CC BY
26
Галочкин Ю.И.,Беляев Ю.В.
ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ СОВМЕЩЕНИЕМ
Непременным атрибутом всех телевизионных (ТВ) систем является строгая временная синхронизация передающей камеры с приёмником, что приводит к необходимости периодической передачи синхронизирующих сигналов. При принятых сегодня типах развёрток (чересстрочная или прогрессивная) синхросигналы (кадровые и строчные) занимают до 18% времени передачи видеосигнала. Характерно, что такие затраты времени не зависят от содержания видеокадра и всегда одинаковы как при передаче однотонного фона, так и насыщенного мелкими деталями многоцветного изображения. Понятно, что это приводит к уменьшению объёма передаваемой полезной информации, необходимости увеличения скорости передачи и, в конечном итоге, к расширению частотной полосы канала.
В работе рассматривается принцип работы ТВ системы, позволяющий отказаться от необходимости передачи синхросигналов, т.е. построить асинхронную систему. Этот подход применим только к цифровым системам, где совпадают количество и расположение пикселей передающей и приёмной матриц. Суть работы такой системы сводится к следующему. Передающая матрица, содержащая один ТВ кадр, опрашивается в любом порядке (последовательно все пиксели, по строкам, по столбцам, из центра по спирали к краям,, по случайной траектории и т.д.). Информация о каждом пикселе состоит из его адреса и цифровых данных о цвете (яркостный и два цветоразностных сигнала — обычно 3 х 8 = 24 бита). Если следовать классическим алгоритмам передачи цифрового ТВ сигнала, то для передачи одного кадра необходима скорость передачи n24/t (здесь л - количество пикселей в кадре, t — время передачи одного кадра). Естественно, сюда необходимо добавить время на передачу синхросигналов строчной и кадровой развёрток. Предлагается следующий алгоритм работы системы:
- определяется и запоминается цвет первого пикселя;
- просматриваются в выбранном порядке все последующие пиксели и цвет каждого сравнивается с первым; если цвета совпадают, то запоминаются адреса пикселей с цветом первого;
- после просмотра всего кадра передаются адреса пикселей с цветом первого, причём, если по фаектории просмотра кадра последовательно попадаются пиксели одного цвета, то передаются адреса только начального и конечного пикселей данной последовательности;
- все следующие просмотры кадра осуществляется аналогично, но из него исключаются пиксели с цветом предыдущего.
Таким образом, отпадает необходимость передачи синхронизирующих сигналов, а картинка на приёмной стороне восстанавливается по переданным адресам пикселей, т.е. происходит пространственное совмещение всех пикселей до полного восстановления передаваемого изображения. Поскольку в реальных условиях на любом изображении имеются области с одинаковыми параметрами цветности и яркости, то происходит существенное сокращение объёма передаваемой информации по сравнению с традиционной развёрткой. Так, например, для ТВ формата 1080р (1920 пикселей в строке, 16:9 — отношение сторон, 24 кадра в секунду) предельные значения объёмов информации отличаются более чем в 750 тысяч раз при передаче развёрткой или способом пространственного совмещения однотонного фона; столь же многокрагны и соотношения скоростей передачи. Безусловно, рассчитать выигрыш в объёме и скорости передачи реальных подвижных изображений просто невозможно, поэтому в работе исследуются простейшие модели - вертикальные разноцветные полосы, вложенные друг в друга прямоугольники разного цвета, различные скорости обновления разных участков кадра. Кроме того моделируются разные траектории опроса пикселей, способов их нумерации, применение равномерного и неравномерного кодов при передаче адресов пикселей. Все эти модели и способы передачи рассматриваются для 18 телевизионных форматов - от HDTV (телевидение высокой чёткости — объём видеоинформации 49,8 Мбит, скорость битового потока 1493 Мбит/с) до малокадрового телевидения (объём видеоинформации 3,1Мбит, скорость битового потока 77,5 Мбит/с). В рассматриваемых примерах объем видеопоюка и скорость передачи отличаются в сотни и тысячи раз в пользу систем с пространственным совмещением, причём наибольшим выигрыш оказывается для высококачественных форматов.
В статье рассматриваются лишь возможный подход к построению новой системы ТВ и не затрагиваются вопросы технической и программной реализации такой системы, хотя трудности, возникающие при её реализации, не представляются автору непреодолимыми.
Короченцев В.И. ИАПУ ДВО РАН, Лисунов Е.В., ДВГТУ, Белаш А.П., КамГТУ, Абдрашитов А.Г., КамГТУ
К ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ «ГРАВИТАЦИОННЫХ» ВОЛН, ИЗЛУЧАЕМЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ ДЛЯ НАВИГАЦИИ СУДОВ
В общей теории относительности А. Эйнштейна теоретически доказано, что ускоренно движущиеся гравитационные массы (УДГМ) излучают гравитационные волны, скорость которых не превышает скорость света в вакууме. Дальнейшие теоретические исследования тензорных уравнений показали, что гравитационные волны представляют собой поперечные волны, распространяющиеся со скоростью света в вакууме.
В наших работах теоретически и экспериментально показано, что ускоренно движущиеся массы вблизи поверхности Земли излучают не только сейсмические, упругие и электромагнитные волны, но и «гравитационные» волны.
Под «гравитационными» волнами в кавычках мы определили изменение гравитационного поля Земли, которое можно уверенно измерить стандартными гравиметрами [1,2].
«Гравитационные» волны имеют скорость значительно меньшую скорости света и определяются плотностью гравитационных масс в источнике излучения и на трассе распространения (кора, мантия, ядро Земли).
В работе [3] предложено следующее дифференциальное уравнение, описывающее распространение потенциала «гравитационного» поля от источника УДГМ.
д2фе _ Л Г, 1 8 дФ1, д2фК
Ръ ~ **(\ + ^ дХк + Ъ. дхг (О
Где Фе - компоненты потенциальной энергии УДГМ в гравитационном поле упругой среды
ЯV = Л + Л/Г , {Лъ =ц + !1ГР
Я,// - коэффициенты Лямэ, характеризующие упругие свойства среды
Л,Р, ц1у> - некоторые квазиупругие константы, характеризующие «гравитационные» свойства трассы распространения возмущение от УГДМ
ру — ри = рдВ обобщенная плотность среды трассы, численно равная плотности
инерциальной рин или гравитационной массы.
6ек - символ Кронекера.
В работе [2] дана математическая модель распространения «гравитационных» волн в упругих средах. В отличие от классических формул Ньютона, описывающих гравитационное поле точечных масс, нами рассмотрено динамическое движение УДГМ.
Нами предложены следующие волновые уравнения для потенциалов «гравитационного»
поля
А3-^Г^Г# = -^ (2)
Ч.„ &
1 Э>
^-----Т^л=-Рст (3)
X - любая векторная величина. Решив стандартными математическими методами последние волновые уравнения, можно определить поле ускорений q1 и ц. как функции пространственных и
