Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Кроме того, в моделях Hi-Fi было улучшено качество записи звука, которое изначально была очень низким при низкой скорости поперечнойзаписи. Вместо первоначальных 40 Гц... 12 кГц полосы звуковых частот, с помощью аудиоголовок, расположенных непосредственно на барабане видеоголовок и вращающихся с той же скоростью, что ивидеоголовки, записывается звук безукоризненного качества. При такой высокой скорости ленты относительно головок звуковая полоса пропускания была расширена до 20 Гц...20 кГц, и соотношениесигнал/шум существенно увеличилось — с 44 дБ до более 90 дБ. Звуковые каналы Hi-Fi записываютсяне на отдельных дорожках, а в более глубоком слое ленты и с различным азимутальным углом записываемого частотно-модулированного (ЧМ) сигнала.
Поэтому такой тип записи называется мультиплексированная по глубине запись.Рис. 8.9. Структура ленты S-VHS«ССTV Фокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV8. Аналоговые видеомагнитофоны217Даже несмотря на то, что были изготовлены более качественные ленты и видеоголовки, полоса частотвидеосигнала не могла быть значительно расширена вследствие ограничений самой концепции. Принимаяэто во внимание, разработчики VHS представили новый улучшенный формат, названный Super VHS.Super VHS, Y/C и гребенчатая фильтрацияСледующий крупный шаг в развитии видеомагнитофонов системы VHS был сделан в 1987 году с представлением концепции Super VHS.
Формат Super VHS улучшил качество яркости и цветности записываемых видеосигналов, сохранив при этом совместимость с форматом VHS. Такая совместимость подразумевает использование одного и того же типа видеоголовок, вращающихся с одинаковой скоростью ипод тем же углом.В основном видеомагнитофоны Super VHS (S-VHS) отличаются от VHS более широкой полосой пропускания. Это достигается выделением сигналов цветности и яркости из композитного видеосигнала спомощью специального гребенчатого фильтра и последующей модуляцией сигнала яркости на болеевысокой частоте и в более широкой полосе ЧМ-сигнала, частота которого изменяется от 5.4 МГц до7 МГц.
Это означает, что видеосигнал яркости может быть записан в полосе частот, превышающей 5 МГц,что дает разрешение свыше 400 ТВЛ. При этом используются видеоголовки тех же физических размеров, но обладающие лучшими характеристиками. Кроме того, хотя и применяются видеоленты тех жеразмеров, однако качество их магнитного покрытия намного выше.Видеомагнитофоны системы S-VHS могут записывать и воспроизводить записи форматов VHS и S-VHS.Чтобы выполнить запись формата S-VHS, должна быть использована лента S-VHS (видеомагнитофон SVHS распознает ленту S-VHS с помощью небольшой щели на кассете). Видеомагнитофон системы VHSне может воспроизводить записи, выполненные в стандарте S-VHS.Когда сигналы цветности и яркости объединены в полном композитном видеосигнале, всегда заметнывидимые перекрестные искажения.
Чтобы минимизировать этот дефект, формат S-VHS допускает непосредственный вход и выход раздельных сигналов яркости и цветности. Эта пара обозначается Y/C (Y используется для яркости, а С — для цветности), им соответствуют контакты миниатюрных разъемов DIN(Deutsche industrie norme), которые находятся на задней панели видеомагнитофонов S-VHS.Если у вас есть источник видеосигнала, который формирует Y/C-сигналы (это относится к некоторымвидеомультиплексорам, видеомагнитофонам или устройствам видеопамяти и некоторым цветнымтелекамерам. Прим.
