Цветное телевидение?.. Это почти просто! - Айсберг Евгений Давыдович - Страница 27

Рис. 62. Принципиальная блок-схема декодирующего устройства упрощенной системы PAL.

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ PAL

а) Дифференциальное усиление

В связи с тем, что амплитудная модуляция поднесущей производится так же, как в системе NTSC, характеристики системы PAL с точки зрения амплитудных искажений точно такие же, как и у системы NTSC.

б) Дифференциальная фаза

1. Стандартная система PAL. Как мы видели при рассмотрении принципа системы PAL, фазовое искажение а аннулируется самой природой системы при условии, что его величина для двух соседних строк не изменяется. За исключением случаев технических неполадок, эта величина в передающей цепи остается неизменной или изменяется медленно. Поэтому можно утверждать, что система PAL, как правило, позволяет верно воспроизводить цветовые тона изображения.

2. Упрощенная система PAL (в настоящее время используется редко, так как цена ультразвуковой линии задержки значительно упала. Прим. ред.).

Вызываемое сдвигом фазы искажение цветов проявляется во вращении графика цветности в противоположные стороны у двух соседних строк вследствие периодического изменения полярности сигнала I. При небольших искажениях глаз способен интегрировать эти чередующиеся и симметричные ошибки цветопередачи; но при значительных искажениях, когда в системе NTSC наблюдается нарушение цвета, в системе PAL можно заметить горизонтальные полосы разных цветов, перемещающиеся снизу вверх; причина этого явления заключается в использовании чересстрочной развертки (эффект жалюзи).

в) Магнитная запись

Начиная с этого момента мы будем рассматривать только стандартное декодирование, ибо упрощенная система PAL дает результаты такие же или даже хуже, чем система NTSC.

В тех же условиях, в которых мы рассматривали характеристики системы NTSC, т. е. в случае использования синхронизированного по частоте строк видеомагнитофона, фазовые искажения, вызываемые неравномерной скоростью воспроизведения, дадут такой же результат, как и при дифференциальной фазе; в самом деле, мы не сформулировали иной гипотезы, кроме той, которая утверждает, что фазовое искажение для двух соседних строк одинаково. А в этих условиях вызываемые дифференциальной фазой искажения взаимно нейтрализуются.

Коммутация сигнала с одной головки на следующую может вызвать искажения насыщенности и цветового тона, но так как в декодирующем устройстве для восстановления поднесущей используется не кварц, а управляемый контур, то они незначительны.

Однако муаровые полосы, порождаемые исключительно большими размахами амплитуды поднесущей, существуют в системе PAL точно так же, как в системе NTSC.

Для записи цветного телевизионного сигнала по системе PAL обычно используются видеомагнитофоны с высокочастотным стандартом и вспомогательными устройствами типа «Колортек». Это дает хорошие результаты.

г) Ограничение полосы

Тот факт, что для одной строки из двух передается сигнал I, а для другой из этой пары строк сигнал — I (симметричный относительно начала координат), делает также симметричными и боковые полосы I. Верхняя и нижняя полосы воздействуют одна на другую. Квадратурное искажение β, увеличивающее угол между осями I и Q до величины 90°+ β, на следующей строке превращается в сумму и разность обеих поднесущих, благодаря чему искажение β уничтожается. Следовательно, в стандартной системе PAL при срезе полосы не происходит взаимных помех между двумя сигналами цветности; можно заметить лишь некоторое снижение насыщенности при частично подавленной полосе, т. е. снижение хроматической четкости передаваемого цветного изображения.

д) Повторные сигналы

Известное для системы NTSC явление повторного сигнала в системе PAL отсутствует — причина та же, что и в изложенном случае; замена кварца в декодирующем устройстве управляемым резонатором.

е) Особенности системы PAL

Таким образом, стандартная система PAL существенно лучше системы NTSC по таким показателям, как искажения, связанные с распространением или передачей сигналов.

Системе PAL ставили в упрек снижение хроматической разрешающей способности по вертикали (это определяется тем, что информация о цветности используется дважды на двух соседних строках); этот упрек не имеет никакого смысла, если вспомнить, что хроматическая четкость по горизонтали в 4–5 раз ниже яркостной четкости. В ходе последующего изложения мы увидим, что в системе SECAM значительно раньше решили использовать это излишество четкости для повышения помехоустойчивости информации о цвете.

Одновременно необходимо отметить, что в приемнике для стандартной системы PAL, который в принципе устраняет влияние фазового искажения (при условии, что оно незначительно изменяется от строки к строке), имеется риск возникновения новых искажений, скорректировать которые невозможно.

Действительно, время прохождения сигнала по линии задержки, которая служит для хранения поднесущей на время развертки одной строки, должно быть точным и постоянным с тем, чтобы фазы прямой несущей Q и задержанной несущей Q строго совпадали. Сдвиг фазы вызывает такое же искажение цветопередачи, что и в системе NTSC (в настоящее время эти искажения маловероятны вследствие повышения качества ультразвуковых линий задержки. Прим. ред.).

Рис. 63. Устранение квадратурного искажения в системе PAL.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ О СИСТЕМЕ PAL

Система PAL более удобна в эксплуатации, чем система NTSC (легкость магнитной записи, возможность использования аппаратуры с небезупречными фазовыми характеристиками), обычно она дает изображение лучшего качества, но ее приемник более сложен.

В системе PAL по сравнению с обычным черно-белым телевизором телезрителю приходится пользоваться только одной дополнительной регулировкой: регулировкой насыщенности цветов.

В заключение заметим, что название PAL применяется для весьма различных категорий телевизоров: стандартная система PAL, которая обладает всеми перечисленными преимуществами, и упрощенная система PAL, которая дает такие же или даже худшие, чем система NTSC, результаты (в настоящее время изобретено декодирующее устройство по системе PALN, в котором производится непрерывная подстройка фазы опорной поднесущей, что исключает искажения, вызываемые видеомагнитофонами. Прим. ред.).

1. КОДИРОВАНИЕ

Система SECAM полностью отвергает двойную квадратурную модуляцию. Ее принципы можно кратко изложить следующим образом: при желании избежать взаимовлияния сигналов цветности их не следует передавать одновременно; при желании избежать взаимовлияния сигналов яркости и цветности нужно, чтобы сигнал яркости модулировал главную несущую по амплитуде, а цветоразностные сигналы модулировали поднесущую по частоте.

Поднесущая в каждый отдельно взятый момент передает один из сигналов цветности; например, (R — Y); в следующий момент она передает другой сигнал: (В — Y). Коммутация производится во время обратного хода луча (чтобы помехи не появлялись на экране). Впрочем, для передачи максимального количества информации периоды повторения отрезков (R — Y) и (B — Y) должны быть, как можно короче. Поэтому модулирующий поднесущую сигнал изменяется на каждой строке. Выбор частоты для поднесущей определяется совершенно иными, нежели в системе NTSC, критериями. Действительно, использование частотной модуляции разрушает сетку из неподвижных точек.