Приведение содержания подготовки современных специалистов в соответствии с требованиями времени и достигнутым уровнем развития техники особенно остро стоит перед техническими учебными заведениями из-за морального и технического старения существующей технической базы, отсутствия у них необходимого современного лабораторного оборудования и недостатка собственных финансовых средств.
Моей целью является создание лабораторного стенда для студентов по специальности «радиосвязь, радиовещание и телевидение» старших курсов и методическое пособие для работы с этим стендом. Этот стенд будет работать на базе обычного компьютера, не требующего больших мощностей.
Отличительной чертой автоматизированного учебного комплекса является возможность самостоятельной работы обучаемого с ним. Очевидно, что для профессионального становления будущего специалиста наиболее важен лабораторный практикум, формирующий основные практические умения и навыки, определяющие, в свою очередь, профессиональную успешность и востребованность этого специалиста.
What happens if you put a PAL/SECAM Tape in an NTSC VCR
Так как прогресс не стоит на месте, то нынешнее обучение без компьютера не представляется. Компьютер позволяет заменять громоздкие машины и стенды.
Я попытаюсь избавить студентов от проведения опытов в области электроники на обычных стендах, а перейти на изучение этих же процессов на компьютере. Для этого создано много программ, но я остановился на среде « Workbench 5.01», так как она более подходит для решения задач в области электроники, позволяет смоделировать различные процессы и посмотреть воочию, что они из себя представляют.
Так что один из пунктов моей работы заключается в ознакомлении студентов с этой средой. Как правило все слышали, но мало кто знает о ее возможностях, литература на такие программы увы еще редкость. Вся измерительная аппаратура заложена программно, так что не потребуется подключения чего либо из вне. Это облегчит обучение студентов. Уже в каждой семье есть компьютер, а это позволяет делать лабораторные работы в домашних условиях, что является недостижимым при обычных лабораторных стендах.
Перейдем прямо к заданию. На этом лабораторном стенде будет смоделирован процесс обработки видеосигнала. Известно, что на данный момент существует три вида систем цветного телевидения, это PAL, SECAM и NTSC. Но мало кто знает, что это такое с точки зрения внутренних процессов. Мой проект будет работать с системой SECAM . Почему SECAM, потому что эта система привлекательна своей сложностью, она в корне отличается от NTSC и PAL, которые похожи друг на друга, и второе, что эта система работает в нашей стране, и уважающий себя связист должен ее знать.
В лабораторном стенде я попытаюсь продемонстрировать возможности программы «Workbench 5.01», касательные к обработке видеосигналов.
Студенты смогут узнать более подробно, что из себя представляет SECAM, на какие основные блоки делится, какие процессы происходят внутри и формы сигналов.
Почему я взял в качестве проекта именно эту тему, потому что мне ближе телевидение, и я смогу лучше донести то что задумал.
#4 — SECAM + Comparison to NTSC & PAL (And a bit about CCIR System L)
С экономической точки зрения этот проект очень выгоден, так как в университете компьютер находится чуть ли не в каждом кабинете, а тот же обычный стенд уже давно не производится, это вымирающее направление, а компьютер — будущее.
Актуальность темы
С этой точки зрения имитационное моделирование обладают возможностью ввести определенные элементы игры и наглядности в процесс создания и отладки радиоэлектронного устройства, индивидуализировать работу обучаемого. Это означает, что средства имитационного моделирования целесообразно, при преобладании у обучаемых нагляднообразного мышления, использовать для ознакомления и теоретического обучения, особо выделяя причинно следственные связи изучаемых объектов и процессов.
Возможность изменения параметров используемых элементов и постепенного усложнения математической модели изучаемого устройства или явления позволяют учесть существующие на практике сопутствующие ограничения и паразитные процессы, присущие реальным устройствам, оценить их влияние на работоспособность устройства. Такой тренинг мышления, оперирующего понятийным аппаратом радиоэлектроники, в итоге и формирует специалиста по радиоэлектронике. Кроме этого такие средства позволяют моделировать редкие, дорогостоящие или опасные, с точки зрения требований техники безопасности, процессы и явления. Наряду с этими достоинствами у имитационного моделирования есть и недостатки, главный из которых обусловлен сущностью моделирования более или менее верным отображением реальных процессов или явлений. На практике это означает, что успешно промоделированное радиоэлектронное устройство может не работать, или работать не так из-за неучтенного фактора или параметра, не идеальности модели или влияния реальных измерительных приборов.
