Лекции по курсу Основы телевидения (Лекции по курсу "Основы телевидения"), страница 7

практически не вносятэнергетических потерь. Недостаток – относительная сложность.22). Смешение цветов.Смешение цветов – получение полноцветного изображения из RGBсоставляющих.А). Локальное смешение (в каждой точке экрана)Б). Пространственное смешение. За счёт конечной разрешающейспособности зрения RGB составляющие можно разнести в пространстве.5211IIDВ). Бинокулярное смешение цветов.2По способу передачи цветовых составляющих различают:- система с последовательной передачей цветов: требует всего 1 каналсвязи, но втрое большую полосу частот; также втрое должны увеличитьсяскорости развёрток, что делает систему несовместимой с уже реализованнойчёрно-белой.- система с параллельной передачей цветов: требует 3 канала связи, нопри этом сохраняются параметры разложения чёрно-белой системы, т.е.сохраняется совместимость.На практике используются системы с одновременной передачейцветов, но сигналы адаптированы таким образом, чтобы хватало полосытолько одного канала связи.Особенности передачи цвета в вещательном телевидении.1).

Ограничение полосы сигналов цветностиИсследования показали, что человеческий глаз мелкие цветные деталивоспринимает чёрно-белыми, поэтому нет смысла передавать из в цвете. Этопозволяет сузить полосу сигналов цветности в 4 раза до 1,5 МГц и менее.2). Колориметрическое кодированиеДля совместимости с существующими чёрно-белыми системами вцветном телевидении необходимо передавать яркостную составляющую иRGB составляющие, т.е.

4 потока информации.Но яркость – сама по себе сумма трёх RGB составляющих, т.е. припередаче четырёх компонент возникает избыточность. Поэтому ввещательных системах передают яркость, красный и синий компоненты, азелёный получают на приёмной стороне вычитанием последних из яркости.Для упрощения процедуры вычитания электрических сигналов наприёмной стороне, знак «минус» (инвертирование сигнала) вводится напередающей стороне, и по каналу связи передаются так называемыецветоразностные сигналы. В итоге передаётся 3 информационных потока:яркость и два цветоразностных потока (во всех существующих аналоговых ицифровых вещательных систем):a, X − a, − a.53IID113). Частотное совмещение спектров. Так как спектр телевизионноговидеосигнала линейчатый, есть возможность между спектральнымисоставляющими яркости разместить спектральные составляющие цветности.Чтобы помехи от сигналов цветности были наименее заметны, этисигналы размещают в высокочастотной части спектра видеосигнала (начастотах порядка 4 МГц).2Вещательные системы цветного телевидения.Система NTSC (National Television System Committee).Принята к вещанию в 1953 году в США.

Использовалась в Северной иЮжной Америке, Японии и Кубе. Как и в любой другой вещательнойсистеме, по каналу связи передаются 3 сигнала: яркость и двацветоразностных сигнала. Для передачи цветоразностных используетсяквадратурная амплитудная балансная модуляция на одной цветовойподнесущей (3,58 МГц) в верхней части спектра видеосигнала.54IID11Основные преимущества балансной модуляции:+ на одной частоте можно передать 2 независимых потока информации(2 цветоразностных сигнала одновременно)+ при отсутствии сигналов цветности цветовая поднесущая тожеотсутствует (как и при любой АМ), это даёт полное отсутствие помех чёрнобелому телевидению, также корректно передаются неокрашенные участкицветного изображения.2Структурная схема кодера NTSC.Сумма двух выходных сигналов балансных модуляторов может бытьпредставлена в виде выходного вектора, фаза которого определяет оттенокцвета, а модуль вектора – насыщенность.Для приёма сигналов цветности ТВ приёмник должен быть оснащёндекодером.

Для системы NTSC это два синхронных детектора, работающих вквадратуре.Для осуществления синхронного детектирования необходиманемодулированная цветовая поднесущая, которая получается на приёмнойстороне путём восстановления с помощью импульсной системы ФАПЧ изтак называемой световой вспышки – 8-10 периодов немодулированногоколебания 3,58 МГц на задней площадке строчного гасящего импульса.55IID11Преимущества системы NTSC:+ предельно высокая цветовая чёткость (единственная в мире системареального времени)+ относительная простота декодераНедостатки:- высокая чувствительность к фазовым искажениям, так какинформация об оттенке цвета содержится в фазе передаваемого сигнала;указанный недостаток заставляет предъявлять повышенные требования кканалу связи.- чувствительность к амплитудным искажениям (цветоваянасыщенность зависит от уровня сигнала).

Требует сложныхмногоступенчатых систем АРУ.2Система PAL.«Phase Alternating Line» – строки с переменной фазой.Введена в эксплуатацию в 1963 году в Германии. Используется вЕвропе, Азии и Африке.Система PAL является модификацией системы NTSC. Цельюмодификации являлось устранение основного недостатка NTSC –чувствительности к фазовым искажениям.В системе PAL также используется квадратурная амплитуднаябалансная модуляция с цветовой поднесущей 4,43 МГц, с той разницей, чтофаза результирующего вектора меняется от строки к строке на угол 180градусов.В канале связи сигнал цветности может приобрести статическуюошибку ∆L, которая будет добавлена как к прямому, так и кинвертированному вектору.На приёмной стороне производится обратный поворот фазы от строки кстроке с последующим суммированием таких строк.

