книги из ГПНТБ / Шендерович А.М. Передача сигналов цветного телевидения по линиям связи

нальные яркости

точек изображения в степени \/у. П р а к т и ч е с к и м

значением коэффициента y гамма - характеристик является 2,2.

1.2.

П А Р А М Е Т Р Ы С И С Т Е М Ы С Е К А М

ПООЧЕРЕДНАЯ (ПОСТРОЧНАЯ) ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ ЦВЕТНОСТИ

Гам'макорректированные сигналы, пропорциональные цветности

E'R— Е'у и

Е'в—

Е'у , передаются н'а поднесущей частоте. В систе-

ме С Е К А М

наиболее полно используется принцип -передачи цвето ­

ничена полоса частот канала, занятого модулированной

поднесу­

щей сигнала цветности .(что уменьшает горизонтальную

цветовую

четкость), н о

т а к ж е

'понижена и в е р т и к а л ь н а я

четкость

цветного

и з о б р а ж е н и я

з а ісчет

использования д л я передачи п о л я

р а з в е р т к и

только половины числа сцрок іпо сравнению с передачей

с и г н а л а

яркости. В системе С Е К А М , следовательно, передаются

поочередно

два сигнала цветности іи к а ж д ы й в течение длительности

р а з в е р т к и

одной

строки

модулирует поднесу щую

частоту

сигнала

цветности.

Таким

о б р а з а м , н а одно поле яркости н а к л а д ы в а е т с я

д в а

перепле ­

тающихся п о л я 'Цветности: '«красное» и

«синее».

'Поскольку

д л я получения цветного

и з о б р а ж е н и я

в

приемнике

яркости, то

к а ж д ы й

передаваемый сигнал цветности

з а д е р ж и в а е т ­

ся

іс «помощью линии з а д е р ж к и

в блоке цветности н а

в р е м я ,

р а в н о е

64

,мкс '(т.

е. в р е м я

'передачи

одной с т р о к и ) .

К приходу

сигнала

Строки

1

К j Y

! Y

I

^

4

*

»

ж

\Ь\

в*

\

о \

Ж

і

1

1

!

J J

'

1

—

3

^

I

I Щ

I

%

I-

Лд

1

^

і

І

1

1

Рис.

1.5

следующей строки з а д е р ж а н н ы й сигнал 'используется как

недостаю ­

щий, т. е. .поступает в канал демодуляции

одновременно с тт. На

рис. 1.5 п о к а з а н а

структурная

схема,

п о я с н я ю щ а я

этот

принцип.

вой отроки с сигналом цветности DB,

р а б о т а ю т

п е р е к р е щ и в а ю щ и е -

•ся

цепи

коммутатора

К,

тогда

ісштінал

DB

будет

проходить

по

ц е ­

пи

1 ІВ направлении

точки /, ,а іпо цепи

2

m направлении

точки

/ /

сигнал тароходить не 'будет, т а к как ів этот

момент времени он толь ­

ко н а ч а л

п о д а в а т ь с я

на линию з а д е р ж к и

ЛЗ.

DR

Таким образом, в іпервой строке

сигнал

-будет

отсут­

ствовать .

Через в р е м я і,

р а в н о е 64

«икс,

в

коммутаторе

К

будут

открыты

іпряі.мые цепи, п р я м о й

сигнал

DR

(вторая строка)

пройдет

через цепь 4 в точку

/ / ,

а з а д е р ж а н н ы й

сигнал

D'B

пройдет

ч е р е з

цепь 3 в

точку /. Теперь

в к а н а л ы цветности

будут

поступать двіа

цветоразностных оитаала: DR

(прямой)

м

D'B

( з а д е р ж а н н ы й ) . В

те­

чение третьей строки, когда вновь будут

открыты

перекрещиваю ­

нал

DB,

'а в точку / /

'задержанный D'R и т. д.

ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ ПОДНЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ

М е т о д .модуляции ноднесущей частоты в системе С Е К А М

в ы б ­

р а н

в

зависимости

.от характеристики видеосигналов

цветности.

