Кодирующем устройстве

Если вместо ТВ камеры на вход кодирующего устройства ( 3,13, а) подать сигналы от ГЦП, на выходе получим полный цветовой ТВ сигнал ( 3.15). На 3.15 изображены сигналы основных цветов типа 100/0/75/0, т. е. когда максимальный уровень сигнала на цветных полосах составляет 75 % черно-белого перепада.

Данное устройство предназначено для разделения полного сигнала ?/цТВ на сигналы U'Y и Ucll и преобразования их в сигналы основных цветов, необходимые для модуляции трех лучей цветного кинескопп ( 3.16). Сигнал t/щв образуется в цветном телевизоре на выходе видеодетектора. От антенны до видеодетектора радиосигнал изображения проходит те же преобразования, что и в телевизоре черно-белого изображения (см. 1.7). В идеальном случае (в канале без искажений и помех) сигнал t/I1T1! точно соответствует сигналу на выходе кодирующего устройства.

Существуют разные способы разделения СЯ и СЦ, передаваемых в общей полосе частот, которые зависят от конкретной системы ЦТВ. На 3.16 разделение (частичное) осуществляется с помощью полосового (ПФ) и режекторного (РФ) фильтров. Этот способ в общем случае подходит для декодирующего устройства любой системы ЦТВ.

PUC. 3.20. Структурная схема кодирующего устройства систем НТСЦ (при передаче

3.28. Структурная схема кодирующего устройства системы СЕКАМ.

Uси.к и ^сцв- Далее сигнал цветности проходит через коммутатор фазы поднесущей (КФП), полосовой фильтр (ПФ2), блок предыскажения с коэффициентом передачи km(f) и устройство подавления поднесущей (УПП). Канал яркости содержит типовые блоки кодирующего устройства системы ЦТВ (см. п. 3.2.2) и блок коррекции искажений яркость — цветность (Я — Ц). В сумматоре СЗ формируется полный цветовой ТВ сигнал UIUB.

3.29. Упрощенная структурная схема декодирующего устройства.

В основу построения кодирующего устройства (см. 3.28) положены как известные для всех совместимых систем ЦТВ требования и принципы, изложенные в § 3.1, так и новые, которые будут рассмотрены.

При передаче границ участков с отличающейся яркостью разностный сигнал скачком увеличивается (уменьшается), однако вследствие падения разрешающей способности зрения на переходах точность представления разностного сигнала может быть невысокой. С учетом этого целесообразно характеристику квантователя для сигнала е(//) строить существенно нелинейной ( 7.14, а). Тогда при поступлении на вход кодирующего устройства сигнала U(t) ( 7.14, в) непрерывный e,(t) = U((/) —C/(/,-_i) и квантованный екв(/,) разностный сигналы будут иметь вид, показанный на 7.14,6. Выбор интервалов квантования QI, и соответствующих им порогов Zk(k = \, ..., /V; N — число уровней квантования) неравномерной шкалы квантования производится, как правило, из условия обеспечения минимума субъективно воспринимаемых наблюдателями искажений изображения. Как показали эксперименты, в системе

чен двумя короткими импульсами — импульсом «начала» ын и импульсом «конца» ык. Эти импульсы и подаются на кодирующее устройство. Функциональная схема кодирующего устройства показана на 9.21. Импульс ин подается на вход S, а импульс ик на вход R триггера Ti. Выходной сигнал триггера Ti, обозначенный как нт1, имеет форму прямоугольного импульса с амплитудой, близкой к уровню логической «1», и длительностью, равной длительности кодируемого

А. Я. Хинчин доказал, что, применяя оптимальное кодирование, можно достигнуть максимальной энтропии на выходе кодирующего устройства и полностью устранить избыточность. Формулировка его теоремы следующая: если энтропия поступающего сообщения равна Н, то нижняя грань коэффициента сжатия по всем возможным кодам

Сигнал цветности. Свойство самокомпенсации. В кодирующем устройстве сигнал яркости нельзя непосредственно сложить с цве-торазностным. Во-первых, в приемнике невозможно будет разделить их между собой (спектры ТВ сигналов, как известно, дискретны, и основная энергия сосредоточена в области нижних частот). Во-вторых, передавать сигналы U'R_Y и U'a_Y, являющиеся помехой для черно-белых телевизоров, в области нижних частот сигнала U'Y нецелесообразно, так как это существенно ухудшит совместимость: заметность низкочастотных помех значительно выше, чем высокочастотных [25]. В связи с этим сигналы VR_Y и U'B_Y передаются в области ВЧ составляющих спектра сигнала яркости. Для ЭТОГО используется модуляция цветовой поднесущей частоты, которую для упрощения будем называть поднесущей частотой fn.

