Способы уплотнения телевизионных сигналов. Полный аналоговый цветовой телевизионный сигнал

Лекция 17

(2 часа)

СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Перечень вопросов:

1.  Полный аналоговый цветовой телевизионный сигнал

2.  Методы совмещения аналогового цветового ТВ сигнала и цифрового звукового сопровождения

1.  Полный аналоговый цветовой телевизионный сигнал

В действующих системах телевидения передача цветного изображения осуществляется на основе трех первичных сигналов: красного, зеленого и синего.  Сочетание этих сигналов с различными уровнями позволяет создавать все основные цвета цветного изображения.

С целью обеспечения совместимости с черно-белым изображением в канал вещания передаются яркостный сигнал  и два цветоразностных сигнала: .  Для передачи полного сигнала цветного ТВ необходим в общем случае диапазон частот в три раза превышающий спектр одного сигнала. Но, учитывая, что разрешающая способность человеческого зрения к цвету меньше, чем к яркостному сигналу, возможно в цветовых сигналах передавать только более крупные детали изображения, а в яркостном сигнале – и более мелки, т.е. с большей разрешающей способностью. Это позволяет снизить спектр цветоразностных сигналов, а в полном объеме передавать только яркостный сигнал.

В системах цветного ТВ разных стран используются различные стандарты: СЕКАМ, ПАЛ и НТСЦ.  В России принят стандарт СЕКАМ, детальный анализ которого будет рассмотрен ниже.

Для обеспечения требований совместимости цветного и черно-белого изображения используют уплотнение всех трех сигналов (, ) в общем спектре частот.

Для обеспечения высокачественного воспроизведения черно-белого изображения яркосный сигнал передается в наиболее широкой полосе (в системе СЕКАМ  России – 6 мГц). Что позволяет точнее отображать градации яркости изображения.  Информация о цвете передается только для крупных деталей, которую несут два цветоразностных сигнала .

В системе СЕКАМ цветоразностные сигналы передаются поочередно через одну строку. С целью наименьшего влияния на качество воспроизведения ТВ сигнала яркости, данные сигналы располагают в верхней части спектра яркостного сигнала (рис.1). Это объясняется тем, что человек менее восприимчив к искажениям мелких деталей. Кроме того, для лучшего разделения сигналов и меньшего влияния на яркостный сигнала частоты красной и синей поднесущих разносятся:  и .

Рис. 1.  Спектр ТВ сигнала изображения

Таким образом, в каждый момент времени передаются только два сигнала: яркости и один из цветоразностных сигналов (в системе СЕКАМ , пропорциональные ).  В качестве третьего сигнала используется задержанный на одну строку сигнал предыдущей строки (например, , задержанный на 64 мкс относительно ).

На рис. 2 представлена структурная схема устройства формирования  сигнала СЕКАМ.

Рис. 2. Формирование ТВ сигнала СЕКАМ

В данном устройстве с помощью матрицы из первичных цветовых сигналов , формируются яркостный  и цветоразностные сигналы , которые поочередно с помощью коммутатора подаются в течение одной строки.  Цветоразностные сигналы модулируются по частоте, после чего подаются на линейный сумматор, где формируется полный ТВ сигнал, в последующем этот сигнал поступает на передатчик, либо в тот или иной канал ретрансляции. В каналах вещания и ретрансляции полный ТВ сигнал дополнительно модулируют тем или иным способом, после чего он передается в эфир.

Обратное преобразование осуществляется с помощью ТВ приемника (рис. 3). Сигнал, принятый с эфира после демодуляции подается на схему выделения первичных цветовых сигналов. Цветоразностные сигналы выделяются с помощью полосового фильтра, после чего детектируются с помощью ЧД и поступают через усилители на коммутатор. Так как в течение одной строки передается только один цветоразностный сигнал, один из них поступает на коммутатор с задержкой на одну строку (через ЛЗ-2, tз=64 мкс). Учитывая, что в течение каждой строки цветоразностные сигналы на выходах этой схемы будут меняться местами, для согласования выходов в последующих каналах преобразования используется коммутатор, управляемый специальными синхроимпульсами цветности.  С выходов этого коммутатора сигнала поступают на схему сложения, в которой восстанавливаются все три цветоразностных сигнала, после чего они подаются на матрицу преобразования.