Система кольорового телебачення SECAM

Главная » Каталог статей » Статьи на украинском » Телевізійні системи » Система кольорового телебачення SECAM

Виникнення системи SECAM пов’язано з бажанням усунути недоліки притаманні системі NTSC. Головні ідеї системи SECAM наступні: для запобігання взаємного впливу кольорорізницевих сигналів їх не потрібно передавати одночасно; для запобігання взаємного впливу сигналу яскравості і кольорорізницевих сигналів їх потрібно передавати різними способами модуляції.

Відмінною ознакою SECAM є передача двох кольорорізницевих сигналів по черзі (через рядок) методом частотної модуляції піднесучої. Передача по черзі двох сигналів кольорової інформації викликає необхідність вводити в прийомний пристрій лінію затримки на тривалість передачі одного рядка (64 мкс) з метою одночасного надходження їх у декодувальну матрицю для утворення третього сигналу кольоровості.

Послідовна передача частотномодульованих сигналів кольорової інформації практично звільняє систему SECAM від фазових спотворювань, властивих системі NTSC (через квадратурну модуляцію) і впливу їх на якість передачі кольору (в кожний момент часу по каналу передається тільки один сигнал кольоровості).

У зв’язку з використанням частотної модуляції в системі SECAM прийняті заходи для покращення сумісності і підвищення завадостійкості:

1. Сигнали кольоровості UR-Y та UB-Y замінено сигналами Ur та Ub, які визначаються співвідношеннями:

Ur = — 1,9UR-Y;

Ub = 1,5UB-Y,

тобто введені різні масштабні коефіцієнти для сигналів UR-Y та UB-Y.

Це пов’язано з тим, що екстремальні значення для сигналу UR-Y знаходяться в межах від + 0,7 (при передачі червоного) до – 0,7 (при передачі синьо-зеленого), а для сигналу UB-Y від + 0,89 (при передачі жовтого) до — 0,89 (при передачі синього). При цьому на частотний модулятор бажано подавати сигнали однакового розмаху, щоб девіація частоти при передачі обох сигналів була однакова.

Знак сигналу UR-Y замінений на протилежний. Це пов’язано з тим, що при передачі різних сюжетів в сигналі UB-Y переважають від’ємні значення, а в сигналі UR-Y – додатні. При зміні полярності UR-Y в обох сигналах переважає негативна девіація частоти, що збільшує завадостійкість системи.

2. Сигнали UR-Y та UB-Y для підвищення завадостійкості прийому піддані низькочастотній корекції, яка полягає в підйомі верхніх частот спектру сигналів. Оскільки рівень високочастотних складових значно менший рівня низькочастотних складових, ця корекція не веде до збільшення індексу модуляції, а тільки вирівнює величину девіації частоти за спектром.

3. В системі SECAM застосовані дві піднесучі, які відрізняються на 10 рядкових періодів, а саме:

clip_image002,

де fр = 15625±3 гц.

Досвід експлуатації телевізійної системи довів, що при передачі більшості сюжетів шуми переважають на червоному кольорі. Тому кольорові піднесучі обрані так, щоб частоти за допомогою яких передається червоний колір, як в сигналі Ur, так і в сигналі Ub опинилися в області мінімуму кривої коректуючого фільтру.

4. Розмах кольорових піднесучих обраний в п’ять разів меншим розмаху сигналу яскравості (рис. 1.21) з метою зменшення перехресних спотворень в даних каналах.

Смуга частот кольоровід’ємних сигналів дорівнює 1,5 Мгц. Кольорові елементи характеризуються сигналами миттєвих значень піднесучої частоти відповідно до виразу:

UΣ = UY + Асоs 2p (fр + UsDfр) t,

де fр середнє значення піднесучої частоти (fr чи fb відповідно);

Dfр - відхилення частоти піднесучої;

Dfr = 280 кгц при модуляції сигналами Ur;

Dfb = 230 кгц при модуляції сигналами Ub;

Us напруги, створювані сигналами Ur чи Ub;

А — постійна амплітуда піднесучої частоти, рівна 0,2 від розмаху сигналу UY, прийнятого за одиницю.

clip_image004

Рис. 1.21 Сполучені спектри сигналів, прийняті в системі SECAM-III

Структурна схема пристрою кодування телевізійного сигналу в системі SECAM наведена на рис. 1.22. Початкові сигнали основних кольорів, яки пройшли γ-корекцію, UR , UG , UB перетворюються в матриці М в сигнали UY, 1,9UR-Y (-Ur), 1,5UB-Y (Ub).

