Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Таким образом, улучшается совместимость систем черно-белого и цветного телевидения. В свою очередь, качество совместимости сщс больше повышается при передаче неокрашенных нли слабоокрашснных деталей в изображении. В этих случаях цветоразностные (модулирующие) сигналы равны нулю или не велики по амплитуде, и па выходе балансных модуляторов сигнал такхсе стремится к нулю (рис. 12.3). Векторная диаграмма, изображающая сигнал цветности и его квадратурные составляющие, отличается от рассмотренной на рис. 12.2,б возможностью перемены знаков у составляющих 1)в у и Юл у (в зависимости от знака цветоразиостных сигналов) и в соответствии с этим возможностью расположения вектора сигнала цветности 1)б не в одном, а во всех четырех квадрантах диаграммы (рис. 12.4).
В цветном приемнике системы )чТБС из принятого сигнала цветностн иа должны быть выделены его квадратурные составляющие для получения исходных цветоразностных сигналов Ел у и Ен у. Посколысу 1)в и = Убсозр; Ул у = Убзшсе, то разделенве сигналов мо.ьно представить как операции проецирования вектора Оя на две ортогоняльные оси, совпадающие с осями модуляции. 248 т1АСТЬ Ш. Системы цветного телевидения Ось й-у гя и л-у Рис. 12.3. Форма сигнала: а — при обычной амплитуд- ной модуляции; 6 — при баланс- ной амплитудной модуляции Рис. 12.4. Векторная диа- грамма сигнала цветности и его квадратурных составляю- щих при балансной модуляции и„,„= бгяягп(гоя1+ 5р)бг „ягпцгя1, где бг,„— амплитуда указанного выше опорного напряжения.
Используя известное тригонометрическое соотношение гйп о шп ф = 0,басов(о — Д вЂ” соя~а+ ~3)), получаем 1 1 и,„= — бг бгя соя гр — — У пбгя соягг2гоя1 + го). 2 " 2 Приняв амплитуду опорного напряжения постоянной и поставив па выходе синхронного детектора фильтр нижних частот, исключающий второй член в правой части равенства, убедимся, что задача ныдгления одной из квадратурных составляющих решена: и.„,„= ЙЕв и, ын 1 коэффициент пропорциональности. Еглн же н качестве опорного напряжения на синхронный детек- Задачу в таком представлении мохсно решить с помощью синхронного детектора, который осуществляет перемножение двух сигналов, подаваемых на входы детектора, Если одним из этих сигналов будет принятый телевизионным приемником сигнал цветности ия, а другим — так называемое опорное напряжение и,п, представляющее колебание поднесущей частоты уя с начальной фазой ур = О, то напряжение на выходе детектора ГЛАВА 12.
Аналоговые системы вещательного телевидения 249 Рнс. 12.5. Разделение сигнала цеетности на квадратурные составляющие тор подать напряжение и,„= Б~,„з>п(>оз1+ 90')., то и„,„= 0,5К,л>>'зз>п>р = ИЕн у, т.е. будет выделена вторая квадратурная составляющая. Таким образом, устройство для разделения квадратурпых составляющих, т.е.
получения из сигнала цветности исходных цнеторазностных сигналов, должно состоять из двух синхронных детекторов и генератора опорной поднесущеИ частоты со строго определенными частотой и фазой, равными соответственно частоте и <)и> н поднесу- щеИ генератора на передающем конце системы (рис. 12.5) Однако именно этой принципиально важноИ информации о п>гт»тс и фазе и не содержится в принимаемом телевизионном сиги>ьлг.
Причина в том, что в системе ХТБС применяется баланспая ви>дулиция, при которой поднесущая отсутствует в спектре сигнала, а Гнпп>вые частоты, являясь продуктом модуляции, завися>цим от передаваемого цвета, имеют фазовые сдвиги, отличающие их от щ модулированного значения поднесущеИ. Для того чтобы генератор опорной поднсгущой >>г н приемнике мог работать с заданной на переда>ощсм устройстве фазой, его синхронизируют специальным сигналом, нгг>ын;н>мым сигналола цвел>ооой синхронизации. Цветовая синхронизация так >ко, как квадратурная балансная модуляция н синхронное детектирование, является принципиальной особенностью системы >к>>ТИС. Сигнал цветовой синхронизации передается в интервале обратного хода строчной развертки за синхронизирующим импульсом строк.