Полоса

пропускания

этих сигналов составляет 1,4 М Г ц

для

стан ­

д а р т а

625 строк. Основными п а р а м е т р а м и , х а р а к т е р и з у ю щ и м и ча-

•стотномодулированный сигнал

( 4 M ) , являются д е в и а ц и я частоты и

•индекс

модуляции . Д е в и а ц и я

частоты .определяется отклонением

мости

от амплитуды низкочастотного

сигнала цветности, п о д а в а е ­

мого ,на него д л я

імодуляциіи. Индекс модуляции

К показывает,

в о

сколько іраз

д е в и а ц и я

чаістоты

'больше

верхней м о д у л и р у ю щ е й

ч а ­

стоты

видеосигнала . Этот п а р а м е т р характеризует

помехоустойчи­

вость

сигнала

4 M . В ы и г р ы ш в

помехоустойчивости

широкополос­

ной частотной .модуляции

(К>1)

по 'сравнению с

амплитудной

(мо­

дуляцией р а в е н

і/ЗК-

П о л о с а

частот, з а н и м а е м а я

широкополосной

4 M , определяется

к а к

AF=QFg(\

+К+

У~К), где

К — индекс

моду ­

ляции,

.a .FB — верхняя

м о д у л и р у ю щ а я

частота видеосигнала

цвет­

ности. Д л я системы С Е К А М

-FB =il,4 М Г ц , .а девиация Л / » 2 5 0

к Г ц ;

,

Л/

0,25

. .

D

здесь 'используется

узко -

при этом к=

— - = —— <

1.

Видно, что

п о л о ш а я ' 4 M ,

ширина

полосы

частот,

з а н и м а е м а я

4 M

сигналом,,

'определяется

как и д л я с л у ч а я

.амплитудной модуляции, т. е. 2FB —

=2,8 М Г ц . Помехоустойчивость

4 M сиги ал а цветности 'будет ниже,,

чем в Других системах

цветного телевидения, где д л я передачи сиг­

н а л о в

цветности

используется

'балансная (модуляция.

Д л я

повы­

шения

помехоустойчивости

системы С Е К А М было

'бы

ж е л а т е л ь н о

увеличить индекс

модуляции,

т. е. использовать

широкополосную-

4 M . 'Однако в телевидении ѳто

сделать

нельзя, т а к к а к

увеличение

девиации іподеесущей частоты

приведет

к значительному р а с ш и р е ­

нию полосы

частот к а н а л а

цветности

и

к увеличению

заметностіі

помехи

іна э к р а н е

іманохфоздного телевизора,

т. е. к ухудшению

совместимости.

Д л я

'увеличения

помехоустсйчтвости сигнала цветности

в си­

стеме С Е К А М принят р я д .мерпредыскажение

вндеосипнала

цвет­

центра

этой

характеристики

'(подробно эти вопросы

рассмотрены

н и ж е ) .

С

точки

зрения

увеличения

помехоустойчивости

системы

С Е К А М

амплитуду

сигнала

поднесущей частоты н а д о

в ы б и р а т ь

большей,

,а

с точки

зрения

улучшения с о в м е с т и м о с т и — 'меньшей.

Проведенные исследования

позволили 'уістаіноівить .компромисс адеж-

ду перечисленными

в ы ш е

двуімя требованиями

и в ы б р а т ь ампли­

туду н&модіулироваиной

поднесущей

частоты

сигнала

цветности

равной

0,16 от р а з м а х а

сигнала

яркости.

Следует

отметить,

что

в

системе

С Е К А М

.цветовая

насыщен ­

ность в

первом

приближении

определяется девиацией

поднесущей

частоты,

т. е. коэффициентом

'частотной '.модуляции

(амплитудой

двух соседних строках ^соотношением

амплитуд

іцветоразностных

сдана л о в ) .

