Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Если считать„что '!. скорость записи не должна превышать предельную скорость 50 м/с 11,: при плотности записи 3 кбит/мм, то оказывается возможным использовать два канала записи. При повышении скорости записи выше !"; 50 м/с увеличиваются износ головок и центробежные усилия в блоке головок. Естественно стремление к уменьшению числа каналов записи, так :!" как каждый дополнительный манал записи усложняет электронную !:; часть видеомагнитофона, добавляя системы защиты от ошибок, канального кодирования, синхронизации и т.д. Запись звуковых сигналов производится на тех же строчках, которые служат для записи видеосигнала.
В этом случае используется общая аппаратура записи и канального кодирования. Между видеосигналом и звуковым сигна::::.:: лом, а также между каждым из звуковых сигналов оставляются небольшие интервалы, во время которых производится коммутация токов записи и стирания в процессе монтажа. Канальное кодирование осуществляется с целью преобразования :::: . двоичных символов'цифрового телевизионного сигнала для согласования с каналом записи-воспроизведения. Прн магнитной записи это означает, что энергетический спектр телевизионных сигналов преобразуется в соответствии со спектральными характеристиками ограниченного по частоте канала записи-воспроизведения, который может быть представлен в виде полосового фильтра.
При оптимальном согласовании сигнал по ограниченному по частоте каналу проходит с минимальными искажениями. Входной сигнал цифрового видеомагнитофонаа, который формируется в соответствии с ре комендацией на цифровой код студии способом БВН (без возврата к нулю). При этом методе носитель записи перемагничивается до насыщения в двух противоположных направленнях— при переходе 1 или О. Однако этот код не может быть использован непосредственно для записи на магнитную ленту. Это связано с тем что АЧХ канала записи-воспроизведения имеет спад в области вер них и нижних частот. Спад в области низких частот обусловлен дич ференцнрующим действием магнитной головни индукционного типа г наличием вращающегося трансформатора.
Спад в области высоки. частот обусловлен в основном волновыми потерями (щелевыми, контактными, слойнымн). Поскольку исходный код БВН может содержать длинные последовательности 1 и О, то постоянная сост валя ющая кодовой последовательности изменяется в больших пределах. Она может меняться от 0 до 100% размаха сигнала. Если такой сигнал записать, то при воспроизведении возникнут большие искажения в форме импульсов за счет подавления низкочастотных компонентов. Искажения проявляются в протяженных однополярных последовательностях импульсов и в смещениях средней линии сигналов из-за потери постоянной составляющей. Это исключает пороговое обнаружение 1 и 0 в воспроизводимом сигнале, поэтому делает код БВН непригодным для записи.
Исходя из этого вытекают основные требования, предъявляемые к выбору канального кода: длительность непрерывных последовательностей 1 и 0 должна быть минимальной для обеспечения самосинхронизируемости кода, т.е. возможности выделения из нее тактовой частоты; спектр должен иметь неизменную постоянную составляющую и небольшой уровень низкочастотных составляющих; энергетический спектр кода должен иметь полосовой характер, согласующийся с полосой пропускания канала записи-воспроизведения н др. Реальные цифровые сигналы могут содержать в некоторые моменты времеви длинные серии одинаковых символов — единиц нли нулей В этом случае нарушается работа систем АРУ, тактовой синхронизации и усилительных устройств с реактивными разделительными элементами.
Это вызвано тем, что в сигнале отсутствуют изменения в каждом танте элементов сигнала, которые используются для целей подстройки перечисленных устройств, что приводит к увеличению фазового дрожания цифрового сигнала и даже к полному нарушению синх онизации приемного устройства. .Гьч я устранения длинных последовательностей 0 и 1 в исходном коде БВН производится так называемое скремблироваиие (перемешивание).
Скремблирование заключается в логическом сложении цифрового сигнала с псевдослучайной последовательностью сигна лов(ПСП). В этом случае длинные серии одинаковых символов сигнала приобретают структуру соответствующего отрезка ПСП. Г1ри скремблировании передаваемый сигнал независимо от свойств источника приобретает структуру, близкую к случайной. В результате скремблирования код БВН приближается по свойствам кслучайному сигналу (рандомизируется), т.е., имея неслучайную природу генерирования, он отвечает всем свойствам псевдослучайных сигналов. Такой сигнал имеет в своем составе составляющие с тактовой частотой, которые отфильтровываются и служат для автоподстройки тактового синхрогенератора и для управления системой АРУ. Скремблер— устройство для преобразования структуры цифрового сигнала без изменения скорости передачи символов этого сигнала с целью приближения его свойств к свойствам случайного сигнала.
При воспроизведении применяется дескремблер — устройство, предназначенное для восстановления исходной структуры цифрового сигнала, преобразованной скремблером. Скремблирование может также использоваться в сочетании с определенным видом канального кодирования. В настоящее время известно множество кодов, применяемых в цифровой магнитной записи. Каждый из них в той или иной мере соответствует поставленным требованиям. Однако нельзя выделить какой-то один код, который имел бы явные преимущества по сравнению с другими, поэтому международных стандартов на канальное кодирование пока не существует. В принятых образцах цифровых видеомагнитофонов используются различные канальные коды, удовлетворяющие частным требованиям разработок.
