Устройство опознавания систем PAL и NTSC

Устройство опознавания систем (УОС) PAL и NTSCпредназначено для обнаружения и определения системы ТВ вещания (PAL, NTSC). На вход устройства опознавания (рис. 8.11) поступает смесь сигналов цветности ЕС и сигналов «вспышка» ЕS. Из этой смеси с помощью стробируемого усилителя (УС) выделяются сигналы «вспышка», которые поступают на опорный генератор (ОГ) и идентификатор (ИД).

Рис. 8.11. Функциональная схема устройства опознавания систем PAL, NTSC: ОГ- опорный генератор; Ф- фильтры; ФД- фазовый детектор; ИД- идентификаторы; УС – усилитель; ОГ- опорный генератор; ДК - декодеры

Опорный генератор формирует гармонические напряжения U_ОП1, U_ОП2, которые используются в декодерах цветности, идентификаторах и системах автоматической настройки видеопроцессора.

Идентификатор определяет систему ТВ вещания. В этом устройстве каждую строку сопоставляется фаза «вспышки» с фазой напряжений U_ОП1 и UОП2. По результату сравнения фаз этих сигналов выносится решение о той или иной системе вещания. При обнаружении системы вещания на одном из выходов ИД появляется сигнал «Ident» в виде постоянного напряжения стандартного уровня.

Поиск системы ТВ вещания осуществляется циклически. На опознавание системы отводится 2 - 3 периода кадровой развертки. При идентификации системы поиск прекращается.

Перед рассмотрением работы идентификаторов опишем сигналы, поступающие на вход системы опознавания. Сигналы цветности состоят из двух квадратурных составляющих E_С1 и E_С2 [см. раздел 4.3.1]. Поднесущие частоты сигналов E_С1 и E_С2 одинаковы и определяются системой вещания, а начальные фазы сдвинуты относительно друг друга на p/2. Информация о цвете передаваемого изображения заключена в изменениях амплитуд колебаний E_С1, E_С2. В системе PAL начальная фаза сигнала E_С2 изменяется от строки к строке на p, а начальная фаза E_С1 неизменна. В системе NTSC начальная фаза сигналов E_С1 и E_С2 не меняется от строки к строке (табл. 8.1).

Сигналы «вспышка» (E_S) представляют собой радиоимпульсы длительностью 4,8 мкс с периодом повторения 64 мкс. Несущая частота этих сигналов равна поднесущей частоте сигнала цветности. Начальная фаза “вспышек” в системе NTSC сдвинута на p относительно начальной фазы сигнала E_С1 и неизменна от строки к строке. Начальная фаза “вспышек” в системе PAL сдвинута в нечетных строках относительно фазы сигнала E_С1 на 3p/4. В четных строках этот сдвиг равен 5p/4.

С учетом сказанного сигналы цветности и “вспышки” в двух соседних строках могут быть записаны в виде, представленном в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Опорные напряжения UОП1и UОП2формируемые ОГ, подстраиваются под частоту и фазу сигналов «вспышка» с помощью системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), входящей в состав опорного генератора. Система ФАПЧ работает таким образом, что при приеме сигналов NTSCнапряжение UОП1совпадает по частоте и фазе с сигналом ESN. При приеме сигналов PALчастота сигнала UОП1равна частоте «вспышек», а начальная фаза этого сигнала jОП1- среднему значению начальных фаз сигналов «вспышка» в двух соседних строках:

jОП1= (3p/4+5p/4)/2 = p.

Последнее объясняется инерционностью системы ФАПЧ, которая не отрабатывает изменение фазы от строки к строке.

Таким образом, не зависимо от вида принимаемой системы вещания напряжение UОП1равно

UОП1= Uсоs(w_Оt+p).

Напряжение UОП2 формируется в ОГ путем сдвига начальной фазы напряжения UОП1 на p/2 и оказывается равным

UОП2= Uсоs(w_Оt+p/2).

Идентификатор состоит из двух каналов. В первом канале фаза «вспышки» сравнивается с фазой напряжения UОП1 с помощью фазового детектора ФД1, а во втором канале фаза «вспышки» сравнивается с фазой напряжения UОП2 с помощью фазового детектора ФД2. На выходах ФД формируются постоянные напряжения XI и Х2, определяемые разностью фаз Dj, поступающих на эти детекторы опорных сигналов и сигналов «вспышка». Напряжения XI и Х2 подаются в логическую схему, которая вырабатывает сигналы Yl, Y2, Y3, комбинация этих сигналов однозначно определяет вид системы вещания (PAL, NTSC) или констатирует факт отсутствия передачи цвета в этих системах.

Нормированная к своему максимальному значению характеристика ФД изображена на рис.8.12.

Рис.8.12. Характеристика ФД, используемого в идентификаторе: X1- напряжение на выходе фазового детектора; Dj - разность фаз напряжений на входах.

В соответствии с этой характеристикой, а так же с выражением для сигналов «вспышка» в системах NTSC, PAL (табл.8.1) и выражениями для сигналов UОП1и UОП2можно составить таблицу состояний идентификатора (табл. 8.2).

Таблица 8.2.

Здесь Dj1- разность фаз напряжений на входах ФД1; Dj2 - разность фаз напряжений на входах ФД2; XI- нормированное к своему максимальному значению напряжение на выходе ФД1; Х2- нормированное к своему максимальному значению напряжение на выходе ФД2; Yl, Y2, Y3 - напряжения на выходе устройства опознавания.

Из таблицы 8.2 следуют выводы.

1. При приеме вещания в системе NTSC на выходе ФД1 Х1=0; на
выходе ФД2 Х2=1.

2. При приеме вещания в системе PAL на выходе второго канала X2 =0,7; на
выходе ФД1 полярность напряжения меняется от строки к строке.

3. При отсутствии вещания в системах PAL и NTSC Х1=0, Х2=0.
Логическая схема в соответствии с аргументами XI и Х2 выносит решение в
виде совокупности значений Yl, Y2, Y3. При Y1=1, Y2=0, Y3=0 идентифицируется система NTSC, при Y1=0, Y2=1, Y3=0 – система PAL, при Y1=0, Y2=0, Y3=1 – отсутствие вещания в системах NTSC и PAL.