В суматорах СR і CB в сигнали -Ur та Ub на інтервалі часу, задньої полиці кадрового імпульсу гасіння, додається сигнал розпізнання кольору у вигляді дев’яти пилкоподібних імпульсів, які надходять з блоку кольорової синхронізації БКС.

У сигналу -Ur фазоповертачем ФП змінюється фаза на 180º, після чого кольоровід’ємні сигнали надходять до фільтрів низькочастотних передспотворень ФНП. З виходу ФНП сигнали Ur та Ub через електронний комутатор ЕК, що керується синхрогенератором СГ імпульсами рядкової синхронізації, по черзі надходять на модулятор частотно-модульованого генератора ЧМГ. Перед початком кожного рядка ЧМГ підстроюється під частоту та фазу одного з генераторів кольорової піднесучої ГКПR або ГКПB, виходи яких через електронний комутатор ЕК під’єднуються до фазового дискримінатора ФД, який входить у систему фазової автопідстройки ЧМГ. Частотно-модульований сигнал надходить на комутатор фази КФ, який забезпечує зміну фази коливань на 180º через два рядки на третій і через два поля на третє для придушення завад від сигналів кольоровості на екрані телевізора, а потім на фільтр високочастотних передспотворень ФВП і далі на амплітудний модулятор АМ. Смуговий фільтр СФ в каналі яскравості відокремлює область частот сигналів кольоровості, а амплітудний детектор АД відокремлює огинаючу сигналу яскравості, яка використовується для керування амплітудним модулятором АМ, який встановлює рівень сигналів кольоровості в залежності від рівня сигналу яскравості.

clip_image006

Рис. 1.22

За допомогою каскаду гасіння КГ канал кольоровості закривається на час проходження рядкових та кадрових синхроімпульсів, щоб не створювати завад в колах синхронізації розгорток телевізора. Повний кольоровий телевізійний сигнал UΣ це результат складання в суматорі С сигналів кольоровості і сигналу яскравості, який для встановлення відповідності часу між сигналами попередньо затримується в лінії затримки ЛЗ на 0,7 мкс. Крім цього в суматорі СY в сигнал яскравості додається синхросуміш.

clip_image008

Рис. 1.23

В прийомному пристрої повний відеосигнал UΣ, виділений з радіочастотного спектра, розділяється на два канали: яскравісний і кольорової інформації. Сигнал UY проходить через режекторний фільтр для придушення піднесучої, лінію затримки і відеопидсилювач аналогічно системі NTSC рис. 1.17. В іншому каналі (рис. 1.23) сигнал UΣ потрапляє на підсилювач сигналів кольоровості ПСК з частотною характеристикою, яка компенсує високочастотні попередні спотворення, внесені в сигнал при передаванні. Вихід підсилювача сигналів кольоровості з’єднаний з одним з входів електронного комутатора ЕК безпосередньо, а з іншим – через лінію затримки ЛЗ з clip_image010. Виходи ЕК через обмежувачі Обм зв’язани з частотними детекторами ЧДR та ЧДB, які мають протилежні нахили амплітудно-частотних характеристик.