Использование частотной модуляции в системе

С Е К А М сделали

ее менее

'чувствительной

к и с к а ж е н и я м

типа

«дифіференциалыное

усиление»

и '«дифференциальная

фаза»,

чем системы с

балансной

модуляцией . іКроме того,

благодаря м а л о м у

уровню

поднесущей

частоты п о отношению к яркостному сигналу

достигается хорошая

совместимость. Сигнал цветности

представляет собой дв е подмесу-

щие 'частоты, промодулиров энные

по частоте

д в у м я цветоразисет ­

коя .Foi, FO2

двух ноднесущих

частот сигналов

цветности р а в н ы д л я

строк

с сигналом DB:

"F0L=Q7-2FCrTV=4,25

М Г ц и

дл я строк с сиг­

налом

DR:

F0 2 = 282.^стр = 4,406 МГц, где

F 0 T

P —

частота

строк. Ча ­

стоты

і/^оь -^02 в ы б и р а ю т с я

кратными четной

гармонике

строчной

несущей

частоты іс целью точной установки его частоты и

ф а з ы .

Таким

образом,

сипналы

цветности

D R m D B передаются

после­

довательно строка

з а строкой на двух

поднесіущих, номинальные

частоты которых д л я строки

с сигналом D B составляют 4,25 МГц ,

а д л я строки с сигналом D R

•— 4,406 МГц . Точность значений этих

частот п о д д е р ж и в а е т с я в пределах ±12 кГц.

«метры, как полоса частот

с и ш а л а

цветности,

помехоустойчивость,

точіность в о с и р о и з в е д е ш я

переходов,

являются

функцией

у р о а ш

в з д е а о и ш а л а цветности. Эффективность

'предыскажений, представ ­

л я ю щ и е шекусетязонмый подъем

высоких

частот

ів спектре

.модули­

рующего сигнала, определяется

іпо

ослаблению

флуктуациоюных

помех ів приемном устройстве іна выходе

.корректирующего

фильт -

ір.а, в кл юченного после демодулятора .

Коэффициент -передачи это­

го фпльт.ра

is /•

\

1 +

i СоТ

К (і со) =

—

-

т

,

1

- j -

i Cùа—

А = 10 lg 1 + ( ^ ) 2 ,

где І/І=І85 кГ.-ц. Допуски на результирующую характеристику

этой

депіи показаны н а рис . 1.6.

З а

счет п р е д ы с к а ж е н и й и.меет 'место увеличение девиаіш-ш

верх­

ними

-частотами видеосигнала ів три -р.аза, -что приводит, ів ісвою

/>

sVS

X

111 ! I !

ч ЛГІТ ^

' ш г

•SV, ѵ^1

1

В 73910

20 3D 40 50B0\80\l0O

200 300 400 Щ 80) 1000

?000 3000

70 90

B00

"h

н а ла цветности, но позволяет

уменьшить

уровень

поднесущей

ча­

стоты при

сохранении эффективной з а щ и т ы

о т

ш у м о в

сити ал л

цветности

і.(юм. р а з д

й ) .

-

- . . .

л

у

— . . . .

IS

/

. . _

3

.8

1 7

—

1,^<=с —

• -

-

С;

і і

/

Л . . . . . -

3

—

—

. . . .

2

/

—

1

—

3,8 3,9 40

%2

/

4Л

Рис.

1.7

4,1

',4,j

4,5

4,6 4,7

/,МГц

4,Ж

Однако

такое

формирование модулированного

сигнала

создает

амплитуды во время 'больших частотных

отклонений (рис. 1.8).

Это

с о з д а в а л о

бы недопустимое

ухудшение совместимости,

если

бы оно не было связано с другим

формированием,

произведенным

предварительно

в модулирующем

сигнале.

Предварительная

кор­

рекция

(см.

рис. 1.6),

которая

уменьшает амплитуду низких ча­

стот сигнала

цветности,

позволяет

уменьшить частотные

отклонения

на

больших

цветных

п л о щ а д я х

и в

результате

этого

амплитуд­

ную модуляцию в сигнале цветно­

сти.

Б о л ь ш и е частотные

отклоне­

Рис. 1.8

ния создаются только на перехо­

дах

большой

амплитуды .

Значи ­

тельное

увеличение

поднесущей,

следовательно, имеет

место очень редко и

не оказывает

заметного

влияния на совместимость. В итоге двойное формирование,

несмотря

рительный

компромисс

м е ж д у помехоустойчивостью и совместимо­

стью. гКіроме того, д л я

улучшения условия совместимости

<в- систе­

ме G E K A M

производят

к о м м у т а ц и ю

ф а з ы

поднесущей

частоты

сигнала цветности: через

д в е строки и

через

к а ж д о е ноле .

