Сигнал изображения формируется во время прямого хода луча. Во время обратного хода луч должен быть погашен, иначе, двигаясь в противоположном направлении, он нарушит правильное распределение электрических зарядов на фотомишени передающей трубки, а на экране кинескопа появятся светлые наклонные линии, ухудшающие качество изображения.
Электронные лучи гасятся подачей на электронные прожекторы передающей и приемной трубок специально сформированных гасящих импульсов. Кроме того, для правильного воспроизведения изображения все развертывающие устройства телевизионной системы должны работать синхронно и синфазно, т. е. если, например, на экране кинескопа воспроизводится начало первой строки передаваемого изображения, то электронный луч должен находиться в верхнем левом углу экрана, а при воспроизведении конца последней активной строки второго полукадра — в правом нижнем углу.
В системах телевизионного вещания синхронная и синфазная работа развертывающих устройств передающих камер и телевизионных приемников достигается подачей специальных синхронизирующих импульсов в конце прямого хода каждой строки (строчные синхроимпульсы) и каждого полукадра (кадровые синхроимпульсы).
Настроим Ваш телевизор на прием цифрового сигнала
Гасящие и синхронизирующие импульсы формируются на телевизионном центре с помощью довольно сложного устройства синхрогенератора. Эти импульсы передаются по каналу связи одновременно с сигналами изображения.
На рис. 4.7, а показана упрощенная форма полного телевизионного сигнала черно-белого телевидения в негативной полярности.
Гасящие импульсы
Рис. 4.7. Полный телевизионный сигнал:
а, б — упрощенная форма ТВ сигнала и сигнала синхронизации; а — введение врезок строчной частоты в кадровые синхроимпульсы
Гасящие импульсы (рис. 4.7, а) передаются после сигнала изображения каждой строки (строчные гасящие импульсы) и каждого полукадра (кадровые гасящие импульсы).
Для надежного запирания электронных прожекторов на время обратного хода разверток амплитуда гасящих импульсов превышает уровень черного сигналов изображения. Чтобы скрыть от зрителя переходные явления, которые неминуемо возникают при изменении прямого хода развертки на обратный и наоборот, длительность гасящих импульсов выбирается несколько больше длительности обратных ходов разверток.
Стандартом установлена длительность строчного гасящего импульса 12 мкс (т.е. около 19% от периода строки), а кадрового 1600 мкс (или 8% от периода полукадра).
В результате действия строчных гасящих импульсов все активные строки на экране кинескопа разделены тонкими черными промежутками, которые на близком расстоянии хорошо видны. Для того чтобы строчная структура не была заметна, изображение рекомендуется рассматривать с расстояния равного пяти-шести высотам экрана.
Кадровые гасящие импульсы образуют довольно широкие темные промежутки между кадрами. Однако при устойчивом изображении они не видны, так как располагаются за пределами поля экрана.
Нет Сигнала телевизор LG
Сигнал синхронизации
Строчные и кадровые синхронизирующие импульсы передаются в пределах тех же интервалов времени, что и соответствующие гасящие (рис. 4.7, а).
Располагаются синхронизирующие импульсы над гасящими (в области «чернее черного»). Это позволяет легко отделять их от сигнала изображения обычными амплитудными селекторами.
Поскольку синхроимпульсы должны поступать на развертывающие устройства в конце прямого и начале обратного ходов, то они сдвинуты ближе к фронтам гасящих импульсов.
Последовательность строчных и кадровых синхроимпульсов называется сигналом синхронизации.
На рис. 4.7, б показан сигнал синхронизации, отделенный от сигнала изображения. Стандартом установлена длительность кадрового синхроимпульса t к.с=160 мкс, а длительность строчного t с.с = 4,7 мкс. Такая разница в длительности строчных и кадровых синхроимпульсов обеспечивает их разделение с помощью простых интегрирующих и дифференцирующих цепей (см. § 2.5). При этом разница в длительности импульсов преобразуется в разницу по их размаху.
Пример выделения кадрового синхроимпульса с помощью интегрирующей цепи, постоянная времени которой т во много раз больше длительности строчного синхроимпульса, но меньше длительности кадрового (t с.с < т < t к.с), показан на рис. 4.7, в; строчные синхроимпульсы на выходе интегрирующей цепи оказываются подавленными.
Упрощенная форма сигнала синхронизации, показанная на рис. 4.7, а, б, не обеспечивает качественного воспроизведения изображения. Так, прекращение синхронизации строчной развертки на время кадровых гасящих импульсов может вызвать смещение строк в начале развертки полукадров, т. е. излом вертикальных линий изображения в верхней части экрана. Поэтому сигнал синхронизации приходится усложнять введением врезок строчной частоты в кадровые синхроимпульсы и передачей строчных синхроимпульсов в течение остальной части кадровых гасящих импульсов (рис. 4.7, в).
