Оценка качества видеоинформационных систем по характеристикам видеосигналов в процессе системного проектирования

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 05.12.17
  • Научная степень: Докторская
  • Год защиты: 1999
  • Место защиты: Санкт-Петербург
  • Количество страниц: 67 с.; 20х15 см
  • Стоимость: 250 руб.
Титульный лист Оценка качества видеоинформационных систем по характеристикам видеосигналов в процессе системного проектирования
Оглавление Оценка качества видеоинформационных систем по характеристикам видеосигналов в процессе системного проектирования
Содержание Оценка качества видеоинформационных систем по характеристикам видеосигналов в процессе системного проектирования
Актуальность темы диссертации. Оценка качества любой технической системы (ТС) представляет количественное определение таких ее характеристик, которые позволяют на информационном уровне представить степень соответствия различных свойств системы предъявляемым к ней требованиям, и которые обычно называют показателями качества системы (ПК).
Пути повышения качества ТС связаны не только с разработкой высокоэффективных технологий их проектирования и производства, но и с совершенствованием методов и средств контроля качества.
Эти положения относятся и к видеоинформационным системам (ВИС), которые, как непосредственно следует из их названия, предназначены для передачи визуальной информации от источника (объекта) к получателю сообщений. Такие системы весьма многообразны и, в зависимости от назначения, передают разное количество информации об объекте и о разных его свойствах. Выходным продуктом ВИС, в зависимости от целевого назначения, может являться либо изображение объекта, либо видеосигнал. В подавляющем большинстве случаев, конечным продуктом ВИС и их функциональных узлов (за исключением преобразователей сигнап/свет), является видеосигнал, содержащий информацию об объекте.
Как объекты самостоятельных исследований, ВИС представляют собой сложные технические системы (ТС), содержащие большое количество взаимосвязанных элементов, и характеризующиеся большим числом параметров.
Решение проблемы оценки качества таких систем еще сравнительно недавно было ограничено техническими возможностями. Многообразие контролируемых параметров вызывало необходимость разработки большого количества специализированных измерителей. Это приводило к тому, что:
« достоверность показаний таких приборов была разной;
• усилия разработчиков были направлены на создание измерительных алгоритмов, допускающих достаточно простую реализацию;
Крайне сложно технически было решить основную задачу - оценить эффективность и качество работы ВИС в целом.
Основополагающую роль в разработке телевизионных методов измерения сыграли работы М.И.Кривошеева, особенно предложенные им методы оценки

ВИС о помощью испытательных сгрок. Эти методы позволяют оперативно оценивать состояние тракта передачи и его отдельных звеньев, что дает возможность легко определять неисправное звено и принимать соответствующие меры для его восстановления или замены. Различные подходы к оценке качества воспроизведения изображений развивались в работах отечественных и зарубежных ученых: Я.АРыфтина, С.Б. Гуревича, М.В.Антипина,
Н.Н.Красильникова, И.И.Цуккермана, Р.Е.Быкова, М.А.Грудзинского,
Я.Н.Щелованова, Б. С.Тимофеева, С.В.Новаковского, И.Н.Пустынекого, Л.Л.Пслосина, Л.С.Виленчика, Б.М.Певзнера, А.Я.Хесина, О.В.Гофайзена, Алл на га, Льюиса, Проссера, Паздерака и др.
Важным научно-техническим направлением развития телевизионных измерений являются видеоинформационные методы контроля - комплекс принципов и устройств оценки качества ВИС по параметрам контролируемых видеосигналов. Такие методы характеризуются тем, что необходимая информация о качестве формируемого видеосигнала извлекается непосредственно из самого видеосигнала. При этом измерения, в общем случае, производятся в процессе передали как подвижных, так и неподвижных изображений. Очевидно, что в последнем случае достоверность извлекаемой информации возрастает, и становится возможным установить потенциальное качество формирования видеосигнала, которое может обеспечить ВИС. Следовательно, становится возможным установить качество самой ВИС, в отличи е от использования подвижных изображений, когда оценка зависит как от качесгза контролируемой системы, так и условий эксплуатации. Например, отношение сигнал/шум будет зависеть от условий освещения, четкость - от фокусировки и полосы частот канала передачи и т.д. В последние гады, с развитием цифрового телевидения, такие методы получили особенно заметное распространение. Одним из путей, позволяющих форсировать их прогресс, является передача, одновременно с изображением, измерительной информации о параметрах изображения по вспомогательному каналу (например, в интервале кадрового гасящего импульса). Такая информация, связанная с определенным кадром передаваемого изображения, при использовании скалярных оценок весьма незначительна по объему, но позволяет организовать сквозной контроль канал г передачи в процессе передачи. Реализация указанных методов встречает заметные трудности, связанные как со сложностью извлечения измерительной

характеристикам существенно не меняются [14].
Наиболее сложной задачей определения параметров видеосигналов ТВЧ представляется задача измерения разздахов сигналов штриховых мир для оценки четкости изображения. Это обусловлено тем, что необходимо осуществлять выборки сигнала с очень высокой частотой дискретизации, а сигнал от штриховых мир, проходя через ТВ канал, значительно ослабляется и отношение сигнал/помеха уменьшается.
Использование стробоскопического метода измерения с целью снижения частоты дискретизации, приводит к неприемлемому увеличению времени измерения, снизить которое в некоторой степени можно используя периодичность сигнала штриховых мир [14].
Известно [12*. 19*,32*], что наиболее полно разрешающую способность линейной изображающей системы характеризует ее частотно-контрастная характеристика (ЧКХ). Поскольку определение порога различения деталей изображения представляется весьма сложной задачей, часто ограничиваются только сопоставлением формы частотных характеристик и сравнением гпубины модуляции видеосигнала на нескольких пространственных частотах.
Следует отметить, что аппарат ЧКХ применим только к линейным системам. В то же время большинство преобразователей свет-сигнал представляют собой сложные нелинейные системы, характеристики которых изменяются при изменении светового и электрического режима работы. Другая трудность использования ЧКХ для оценки разрешающей способности связана со сложностью изготовления испытательных таблиц с синусоид, зльным
распределением прозрачности штрихов. Первая трудность, в определенной, мере, устраняется тем, что ЧКХ снимается в строго определенных условиях, а вторая тем, что экспериментальные характеристики снимают при использовании испытательных таблиц, содержащих группы высококонтрастных темных цприхов на белом фоне с прямоугольным распределением прозрачности. Применение таблиц с синусоидальным распределением прозоачности полосок дает более точные результаты, однако, сложность изготовления ограничивает их применение 9*].
Известны предложения [12*] по использованию осцилпографического метода измерения сигнала от штриховых мир с частотной селекцией, позволяющей в несколько раз уменьшить мощность шумов. При этом ограничением по

Рекомендуемые диссертации данного раздела