Материал: Изучение телевизионного сигнала. методические указания к лабораторной работе по дисциплинам «Основы телевидения», «Основы телевидения и видеотехники» и «Телевизионная техника». Зеленин И.А

У

46

читывая, что процесс формирования полного цветового видеосигнала вертикальных цветных полос электри-

ч еским способом (например, с помощью генератора цветных полос) последовательно повторяет все операции преобразования цветного изображения в электрический сигнал (за исключением преобразователей свет-сигнал), рассмотрим только особенности поэтапного преобразования сигналов SECAM и определение их параметров. Процесс получения часто применяемого в практике полного цветового видеосигнала цветных полос Е_ПЦВС 75 %-ной яркости (с 75 %-ной амплитудой и 100 %-ной насыщенностью), т.е. сигнала типа 100/0/75/0 поясняется графиками на рис. П2.14.

На рис. П2.14,б-г показана форма сигналов основных цветов Е_R, Е_G, и Е_В, соответствующие изображению восьми вертикальных цветных полос в порядке убывания яркости. Сигналы основных цветов представляют собой прямоугольные импульсы, причем частота импульсов Е_В самая высокая и равна примерно 4f_стр (f_стр = 15625 Гц – частота строчной развертки), частота импульсов Е_R примерно в 2 раза выше строчной частоты, а частота импульсов Е_G почти равна f_стр. Размах этих сигналов составляет 1 В на белой полосе, а на остальных полосах – 0,75 В. Длительность импульсов Е_В определяет ширину цветной полосы на экране телевизора.

П

47

осле матрицирования сигналов основных цветов образуются сигнал яркости Е_Y с размахом 1 В и цветоразностные сигналы Е_R–Y и Е_B–Y с амплитудой 20,53 В и 20,66 В соответственно (рис. П2.14,е). Сигналы D_R и D_В отличаются отцветоразностных Е_R–Y и Е_B–Y только тем, что их размах одинаков и составляет 21 В и полярность красного цветоразностного сигнала изменена на противоположную (рис. П2.14,ж). После прохождения через устройство низкочастотных предыскажений у этих сигналов появляются выбросы на переходах (рис. П2.14,и), которые затем должны бы быть ограничены в сигнале D_R (красной строке) на уровнях +1,25 и –1,81, а в сигнале D_В (синей строке) на уровнях +2,2 и –1,52. Однако необходимость асимметричности ограничения выб-

Р

48

ис. П2.14. Лист 1

Рис. П2.14. Лист 2. Процесс формирования полного

цветового видеосигнала цветных волос в системе SECAM

(

49

продолжение)

р осов (периодического изменения уровней ограничения сигналов) и крутизны модуляционной характеристики частотного модулятора отпадет, если поступить следующим образом.

Формально принимаем, что оба сигнала имеют одинаковые значения номинальных девиаций частот, например f_OR = =f_OB = f_O = 230 кГц. Их реальное различие, определяемое отношением f_OR/f_OB = 280/230 = , можно компенсировать соответствующим изменением соотношения между номинальными амплитудами цветоразностных сигналов D_R и D_В, например увеличением коэффициента компрессии К_R = –1,9 в 1,22 раза, т. е. выбрать новый К*_R = =1,22К_R = –2,3 при сохранении К_В = 1,5. При этом для получения разных номинальных значений частот (f_OR = 4406,25 и f_OB = 4250,00 кГц) цветовых поднесущих при использовании одного частотного модулятора в модулирующий сигнал необходимо ввести прямоугольный импульс (называемый пьедестальным) с относительным размахом D = (f_OR –

–f_OB)/f_О = 156,25/230 = 0,6793  0,68. В этом случае относительные уровни ограничения сигнала D_R

f_Rэкс  +1,25•1,22 + 0,68 = +2,20,

——— = 

f_o  –1,81•1,22 + 0,68 = –1,52

совпадут с соотвствующими уровнями ограничения сигнала D_В, где f_Rэкс – экстремальные значения девиации частоты (+350 и –506 кГц) в красном сигнале.

Н

50

а выходе частотного модулятора получается сигнал постоянной амплитуды (рис. П2.14,к). После прохождения через цепь высокочастотных предыскажений амплитуда сигнала цветности делается зависимой от частоты модуляции (рис. П2.14,л). При сложении сигнала цветности Е_Ц с полным сигналом яркости Е_Y образуется полный цветовой видеосигнал Е_ПЦВС (рис. П2.14,м), который, будучи поданный на вход канала яркости или видеовход телевизора, воссоздает на его экране изображение вертикальных цветных полос вышеуказанной последовательности.