Однако в связи с применением чересстрочной развертки только этой меры недостаточно, так как начало кадрового синхроимпульса, следующего за нечетным полем развертки, отстоит от последнего строчного синхроимпульса на половину строчного интервала, а следующего за четным полем — на целый строчный интервал (рис. 4.8, а, б). В результате этого на выходе интегрирующей цепи (рис. 4.8, в) форма кадровых синхроимпульсов четного и нечетного полей получается неодинаковой, что приводит к некоторой неточности синхронизации кадровой развертки, сопровождающейся смещением по вертикали одного полукадра относительно другого, а следовательно, спариванием строк и уменьшением четкости изображения.
Рис. 4.8. Нарушение идентичности кадровых синхроимпульсов при чересстрочной развертке для полей:
а — четного; б — нечетного; в — четного и нечетного после интегрирования
Для обеспечения устойчивой чересстрочной развертки кадровые синхроимпульсы сдвигаются вправо, относительно фронтов гасящих импульсов и в них вводятся врезки двойной строчной частоты (рис. 4.9, а, б). Перед кадровыми синхроимпульсами и непосредственно после них передается по пять уравнивающих импульсов, также следующих с двойной строчной частотой (с полустрочным периодом). Длительность врезок и уравнивающих импульсов установлена 2,35 мкс.
Рис. 4.9. Состав сигналов синхронизации при чересстрочной развертке:
а, б — введение врезок и уравнивающих импульсов; в — форма кадрового синхроимпульса четного и нечетного полей на выходе интегрирующей цепи
Рис. 4.10. Форма полного телевизионного сигнала:
а — строчные гасящие и синхронизирующие импульсы; б, в — кадровые гасящие и синхронизирующие импульсы
Такое усложнение сигнала синхронизации позволяет свести к минимуму на выходе интегрирующей цепи различия в форме кадровых синхроимпульсов четного и нечетного полей развертки (рис. 4.9, в). Форма полного телевизионного сигнала при чересстрочном способе развертки показана на рис. 4.10.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Объясните формулы Tz = tz пр +tz обр, Tк = tк.пр + tк.обр.
2. Какую часть периода занимает время обратного хода строчной и кадровой развертки?
3. Объясните процесс чересстрочной развертки и необходимую при этом форму отклоняющих токов.
4. Чему равен период кадровой развертки?
5. Чему равен период строчной развертки?
6. Как определяется нижняя и верхняя частоты спектра телевизионного сигнала?
7. Что такое уровни черного и белого сигналов изображения?
8. От чего зависит значение средней составляющей сигнала изображения?
9. К чему приводят искажения формы сигнала изображения?
10. Какие сигналы входят в состав полного телевизионного сигнала черно-белого телевидения?
11. Каково назначение гасящих и синхронизирующих импульсов?
12. Каково назначение «врезок» и уравнивающих импульсов?
Источник: poisk-ru.ru
Принцип получения ТВ сигнала. Спектр ТВ сигнала.
В данном разделе рассматриваются основные параметры телевизионной (ТВ) системы и полного телевизионного сигнала (ПТВС), а также анализируются искажения ТВ изображения и ПТВС.
Основные принципы передачи и воспроизведения ТВ изображений
В основе телевизионной передачи и воспроизведения изображений лежат три физических процесса:
— преобразование световой энергии, исходящей от объекта передачи, в электрические сигналы;
— передача и прием электрических сигналов;
— преобразование электрических сигналов в световые импульсы, воссоздающие оптическое изображение объекта.
Телевизионному преобразованию изображений в электрический сигнал предшествует построение оптического изображения. Это изображение может быть представлено множеством интегральных источников, интенсивность каждого из которых может принимать т различных значений. Чем больше число элементарных источников N (элементов изображения), тем выше предельно различимая детальность изображения, т.е. элементы должны быть достаточно мелки, а их число на изображении должно быть достаточно велико, чтобы глаз не замечал дискретной структуры изображения.
Первый принцип телевидения заключается в разбиении изображения на отдельные элементы и в поэлементной передаче всего изображения. Элементом изображения называется минимальная деталь изображения, которая может быть различима и воспроизведена ТВ системой. Изображение, образованное совокупностью всех элементов, называется кадром.
Второй принцип, на котором базируется телевидение, — это последовательные во времени передача и воспроизведение информации о яркости (и цвете) отдельных элементов изображения. Это возможно благодаря инерционности зрения человека, которая проявляется в том, что мелькающий источник света при высокой частоте мельканий кажется непрерывно светящимся.
Процесс последовательной поэлементной передачи (анализа) и воспроизведения (синтеза) изображения называется разверткой изображения.
В ТВ вещательных системах развертка изображения и на передающей, и на приемной стороне осуществляется в результате движения луча с постоянной скоростью по горизонтали (строке) слева направо и по вертикали (кадру) сверху вниз. Образованная в процессе развертки структура поля — совокупность строк — называется ТВ растром.
