Лекция 4. Состав, назначение и особенности полного телевизионного сигнала

Содержание: Сигналы изображения, синхронизации, гашения. Структура ПТВС.

Полный телевизионный сигнал (ПТВС) черно-белой ТВ системы содержит следующие составляющие: сигнал изображения (сигнал яркости), сигнал гашения, сигнал синхронизации разверток приемников. На рисунке 4.1 показаны осциллограммы ПТВС при частотах развертки осциллографа, кратных частоте строчной развертки f_z (рисунок 4.1, а) и частоте кадровой развертки f_n (рисунок 4.1, б).

Сигнал изображения (сигнал яркости) располагается в активной части строки T_za и является основной составляющей ПТВС, так как несет информацию о яркости элементов изображения. Форма сигнала изображения имеет аналоговый характер и соответствует изменению яркости изображения в направлении строчной развертки. Любое искажение формы сигнала неизбежно вызывает яркостные искажения деталей ТВ изображения.

Так как яркость является униполярной физической величиной, сигнал изображения также униполярен и, следовательно, имеет постоянную составляющую, пропорциональную средней яркости изображения. При этом за положительную полярность сигнала принимается такая полярность, при которой максимальное значение сигнала соответствует максимальной яркости (уровню белого), а за негативную – полярность, при которой максимальное значение сигнала соответствует минимальной яркости (уровню черного).

Рисунок 4.1 - Форма видеосигнала за период: а) – строки; б) - кадра

Размах сигнала изображения между реальными уровнями белого и черного характеризует контраст изображения. Верхняя граничная частота спектра сигнала изображения

а нижняя, при чересстрочной развертке,

f_н = 2n (4.1)

Сигнал гашения. Сигнал гашения в ПТВС предназначен для запирания лучей приемных трубок – кинескопов – во время обратных ходов разверток. Он состоит из совокупности П-образных гасящих импульсов частоты строк длительностью 12 мкс (19% от длительности строки T_z = 64 мкс) и П-образных гасящих импульсов частоты полей длительностью 25 T_z =1600 мкс (8% от длительности поля T_z = 20 мс). Из 625 строк ТВ растра 50 не используются для передачи изображения и затрачиваются на два обратных хода кадровой развертки. Полярность и размах сигнала гашения выбираются такими, чтобы вершины П-образных импульсов находились на уровне гашения – на (0...5)% ниже уровня черного ПТВС. В случае отсутствия или малого размаха кадровых гасящих импульсов, недостаточных для надежного запирания луча приемной трубки, на изображении появляются характерные белые полоски – след от луча кинескопа во время обратного хода по кадру. В случае недостаточного размаха строчных гасящих импульсов след от луча при обратном ходе по строке создает паразитную засветку. Это приводит к уменьшению контраста ТВ изображения.

Сигнал синхронизации предназначен для жесткой синхронизации разверток ТВ приемника с соответствующими развертками передающей камеры ТВ центра. Сигнал синхронизации состоит из совокупности П-образных строчных синхроимпульсов длительностью 4,7 мкс и кадровых длительностью 2,5 T_z= 160 мкс. Для идентичности кадровых синхроимпульсов, следующих в начале четных и нечетных полей, в них сделаны пять импульсов врезок с двойной строчной частотой длительностью 4,7 мкс каждый. Для одинаковых условий выделения синхроимпульсов четных и нечетных полей в приемнике перед этими импульсами и после них передаются две последовательности из пяти уравнивающих импульсов с двойной строчной частотой и длительностью 2,35 мкс каждый. Сигналы синхронизации передаются во время следования соответствующих гасящих импульсов в области уровней ниже уровня гашения. Размах сигнала синхронизации устанавливается равным 30% от размаха ПТВС. Кроме этого имеются еще дополнительные импульсы, которые более подробно будут рассмотрены позже. Структура ПТВС приведена на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Структура ПТВС