Полный цветовой телевизионный сигнал. Такой сигнал образуется в кодирующем устройстве в результате суммирования сигнала цветности t/сц с сигналом яркости U[ (см. 3.13, а), в который предварительно введены синхронизирующие импульсы (СИ). Так как полоса каналов яркости и цветности различна, а время задержки t.t сигнала Обратно пропорционально полосе частот канала, цветовой переход (например, по уровню 0,5) будет отставать от яркостного. Уравнивание времени задержки производится с помощью линии задержки (ЛЗ) с Л, ^ 0,7 икс.

В настоящее время наибольшее распространение получили камеры WRB, в которых полную полосу частот (6 МГц) имеет лишь один зеленый сигнал, а два других—UK и UB — ограничиваются по спектру примерно до 1,5—2 МГц (на 3.13, б обозначены i/янч и (/внч). К ним после цветокоррекции и гамма-коррекции добавляется высокочастотная часть из зеленого сигнала, подвергнутая апертурнои коррекции (АК). Из полученных таким образом сигналов основных цветов в кодирующем устройстве по схеме 3.13, а (в котором исключаются два ФНЧ) формируется полный сигнал ЦТВ.

Назначение линии задержки (ЛЗ) в канале СЯ то же, что И в кодирующем устройстве. Канал СЯ в цветном телевизоре содержит несколько каскадов, необходимых для согласования ЛЗ, усиления и матрицирования сигналов. Поэтому он строится на усилителях переменного тока, а в выходных усилителях осуществляется восста-

Выделенный СЦ подается на демодулятор, построение которого определяется способом модуляции поднесущей в кодирующем устройстве, т. е. системой ЦТВ. На выходе демодулятора образуются сигналы —U'K_Y и —U'g^y, которые усиливаются и подаются на

и И'Вшн. Полученные таким образом сигналы усиливаются широкополосными усилителями до необходимого уровня и в негативной полярности подаются на катоды цветного кинескопа. Поэтому три луча кинескопа модулируются сигналами основных цветов t/^'ц, ^о"нрч и ^внч> которые полностью передают всю информацию (яркость и цветность) о цветном изображении, но в узкой полосе частот (крупные детали), т. е. так, как это и было заложено в кодирующем устройстве, с учетом свойств зрения. Мелкие же детали,

поднесущеи. При этом фаза принимаемой поднесущеи (0 и 90°) должна совпадать с фазой местной поднесущеи, подаваемой на два БМ в кодирующем устройстве.

В кодирующем устройстве можно выделить канал обработки СЯ и канал формирования СЦ, которые назовем соответственно каналами яркости и цветности. Камерный канал, на выходе которого образуются гамма-корректированные сигналы основных цветов

Полный сигнал L/UTU в системе СЕКАМ, как и в других совместимых системах, представляет собой сумму сигналов яркости ( 330, б), цветности и цветовой синхронизации. СЦС предназначен для обеспечения синфазной работы электронных коммутаторов в кодирующем и декодирующем устройствах. Формируется он в кодирующем устройстве (см. 3.28) в виде пилообразных импульсов отрицательной полярности, следующих в течение 9 строк. Эти импульсы добавляются в усилителях-сумматорах к сигналам U'R_Yn U'K_Y в интервалах КТИ, а именно: с 7-й по 15-ю строку в первом поле и с 320-й по 328-ю — во втором поле.

сигналы на выходах усилителей должны получаться такими же, как в кодирующем устройстве (см. 3.28 и 3.30, в). Поэтому на входах усилителей, т. е. на выходах ЧД, они получаются со знаком «минус». Поскольку поднесущая ((>R промодулирована инвертированным сигналом (— U'R___Y), а поднесущая fnR — неинвертированным

Во всех способах выделения СЦС используется различие радиоимпульсов по частоте (см. 3.36) в «красной» и «синей» строках. Тогда его можно выделять как до коммутатора с помощью фильтров, так и после ЧД (или усилителей цветоразностных сигналов), учитывая различие по полярности. Первый вариант используется для принудительной синхронизации коммутатора, второй — только тогда, когда полярность (зависящая от фазы переключения коммутатора) не соответствует требуемой. Возможен вариант, в котором коммутатор во время обратного хода по кадру останавливают (в любом положении), при этом полярность импульсов СЦС на выходе ЧД (или усилителей) будет зависеть только от фазы переключения коммутатора в кодирующем устройстве.