Всем прекрасно ясно, что лабораторные стенды, особенно по специальным дисциплинам, уже слегка устаревают и приходят в негодность, и студенты вынуждены изучать процессы в книжках, это лучший вариант, а может и не быть тех книжек и получается что выпускающийся студент уже не тот специалист.
Нам нужны специалисты, а как говориться без опыта сейчас тяжело, так что мой проект облегчит понимание и повысит уровень будущих инженеров в таком узком направление как телевидение.
А как было сказано выше компьютер приходит на помощь. Это новая веха в познании нашего сложного мира. И благодаря прикладным программам эти же лабораторные работы можно делать на компьютере. А любая программа оборудована Help’ом, что позволяет самим разобраться в той или иной работе.
Более того не каждый обычный лабораторный стенд может позволить продемонстрировать то что делает с легкостью компьютер.
Источник: studentopedia.ru
55 лет регулярному ТВ-вещанию по системе SECAM
55 лет назад 1 октября 1967 года в СССР началось регулярное цветное телевизионное вещание по системе SECAM на 625 строк. Система аналогового цветного ТВ SECAM (франц. Séquentiel couleur avec mémoire – последовательный цвет с памятью) начала разрабатываться во Франции в 1956 году командой специалистов под руководством Анри де Франса и прошла несколько этапов развития.
К моменту внедрения на ТВ-сети была создана ее усовершенствованная версия SECAM IIIB. В СССР экспериментальное вещание цветного телевидения проводилось с 1953 года по системе с разложением на 525 строк при 144 полях.
Для этого была разработана специальная аппаратура, в Москве на Шаболовке была оборудована студия, построена специальная башня высотой 110 м для передающей антенны и установлены передатчики. А с 1957 года здесь началось опытное вещание по американской системе NTSC (National Television System Committee – Национальный комитет по телевизионным системам) – стандарт 525 строк, 30 кадров.
Выяснилось, что главный недостаток американской системы заключался в чувствительности ее сигнала к фазовым и частотным искажениям тракта передачи, что затрудняло ее использование на действующей сети черно-белого телевидения. Поэтому в ряде стран, в том числе и в СССР, велась разработка совместимых электронных систем.
В Советском Союзе в этой области велись работы в московском Научно-исследовательском институте Радио (НИИР). К середине 60-х годов прошлого века для советских руководителей выбор системы ЦТВ осуществлялся на конкурентной основе из четырёх существовавших тогда вариантов (НИИР, PAL, SECAM и NTSC).
Практически наиболее готовыми оказались две системы – германская PAL (Phase Alternating Line – построчное изменение фазы) и французская SECAM. Сравнение проводилось путём трансляции сигналов по существующим тогда радиорелейным линиям (не самого подходящего качества) и записи на студийном видеомагнитофоне «Кадр-1Ц». Считается, что SECAM в этих условиях показал наилучшее качество.
Причем советский стандарт НИИР (или SECAM IV) тогда полностью не был развёрнут и существовал только в макете, хотя, по данным Википедии, потенциально мог и превосходить своих конкурентов. Когда стало очевидно, что выбор может остановиться на НИИРе, французы признали систему SECAM совместной советско-французской, что избавило отечественных производителей телевизоров от патентных отчислений.
Это, вероятно, и стало решающим фактором при принятии нового стандарта в СССР. Дополнительным аргументом стал визит президента Франции генерала Шарля де Голля в Москву, к которому были подготовлены постановления Совета министров СССР и ЦК КПСС о выборе системы цветного телевидения.
Так что на выбор системы оказали влияние как технические и экономические, так и политические соображения. Также в пользу SECAM сыграл тот факт, что в декодерах этого стандарта не требуется кварцевый резонатор – дефицитный и дорогой на тот момент радиокомпонент, а к ультразвуковой линии задержки предъявлялись более скромные требования по точности, чем в стандарте PAL.
Из-за особенностей последнего, отклонение времени задержки не должно превышать 5 наносекунд, тогда как в системе SECAM допустимо отклонение до 30 наносекунд. С 1 октября 1967 года регулярное телевизионное вещание по системе SECAM одновременно началось во Франции и в СССР. В нашей стране к этому же времени был приурочен и выпуск первой партии цветных телевизоров.
