Структурная схема декодирующего устройства. Полный цветовой сигнал UП с видеодетектора (рисунок 5.21) поступает на ВЧ-корректор сигнала цветности

Полный цветовой сигнал U_П с видеодетектора (рисунок 5.21) поступает на ВЧ-корректор сигнала цветности, с помощью которого достигается увеличение отношения сигнал/шум и производится выделение из полного сигнала цветности. В профессиональных декодерах для лучшего подавления яркостных компонент дополнительно включается полосовой фильтр. Амплитудно-частотная характеристика корректора является обратной АЧХ цепи ВЧ-предыскажений. В результате в сигнале цветности устраняется амплитудная модуляция, возникшая на передающем конце после прохождения цепи ВЧ-предыскажений. Остаточные явления амплитудной модуляции позволяют судить о качестве настройки ВЧ-корректора и устраняются амплитудным ограничителем, включенным после корректора. Поддерживаемое с помощью амплитудного ограничителя постоянство размаха сигнала цветности независимо от уровня принятого сигнала при глубоком ограничении может сопровождаться увеличением заметности шумов. Поэтому в лучших образцах устройств, уменьшая уровень ограничения, в канал цветности вводят цепь автоматической регулировки усиления.

Ограниченный по амплитуде сигнал цветности поступает на два входа электронного коммутатора ЭК. На один вход он подаётся непосредственно, а на второй – с задержкой на длительность строки. Устройство задержки должно удовлетворять требованию точности и стабильности. Невыполнение этого требования приводит к заметным на экране искажениям в виде зубчатости на вертикальных цветовых переходах. Электронный коммутатор перераспределяет прямой и задержанный сигналы таким образом, что на один из выходов всегда поступает сигнал, соответствующий передаче , а на другой – . Коммутатор содержит четыре ветви, из которых две замкнуты, а две разомкнуты. С частотой строк состояние ветвей изменяется на противоположное. Запирание и отпирание ветвей коммутатора производится с помощью симметричных меандров полустрочной частоты и противоположной полярности. После электронного коммутатора разделённые сигналы цветности поступают на вторую ступень амплитудного ограничения, устраняющую помехи и паразитную амплитудную модуляцию, вызванную неравномерностью АЧХ линии задержки и коммутатора.

С амплитудных ограничителей сигналы цветности поступают на частотные детекторы. С их выходов без дополнительных преобразований получают сигналы (а не , которые передавались на поднесущей). С этой целью АЧХ детектора в канале R–Y придаётся противоположный наклон по отношению к АЧХ детектора в канале B–Y. Соответственно коэффициентам компрессии подобраны и размахи сигналов цветности на входах частотных детекторов. В большинстве частотных детекторов используются колебательные контуры. Их настраивают на номинальные значения двух поднесущих частот.

Рис. 5.21 Структурная схема декодирующего устройства
системы SECAM

После детектирования цветоразностные сигналы подвергаются низкочастотной коррекции, повышающей отношение сигнал/шум. Амплитудно-частотные характеристики корректоров обратны АЧХ цепей НЧ-предыскажений. Часто с НЧ-корректором совмещают цепь подавления поднесущей частоты, присутствующей на выходе частотного детектора. Эта цепь представляет собой ФНЧ со срезом F_В = 2 МГц. Наконец, с помощью матрицы G–Y из цветоразностных сигналов формируется сигнал .

Уже отмечалось, что принцип последовательной передачи сигналов в системе SECAM предполагает синхронную и синфазную работу коммутаторов сигналов на передающем и приёмном концах системы. Синхронность обеспечивается формированием коммутирующих импульсов из строчных импульсов. Правильность фазировки достигается с помощью устройства цветовой синхронизации. Из большого разнообразия вариантов его построения в качестве примера рассмотрим функциональную схему на рисунке 5.22. Цветоразностные сигналы с выходов каналов R–Y и B–Y складываются в матрице, состоящей из двух резисторов. Так как сигналы цветовой синхронизации S_R и S_B разнополярны (рисунок 5.20), а АЧХ частотных детекторов имеют разный знак наклона, то на выходах каналов сигналы S_R и S_B будут иметь одинаковую полярность. Если коммутатор сфазирован правильно, то полярность отрицательная, если неправильно – положительная. Включенный в среднюю точку матрицы интегрирующий конденсатор образует одиночный импульс отрицательной или положительной полярности. Этот импульс или подтвердит правильность работы генератора коммутирующих импульсов, или скорректирует его, сменив фазу двух меандров, подаваемых на коммутатор. Ключом K на устройство цветовой синхронизации пропускаются только импульсы сигнала цветовой синхронизации. Для этого он открывается импульсами частоты полей f_2n с 7-й по 15-ю и с 320-й по 328-ю строки. Рассмотренная схема достаточно помехоустойчива, поскольку импульсные помехи на выходе матрицы вычитаются, а флуктуационные помехи ослабляются путём интегрирования.