Р а з м а х

коррекции

I(см. 'рис. 1.7)

р а в н я е т с я

0,230гЬ 1 0 %

от р а з м а х а

яркост-

иого

сигнала

от черного д о белого, принятого

за

1, т. е. д л я

раз ­

маха

сигнала

яр-кости

7 0 0 м В

р а з м а х

сигнала

паднесущей

равен

160

ІМІВ. Ѳ тот

разм.ах

изменяется,

т а к

как сигнал

цветности

'.моду­

лируется по амплитуде в соответствии

с предыскажением,

показан ­

ным

на

рис. 1.7. П о этой

причине разм.аки сигнала

поднесущих

ча­

стот

на

строчном

гасящем и н т е р в а л е в строке :с сигналом DB

будет

166 міВ, а в строке с сигналом

DR

— 2 1 3 м.В. Кроме

того,

располо ­

жение

частот

покоя сига алов

цветности

в двух соседних

строках с

сигналами

DR

и >DB относительно центра

кривой

«аитнклеш»,

а

так ­

же величина

іи направление

девиации

поднесущих

частот

в

этих

строках

были

в ы б р а н ы по следующим

с о о б р а ж е н и я м .

1 )

Д е в и а ц и я

поднесущей

частоты

;в строке

с сигналом DB

дли

насыщенных

цветов в ы б р а н а

2 3 0 'кГц,

т. е. меньше,

чем

девиация

поднесущей

частоты

в

строке

с

сигналом

DR

( 2 8 0

к Г ц ) .

По этой причине помехоустойчивость сигнала

цветности

DB

несколько

хуже,

чем

-сигнала

DR.

О д н а к о б л а г о д а р я

уменьше ­

насыщенных .цветов

в

и з о б р а ж е н и и . Использование цепей ограни­

чителей, с л у ж а щ и х

д л я

ограничения предела девиации частоты ч.а-

-

Сигнал_1]R

+ 1,25

о

Пределы

ограни че-

-1,8

I

.'ь

си

I

Cl

17

.

I со.

публѵч:«.я

i ' учно-токки-гс^ая

j

t іб.ѵ.о-е-.а Ci. UP

j

'

'.i'dLï.nnr.P

стопного

модулятора,

приводит

к

срезанию части

видеосигнала

цветности н а

переходах,

соответствующих н а с ы щ е н н ы м

цветам

в

•изображении

'(іріис. 1.9).

Ѳто, в

свою

очередь, приводит

к з а т я г и ­

в а н и ю

фронтав переходов в д ѳ модулироваином

сигнале

цветности.

2) Увеличение девиации поднесущей частоты

в сигнале D R

уве ­

личивает

помехоустойчивость сигнала,

передающего

красный

цвет

в

изображении, где зрительное

восприятие ш у м а

наибольшее.

Кро­

ме

того,

н а п р а в л е н и е , девиации

поднесу щей частоты

в сигнале

D R

выбрано

таким образом,

чтобы при

передаче

красных

цветов

в

изображении

частота

сигнала

р а с п о л а г а л а с ь

п о д м а к с и м у м о м

«клеш», что т а к ж е приводит ік повышению помехоустойчивости

сиг­

н а л а '(см. р а з д . 2).

3)

Б л а г о д а р я в ы б р а н н ы м н а п р а в л е н и я м девиации

ів

с и г н а л а х

DR

и D B

улучшается

совместимость

и з о б р а ж е н и я , т. е.

уменьшает­

с я

разінояркость двух

соседних

строк в и з о б р а ж е н и и

мри

передаче

рис.

1.10).

4)

В .результате многочисленных •экспериментов было установле­

но, 'что наиболее з а м е т н ы м и являются и с к а ж е н и я

изображения

на

•переходе от зеленого .к

красному цвету, т а к к а к

в этом случае

в

сигнале цветности имеет

'место н а и б о л ь ш а я амплитуда скачка сиг­

н а л а .