Значения амплитуд сигналов рассчитывают относительно полного размаха сигнала яркости, принимаемого за 100 %. В абсолютных величинах этот размах выбирают равным

0,70 В. Рассчитанные значения параметров сигнала вертикальных цветных полос 75%-ной яркости приведены в [5]. При этом переходные процессы, т.е. выбросы в сигналах D_R и D_В, вызванные НЧ предыскажениями, не учитывались.

Сигнал горизонтальных цветных полос

Применение этого испытательного сигнала аналогично применению сигнала вертикальных цветных полос за некоторым исключением. Например, отсутствует возможность контроля компенсации предыскажений и задержки сигнала цветности относительно яркостного сигнала.

По своему составу сигнал горизонтальных цветных полос проще сигнала вертикальных цветных полос. Поэтому устройства его формирования отличаются более простым построением.

На практике используют три варианта испытательных

с

51

игналов горизонтальных цветных полос. Первый из них самый простой и обеспечивает контроль лишь трех основных цветов (красного, зеленого и синего) на экране телевизора. Более сложным является второй вариант, с помощью которого помимо проверки трех основных цветов можно оценить точность воспроизведения белого цвета (контроль настройки дискриминаторов) и установить максимальную яркость свечения экрана. В данном случае этот сигнал воспроизводит на экране сверху вниз полосы пяти цветов: белую, зеленую, красную, синюю и черную. Наконец, третий вариант сигнала горизонтальных цветных полос дает возможность проверить как основные, так и дополнительные цвета. Этому сигналу соответствует изображение восьми горизонтальных цветных полос в порядке убывания яркости, начиная сверху: белая, желтая, голубая, зеленая, пурпурная, красная, синяя и черная. Изображения для всех трех случаев показаны на рис. П2.11.

Сигнал горизонтальных цветных полос представляет собой передаваемые во время каждого поля (Т_П = 20 мс) пакеты поднесущих цветных полос (пакеты размещаются на ступеньках яркостного сигнала от уровня белого в начале поля до уровня черного – в его конце) и передаваемые через строку во время обратного хода по полю сигналы цветовой синхронизации (СЦС) (рис. П2.15).

Для упрощения процесса формирования сигнала горизонтальных цветных полос частоту пакетов цветовых поднесущих стабилизируют кварцевыми резонаторами. Однако при таком способе формирования цветного изображения в нем отсутствует главный принцип системы СЕКАМ, который за-

ключается в преобразовании информации о цвете в электрические сигналы путем частотной модуляции поднесущих цветоразностными сигналами. Этот недостаток не позволяет, на-

п ример, проверить работу

устройств обратной кор-

рекции сигналов в теле-

визоре. Вот почему для

настройки декодирующе-

го устройства телевизора

целесообразнее всего ис-

пользовать сигнал верти-

кальных цветных полос.

Рис. П2.15. Сигнал

горизонтальных цветных

52 Полос

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Расчет параметров сигнала цветных полос

В качестве примера рассмотрим методику определения параметров сигнала 75 %-ной яркости, т. е. типа 100/0/75/0 для полосы желтого цвета. Находим амплитуду сигнала яркости по формуле

Рассчитываем размахи цветоразностных сигналов на основании выражений

Значения сигналов D_R и D_В найдем по формулам

Определим девиацию частоты f в килогерцах для установившихся значений сигналов и по выражениям

53

Значения частот цветовых поднесущих при модуляции сигналами и определим по следующим формулам:

Подсчитаем размах цветовых поднесущих. На любой частоте размах (двойная амплитуда) сигнала цветности в относительных единицах определяют по формуле

,

где = 0,23 – амплитуда сигнала в относительных единицах на частоте f_o = 4,286 МГц минимума коэффициента передачи цепи высокочастотных предыскажений, для которой |К_ВЧ(f)| = 1. Абсолютное же значение сигнала 2Е_Ц при полном размахе сигнала яркости = 700 мВ определяем по формуле

Коэффициент передачи (в разах) устройства предыскажений сигнала цветности выражается зависимостью

Находим значение F для сигналов и .

54

Тогда

Следовательно, амплитуды сигналов цветности для красных и синих строк в относительных единицах равны:

.

Абсолютные же значения составят:

мВ;

мВ.

А

56

налогично могут быть рассчитаны параметры сигналов других полос, сигналов цветовой синхронизации, а также амплитуда защитной цветовой вспышки (ЗЦВ).

55

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПОЛНЫЙ ЦВЕТОВОЙ ВИДЕОСИГНАЛ

СИСТЕМЫ SECAM В ОКРЕСТНОСТИ СТРОНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

57