Внедрение ЦТВ открыло широкую возможность для повышения качества передач и позволило значительно повысить эмоциональность восприятия телевизионных передач и увидеть изображения в естественных красках. К моменту распада СССР в начале 90-х промышленность средств связи Советского Союза выпускала в год около 10 млн ТВ-приёмников, большая часть из которых были цветные. Около пятидесяти лет SECAM являлась основной системой цветного аналогового эфирного телевидения в России. Между тем назрел переход на цифровые технологии и аналоговое ТВ-вещание было прекращено во Франции в ноябре 2011 года и в России с октября 2019 года. Об авторе: Ведущий раздела «Связь» Виртуального компьютерного музея.
Статья публиковалась в еженедельнике «IT News» 26.09.2022
Помещена в музей с разрешения редакции 1 октября 2022
Источник: computer-museum.ru
Принципы построения системы цветного телевидения системы SECAM
Разработка системы SECAM была начата во Франции в 1959 г. инженером Анри де Франсом. C 1965 г. совместные работы советских и французских специалистов были направлены на доработку системы и оптимизацию ее параметров, в результате была создана совместная система цветного телевидения SECAM-IIIб, параметры которой в 1974 г. были в СССР стандартизированы. Цветное телевизионное вещание по системе SECAM началось в СССР 1 октября 1967 г. Кроме России и Франции система SECAM принята для вещания в Болгарии, Венгрии, Германии (бывшей ГДР), Польше, Иране, Ираке. Название системы SECAM произошло от французских слов Se`quence de Couleurs Avec Me`moire — поочередность цветов с памятью).
Возможность поочередной передачи цветовых сигналов основывается на особенностях зрительного аппарата человека, позволяющего воспринимать полосу частот сигналов цветности приблизительно до 1,5 МГц. Так как наименьшие по размеру детали передаются сигналами с граничными частотами спектра, составляющими 6 — 6,5 МГц (сигнал ЕY), то окрашенные детали будут иметь размер вдоль строки (6 МГц/1,5 МГц), в 4 раза больший, чем самые мелкие черно-белые детали.
Аналогично, можно считать допустимым увеличение в 3 — 4 раза размера окрашенных мелких деталей в вертикальном направлении, что и легло в основу принципа поочередной передачи цветоразностных сигналов в системе SECAM. В этой системе из сигналов, поступающих с цветных телевизионных камер ЕR, ЕG и ЕВ, кодирующей матрицей непрерывно формируются сигналы ЕY, ЕR-Y и ЕВ-Y, которые существуют одновременно.
Сигнал ЕY передается непрерывно, как в черно-белом телевидении, а сигналы ЕR-Y, и ЕВ-Y передаются поочередно в течение одной строки — сигнал ЕR-Y, в течение следующей ЕВ-Y и т.д. Таким образом, для передачи используется только часть информации передающей цветной камеры.
Половина строк растра представлена в цветовом сигнале компонентой ЕR-Y, а вторая половина компонентой ЕВ-Y. Иными словами, для сигналов цветности развертки в полном кадре будет содержать вдвое меньшее число строк, что приведет к соответствующему увеличению размеров окрашенных деталей по вертикали.
Однако общая четкость изображения в вертикальном направлении сохранится, т.к. сигнал ЕY передается в полном спектре. В приемнике цветного изображения на модулятор кинескопа необходимо подавать одновременно три сигнала ЕG-Y, ЕR-Y и ЕВ-Y.
Для получения непрерывной последовательности сигналов ЕR-Y, и ЕВ-Y и формировании с помощью матрицы третьего цветоразностного сигнала ЕG-Y в приемнике SECAM, используется ячейка памяти — линия задержки со времени задержки на одну строку зад = Тстр = 64 мкс. При воспроизведении цветного изображения каждый сигнал цветности используется дважды: один раз он берется со входа линии задержки, а другой — с ее выхода. Процесс формирования непрерывных сигналов ЕR-Y, и ЕВ-Y с помощью линии задержки поясняется рис.53. Так как сигналы цветности передаются поочередно через одну строку, а задержка лини равна длительности одной строки, сигналы цветности на входе и выходе линии оказываются разными, т.е., если в данный момент на входе имеется сигнал ЕR-Y, то на выходе ЕВ-Y Таким образом линия задержки дает возможность всегда иметь одновременно оба сигнала цветности.
