|
Ортогональная структура дискретизации (часть 1) |
Ортогональная структура дискретизации. Если частоту отсчетов в сигнале выбрать кратной частоте строк, то на изображении будет образована ортогональная структура дискретизации, в которой отсчеты располагаются в узлах прямоугольной решетки (рис.5.5).
В цифровых устройствах ТВ вещания этот способ дискретизации в настоящее время является наиболее распространенным. Если принять частоту дискретизации fд=2fгр, то число отсчетов в изображении будет равно числу его условных телевизионных элементов, составляющих около 300 тыс. Попытаться сократить число отсчетов — значит пропорционально уменьшить разрешающую способность ТВ системы и соответственно ухудшить качество изображения. Это рассуждение предполагает, что наш зрительный аппарат воспринимает изображение как хаотическое распределение различных яркостей в структуре отсчетов и анализирует это изображение точка за точкой. На самом деле это не так. В изображениях существуют значительные статистические связи, к которым в результате эволюционного развития при
способился наш зрительный аппарат. В частности, установлено, что зрительный анализатор содержит совокупности рецепторов (рецептивные поля), кодирующие одновременно большие группы элементов изображения, реагируя при этом не столько на их яркость, сколько на форму, выделяя из фона изображения наиболее его информативную часть: контуры, перепады яркости. Важно заметить, что такие свойства зрительного аппарата позволяют ему восстановить целостные контуры даже при их распаде на отдельные элементы вследствие дискретизации или из-за действия случайных помех.
Эти свойства зрительного анализатора позволяют допустить, что в ТВ системе не обязательно обеспечивать условия для передачи каждого из элементов изображения. Можно удовлетвориться передачей определенного ансамбля конфигураций, при этом с пониженным (по отношению к стандартному) числом элементов.
Оценим с таких позиций возможности ортогональной структуры отсчетов при получении изображения. Для этого нанесем на ней самые элементарные конфигурации: вертикальные, горизонтальные и наклонные линии, представляющие собой детали некоего ТВ изображения (рис.5.6).
|