ред.), то они могут быть подсоединены к видеомагнитофону S-VHS специальнымY/C-кабелем, который составлен из двух миниатюрных коаксиальных кабелей.Среди некоторых пользователей существует неверное представление, будто мы в состоянии делатьвидеозапись высокого качества только в том случае, если сигнал Y/C поступает на S-VHS видеомагнитофон. Это неверно, поскольку система S-VHS была разработана прежде всего для записи композитныхвидеосигналов. С этой целью для S-VHS был разработан специальный адаптивный гребенчатый фильтр,с помощью которого цветовая информация выделяется из композитного видеосигнала без существенной потери разрешения сигнала яркости (что наблюдается в случае с фильтром нижних частот вформате VHS).Ранее проблема разделения сигнала Y/C решалась путем пропускания композитного видеосигналачерез фильтр нижних частот и отфильтровывания цветового сигнала на частотах выше приблизительно2.5 МГц в системе NTSC (выше 3 МГц в системе PAL), чтобы получить сигнал яркости.
Уменьшенная полоса частот Y-сигнала значительно ограничивала разрешение изображения. Для выделения цветовогосигнала использовался полосовой фильтр, но он все-таки содержал высокочастотные составляющиесигнала яркости, то есть имелись перекрестные искажения. (На изображении это проявляется в видецветового муара. Прим. ред.)Между тем известно, что основной композитный видеосигнал по своей природе периодический, чтообусловлено строчной и кадровой разверткой, а также процессами гашения. Это означает, что еслитакой сигнал рассмотреть в частотной области (с применением анализа Фурье), то его спектр в большейhttp://www.
itv. ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»2188. Аналоговые видеомагнитофоныCCTVРис. 8.10. Категории гребенчатого фильтрастепени будет представлен дискретными гармониками, нежели равномерным спектром. Этот фактявляется особенно важным и фундаментальным в анализе телевизионного сигнала.Процесс разделения сигналов Y/C может быть упрощен путем выбора определенного соотношения междучастотами строчной и кадровой развертки и частотой цветовой поднесущей.
Частота цветовой поднесущей в системе NTSC (подобный подход может быть применен и к системе PAL), Fsc, выбрана равной3.579545 МГц (обычно приводится округленное значение 3.58 МГц). Это соответствует 455-ой гармоникечастоты строчной развертки, Fh, деленной на два (согласно определениям NTSC).Fh= 15734.26 ГцFsc = 455 · Fh/2 = 3.579545 МГцПоскольку видеокадр содержит 525 строк, а сам кадр состоит из двух поочередно передаваемых полей,то в каждом поле содержатся 262.5 строк. Отсюда частота строчной развертки равна:Fv =Fh/ 262.5 = 59.94 Гц.
Кадр состоит их двух полей, поэтомучастота кадра равна Fv /2 = 29.97 Гц.«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV8. Аналоговые видеомагнитофоны219Так как видеосигнал по своей природе периодический, спектральное распределение видеочастот сгруппировано по блокам. Анализ Фурье статического видеосигнала показывает, что энергетический спектрсконцентрирован в блоках, отстоящих друг от друга на 15.734 кГц, что равно частоте строчной развертки.
Каждый блок имеет боковые полосы с разнесением 59.94 и 29.97 Гц. Таким образом, сигнал яркостине имеет непрерывного распределения энергии в полосе частот. Вместо этого он существует в видеблоков энергии, отстоящих друг от друга на 15.734 кГц. Эти блоки не очень широки, из-за чего большаячасть пространства между ними пуста.Сигнал цветности тоже по своей природе периодический, поскольку он появляется при каждом рабочемходе по строке и прерывается на время гашения. Поэтому, сигнал цветности будет также сгруппирован в блоки с интервалом 15.734 кГц по всей полосе частот. Если цветовая поднесущая выбрана нанечетной гармонике Fh/2 (455), то сигналы блоков цветового сигнала попадут точно между сигналами яркости.