Передача и воспроизведение каждого элемента изображения должны осуществляться синхронно и синфазно. Это обеспечивается поддержанием в заданных пределах закона разверток и их периодической принудительной синхронизацией по строке и по кадру на передающей и приемной сторонах ТВ системы.
Основные параметры ТВ системы
Формат кадра.Форматом кадра называется отношение ширины изображенияbк его высотеh
В ТВ величина формата кадра выбрана равнойk= 4:3, что определяется угловыми размерами поля ясного зрения глаза и учитывает опыт выбора формы изображения в кино, фотографии и живописи. В современных системах используетсяk= 16:9.
Число строк разложения.Число строк разложения zопределяет номинальную четкость ТВ изображения, т.е. его детальность. Эти параметры зависят от числа элементов в изображенииN. Учитывая, что вдоль строки укладывается элементов,
Под элементом понимается минимальный участок ТВ изображения, внутри которого воспроизводится лишь средняя яркость. Число строк разложения выбирается исходя из величины разрешающей способности глаза (при рассматривании изображения в угле ясного зрения). Разрешающая способность глаза количественно определяется минимальным углом, равным (1,0. 1,5), в пределах которого две точки еще различаются отдельно.
В России принято число строк разложенияz= 625. Это в известной мере реализует разрешающую способность глаза, если наблюдение изображения осуществляется при оптимальном расстоянии рассматриванияlопт= (5. 6)h, т.е. при рассматривании изображения в угле ясного зрения. В ТВ системах высокой четкости (ТВЧ) число строк разложенияzТВЧ= 1125(1250).
Ширина спектра ТВ сигнала определяется в основном верхней граничной частотой
где n число кадров, передаваемых в секунду; N1c= kz2n число элементов изображения, передаваемых в секунду.
Число кадров, передаваемых в секунду. Число кадров число неподвижных изображений, передаваемых в одну секунду, выбирается исходя из инерционных свойств зрительного анализатора. Благодаря инерции зрительного восприятия (памяти) удается имитировать плавное движение деталей изображения и восприятие мерцающего светового потока, как непрерывного излучения.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Мини-лекции. Цветное телевидение. Сигналы
В этой мини-лекции речь пойдёт не о какой-то одной системе цветного телевидения, а о том, что объединяет их либо разделяет? Это о сигналах используемых в разных системах, будь-то: NTSC, PAL или SECAM-III.
Посмотрите на рис1. Это идиализированный ПЦТС — полный цветовой телевизионный сигнал. Это так выглядят сигналы NTSC и PAL. На рис3 тоже самое но реальный сигнал на экране осциллографа. То, что как бы закрашено цветом это высокочастотное заполнение поднесущими разных цветов. И всё это при сигналах R-Y, B-Y цветных полос. Вон они красуются внизу под рис1.
В остальных случаях (реальных) всё будет выглядеть по иному. А вот на рис2 как бы такая же картинка. Такая, да не такая! Те же цветные полосы? Тот же ПЦТС?
Так в чём же дело? В простоте SECAM! Простота обернувшаяся очередной головной болью. Тот же баланс между хорошим и плохим. Так в чём же дело?
Есть такое понятие как отношение сигнал/шум. А шум, это в «головы» или «ухах», особенно 1-2 января! Нет, шум имеется ввиду электрический и представляет собой хаотические импульсы токов разных величин. Да если они входят в звуковой спектр то мы можем действительно этот шум услышать. Для телевидения это хаотически роящиеся на экране точки, полоски, всплески.
На экране осциллографа это выглядит как сплошная полоса определённой величины. В этом случае говорят, что частотный спектр шума сплошной и в большом интервале частот имеет постоянную величину! А отношение сигнал/шум есть превышение сигнала над шумом. Это отношение как правило указывается в децибелах, реже в разах. Как пример для тюнера (радиоприёмника) видеомагнитофона ВМ-12: . при входном сигнале 2 мВ не хуже 43 дб (140 раз).
Так вот, если в NTSC, PAL при амплитудной модуляции эти отношения в спектре практически не меняются, то в SECAM далеко не так! Ведь в SECAM применяется частотная модуляция, а здесь правила другие. Здесь при изменении величины модулирующего сигнала (R-Y, B-Y) изменяется величина отклонения частоты поднесущей, изменяется девиация.
И всё бы ничего (по барабану), да вот чем дальше отстоит частота от частоты покоя, тем меньше энергетический уровень! А шум? А шум остаётся всё такой же, а это значит, что отношение сигнал шум уменьшается. И, что же нам делать? Правильно вводить предыскажения как в самих цветоразностных, так и в промодулированных.
В первом случае это низкочастотное предыскажение, во втором высокочастотное. Как это работает?
