Структурная схема кодирующего устройства

В системе PAL передаются яркостный сигнал и два цветоразностных сигнала U и V. Сигналы U и V равны цветоразностным сигналам , уменьшенным на коэффициенты компрессии:

(5.12)

Формирование сигналов , U и V производится в матрицирующем устройстве (рисунок 5.27). Полосы частот видеосигналов U и V ограничиваются ФНЧ до 1,3 МГц на уровне –2 дБ. В сумматорах 1 и 2 цветоразностные сигналы смешиваются с импульсами, формирующими цветовую вспышку, и поступают на балансные модуляторы, которые работают в квадратуре, т.е. сдвиг между колебаниями поднесущей частоты в обоих модуляторах составляет 90°. Этот сдвиг обеспечивается фазовращателем 90°, включенным в цепь балансного модулятора составляющей U_V. Смена фазы этой составляющей через строку осуществляется коммутатором, соединяющим модулятор, или непосредственно с фазовращателем 90°, или с дополнительным инвертором на 180°. Коммутация обеспечивается с помощью генератора коммутирующих импульсов, синхронизируемого с частотой строк.

Квадратурные составляющие U_U и U_V, складываясь в сумматоре 3, образуют сигнал цветности U_S, который вместе с сигналами яркости и синхронизации приёмника представляет собой полный цветовой (композитный) сигнал U_V. Линия задержки в тракте яркостного сигнала имеет то же назначение, что и системах NTSC и SECAM.

Рис. 5.27. Структурная схема кодирующего устройства системы PAL

Генератор поднесущей частоты является высокостабильным устройством с кварцевой стабилизацией частоты, значение которой f_S =4,43361875 МГц. Так же, как и в системе NTSC, обеспечивается жёсткая связь между частотой поднесущей и частотами развёрток. Однако, выбор самого значения поднесущей в системе PAL имеет свои особенности.

Прежде всего, они связаны с коммутацией сигнала U_V (каждую строку на 180°). Такая коммутация делает невозможным выбор поднесущей, равной нечётной гармонике полустрочной частоты. В этом случае нечётность полупериодов поднесущего колебания в строчном интервале плюс коммутация фазы на 180° обусловили бы совпадение по фазе сигнала U_V во всех строках изображения. А это привело бы к увеличению заметности поднесущей на изображении в виде вертикальной линейчатой структуры. В свою очередь, нельзя выбрать значение поднесущей, кратной строчной частоте, так как составляющая U_U, передаваемая без коммутации фазы, создаёт такую же помеху.

Разработчиками системы было принято компромиссное решение. Частоту поднесущей выбрали равной сумме нечётной гармоники четвертьстрочной частоты f_Z и частоты кадров:

. (5.13)

Приближенно эта зависимость может быть выражена как

,

что определяет размещение в строчном интервале 284 периодов поднесущей без одной четверти. Таким образом, в системе PAL реализуют в отличие от системы NTSC не полустрочный сдвиг, а так называемый четвертьстрочный сдвиг гармоник сигнала цветности относительно гармоник строчной частоты. Слагаемые кадровой частоты f_кадр обусловливают дополнительную смену полярности поднесущей в каждом поле на 180°. Эксперименты показали, что такой выбор поднесущей обеспечил высокое качество совместимости системы PAL.

Структура спектра цветового сигнала в системе PAL отличается от спектра сигнала в системе NTSC приближением гармоник цветности к гармоникам яркостного сигнала (интервал между ними составляет ¼f_Z). Это несколько усложняет, но не исключает возможности гребенчатой фильтрации при разделении этих сигналов в приёмнике.

В наиболее распространённом европейском стандарте системы PAL полный цветовой сигнал ограничивается по полосе в пределах 0…5 МГц. При указанном значении поднесущей частоты высшие боковые колебания сигнала цветности для обеих квадратурных составляющих U_U и U_V оказываются несимметрично подавленными. В системе NTSC такое ограничение двух квадратурных сигналов привело бы в приёмном устройстве к перекрёстным искажениям между ними. В системе PAL принцип построчной коммутации сигнала делает эти искажения минимальными, практически не сказываясь на качестве изображения.