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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Normas internacionais de televisão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / TV Descrição dos padrões internacionais de televisão. Suas diferenças, vantagens e desvantagens. A televisão mundial possui vários padrões para codificação de cores e organização de sinalização e sincronização de áudio. Eles são uma combinação de três sistemas de codificação de cores (NTSC, PAL, SECAM) e dez padrões de sinalização e varredura: B, G, D, K, H, I, KI, N, M, L.
Nota: padrões B e G; D e K diferem nos valores de frequência dos canais de TV (MV e UHF, respectivamente). A polaridade da modulação do sinal de vídeo é "-" negativa, "+" positiva. Como a varredura entrelaçada é usada ao "desenhar" a imagem, a taxa de quadros real é metade da taxa de quadros - a frequência de mudança de meio quadro (campos). Para ser preciso, a frequência de campo é de 58.94 Hz.Existem atualmente três sistemas de televisão em cores compatíveis em operação - SEKAM, NTSC e PAL. Independentemente do tipo de sistema, os sensores de sinal (câmeras de televisão) formam sinais de três cores primárias: Er - vermelho, Eg - verde e Ed - azul. Os mesmos sinais controlam as correntes de feixe nos projetores eletrônicos do cinescópio na TV. Ao alterar a proporção dos sinais nos cátodos do cinescópio, qualquer tom de cor pode ser obtido dentro do triângulo de cores determinado pelas coordenadas de cores dos fósforos usados. As diferenças entre os sistemas de televisão em cores (CT) estão nos métodos de obtenção do chamado sinal de vídeo colorido (PCTS) a partir dos sinais de cores primárias, que modulam a frequência portadora no transmissor de televisão. Essa transformação é necessária para colocar informações sobre uma imagem colorida na faixa de frequência de um sinal preto e branco. No centro dessa compactação do espectro do sinal está uma característica do sistema visual humano, que consiste no fato de que pequenos detalhes da imagem são percebidos como incolores. Os sinais de cores primárias são convertidos em um sinal de luminância de banda larga Ey, correspondente a um sinal de vídeo de televisão em preto e branco, e três sinais de banda estreita que transportam informações de cores. Estes são os chamados sinais de diferença de cor. Eles são obtidos subtraindo o sinal de luminância do sinal de cor de base correspondente. O sinal de luminância é obtido pela adição de uma certa proporção dos três sinais de cores primárias: Ey=rEr+gEg+bEb (1) Em todos os sistemas de televisão a cores, apenas são transmitidos os sinais de luminância Eu e dois sinais de diferença de cor, Er-y e Eb-y. O sinal Eg-y é restaurado no receptor a partir da expressão (1). (Deve-se notar que antes da mixagem, os sinais de cores primárias passam por circuitos de correção gama que compensam as distorções causadas pela dependência não linear do brilho da tela na amplitude do sinal modulante). Sistema NTSC O sistema NTSC é o primeiro sistema DH que encontrou aplicação prática. Desenvolvido nos EUA e aceito para transmissão em 1953. Ao criar o sistema NTSC, foram desenvolvidos os princípios básicos da transmissão de imagens coloridas, que foram usados em um grau ou outro em todos os sistemas subsequentes. No sistema HTSC, o PTTS contém em cada linha um componente de luminância e um sinal de crominância transmitido por uma subportadora situada na largura de banda do sinal de luminância. A subportadora é modulada em cada linha com dois sinais de cromaticidade Er-y e Eb-y. Para evitar que os sinais de cor criem interferência mútua, a modulação balanceada em quadratura é aplicada ao sistema HTSC. Existem dois principais valores de subportadora de crominância HTSC: 3.579545 e 4.43361875 MHz. O segundo valor é menor e é usado principalmente na gravação de vídeo para usar o canal de reprodução de gravação comum com o sistema PAL. O sistema NTSC tem várias vantagens: - alta clareza de cor com um canal de transmissão de banda relativamente estreita; A estrutura dos espectros de sinal torna possível separar efetivamente as informações usando filtros digitais em pente. O decodificador HTSC é relativamente simples e não contém linhas de atraso. Ao mesmo tempo, o sistema NTSC também apresenta algumas desvantagens, sendo a principal a sua alta sensibilidade a distorções de sinal no canal de transmissão. A distorção do sinal na forma de modulação de amplitude (AM) é chamada de distorção diferencial. Como resultado de tais distorções, a saturação de cor das áreas claras e escuras é diferente. Essas distorções não podem ser eliminadas usando o circuito de controle automático de ganho (AGC) do sinal de crominância, pois as diferenças na amplitude da subportadora de cor aparecem dentro da mesma linha. Distorções na forma de modulação de fase de uma subportadora de cor por um sinal de luminância são chamadas de distorções de fase diferencial. Eles causam alterações no tom da cor dependendo do brilho de uma determinada área da imagem. Por exemplo, rostos humanos são pintados de avermelhado nas sombras e esverdeados nos realces. Para reduzir a visibilidade da distorção d-f, as TVs HTSC possuem um controle de tom de cor operacional que permite fazer uma coloração mais natural de peças com o mesmo brilho. No entanto, a distorção do tom de cor