Посмотрите на рис3b. Сплошная кривая это характеристика устройства пропускающее через себя (в примере B-Y) цветоразностные сигналы. Говорят, что имеет место быть подъём высоких частот. Кто имел дело с импульсами знает, что это ведёт к выбросам передних и задних фронтов. Видите на рис3d как B-Y (голубой подкраски) видоизменился?!
Аналогично и в случае с R-Y! Вот почему на рис2 так странно выглядит ПЦТС «красной» строки? При приёме такой вот цепочкой из двух резисторов R1, R2 и емкости С1 рис3с, сигнал приводится к первоначальному состоянию. Всплеск уменьшается и вместе с ним и шум. Искусственное отношение остаётся прежним.
С высокочастотным предыскажением технология несколько другая, но цель всё прежняя. Здесь устройством антиклёш (Клёш, от французского cloche «колокол») рис3а «задавливается» район центральных частот спектра и увеличивается боковые составляющие. Тем самым увеличивается искусственно отношение сигнал/шум! Казалось бы нужно увеличить амплитуду поднесущей и всё! Вопрос решён!
Только есть одно но?! Как же тогда с сытыми волками и целыми овцами? Ведь чем больше амплитуда поднесущей (поднесущих) тем сильнее её (их) будет видно на чёрно-белом экране! Вот поэтому и применили предыскажения! Вот Вам и простота хуже воровства! И ещё неизвестно чья более мерзопакостная система NTSC или SECAM?
На приёмной стороне уже клёшем рис3с происходит выравнивание всех этих предыскажений и спектр ЧМ превращается в ровненькую полосу аналогично с шумовой. А по всей полосе отношение сигнал/шум остаётся постоянным.
Всё сказанное ниже касается (в упрощённом виде) так называемой цветовой синхронизации. Для каждой системы свои заморочки. И это естественно, системы-то разные! На рис5 показан строчный гасящий импульс. Он же строчный синхронизирующий и он же цветосинхронизирующий!
Во как! И всё это в одном флаконе! Подкрашенный импульс (уровень чернее-чёрного) подруливает генератор строчной развёртки. Пьедестал на котором он стоит (уровень чёрного) гасит экран телевизора. Ну, чтобы мы не дай Бог не увидели как луч рисующий строки растра убегает на стартовую позицию?!
А, что это за кривульки справа? Это кусочек частоты поднесущей, пачка (поднесущих) 8-10 периодов. И всё это обзывается вспышкой. А вот для каждой из систем эксплуатирует её (вспышку), каждый по своему. В NTSC вспышка подруливает частоту и фазу восстанавливаемой в телевизоре поднесущей, той самой 3,579545 МГц. В PAL частота уже другая 4,43 МГц.
Но если предыдущая вспышка имела стабильно одну частоту и фазу, то в PAL фаза вспышки прыгает из стороны в сторону на 45°. Тем самым управляет переключением коммутатором фазы поднесущей 90°/270°.
А, что же с SECAM? Там две поднесущие 4,250 МГц и 4,406 МГц. В принципе нам, что-то подруливать ни к чему? Все частоты приходят к нам живыми и невредимыми. Так для чего же они торчат на пьедестале? Всё дело в всё той же простоте SECAM! Точнее в переходных процессах во время переключения строк.
А они эти паразиты проявляются в начале строк. И поэтому если ничего не предпринимать то слева на экране будут видны искажения. Вот для этого и существуют вспышки, запускающие переключение заранее до начала строки! Всё так просто!
А теперь посмотрим на рис4а. Это импульсы цветовой синхронизации, а точнее переключения строк «красных» на «синих». Кому шибко интересно всё это в мини-лекции Цветное телевидение. SECAм. Подкрашены импульсы под цвет строк, чтобы не попутать?! На рис4b уже промодулированные сигналы, радиосигналы.
Всё это хозяйство (здесь только часть) передаётся как вспышки но только в кадровом гасящем импульсе. В одном с 7 по 15 строку, а в следующем с 320 по 328. Всё из-за чересстрочной развёртки! Вот такая канитель получается. В будущем, когда старые телевизоры изведут (как Советскую власть), то пойдут по пути NTSC и PAL (раньше бл. не могли?!) используя вспышки на строчном гасящем импульсе!
И под занавес, спектры телевизионных сигналов (каналов) приходящих к нам в дом. В общем виде всё одно и тоже, — цветовые сигналы втискивают в яркостные [Y] в высокочастотном краю спектра. В NTSC, PAL одна поднесущая, а в SECAM-две. Цветные сигналы тоже по-разному называются. Ну, дык! Звук +/- у всех одно и то же с модуляцией ЧМ или по-импортному FM с теми же предыскажениями.
Также как и в Ваших ЭФЭМАХ!
Вот вроде бы и всё о системах.
Источник: proza.ru