В сумматорестатический набег фазы вычитается, а вектор цветности усредняется.Это даёт практически полную нечувствительность к статическимфазовым искажениям, но вдвое ухудшает цветовую чёткость за счётусреднения.56IID11Преимущества системы:+ малая чувствительность к фазовым искажениям в канале связиНедостатки:- снижение цветовой чёткости вдвое- усложнение декодера (наличие ультразвуковой линии задержки наодну строку)2Система SECAM.Строки с памятью.Разработана в 1954 году во Франции, принята к вещанию в 1967 годуво Франции и СССР.Основная задача при разработке системы SECAM – предельно высокаяпомехозащищённость, как следствие, снижение требований к каналу связи.Поэтому в отличие от рассмотренных ранее систем в SECAM используетсячастотная модуляция двух цветовых поднесущих 4,25 и 4,406 МГц.Каждая цветовая поднесущая несёт информацию только об одномцвете, красном или синем, и передаётся через строку.

То есть в эфире втекущий момент времени присутствует сигнал яркости и одинцветоразностный сигнал (красный или синий).Для получения зелёного компонента на приёмной стороне нужно иметьодновременно яркость и красный и синий цветоразностные сигналы. Дляэтого декодер содержит ультразвуковую линию задержки на одну строку, навыходе которой всегда присутствует недостающий компонент, принятыйстрокой ранее.Две цветовые поднесущие одновременно поступают на частотныедетекторы декодера, на выходе которых формируются красный и синийкомпоненты цветного сигнала.

Зелёный компонент формируется путёмсуммирования яркости и двух цветоразностных на простейшей резистивнойматрице.Преимущества системы:+ предельно высокая помехозащищённость, как следствие, низкиетребования к каналу связи. Хорошо подходит для эфирного вещания.Недостатки:- цветная чёткость в 2 раза ниже максимально возможной- сложность корректной реализации декодера.572Существует как минимум 3 способа доставки и их комбинации:1). Эфирное ТВ2). Кабельное ТВ3). Спутниковое ТВ (сложно покрывать полярные области Земли)11IIDДоставка программ потребителям.Частотный план ТВ вещания (эфирное и кабельное ТВ)Преимущество дециметрового диапазона перед иными – возможностьразмещения значительно большего числа каналов. Но это и не требуется, т.к.существует кодовое разделение каналов, в полосе одного аналогового каналапередаётся 10 цифровых каналов.Gℎ – область частот, предназначенная для эфирного ТВ на первичнойоснове (ТВ вещатели имеют преимущество, иные организации могутосуществлять вещание только после согласования)Недостатки низкочастотного диапазона – очень большие габаритыантенны и предельном малая информационная ёмкость.CATV – участок диапазона, предназначенный для кабельного ТВвещания на вторичной основе (примерно 16 ТВ каналов).Hyper – участки диапазона, зарезервированные для цифрового ТВвещания (находят ограниченное применение).Частоты, предназначенные для эфирного ТВ вещания, могутиспользоваться и в кабельном ТВ при условии отсутствия взаимных помех.Эфирное ТВ вещание осуществляется ТВ передатчиками мощностью1 Вт – 50 кВт.Оборудование абонента:1).

Приёмная ТВ антеннаА). Антенна типа «волновой канал» – антенна Уда-Яги – состоит изактивного вибратора (диполь), принимающий сигнал, и достаточно большогоколичества директоров, усиливающих сигнал. Разумный предел ихколичества – потери при переизлучении от одного директора к другому(ограничиваются 2-мя десятками директоров).5811IID2Сдвоенные элементы позволяют повысить эффективность антенн(несколько увеличивается коэффициент усиления антенны).Ещё один способ увеличения коэффициента усиления антенны присохранении её габаритов – использование трёх траверс.Рефлектор улучшает отношение вперёд-назад (одна из характеристикнаправленности, чтобы не было помех, если что-то светит в хвост антенны).Б).

Логопериодическая антенна – симметричная линия сподключенными полуволновыми вибраторами. Для обеспеченияширокополосности вибраторы имеют существенно разную длину.Эффективность такой антенны не очень большая.59IID11Антенны типа волновой канал имеют большое усиление (до 20 дБ,иногда и более), но при этом узкополосны (т.к. принцип действия самойантенны заключается в том, что все элементы имеют резонансную длину наодной частоте), а логопериодические антенны – широкополосны приневысоком коэффициенте усиления (при габаритах порядка 1 м – примерно10 дБ).Основной способ сделать волновой канал широкополосным: насередину диапазона делается вибратор, директоры делаются на самыйвысокочастотный канал, рефлекторы – на самый низкочастотный канал.2).