Оп представляет собой пакет колебаний цветовоИ поднесущей пз 8-10 периодов (рис. 12.6). Этот пакет часто называют цветовой вспышкой. Частота колебаний вспышки равна уз, с)>аза колебащгй — 180', направление вектора колебаний пакета совпадает с отрицательным направлением оси  — У (рис. 12.7). Определив возмол ность передачи с помощью кввдратурной модуляции на одноИ поднесущей двух цветоразностных сигналов, выясним, как в сформированном таким образом сигнале цветности закодированы параметры самой цветности: насыщенность и цветовой тон.
250 ЧАСТЬ Ш. Системы цветного телевидения и„ Ов-т оив Рис. 12.6. Положение сигнаЛа ЦВЕтОВОй СИНХРОНИЗаЦИИ 1Ги, на площадке строчного гасящего импульса СГИ (ССИ вЂ” строчный синхронизирующий импульс) Рис. 12.Т. Положение сигна- ла цветовой синхронизации 1Ги на векторной диаграмме Рис. 12.8. Векторная диаграмма сигналов цеетности различных цветов Для этого на векторной диаграмме квадратурно-модулированных колебаний определим положение векторов сигнала для некоторых характерных цветов. В качестве таких цветов выберем основные цвета: красный (Ел = 1, Ес = О, Е в = 0), синий (Ен = О, Кс = О, Ев = 1), зеленый (Ен = О, Ео = 1, Ев = 0) и дополнительные к ним: голубой (Ев = О, Ео = 1, Ев = 1), желпгьгй (Ен = 1 Ес = 1, Ев = 0) и пурггу1гнгий (Ел = 1, Ео = О, Ев = 1). В соответствии с выражениями (11.2) и (11.4) определим для каждого цвета амплитуды яркостного и ц~гггторазностных сигналов, а в соответствии с (12.1) и (12.2) — ами ~гптуды и фазы сигналов цветности.
Результаты расчета сведены в тпбл 12.1 и отраисены на векторной диаграмме рис. 12.8. Ич диаграммы следует, что каждому передаваемому цвету соотнгзт-гпуот строго определенное место на диаграмме. Дополнительный к ргисматриваемому цвет распело>геен с ним на одной линии, но йб1 ГЛАВА 12. Аналоговые системы вещательного телевидения Таблица 12.1 в противоположном направлении. Наконец, угловое положение любого вектора определяет цветовой тон, а длина вектора характеризует насыщенность передаваемого цвета.. Чем больше длина вектора, тем больше насыщенность.
Ахроматическим цветам соответствует на диаграмме точка, расположенная в начале координат диаграммы. Из этого следует, что искажения в процессе передачи сигнала цветности, связанные с изменением его амплитуды, приводит к искансению насыщенности, а ошибка в фазе принятого сигнала или опорного генератора поднесущей в синхронных детекторах — к искэлсению цветового тона.
12.1.2. Выбор частоты поднесущей Выбор частоты поднесущей в системе ХТЯС был обусловлен целым рядом условий, определяющих качество изображения цветных и черно-белых телевизионных приемников. При этом стремление обеспечить более высокое качество изображения черно-белых приемников (т.е. обеспечить наилучшую совместимость систем) находилось в противоречии с возможностью реализация наивысшего качества цветного изображения. Разработчикам системы пришлось искать компромисс. Рассмотрим наиболее важные условия выбора частоты поднесущей. 1.
В черно-белом телевизоре для снижения заметности на изображении помехи от сигнала цветности частота цветовой поднесущей должна быть по возможности более высокой, так как в этом случае структура рисунка от помехи мельче, а следовательно, и менее заметна.
С другой стороны, значение ~э должно быть существенно меньше максимальной частоты в спектре яркостного сигнала Е1 (сьс рис. 12.1), чтобы выполнялось требование профессиональной совместимости систем, т.е. чтобы полный цветовой сигнал размещался в полосе стандартного черно-белого сигнала.
