21.5. МЕТОДЫ ВРЕМЕННОГО ПЕРЕМЕЖЕНИЯ

Чересстрочная развертка, применяемая в обычном телевидении в качестве простого средства для сокращения полосы частот в отношении 2:1, была выбрана по тем соображениям, что она не создает мельканий и эффекта разрыва изображения. Однако по отношению к телевизионным системам, приемники которых снабжены устройствами для запоминания кадров, вопрос о мельканиях из рассмотрения исключается. В таких системах единственным фактором, с которым приходится считаться при сокращении полосы частот методами временного перемежения, остается эффект разрыва изображения.

21.5.1. ПЕРЕДАЧА С ПЕРЕМЕЖЕНИЕМ СТРОК

Двукратное сокращение полосы частот достигается при чересстрочной развертке, когда в одном поле изображение развертывается по нечетным строкам, а в следующем поле — по четным. Частота полей в системе с чересстрочной разверткой соответствует частоте кадров в системе с последовательной разверткой строк. Развивая метод перемежения строк с коэффициентом 2:1, можно использовать перемежения с большими коэффициентами, передавая, например, каждую четвертую или восьмую строку в пределах одного поля. При рассмотрении систем с перемежением строк требуют особого внимания эффекты разрыва изображения и специфические иллюзии, мешающие восприятию изображения. При отсутствии перемежения телевизионное изображение движущегося объекта смазано и перемещается скачками. С введением перемежения эти особенности изображения сохраняются в том случае, если приемник системы не имеет специальных устройств для запоминания кадров или если частота кадров настолько мала, что по сравнению с длительностью передачи одного поля инерцией зрительного восприятия можно пренебречь. При этом, однако, сцена будет воспроизводиться с пониженным разрешением, как статическим, так и динамическим, поскольку всякий раз лишь некоторая часть общего числа строк будет предъявляться наблюдателю в один прием.

В системе с запоминанием полей на приемной стороне, когда предшествующие поля повторно воспроизводятся до момента их замены вновь поступающими полями, перемежение теоретически не снижает разрешающей способности. Однако на практике затруднительно сохранить с достаточной точностью равномерность взаимного расположения строк, относящихся к различным полям. Тенденция к спариванию строк при воспроизведении изображения существенно уменьшает фактическую разрешающую способность телевизионной системы.

В системе с перемежением движение поперек строк воспроизводится более мелкими скачками, чем в отсутствие перемежения; величина скачков уменьшается в том же отношении, какое принято в качестве коэффициента перемежения. Однако как следствие перемежения при этом происходит разрыв изображения. В результате действия запоминающих устройств число строк, захватываемых изображением движущегося объекта, в определенной степени увеличивается. Этот эффект поясняется схемой на рис. 21.5.1. В отсутствие перемежения при передаче очередного поля каждая строка поля заменяется новой. В случае перемежения с коэффициентом 2:1 каждая строка поля лишь повторно воспроизводится при передаче очередного поля и заменяется новой при передаче последующего поля. Таким образом, в этом случае половина общего числа строк представляет «устаревшие» сведения. Как показано на рис. 21.5.1, в отсутствие перемежения движение круглого объекта сверху вниз передается от одного поля к другому отдельными скачками. Тот же объект, воспроизводимый системой с перемежением, оказывается размазанным в некоторой пространственной области, поскольку часть строк передает движение объекта с запозданием на одно поле. Такой же эффект возникает в системах с более высоким коэффициентом перемежения.

Рис. 21.5.1. Пространственный смаз изображения за счет перемежения строк.

Другой эффект, связанный с перемежением строк, — это иллюзия сползания строк, возникающая в случае последовательного воспроизведения полей. На рис. 21.5.2 для объяснения этого эффекта показано расположение строк, принадлежащих последовательным полям, при значениях коэффициента перемежения 2:1 и 3:1. Цифрами 1, 2, 3 обозначены строки соответствующих полей. Пусть перемежение производится с коэффициентом 3:1, как показано на рис. 21.5.2, б. После того как наблюдателю было предъявлено поле 3, появляется поле 1. Строки поля 1 оказываются одним интервалом ниже и двумя интервалами выше строк поля 3. В результате возникает зрительное впечатление, что строки поля 3 просто несколько сдвинулись в направлении сверху вниз, образовав строки поля 1. В свою очередь строки последующего поля 2 выглядят как результат небольшого сдвига в том же направлении строк поля 1 и т. д. Направление сползания не зависит от того, в какой последовательности передаются строки поля — сверху вниз или снизу вверх. Стандартная чересстрочная развертка (коэффициент перемежения 2:1, рис. 21.5.2, а) исключает появление такой иллюзии, поскольку строки полей 1 и 2 отделены друг от друга равными интервалами. Вполне возможно, что эффект сползания может быть ослаблен путем строчной развертки с псевдослучайной последовательностью передачи строк.

Рис. 21.5.2. Строки развертки, принадлежащие различным полям, для случаев перемежения с коэффициентами 2:1 (а) и 3:1 (б).