em áreas mais claras ou mais escuras aumenta. Altas exigências aos parâmetros do canal de transmissão levam à complexidade e custo dos equipamentos HTSC ou, caso esses requisitos não sejam atendidos, à diminuição da qualidade da imagem. O principal objetivo no desenvolvimento dos sistemas PAL e SECAM foi eliminar as deficiências do sistema NTSC. sistema PAL O sistema PAL foi desenvolvido pela Telefunken em 1963. O objetivo de sua criação foi eliminar a principal desvantagem do NTSC - sensibilidade ao diferencial - distorções de fase. Mais tarde, descobriu-se que o sistema PAL tem uma série de vantagens que inicialmente não pareciam óbvias. No sistema PAL, como no HTSC, é usada a modulação em quadratura da subportadora de cor por sinais de crominância. Mas se no sistema NTSC o ângulo entre o vetor total e o eixo do vetor BY, que determina o tom da cor quando o campo de cor é transmitido, é constante, então no sistema PAL seu sinal muda a cada linha. Daí o nome do sistema - Linha de Alternação de Fase. A redução da sensibilidade a distorções de fase diferencial é alcançada pela média dos sinais de cor em duas linhas adjacentes, o que leva a uma diminuição na clareza de cor vertical por um fator de dois em comparação com o HTSC. Esse recurso é uma desvantagem do sistema PAL. Vantagens: baixa sensibilidade para diff - distorções de fase e assimetria da banda passante do canal de cor. (Esta última propriedade é especialmente valiosa para países que adotam o padrão G com um espaçamento de portadora de vídeo/áudio de 5.5 MHz, que sempre resulta no corte da banda lateral de crominância superior.) O sistema PAL também tem um ganho sinal-ruído de 3dB sobre HTSC. PAL60 - Sistema de reprodução de vídeo NTSC. Nesse caso, o sinal HTSC é facilmente transcodificado para PAL, mas o número de campos permanece o mesmo (ou seja, 60). O aparelho de TV deve suportar este valor de taxa de quadros. Sistema SECAM O sistema SEKAM em sua forma original foi proposto em 1954. inventor francês Henri de France. A principal característica do sistema é a transmissão sequencial, através de uma linha, de sinais de diferença de cor com posterior restauração do sinal faltante no receptor utilizando uma linha de atraso para o tempo do intervalo de linha. O nome do sistema é formado pelas letras iniciais das palavras francesas SEquentiel Couleur A Memoire (cores alternativas e memória). Em 1967, a transmissão neste sistema começou na URSS e na França. A informação de cor no sistema SECAM é transmitida usando modulação de frequência da subportadora de cor. As frequências restantes das subportadoras nas linhas R e B são diferentes e são Fob=4250kHz e For=4406.25kHz. Uma vez que no sistema SECAM os sinais de crominância são transmitidos sequencialmente através da linha, e no receptor são restaurados usando a linha de atraso, ou seja, Se as informações da linha anterior forem repetidas, a nitidez da cor vertical será reduzida pela metade, como no sistema PAL. O uso de FM proporciona baixa sensibilidade à ação de distorções do tipo "ganho diferencial". A sensibilidade do SECAM a distorções de fase diferencial também é baixa. Em campos de cores, onde o brilho é constante, essas distorções não aparecem de forma alguma. Nas transições de cores, ocorre um aumento espúrio na frequência da subportadora, o que causa seu atraso. No entanto, quando a duração da transição é inferior a 2 µs, os circuitos de correção no receptor reduzem o efeito dessas distorções. Normalmente, após áreas claras da imagem, a franja é azul e, após áreas escuras, é amarela. A tolerância para distorções do tipo "fase diferencial" é de cerca de 30 graus, ou seja, 6 vezes maior do que no HTSC. Sistema D2-MAC No final da década de 70, foram desenvolvidos sistemas de televisão em cores aprimorados que usavam divisão de tempo com compressão dos componentes de luminância e crominância. Esses sistemas são a base para os sistemas de televisão de alta definição (HDTV) e receberam o nome MAK (MAS) - "Componentes Analógicos Multiplexados". Em 1985, a França e a Alemanha concordaram em usar uma das modificações dos sistemas MAC, a saber, D2-MAC / Paket, para transmissão via satélite. Principais características: o intervalo de linha inicial de 10 μs é reservado para a transmissão de informações digitais: relógio de linha, som e teletexto. No pacote digital, a codificação cudgel é usada usando um sinal de três níveis, o que reduz a largura de banda necessária do canal de comunicação por um fator de dois. Este princípio de codificação é refletido no nome - D2. Dois canais de áudio estéreo podem ser transmitidos simultaneamente. O resto da linha é ocupado por sinais de vídeo analógicos. Primeiro, uma cadeia de compressão de um dos sinais de diferença de cor (17 µs) é transmitida, depois uma cadeia de luminância (34.5 µs). O princípio da codificação de cores é aproximadamente o mesmo do SEKAM. Para transmitir um sinal D2-MAC complexo, é necessário um canal com largura de banda de 8.4 MHz. O sistema D2-MAC oferece qualidade de imagem colorida substancialmente melhor do que todos os outros sistemas. Não há interferência de subportadoras de cores na imagem, não há interferência entre os sinais de luminância e crominância, e a clareza da imagem é visivelmente melhorada. Publicação: library.espec.ws
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