Цветное телевидение?.. Это почти просто!

Рис. 65. Чередующееся расположение точек, вызываемых на экране телевизора поднесущей системы SECAM.

Сигналы цветности подвергаются предыскажению и амплитуда поднесущей определяется фильтром, форма частотной характеристики которого напоминает перевернутый колокол (фильтр «антиклеш»); функции этого фильтра мы рассмотрим несколько позднее.

Отметим также, что сигналы (R — Y) и (В — Y) передаются с противоположной полярностью, т. е. вызываемое сигналом (R — Y) отклонение направлено в противоположную сторону по сравнению с отклонением частоты, вызываемым сигналом (В — Y) с тем же знаком. Подтвержденные экспериментами теоретические исследования показывают, что таким образом снижается видимость поднесущей в совместимом (черно-белом) изображении и при этом повышается помехозащищенность сигнала цветности.

Мы видим, что в системе SEGAM декодирующее устройство, как и в системе PAL, должно «знать», какая информация в данный момент передается; R — Y или В — Y. Поэтому для опознавания цветов передается дополнительная информация, состоящая из поднесущей, модулированной сигналами:

R — Y < 0;

В — Y < 0,

Эта информация, представляющая собой чередующиеся пачки сигналов, передается на девяти строках, размещенных в интервале кадрового гасящего импульса. В это время передаются следующие сигналы цветности:

C_R > 0;

C_B < 0,

потому что, как уже отмечалось, эти сигналы передаются с противоположной полярностью.

2. ДЕКОДИРОВАНИЕ

В блоке цветности декодирующего устройства (рис. 66) прежде всего мы видим фильтр с колоколообразной характеристикой (клеш-фильтр), который по амплитуде и по фазе компенсирует воздействие стоящего в кодирующем устройстве антиклеш-фильтра; иначе говоря, действие обоих фильтров взаимно аннулируется. Но тогда возникает вопрос, зачем же их поставили? Если между двумя фильтрами, например, на пути прохождения телевизионного сигнала по эфиру ввести какой-либо посторонний сигнал (различного рода помехи), то полосой пропускания приемника для этого сигнала будет узкая полоса клеш-фильтра, тогда как для предыскаженного антиклеш-фильтром сигнала она имеет максимальную ширину. Таким образом, повышают защищенность цветоразностных сигналов от посторонних помех. Воздействие клеш-фильтра завершает коррекцию предыскажающих.

Рис. 66. Упрощенная блок-схема декодирующего устройства системы SECAM.

Затем поднесущая направляется на линию задержки, время прохождения сигнала по которой равно времени развертки одной строки, т. е. 64 мксек для телевизионного стандарта с разложением на 625 строк. Известно, что название SECAM означает «Последовательная передача цветов с запоминающим устройством» (SEquences de Couleurs Avec Mémoire), и мы уже видели, что сигналы цветности передаются последовательно, а не одновременно; линия задержки служит запоминающим устройством. Следовательно, если выходящая из линии задержки поднесущая модулирована сигналом С_r, то прямо на вход поступает поднесущая, модулированная сигналом С_b, и наоборот. Электронный инвертор (коммутатор), управляемый импульсами обратного хода электронного луча по строкам, поочередно подключает вход и выход линии задержки к демодуляторам (R — Y) и (В — Y), состоящим из ограничителей, дискриминаторов и ячеек фильтра коррекции предыскажений.

Само собой разумеется, что декодирующее устройство должно «знать», какая информация о цветности передается в данный момент (в противном случае возникает риск систематически путать сигналы С_r и С_b); оно должно также «знать», принимает телевизор черно-белую или цветную программу; в самом деле, при отсутствии поднесущей ограничители, рассчитанные на выдачу постоянной и не зависящей от входного сигнала мощности, подадут на дискриминаторы шум.

Именно в этот момент на сцену выступают сигналы опознавания цветов, о которых мы уже упоминали. Эти сигналы демодулируются и используются для формирования сигнала цветовой синхронизации S = (С_r — С_b), который интегрируется во времени. Сигнал цветовой синхронизации имеет положительный знак, если инвертор работает правильно, равен нулю при отсутствии сигналов цветности и имеет отрицательный знак, если инвертор путает порядок следования сигналов С_r и С_b. Полярность сигнала S позволяет синхронизировать инвертор, а в отсутствие сигнала запереть блок цветности декодирующего устройства.

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ SECAM

а) Дифференциальное усиление

Амплитуда поднесущей не несет информации о цвете, она ограничивается в декодирующем устройстве, и искажения вследствие дифференциального усиления в известных пределах не оказывают никакого влияния на правильность воспроизведения цветов.

б) Дифференциальная фаза

Информация о цветности передается с помощью частотной модуляции. Сдвиг фазы во всей передающей цепи под воздействием дифференциальной фазы за время Δt увеличивается с φ до φ + Δφ. Следовательно, появляется вредное отклонение частоты:

Это отклонение не полностью демодулируется декодирующим устройством, но подвергается двойному воздействию клеш-фильтра и фильтра коррекции предыскажений. В системе SECAM искажение, вызываемое дифференциальной фазой, влияет лишь на переходы, а не на широкие одноцветные участки изображения. Обычно считают, что отклонение ±15° допустимо (т. е. допуск в 3 раза больше, чем в системе NTSC, а кроме того, это явление менее заметно, так как в системе SECAM оно воздействует

в) Магнитная запись

Благодаря использованию частотной, модуляции SECAM представляет собой систему, удобную для магнитной записи.

В самом деле, колебание средней скорости записи ΔV вызывает паразитный уход частоты ΔF:

В этом случае накопления ошибки не происходит и паразитный уход частоты демодулируется не полностью. Обычной стабильности скорости порядка 0,3 % вполне достаточно. Точно так же и переключение сигнала с одной головки на другую не сопровождается значительными искажениями, потому что передаваемые с частотной модуляцией сигналы цветности не чувствительны как к неравномерности фазы, так и к неравномерности амплитуды. Амплитуда поднесущей имеет меньший размах, чем в NTSC, что приводит к меньшему уровню муара.

Для записи телевизионных сигналов по системе SECAM пользуются обычными «черно-белыми» студийными видеомагнитофонами без каких бы то ни было переделок и без дополнительных устройств [1] . Можно использовать даже полупрофессиональные переносные магнитофоны не с такими высокими характеристиками; эта аппаратура дает хорошие цветные изображения [2] .

г) Недостатки полосы пропускания

1

Утверждение ошибочное. В черно-белых профессиональных видеомагнитофонах необходимо полностью переделывать систему обработки видеосигнала, улучшать характеристики видеоголовок, каналов записи-воспроизведения и заменять систему компенсации выпадений. (Прим. ред.)

2

В настоящее время цветные изображения записываются даже бытовыми видеомагнитофонами, однако, последние снабжаются специальными блоками цветности, которые преобразуют стандартный сигнал SECAM в узкополосные сигналы, удобные для записи. (Прим. ред.)

В системе SECAM ни при каких обстоятельствах не может возникать перекрестных помех между сигналами цветности. Недостаточная полоса пропускания, разумеется, вызывает снижение четкости изображения, но и в этом случае нет необходимости в более строгом ограничении, чем то, которому в обязательном порядке должен подвергаться сигнал под воздействием клеш-фильтра. При обычных неполадках («уставший» передатчик, плохо настроенный телевизор) изъян изображения будет едва заметен.

д) Повторные сигналы