простые и интересные  РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТ
Например: TDA2050


» РАДИОБЛОГИ
Цветомузыка на микросхеме индикаторе уровня
Генератор импульсов на микросхеме К174ХА11
Реставрация лабораторного БП
Зарубежные схемы FM трансмиттеров
Почему светодиоды надо питать током?
Последнее интервью Никола Теслы
Керамические конденсаторы К10-83
Использование старых спутниковых тюнеров
Шуруповёрт: вторая жизнь
Генератор импульсов с независимой регулировкой длительности и скважности


Телевизионные стандарты

Описание телевизионных международных стандартов. Различия, недостатки и их особенности. Современное всемирное телевещание использует ряд стандартов кодирования цвета, синхронизации и организации передачи звука. На самом деле, это не что иное, как комбинация из всех трёх систем по кодированию цвета (PAL, NTSC, SECAM), а также ровно десяти стандартов передачи сигнала и развёртки: H,I,KI,N,M,L,B,G,D. Стандарты G, D, B и K различаются частотами телеканалов (МВ и ДМВ соответственно). При этом полярность видеосигнала могла быть как « + » позитивная, и « - » негативная. Так как во время «рисования» используют чересстрочную развёртку, настоящая частота кадров гораздо ниже самой кадровой частоты – частоты смены полукадров (полей). Если быть более точным, частота полей равна чисто 58.94 Гц.


В наше время активно эксплуатируют три системы цветного телевидения – NTSC, SECAM и PAL. Независимо от того, к какому типу принадлежат датчики системы сигналов, телекамеры формируют все сигналы из трёх главных цветов – красного (Er), зелёного (Eq) и синего (Ed). Такие сигналы полностью управляют точками лучей в прожекторах кинескопа. Если начать изменять соотношение сигналов на катодах, можно получить абсолютно любой цвет в пределах цветового треугольника.

Различия между разными системами ЦТ (цветного телевидения) состоят в разных методах получения сигналов основных цветов. Тут мы можем увидеть в действии полный цветовой сигнал (так же сокращённо называемый ПЦТС), который моделирует несущую частоту в телепередатчике.

Такое преобразование нужно для того, чтобы могла разместиться информация о цветном изображении в полосе чёрно-белого сигнала. В основе вот такого уплотнения лежат так называемые цветоразностные сигналы. Получаются они благодаря вычитанию из соответствующих сигналов основного цвета сигнал яркости. Этот сигнал получают путём сложения трёх основных цветов.

Система NTSC – это первая система цветного телевидения, которая нашла практическое применения. Разработали её в США и приняли для вещания в 1953 году. Самое главное, что при создании NTSC разработали основные принципы передачи цветного изображения, что в последствии получилось использовать при создании других систем. 

В этой системе полный цветовой сигнал содержит в каждый строке сигнал цветности и составляющей яркости, что передаётся с помощью поднесущей, которая лежит в полосе частот сигнала яркости. Эта поднесущая моделируется в каждой стоке рово двумя сигналами цветности Eb-y и Еr-y. Для того, чтобы сигналы не создавали помех, в систему NTSC применяется специальная квадратурная балансная модуляция. У поднесущей цветности системы существует два основных значения. Это NTSC 4.43361875 и 3.579545 МГц.То значение, что отображается вторым, является неосновным и обычно используется в видеозаписи.

При этом NTSC имеет ряд неоспоримых достоинств. Это структура спектров сигналов, которая позволяет эффективно разделять информацию и высокую цветовую чёткость. Также декодер NTSC достаточно просто в использовании и не содержит линии задержки.

Вместе с тем у NTSC есть и недостатки. Главный из которых – высокая чувствительность к искажению сигнала. Искажения сигнала в виде АМ (амплитудной модуляции) называется дифференциальное искажение. В результате подобных искажений мы получаем разную насыщенность ярких и тёмных участков. Такие искажения никак не устраняются с помощью регулировки усиления, сигнала цветности, а связано это с различием в амплитуде цветовой поднесущей в пределах одной строки.

Дифференциально – фазовое искажение – это искажения в виде фазовой модуляции цветовой поднесущей. Они вызывают серьёзные изменения в зависимости от яркости определённого участка изображения. Допустим, когда человеческие лица окрашиваются в зеленоватый цвет на освещённых участках, а в красный – на, соответственно, тёмных.

Чтобы хоть как-то уменьшить эти искажения, в телевизорах NTSC встроен оперативный регулятор цветного тона, он и позволяет делать окраску куда более естественной. При этом искажения тона на более ярких или тёмных участках возрастают.

Поэтому приходится выбирать. Либо мы получаем высокое качество картинки, но при этом резко более дорогую аппаратуру NTSC, либо более дешёвое устройство, но при этом с низким качеством изображения. Когда производители взялись за разработку PAL, SECAM, основная задача была устранить те недостатки, что присущи у NTSC.

Что касательно системы PAL, то разработана она была фирмой "Telefunken" в 1963 году. Как уже было сказано немного выше, главная цель системы – это устранение недостатков, что были в NTSC. А точнее, убрать основной недостаток – это чувствительно к дифференциально - фазовым искажениям. Просто чуть позже выяснилось, что PAL имеет также ещё ряд преимуществ, что не очевидны на первый взгляд.