Б л а г о д а р и в ы б р а н н о м у положению поднесущей частоты в

снпнале D R уменьшается степень ограничения сигнала этого пере­

хода,

что, в свою очередь, улучшает

качество и з о б р а ж е н и я на пе­

реходе от зеленого к красному цвету.

5)

Н а п р а в л е н и е девиации частоты

в сигнале цветности в ы б р а н о

изменяется ів одну сторону. При

этом, ів зависимости

от

знака ис­

кажений типа «дифференциалына-я

ф а з а » , в о з н и к а ю щ и х

в

канале

связи, цвет

перехода

изменяется

в

сторону

о р а н ж е в о г о

или

голу­

бого тонов

і(ѳ.ти и с к а ж е н и я особенно хорошо з а м е т н ы

на

перехо­

дах, соответствующих передаче монохромного цвета)

. (ем . разд . 2).

Д л я

обеспечения

синфазной р а б о т ы

приемного и

передающего

коммутаторов

в полном

сигнале

цветного

телевидения

системы

С Е К А М передаются сигналы цветовой синхронизации

(сигнал

опоз­

навания

отрок)

в течение

девяти

строк

на

г а с я щ е м

к а д р о в о м

им­

пульсе,

а именно на

строках от 7 до 15

(четные поля)

и от

320 до

328 (нечетные п о л я ) .

Сигналы опознавания

являются

цветовой

под­

Сигналы опознавания расположены

на строчном г а с я щ е м

интер­

вале, где их частоты .равны 4,25 и

4,406 МГц, и в активной

части

строки, где их частоты

сначала

плавно

изменяются

от

4,25

до

3,90 МГ ц в строке с сигналом

DB

и от 4,406 д о 4,76 іМГц ів .строке

•с сигналом £>н. а затем 'остаются

постоянными

и р а в н ы м и

3,9 МГ ц

и 4,76 М Г ц д л я строк с сигналами

DR

ш DB

соответственно.

Такое

формирование сигнала

опознавания

позволяет

довольно

просто

.настраивать цепи ограничителей іи модулятора в кодирующем

уст­

ройстве

и линейности дискриминаторов

в

к а н а л а х демодуляции

• с и т а л о в

цветности

приемника

'(по участку

линейного

н а р а с т а н и я

сигнала

о п о з н а в а н и я ) .

К а к б ы л о п о к а з а н о

(см. рис . 1.16), в течение 6 м к с на

строчном

гасящем

импульсе

передается

сигнал

не модулированной

подиесу-

щей

частоты, назначение которого состоит в

том, чтобы

предотвра ­

тить

прохождение

сигнала ш у м а

через

ограничительные

цепи,

включенные в к а н а л а х демодуляции сигналов

цветности. 'При от­

сутствии

такого «защитного»

сигнала поднесущей частоты сигнал

шума,

проникающий

через

Защитный,

ограничительные

к а с к а д ы

интераал

на

выход,

приводит

к

появ­

лению

цветовой

бахромы в

Актионая

левой

части изображения на

экране

приемника.

Кроме

строка,

того, этот сигнал

служит дл я

(левый край

устранения переходных

про­

изображения)

цессов

в

каскаде

дискрими­

натора

до

начала

активной

части строки. На рис. 1.12

показан

участок

осцилло­

граммы,

снятой

на

выходе

усилителя

цветоразностного

сигнала . На рис. 1.12а пока­

зан сигнал поднесущей ча­

стоты

на

строчном

гасящем

импульсе. Длительность

сиг­

нала

поднесущей

частоты

примерно

6,0

мкс

(участок

защитного

и н т е р в а л а ) .

Ка к

видно

из

осциллограммы

рис. 1.126,

участок

защитно ­

го интервала содержит сиг­

нал

переходного

процесса

Рис. 1.12

( П П )

и

сигнал,

с л у ж а щ и й

для

работы схемы

привязки

в канале

демодуляции

цветоразностных

сигналов.

Б л а г о д а р я наличию

схемы

привязки

в

этих

к а н а л а х

осущест­

вляется

п р а в и л ь н а я

передача

постоянной

составляющей

цветораз­

ностных

сигналов, что .очень в а ж н о для неискаженного

воопронз-