Přednáška7

í parametry:
vzorkovací frekvence pro jasový signál Y je 13,5 MHz
vzorkovací frekvence pro chrominanční složky CR, CB je 6,75 MHz
formát vzorkování 4 : 2 : 2
počet vzorků jasového signálu v TV řádku (normy 625 / 50) je 864, v aktivní části 720
počet vzorků jasového signálu v TV řádku (normy (525 / 60) je 858, v aktivní části 720
lineární kvantování, jeden vzorek je vyjádřen 8 bity 6.2.2 Doporučení CCIR ITU-R 601 Při digitalizaci obrazového signálu podle doporučení ITU-R 601 je přenosová rychlost výsledného digitálního signálu
R = 13,5 . 106 . 8 + 6,75 . 106 . 8 + 6,75 . 106 . 8 = 216 . 106 bit/s
R = 108 + 54 + 54 = 216 Mbit/s Výsledná přenosová rychlost signálu je značná a pro přenos signálu by byla potřeba velká šířka frekvenčního pásma přenosového kanálu. Proto musí být před vlastním přenosem digitální signál komprimován, tj. musí být radikálně snížena jeho přenosová rychlost vhodnou komprimační metodou. Chrominanční signály jsou upraveny do tvaru CB = 0,564 . (B-Y) a CR = 0,713 . (R-Y) .
Chrominanční vzorky se časově kryjí s lichými vzorky jasovými.
Přenos signálů Y, CB, CR může být paralelní (8 paralelních kanálů pro bity stejné váhy v sekvenci Y-CB -Y-CR-Y-CB-Y- …) nebo sériový s taktovací frekvencí 27 MHz.
Synchronizační impuls barvy SIB (burst) se při digitálním zpracování signálů nepřenáší. 6.2.3 Formáty digitálního signálu Kromě formátu 4:2:2 (ITU-R 601) se užívají i jiné formáty.
Při přenosu ve studiu se používá formát 4:4:4, který má stejný počet vzorků pro jasovou i chrominanční složky. Vzorky se vyjadřují 10 bity. Při komprimovaném zpracování digitálního signálu se může použít formát 4:2:0, při kterém se vzorkování chrominančních signálů vynechává ob řádek. V úsporném formátu SIF 4:2:0 (Source of Input Format), který používá standard MPEG 1, je počet aktivních řádků zmenšen na polovinu vynecháním 2. půlsnímku. Dále je signál podvzorkován na polovinu v horizontálním směru. Poněvadž u formátu 4:2:0 je počet vzorků chrominančních signálů dvakrát menší než jasových, a to v obou směrech, je navíc ještě zmenšen počet chrominančních vzorků na polovinu vynecháním řádků. Srovnání bitové rychlosti v Mbit/s jednotlivých formátů digitálních signálů. Při zpracování signálu HDTV je vzorkovací frekvence 54 MHz a bitová rychlost signálu 864 Mbit/s.
Z uvedené tabulky vyplývá nezbytnost komprimace digitálního signálu podporovaná vhodnou modulační metodou. 6.2.4 Standard JPEG (Joint Photographic Experts Group) Používá se ke komprimaci signálů statických obrazů. Řada dílčích kroků zpracování signálů je stejná i pro MPEG 1 a MPEG 2.
Používá formát signálu 4:2:0 (změna polohy chrominančních vzorků)
Blokové schéma kodéru a dekodéru. Matice vzorků jasového signálu má 720 sloupců a 576 řádků. Obě matice vzorků chrominančních signálů mají počet řádků i sloupců poloviční. Matice vzorků se rozdělí na bloky 8x8 bodů (vzorků) – celkem 64 bodů (kompromis mezi náklady a dostatečnou komprimací). Pro komprimaci digitálního signálu se využívá transformačního kódování. Jeho úkolem je převést hodnoty vzorků navzájem závislých (korelovaných) na jiné hodnoty vzorků na sobě nezávislých (nekorelovaných). Počet nových vzorků (nenulových), tzv. frekvenčních koeficientů, je menší než počet vzorků původních. Používá se diskrétní kosinová transformace DCT, kterou lze odvodit z Fourierovy transformace vhodnou substitucí. Nejúčinnější transformací z pohledu nejmenší rozlohy výsledné matice frekvenčních koeficientů je transformace Karhunen-Loeveho, využívající statistické vlastnosti signálu určeného k transformaci, tj. měnící své transformační jádro podle obsahu signálu. Výpočet koeficientů je však náročný.
Walshova-Hadamardo