Вследствие этого сигналы Y и С могут занимать одно и то же частотное пространство,реализуя процесс частотного разделения.Эта идея лежит в основе гребенчатых фильтров. Гребенчатый фильтр может быть разработан такимобразом, что его амплитудно-частотная характеристика будет иметь нули на периодических частотныхинтервалах. На средней частоте между нулями, гребенчатый фильтр пропускает сигнал. Если гребенчатый фильтр настроен на те же самые интервалы 15.734 кГц, что присутствуют в спектре Y/C, то он будетпропускать сигнал Y, подавляя сигнал С или наоборот.При использовании кабелей Y/C для связи между компонентами видеосистемы S-VHS наблюдаютсяминимальные перекрестные искажения цвета и яркости, однако для системы видеонаблюдения этонепрактично, поскольку требует использования двух коаксиальных кабелей.
Миниатюрный кабель Y/C,который поставляется с некоторыми моделями видеомагнитофонов S-VHS, является двойным коаксиальным кабелем, предназначенным только для небольших расстояний, поскольку его затуханиенамного больше, чем у широко распространенного кабеля RG-59/U. Основное назначение таких Y/Cсоединений — это возможность перезаписи.Следует также отметить, что технология гребенчатой фильтрации совершенствуется с каждым днем.Сегодня самые усовершенствованные модификации гребенчатых фильтров используются не только ввидеомагнитофонах S-VHS, но также и в высококачественных видеомониторах и телевизорах.Сначала это был двумерный гребенчатый фильтр, в котором, чтобы сравнить «содержимое» цветовогосигнала и выбрать оптимальную фильтрацию, использовалась не одна единственная строка видеосигнала, а еще и две соседние — предыдущая и последующая (отсюда название — двумерный).
Дальнейшееусовершенствование было привнесено трехмерной гребенчатой фильтрацией и цифровой гребенчатойфильтрацией, когда информация о цвете обрабатывается не только в одном телевизионном поле, но и впредыдущем и последующем полях (поэтому — трехмерный). Новые разработки продолжают повышатьразрешение и точность воспроизведения цвета.Возможно, что в состав вашего оборудования входят, например, видеомагнитофон S-VHS и видеомонитор, оба со встроенными гребенчатыми фильтрами, но необязательно одинакового типа и качества. Имеет смысл поэкспериментировать, поскольку может случиться так, что лучшее качество при воспроизведении изображения будет достигнуто, если с видеомагнитофона взять композитный видеосигнал,информация о цвете из которого будет извлекаться гребенчатым фильтром видеомонитора (если онобладает лучшими параметрами), чем при использовании кабельного соединения Y/C между видеомагнитофоном S-VHS и видеомонитором.Таким образом, применение в системе видеонаблюдения видеомагнитофонов S-VHS с цветными телекамерами высокого разрешения и одним коаксиальным кабелем для композитного видеосигнала является все же гораздо более предпочтительным, чем использование видеомагнитофонов формата VHS.Качество записываемого сигнала обеспечивается высоким качеством адаптивного гребенчатого фильтра, встроенного в видеомагнитофон S-VHS, и воспроизведенный сигнал будет хорош настолько,насколько его способен будет отображать видеомонитор.
Если используется цветной видеомонитор свысоким разрешением, который к тому же обладает своим гребенчатым фильтром, то качество будетнамного выше, чем при использовании видеомониторов, предназначенных для коммерческого исполь-http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»220CCTVзования. Если мы предполагаем, что разрешающая способность по горизонтали телекамеры составляет 470 ТВЛ,видеомагнитофон S-VHS имеет приблизительно 400 ТВЛ, а видеомонитор — 600 ТВЛ, то ясно, чтовидеомагнитофон представляет самое узкое место в смысле разрешающей способности и воспроизведенныйсигнал будет иметь около 400 ТВЛ (предполагается, разумеется, использование ленты формата S-VHS).Другое второстепенное замечание, затерявшееся среди многочисленных технических вопросов, связанных свидеомагнитофонами формата S-VHS, связано с режимами LP/SP (длительное воспроизведение/стандартноевоспроизведение).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