Рис. 5.22. Функциональная схема устройства
цветовой синхронизации

Устройство цветовой синхронизации служит также для того, чтобы выключать канал цветности, если передаётся сигнал чёрно-белого или цветного телевидения, но другой системы. В схеме на рисунке выключение производится подачей запирающего напряжения на амплитудные ограничители. Выключение канала цветности в указанных обстоятельствах является необходимым, поскольку в противном случае на экране наблюдаются помехи импульсного и шумового характера.

Рассмотренный метод цветовой синхронизации, называемой кадровой, не является современным. Рекомендациями МККР предусмотрено исключение сигналов кадровой цветовой синхронизации S_R и S_B с тем, чтобы освободить соответствующие интервалы кадрового гасящего импульса для передачи дополнительной информации, например, телетекста. Для цветовой синхронизации в этом случае могут быть использованы защитные цветовые вспышки (рисунок 5.19). Последние в строках отличаются по частоте. Путём использования частотного дискриминатора, настроенного на ту или иную частоту, получают с частотой строк импульсы, несущие информацию о том, какая строка передаётся – красная или синяя. Этот метод получил название строчной цветовой синхронизации.

Канал яркости содержит в себе широкополосную линию задержки на 0,4…0,7 мкс для выравнивания времени распространения сигналов в широкополосном яркостном канале и узкополосном канале цветности. Затем сигнал проходит через устройство режекции, подавляющее колебания цветовой поднесущей. Режекторный фильтр настраивается на подавление двух характерных частот: 4,02 и 4,69 МГц. Эти частоты соответствуют передаче жёлтого и голубого цветов, для которых из-за ВЧ-предкоррекции амплитуды поднесущих достигают максимального значения. Для того, чтобы режекция не ухудшила чёткость изображения при передаче чёрно-белых программ, она отключается с помощью управляющего напряжения с устройства цветовой синхронизации.

Эксплуатационные характеристики системы цветного
телевидения SECAM

Вследствие применения частотной модуляции и последовательной передачи цветоразностных сигналов система SECAM имеет пониженную чувствительность:

- к фазовым искажениям сигнала цветности на поднесущей (в несколько раз меньшую, чем в NTSC), кроме быстрого большого изменения фазы этого сигнала при переходе от одного слабо насыщенного цвета к другому цвету при большом различии их яркостей;

- к искажениям отношения амплитуды сигнала цветности на поднесущей к размаху сигнала яркости;

- к дифференциально-амплитудным искажениям (неравномерности АЧХ тракта);

- к непостоянству скорости магнитной ленты в видеомагнитофоне относительно записывающих и считывающих головок;

- к эхо-сигналам.

Наряду с этими весьма важными достоинствами система SECAM имеет следующие особенности:

- при отношении размаха сигнала яркости к эффективному значению шума, равном 18 дБ и менее, дискриминатор захватывается шумом, и качество цветного изображения резко ухудшается (пороговое свойство частотной модуляции);

- худшая совместимость по сравнению с системой NTSC. В чёрно-белых телевизорах, где отсутствует режекция поднесущей, её рисунок, несмотря на значительно меньший размах сигнала цветности, более заметен, особенно на вертикальных границах между цветами.

- заметное мерцание изображения на горизонтальных границах между различными цветами вследствие потери цветовой чёткости по вертикали. Информация о цвете усредняется, и две соседних строки на переходе воспроизводятся в третьем, искажённом цвете.

- пониженная цветовая чёткость по горизонтали (т.е. на вертикальных границах между различными цветами), что приводит к размытию вертикальных границ между различными цветами и повышенной заметности переходных процессов на этих границах;

- появление искажений изображения в приёмнике при неточной компенсации в нём НЧ и ВЧ-предыскажений, вводимых в кодирующем устройстве на телецентре;

- некоторая сложность осуществления в приёмнике регулировок цветового тона и насыщенности цвета, необходимых при изменении условий освещения помещения;

- необходимость высокой стабильности АЧХ дискриминаторов в канале сигнала цветности приёмника, так как нарушение баланса дискриминатора приводит к изменению цветности изображения при связи дискриминатора с электродами кинескопа по постоянному току;

- некоторое уменьшение зоны обслуживания радиопередатчика в сравнении с передачей программы чёрно-белого телевидения, так как белое в сигнале цветного изображения должно соответствовать уровню 15% в модулированном радиосигнале вместо 12,5%, как это принято в ГОСТ 7845-72 на чёрно-белое телевидение.

Несмотря на эти особенности, система SECAM обеспечивает высокое качество изображения в приёмнике при благоприятных условиях приёма (т.е. если отношение сигнал/шум гораздо больше 18 дБ), не уступающее системам NTSC и PAL. Указанные достоинства системы SECAM особенно важны при передаче сигналов цветного телевидения по линиям связи большой протяжённости.