Как и у NTSC, в PAL также применяется квадратная модуляция цветовой поднесущей. Но при этом, если у NTSC угол между суммарными векторами и осью вектора B-Y, определяющий цветовой тон был постоянен, то в PAL его знак менялся каждую строку. Отсюда и произошло название системы – PAL (Phase Alternation Line).

Уменьшение чувствительности к искажениям стало возможно за счёт усреднения сигнала в двух соседних строках. Это приводило к уменьшению вертикальной цветовой чёткости в целых два раза. Эта особенность, пожалуй, является главным недостатком системы PAL.

К достоинствам относилась всё та же малая чувствительность к диффузно – фазовым искажениям и асимметрия полос пропускания. Также система PAL обладала выигрышной позицией относительно отношения сигнал/шум на целых 3dB по сравнению с NTSC.

PAL60 – это система воспроизведения видеозаписей NTSC. Сигнал NTSC достаточно несложным путём транскодировался в PAL, но при этом число полей оставалось, конечно же, прежним (60). К слову, телевизор обязательно должен поддерживать такое количество кадровой частоты.

Систему SECAM в её первоначальном виде предложили в 1954 году. Это сделал французский изобретатель Анри де Франс. Обладала SECAM одной очень важной и интересной особенностью. Она поочередной, через строку, передавала сигналы разного цвета, после чего восстанавливала в приёмнике недостающий сигнал, при помощи линии задержи на время строчного интервала.

Название системы (SECAM) образовалось из начальных букв слов SEquentiel Couleur A Memoire (французский язык, переводиться как поочерёдные цвета и память). Уже в 1967 году по этой системе начали вещать во Франции и СССР. Так как в системе SECAM сигналы цветности подавались поочередно через каждую строку, а в приёмнике восстанавливались с помощью линии задержки, т.е. повторялась информация из предшествующей строки, то цветовая чёткость снижалась вдвое. Так же, как и у PAL.

Благодарю тому, что в SECAM применялся ЧМ, это позволило обеспечить малую чувствительность к искажениям вроде дифференциального усиления. Также SECAM обладал невысокой чувствительностью к диффузно – фазовым искажениям. Там, где яркость постоянна, эти искажения никак не проявляются. А на цветовых передах возникает приращение частоты поднесущей, что, конечно же, вызывает их затягивание. Обычно, после ярких участков изображения, окантовка имела синий цвет, а после тёмных – жёлтый.

И только в конце 70-х годов появились усовершенствованные системы ЦТ, которые использовали временное разделение с уплотнение цветности и составляющих яркости. Эти системы, к слову, стали основой для телевидения высокой чёткости, и получили название МАК (МАС), что, исходя из аббревиатуры, можно расшифровать как «Мультиплексированные аналоговые компоненты».

В 1985 году был договор между ФРГ и Францией, где было решено использовать для спутникового вещания модификации систем МАК, а именно D2-MAC / Paket. Основные особенность такой системы вещания, это интервал строки в 10мкс, синхросигнал строк, а также телетекст и звуковое сопровождение. В таком цифровом пакете применялось дубинарное копирование на основе трехуровневого сигнала, что в два раза уменьшало требуемую полосу пропускания канала на связи. Такой принцип кодирования можно увидеть в названии - D2. Что означало возможность одновременной передачи двух звуковых сигналов.

При этом аналоговые видеосигналы занимали основную часть строки. Сначала должна передаваться строка уплотнения одного из сигналов, а только потом яркостная строка. По сути, принцип кодирования цвета оставался такой же, что и в SECAM. Для того, чтобы передавать полноценный комплексный сигнал, D2-MAC был необходим канал с полосой 8.4 МГц. При этом стоит обязательно отметить, что система D2-MAC позволяла добиться самого лучшего качества изображения, по сравнению с другими системами.


Анализ эффективности различных алгоритмов семейства MPEG для цифрового сжатия видеосигнала позволил найти определенные закономерности в их эволюции. Отмечено, что система следующего за MPEG-2 поколения включила в себя не только усовершенствованные средства цифровой видеокомпрессии, но и потенциально новый способ доставки программ мультимедиа с кодированием объектов и семантическим кодированием. Далее была разработана система MPEG-4 Part 10 (H.264). Появилась также разработанная компанией Microsoft система Windows Media Player 9, предназначенная для применения как в вещании, так и в Internet.


Анализ показал, что эффективность кодеков (уменьшение скорости передачи видеоданных, необходимой для обеспечения заданного качества восстановленного изображения) для стандартного телевидения ежегодно повышается в среднем на 5-10 %. Каждые 7 лет наблюдается скачкообразное изменение, связанное с появлением более эффективных алгоритмов сжатия. Циклический характер совершенствования технологии цифрового сжатия дает возможность прогнозировать разработку новых алгоритмов цифровой видеокомпрессии. После алгоритмов семейства MPEG на основе дискретного косинусного преобразования, включая Н.264, появились усовершенствованные методы сжатия.
Maestro - 31.08.2013 - Прочитали: 1081

        
Ваши комментарии к материалу
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
» ПОИСК СХЕМ



» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

» МИКРОНАУШНИКИ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2016, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта