Міжнародні телевізійні стандарти

  • Час 17-12-2014, 14:18
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Опис міжнародних телевізійних стандартів. Їх відмінності, переваги і недоліки.

Всесвітньо телемовлення має ряд стандартів кодування кольору і Організацію передачі сигналів звуку і синхронізації. Вони є комбінацією з трьох систем кодування кольору (NTSC, PAL, SECAM) і десяти стандартів передачі сигналів і розгортки: B, G, D, K, H, I, KI, N, M, L.

Параметри сигналу M N B, G H I D, K KI L
                 
Число рядків кадру 525 625 625 625 625 625 625 625
Число полів 60 * 50 50 50 50 50 50 50
Ширина смуги, МГц 6 6 7; 8 8 8 8 8 8
Ширина основної бічної смуги зображення, МГц 4.2 4.2 5 5 6 6 6 6
Рознос несучих звуку і зображення, МГц 4.5 4.5 5.5 5.5 6 6.5 6.5 6.5
Полярністю модуляції відеосигналу - - - - - - - +
Вид модуляції звуку НС НС НС НС НС НС НС АМ
Девіація частоти несучої звуку, кГц 25 25 50 50 50 50 50 -

Примітка: стандарт B і G; D i K Розрізняють значеннями частот телеканалів (МВ і ДМВ відповідно).
Полярністю модуляції відеосигналу "-" негативна, " + " - позитивна.
Оскільки при "малювання" зображення використовується черезрядкова розгортка, справжня частота кадрів вдвічі нижче кадрової частоти - частоти зміни напівкадрів (полів).
* Якщо бути точним, частота полів дорівнює 58.94 Гц.

В даний час в експлуатації перебувають три сумісні системи кольорового телебачення - SECAM, НТСЦ і ВПАВ. Незавісімо від типу системи датчики сигналів (телевізійні камери) формується сигнали трьох основних кольорів: Er - червоного, Eg - зеленого і Ed - синього. Ці ж сигнали управляють струмами променів в електронних прожекторах кінескопа в телевізоре. Змінюючи співвідношення сигналів на катодах кінескопа можна отримати будь-якої колірної тон межа колірного трикутник, визначає колірними координати застосовується люмінофоров.
Відмінності між системами кольорового телебачення (ЦТ) складаються в методах отримання з сигналів основних кольорів так званого повного кольорового відеосигналу (ПЦТС), якому модуліруется несуча частота в телевізійному передавачі.

Таке перетворення необхідно для того, щоб розмістити інформацію про кольоровому зображенні в смузі частот чорно - білого сигналу. В основі такого ущільнення спектр сигналів лежить особливість зорової системи людини, яка полягає в тому, що дрібні деталі зображення сприймається як неокрашенние.
Сигнали основних кольорів перетворюється в шірокополосний сигнал яскравості Еу, відповідний відеосигналу чорно-білого телебачення, і три вузькосмугових сигналу, що несуть інформацію про колір.
Це так звані цветоразностние сигнали. Вони виходять з вирахуванням відповідного сигналу основного кольору сигналу яскравості.
Сигнал яскравості отримують складанням певною пропорціі трьох сигналів основних кольорів:

Ey = rEr + gEg + bebe (1)

У всіх кольорових телевізійних системах передається тільки сигнали яскравості Еу і два цветоразностних сигналу, Еr-y і Eb-y. Сигнал Eg-y відновлюється у приймача з вираженню (1). (Потрібно зазначити, що перед змішуванням сигнали основних кольорів проходять ланцюга гамма - корекції, компенсірующіе спотворення, викликані нелінійної залежністю яскравості світіння екрану від амплітуди модулірующего сигналу).

Система NTSC

Система НТСЦ - перша система ЦТ, що знайшла практичне застосування. Розроблена в США і прийняття для мовлення в 1953 році. При створенні системи НТСЦ булі розроблено основні принципі передачі кольорового зображення, якому в тій чи іншій мірі використані у всіх наступних системах.
В системі НТСЦ ПЦТС містить в кожній рядок складову яскравості і сигнал кольоровості, передавати за допомогою піднесе, що лежить у смузі частот сигналу яскравості. Піднесуча промодулірована в кожній рядок двома сигналами кольоровості Ег-y і Eb-y. Щоб сигнали кольоровості не створювали взаємних перешкод, в систему НТСЦ застосувавши квадратурна балансна модуляція.
Існує два основних значення піднесе кольоровості системи НТСЦ: 3.579545 і 4.43361875 МГц. Друге значення є неосновним і використовується в основному у відеозапису для спільного використання з системою УПАВ каналом запису-відтворення.

Система НТСЦ має ряд достоїнств: - висока колірна чіткість при щодо вузькополосному каналі передачі; структура спектр сигналів дозволяє ефективно розділяти інформацію за допомогою гребенчатих цифрового фільтрів. Декодера НТСЦ щодо простий і НЕ містить лінії затримки.
Разом з тім системі НТСЦ прісущі і недоліки, головним з який є її висока чутливість до спотворень сигналу в каналі передачі.
Спотворення сигналу у вигляді амплітудної модуляції (АМ) називаються діфференціальнимі спотвореннями. У результатом таких спотворень колірна насиченість яскравих і темних ділянок виходить різною. Ці спотворення не можна устраніть за допомогою ланцюга автоматичної регулювання посилення (АРУ) сигналу кольоровості, так як відмінності в амплітуді колірної піднесе проявляються в межа однієї рядка.
Спотворення у вигляді фазової модуляції колірної піднесе сигналом яскравості називають діфференціально - фазовими спотвореннями. Вони викликають зміни колірного тону залежно від яскравості даної ділянки зображення.

Наприклад, людські обличчя окрашіваются в красноватий колір в тінях і в зеленуватий - на освітлених ділянках.
Щоб зменшити помітність д-ф спотворень, в телевізорах НТСЦ передбачений Оперативна регулятор колірного тону, якому дозволяє робити більш природну забарвлення деталей з однаковою яскравості. Однак спотворення колірного тону більш яскравих або більше темних ділянок при цьому зростає.
Високі требованія до параметрів каналу передачі призводять до ускладнення і удорожанію апара - тури НТСЦ або, якщо ці вимоги не виконуються, до зниження якості зображення.
Основною метою при розробці системи УПАВ і SECAM було усунення недоліків системи НТСЦ.

Система PAL

Система ПАЛ розроблено фірм "Telefunken" в 1963 році. Метою її створення було устраніть головний недолік НТСЦ - чутливість до діфференціально - фазовим спотворенням. Надалі з'єднання ясувалося, що система ПАЛ має ряд преімуществ, якому спочатку не видалися очевидними.
В системі ПАЛ, як і в НТСЦ застосовується квадратурна модуляція колірної піднесе сигналами кольоровості. Але якщо в системі НТСЦ кут між суммарним вектор і віссю вектора BY, що визначає колірний тон при передачі колірного поля постійний, то в системі ПАЛ його знак змінюється кожну рядок. Звідси і назва системи - Phase Alternation Line.
Зменшення чутливості до диффер - фазовим спотворенням досягається за рахунок усредненія сигналів кольоровості в двох сусідніх рядок, що призводить до зменшення вертикально колірної чіткості в два рази по сравненію з НТСЦ. Ця особливість є недоліком системи ПАЛ.

Переваги: мала чутливість до діфф - фазовим спотворенням і асиметрії смуги пропускання каналу кольоровості. (Остання властивість особливо цінно для країн, де прінят стандарт G з розносить несучих зображення і звуку 5.5 МГц, що завжди викликає обмеження верхньої бічної смуги сигналу кольоровості.)
Система ПАЛ так - ж має виігриш у відношенні сигнал / шум на 3dB щодо НТСЦ.
PAL60 - система відтворення відеозапису НТСЦ. При цьому сигнал НТСЦ нескладним шляхом транскодіруется в ПАЛ, альо число полів залишається колишнім (тобто 60). Телевізор обов'язково повинен підтримує це значення кадрової частоти.

Система SECAM

Система SECAM до її спочатку вигляді запропонує в 1954р. французьки ізобретателем Анрі де Франса. Основна особливість системи - по черзі, через рядок, передачі цветоразностних сигналів з подальшим відновленням до приймача відсутнього сигналу за допомогою лінії затримки на час рядкового інтервалу.
Назва системи утворена з початкових літер французьки слів SEquentiel Couleur A Memoire (по черзі кольору і пам'ять). У 1967 році розпочато мовлення за цією системою в СРСР і Франції.
Інформація про колір в системі SECAM передається за допомогою частотної модуляції колірної піднесе. Частоти спокою піднесуть в рядок R і B різного і складають Fob = 4250кГц і For = 4406.25 кГц.
Оскільки в системі SECAM сигнали кольоровості передаються по черзі через рядок, а приймача відновлюється за допомогою лінії затримки, тобто повторювати інформація з попередніх рядка, то колірна чіткість по вертикалі знижена вдвічі, як і в системі ВПАВ.

Застосування НС забезпечує малу чутливість до дії спотворень типу "діфференціальное посилення". Невеліка чутливість SECAM і до діфф - фазовим спотворенням. На колірних полях, де яскравості постійна, ці спотворення неможливо проявляються. На колірних ж перехід виникає паразітное пріращеніе частоти піднесе, що викликає їх затягування. Однак при тривалості переходу менш 2мкс ланцюга корекції приймача зменшують дії цих спотворень.
Зазвичай після яскравих ділянок зображення окантовка має синій колір, а після темних - жовтий. Допуск на спотворення типу "діфференціальная фаза" становить близько 30 градусів, тобто у 6 разів ширше ніж в НТСЦ.

Система D2-MAC

В кінці 70-х років були розроблено усовершенствованние системи кольорового телебачення, що використовують часової поділ з ущільненням складових яскравості і кольоровості. Ці системи є основою для систем телебачення високої чіткості (ТБВЧ), і отримали найменування МАК (МАС) - "Мультіплексірованние Аналогові Компоненти".
У 1985 році Франції і ФРН договору про використання для супутникового мовлення однієї з модифікацій систем МАК, а саме D2-MAC / Paket.
Основні особливості: початковий інтервал рядка 10мкс відведений під передачі цифрової інформації: сінхросігнал рядків, звукове супровід і телетекст. У цифровому пакеті застосувавши дубінарное кодування з використанням трирівневої сигналу, якому в два рази зменшує необхідного смугу пропускання каналу зв'язку.
Цей принцип кодування відображена у назві - D2. Одночасно можуть передаватися два звукових стерео каналу.
Іншу частину рядки займають аналогові сигнали. Спочатку передається ущільнення рядок одного з цветоразностних сигналів (17мкс), потім яскравості рядок 34.5 мкс). Принцип кодування кольору приблизно тією ж, що і в Секаме. Для передачі комплексного сигналу D2-MAC потрібен канал із смугою 8.4 МГц.
Система D2-MAC забезпечує істотно краща якість кольорового зображення, ніж всі інші системи. На зображенні немає перешкод від колірних піднесуть, відсутні перекрестние перешкоди між сигналами яскравості і кольоровості і помітно підвищена чіткість зображення.

Джерело: www.library.espec.ws

Tags

Коментарі до новини