Основным фактором, влияющим на снижение достоверности записи, является выпадение сигнала. Для защиты от ошибок в цифровой видеозаписи используются два способа: маскирование ошибки и коррекция ошибок. Метод маскирования ошибок аналогичен методу компенсации выпадения сигнала в аналоговых видеомагнитофонах. Метод сводится к обнаружению искаженного кодового слова и замене его интерполированным кодовым словом предыдущей и последующей строк. Таким образом можно осуществить маскирование и внутри строки. Однако при многократной перезаписи маскирование не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к качеству изображения, что сводит на нет основное преимущество цифровой видеозаписи.
Всвязи с этим наряду с маскированием широко стали применять коррекцию ошибок, обеспечивающую точное восстановление потерянной информации методаг.',' ми помехоустойчивого кодирования, которое предполагает введение избыточности при кодировании. Коды, обнаруживающие и исправляющие ошибки, широко используются в технике связи. Суть их заклю;:::.-':;; чается в следующем.
Предназначенная для передачи кодовая комби- 1:::-' нация дополняется в соответствии с определенным алгоритмом ~:::.. проверочными символами, которые располагаются в определенной последовательности. Отсюда следует: чем эффективнее система за::;-':::: щиты от ошибок, тем большую информацию необходимо передать. !."::г Надо увеличить число символов, передаваемых в единицу времени, которое ограничено конечной полосой пропускания канала. Очевид'-,.:::- но здесь необходим компромисс между степенью коррекции ошибок, обеспечивающей необходимое качество изображения, и полосой пропускания.
Структурная схема видеомагнитофона цифровой записи ТВ сигнала показана на рис.!7.32. На вход видеомагнитофона поступает аналоговый телевизионный сигнал и в АЦ77 преобразуется в цифровой. Далее цифровой сигнал подвергается помехоустойчнвому кодированию в кодере Кд и скремблированию и скремблере Ск для повышения достоверности записи. Для работы следящих систем видеомагнитофона необходимы импульсы синхронизации требуемой длительности н заданного интервала.
Синхрогенератор С/ обеспечивает систему записи необходимыми сигналами управления. Для четырехголовочных видеомагнитофонов это строчные и кадровые импульсы, для одно-двухголовочных — только кадровые. Для введения импульсов в структуру записываемого цифрового сигнала служат блоки буферных запоминающих устройств с последовательным доступом БЗУ/ и БЗУ2.
Если использовать ЗУ с произвольным доступом записи и считывания, то можно обойтись одним БЗУ. Цифровая последовательность сигнала подвергается сжатию во времени, для чего она подается на буферное запоминающее устройство. Цифровой сигнал сжимается благодаря различной скорости записи н воспроизведения его с БЗУ. Действительно, если скорость считывания информации с БЗУ больше скорости записи, то в выигранном интервале времени можно разместить импульсы синхронизации.
Работой двух БЗУ/ н БЗУ2 управляют два коммутатора К/ и К2, связанные с генератором импульсов Г/4. Тактовые импульсы, необходимые для работы БЗУ, вырабатывает специальный генератор тактовых импульсов СГ. Цифровой сигнал вместе с тактовыми и синхронизирующнми импульсамн поступает иа вход канального кодера КК с помощью которого согласуются характеристики записываемой информации с характеристиками канала записи-воспроизведения.
Канальный кодер выполняет те жс функции,что и модулятор в обычном ан ф Рис. ! 7 32. Струнтурная схема нифроаото аияеоматннтофона 478 Сформированный код подается на усилитель записи Усз, и сигнал '' записывается на магнитную ленту универсальной головкой. В режиме воспроизведения происходит преобразование цифрово;,'го сигнала в аналоговый в обратном порядке. После усиления в Ус т: цифровой сигнал поступает на декодер Дк и дескремблер Дс, преоб',разующий канальный код в исходную структуру сигнала. Для восста':новления исходной скорости передачи используются блоки БЗУ3 и -'БЗУ4, работающие поочередно.
Скорость записи информации в иих ::, больше, чем скорость считывания, причем частота считывания выби,-рается равной тактовой частоте входного сигнала. В результате такой :: работы БЗУЛ и БЗУ4 цифровой поток вновь оказывается непрерыв:,' ным. Коммутаторы КУ и К4 служат для переключения БЗУ, а генера~тор тактовой частоты ГТ17 — для выборки информации иэ БЗУ с тактовой частотои. После БЗУ цифровой сигнал поступает на декодер корректирую::;шею кода ДкКК, в котором обнаруживаются и корректируются !:,:ошибки. Процессы детектирования и декодирования синхронизиру";' ются тактовыми импульсами, выделенными из воспроизводимого ко.;,да.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