При этом предполагается, что в пропущенных строках цветовой сигнал практически не отличается от сигнала соседних. После восстановления непрерывности сигналов ЕR-Y, и ЕВ-Y можно получить с помощью матрицы сигнал ЕG-Y. Как видно из рис.53, сигналы ЕR-Y, и ЕВ-Y и на входе и на выходе линии задержки периодически меняются местами. Отсюда возникает необходимость соответствующего переключения сигналов так, чтобы на вход канала обработки сигнала R-Y всегда поступал сигнал ЕR-Y, а на вход канала В-Y сигнал ЕВ-Y. Для переключения сигналов в приемнике SECAM используется электронный коммутатор.
Принцип построения системы SECAM в упрощенном виде поясняется структурными схемами передающей (рис.54) и приемной части. Сигналы ЕR, ЕG и ЕВ, полученные с помощью трех передающих трубок, усиливаются и поступают на матрицу, где формируются сигналы ЕY, ЕR-Y, и ЕВ-Y. С помощью электронного коммутатора, переключающегося после окончания каждой строки, формируется последовательность чередующихся цветоразностных сигналов. Сигналы ЕR-Y, и ЕВ-Y по очереди управляют частотой генератора поднесущей. Полученный ЧМ сигнал в блоке сложения смешивается с сигналом ЕY и образуется полный цветовой сигнал (рис.54).
В телевизионном приемнике необходимо из принятых сигнала формировать цветоразностные сигналы ЕG-Y, ЕR-Y и ЕВ-Y. Полный сигнал, содержащий информацию о яркости и сигналы цветности, передаваемые с помощью поднесущей (рис.55).
С выхода ВУ через полосовой фильтр этот сигнал поступает на вход линии задержки и на электронный коммутатор. Электронный коммутатор имеет 4 входа и 2 выхода. Сигнал с выхода линии задержки подается на входные зажимы 1 и 4, а сигнал со входа линии на зажимы 2 и 3. Если с ВУ поступает сигнала ЕВ-Y, то переключатели находятся в верхнем положении, как показано на рис.55, и в этом случае сигнал ЕВ-Y. поступает со входа 3 на выходной зажим 6 и детектор В-Y, передаваемый в течение предыдущей строки, берется с выхода линии задержки и поступает на детектор R-Y cо входа 1. В течение следующей строки переключатели коммутатора находятся в нижнем положении, т.е. в замкнутом состоянии находятся контакты 2-5 и 4-6. В этом случае сигналы на детекторы R-Y и В-Y поступают следующим образом.
Сигнал ЕR-Y, который теперь имеется на выходе ВУ (т.е. на входе линии задержки), через замкнутые контакты 2-5 поступает на детектор R-Y. Сигнал ЕВ-Y берется с выхода линии задержки и поступает на соответствующий детектор через контакты 4-6. С выхода детекторов сигналы поступают на матрицу, формирующую третий цветоразностный сигнал ЕG-Y.
Для управления электронным коммутатором используются импульсы прямоугольной формы. Полный цикл коммутации осуществляется за время двух строк (в течение одной строки переключатели находятся в верхнем положении, в течении другой — в нижнем), поэтому частота коммутирующих импульсов равна fстр/2.
Нормальная работа приемного устройства возможна лишь в том случае, когда порядок переключения коммутатора соответствует очередности поступления цветоразностных сигналов. Это возможно лишь тогда, когда электронный коммутатор в телевизионном приемнике работает синфазно с электронным коммутатором кодирующего устройства.
Для обеспечения указанной синфазности в приемник вместе с основным набором сигналов необходимо передавать дополнительный сигнал, с помощью которого можно установить правильную фазу работы электронного коммутатора. Следует отметить, что синхронизация электронного коммутатора необходимо для правильного приема цветовых сигналов. Синхронизация генераторов строчной и кадровой развертки в цветном телевизоре осуществляется с помощью строчных и кадровых синхроимпульсов также, как в приемнике черно-белого телевидения. Сигнал, устанавливающий фазу работы электронного коммутатора, называется сигналом цветовой синхронизации.
Источник: studbooks.net