Разность у,„аа — ~з определяет максимальную ширину боковой полосы сигнала цветногтн, а значит, и максимально возможную ширину спектра цветоразностных сигналов. Как показала практика, эта ширина не макет гнать меньше 0,6 МГц, иначе на цветном изображении в приемнике ноявля1отся заметные цветные окантовки на вертикальных границах тзАСТЫП. Системы цветного телевидения 1-й кадр Первое поле 1 б 2 7 3 8 4 9 5 Второе поле 18 г-й кадр 1 б г 7 3 8 4 9 5 а1 б1 Рис. 12.9.
Помеха от поднесущеи частоты: а — текущее иэменение иа в строках четного и нечетного полей; б — вид помехи на экране в двух смежных кадрах между различными цветами (29]. Поскольку в американском стандарте 7",х = 4,18 МГц, то 73 должна быть не более 3,58 МГц. 2. Также для уменьшения заметности рисунка на экране чернобелого телевизора, получаемого от воздействия на него поднесущей частоты, ее частоту жестко связывают с частотой развертки изображения.
В этом случае рисунок помехи имеет менее заметную неподвия ную структуру, а указанная связь подчиняется соотношению 1'3 = (2п+ 1) — ", У= 2' (12.3) где н — целое число, уа — частота стРок. Тогда в интеРвале стРоки размещается нечетное число полупериодов поднесущей, и рисунок от помехи имеет вид расположенных в шахматном порядке темных и светлых участков (рис. 12.9). За счет пространственной компенсации в зрительном аппарате такая структура значительно менее заметна, чем, например, рисунок из чередующихся вертикальных темных и светлых полос. Нетрудно показать, что при выполнении соотношения (12.3) полярность поднесущей в смежных кадрах изменяется на противопопожпуго и темные участки чередуются со светлыми с частотой кадроп, что делает еще меньшей залгетность рисунка полгехи. В этол1 ~ луч;и эфг(сект достигается за счет временнбй взаимной компенсации номг хн в зрительной системе наблюдателя.
11и ан нее вюкным достоинством, чем улучшение совместимости. н и. Пн и н характер размещения спектральных составляющих сигнала шн тноггн внутри спектра сигнала яркости. При выполнении усло- ГЛАВА 12. Аналоговые системы вещательного телевидения 253 вия (12.3) спектральные составляющие сигнала цветности размещаются точно по середине между строчными и кадровыми гармониками яркостного сигнала. Происходит так называемое перемеясепие частотных спектров сигналов яркости и цветности, что в принципе позволяет с большой точностью разделять эти два сигнала в приемном устройстве.
3. Помехи на изображении из-за присутствия в спектре полного телевизионного сигнала поднесущей частоты могут возникнуть также из-за биениИ между поднесущей частотой сигнала цветности и второй промежуточной частотой звукового сопровождения (см. гл. 17). Для уменьшения заметности помехи ее частоту, равную разности частот поднесущей /с и второй промежуточной частоты звука /л„, по тем же соображениям, что были изложены в предыдущем пункте, также делают равной нечетной гармонике полустрочной частоты: /и„— /с = (2й + 1)/,/2, (12.4) где й — целое число. Из (12.3) и (12.4) следует, что Увозе /З)//З = (2Й+ 1)/(2п+ 1). Заменив /с его значением из (12.3), получим /.".,/Х, = й + и + 1 = (12.5) где т — целое число. Но вторая промежуточная частота звука Д„, как будет показано в гл.
17, в любой вещательной системе телевидения определяется разносом несущих частот звука /„„и изображения /„и„и (12.5) можно записать как (12.6) (/изз — /виз)//з = ГЛ. В стандарте США на черно-белое телевидение, в отличие от любого из европейских стандартов, это условие не выполнялось. В США в черно-белом телевидении /„„— /„„, = 4,5 МГц; /з = 15750 Гц. Таким образолц их соотношение составляло дробную величину 285,71428. Для выполнения условия (12.6) это соотношение необходимо было округлить до ближайшего целого числа, т.е, до 286, что заставило разработчиков системы 1з1ТЯС изменить стандарт па частоты разверток соответственно на 0,1 %: /, = 15734,26573 Гц; /зз — — 59,940059 Гц (вместо исходных 60 Гц).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