Припустимо, що в даний момент передається сигнал Ur. У відповідності з положенням перемикача, наведеним на малюнку, цей сигнал потрапляє на частотний детектор ЧДR, а в канал частотного детектора ЧДB потрапляє сигнал з попереднього рядка, затриманий на лінії затримки. Таким чином на входи обох частотних детекторів одночасно потрапляють сигнали Ur та Ub. При передавані наступного рядка на виході підсилювача сигналів кольоровості опиниться сигнал Ub, а на виході лінії затримки – сигнал Ur. Для того, щоб ці сигнали потрапили в свої канали, ЕК має переключитися. Операція переключення здійснюється генератором комутуючих імпульсів ГКІ, який перекидається імпульсами рядкової синхронізації clip_image012. На виході частотного детектора ЧДR виділиться сигнал Ur, на виході детектора ЧДB – сигнал – Ub, оскільки амплітудо-частотна характеристика цього детектора має від’ємний нахил. Сигнали Ur та Ub потраплять на входи корегуючих підсилювачів ПR та ПB, які компенсують низькочастотні попередні спотворення, внесені в сигнали при передачі, та змінюють фазу на 180°. В результаті відновлюються сигнали UR-Y та UB-Y, з яких за допомогою матриці МG формується сигнал UG-Y, за формулою:

UG-Y = — 0,51UR-Y — 0,19UB-Y .

При правильній роботі електронного комутатора сигнали Ur та Ub будуть попадати в свої канали. На виході підсилювачів поряд з сигналами кольоровості будуть виділятися і сигнали розпізнавання кольору у вигляді імпульсів від’ємної полярності. Однакова полярність імпульсів викликана тим, що сигнал в каналі R змінює свою полярність один раз (в корегуючому підсилювачі), а в каналі B – двічі (в частотному детекторі і в корегуючому підсилювачі). У випадку неправильної роботи комутатора двічі буде змінюватись полярність сигналу Ur, оскільки він потрапляє в канал B, і один раз полярність сигналу Ub, оскільки він потрапляє в канал R. При цьому імпульси сигналів рзпізнавання на виході підсилювачів будуть додатної полярності. Виправляється помилка схемою кольорової синхронізації, в якій генератор допоміжних імпульсів ГДІ, що управляється імпульсами кадрової синхронізаціїclip_image012[1], формує прямокутний допоміжний імпульс clip_image014 від’ємної полярності, який починається в кінці кадрового синхроімпульсу і закінчується в кінці сигналу розпізнавання кольору. Цей імпульс, пройшовши через диференціюючий ланцюг ДЛ, утворює два викиди – від’ємний, що співпадає з його переднім фронтом, і додатній, що відповідає задньому фронту. Від’ємний викид встановлює тригер Шмідта ТШ в положення, при якому на частотні детектори подається відпираючий потенціал clip_image016. Якщо немає кольорової передачі, то додатній викид знов перекидає тригер Шмідта і на частотні детектори подається запираючий потенціал clip_image018. Таким чином, при прийомі чорно-білої програми канали кольоровості в приймачі відкриваються лише на час передавання імпульсів розпізнавання кольору, а в інший час автоматично відключаються. Якщо іде кольорова передача і сигнали кольоровості потрапляють в свої канали, то на матицю М сигналів кольорової синхронізації потрапляє серія від’ємних імпульсів на обох каналах кольоровості. Вони підсумовуються і після проходження інтегруючого ланцюга ІЛ утворюють від’ємний імпульс, що співпадає за часом з додатнім викидом від заднього фронта імпульса ГДІ. В результаті останній компенсується і тригер Шмідта другий раз не перекидається. При цьому канали кольоровості залишаються відкритими. Якщо ж ЕК „переплутав” канали, то на виході підсилювачів утворюються додатні імпульси розпізнавання кольору, які не перешкоджають перекиданню тригера Шмідта. При цьому канали кольоровості запираються на час даного півкадра, а на генератор комутуючих імпульсів потрапляє додатковий імпульс з тригера Шмідта, який забезпечує переключення комутатора в правильне положення.

Система SECAM так само, як і будь-яка інша система телебачення, не є досконалою. Основним недоліком системи є слабка завадозахищенність сигналів кольоровості, викликана низьким індексом частотної модуляції і малим розмахом сигналів кольоровості. Поріг чутливості, притаманний будь-якій системі з частотною модуляцією, нижче якого наступає різке зниження завадостійкості, для системи SECAM складає 18-20 дБ.

Оставьте комментарий к статье