura Universitatii Transilvania. Brasov. 2004

Page 25: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 25

Intrebari:

Bifati casuta potrivita:

Ade va rat

Fals

Test de autoevaluare

1. Imaginea reprezinta o distributie de energie radianta variabila în timp si color care depinde de proprietatile optice ale obiectelor

2. Problema televiziunii se refera la 4 etape: Codarea sursei, Codarea de canal, Decodarea de canal si Decodarea sursei

3. Pentru aprecierea subiectiva a caliatii imaginii TV se folosesc 7 grade de calitate Q

4. Canalul de televiziune este format din banda de frecventa ocupata de purtatoarea de imagine modulata în amplitudine si banda de frecventa ocupata de purtatoarea de sunet modulata în frecventa

5.Tehnologia TV 3D fara ochelari la utilizator impune:

a) Receptor TV de inalta rezolutie; b) Dimensiune mare a ecranului; c) Ecran avand partea din fata formata din doua straturi transparente cu prisme care permit vizualizarea a doua imagini in acelasi timp, cu ambii ochi dar fiecare avand alta imagine, corespunzatoare vederii stereoscopice; d) Frecventa de cadre mai mare de 50Hz;

6. Care din parametri de mai jos vizeaza calitatea sistemelor digitale de receptie TV?

a) Sensibilitatea limitata de amplificare; b) Selectivitate; c) Amplitudinea semnalului digital la intrarea

receptorului d) BER – Bit Error Rates; e) Timpul de tranzitie; f) Jiterul.

Raspuns corect: 1 – adevarat; 2 – adevarat;; 3 – fals; 4 – adevarat; 5 – a, c, d; 6 – c, d, e, f;

Page 26: TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE I A SEMNALELOR ÎN ...vega.unitbv.ro/~nicolaeg/Radio-TV_TSTC+EA_ 2017-2018/BIBLIOGRAFIE/CURS... · Transmisia semnalelor de imagine în radiofrecventa

TRANSMISIA INFORMAȚIEI DE IMAGINE ȘI A SEMNALELOR ÎN TELEVIZIUNE

Page 26