Полный телевизионный сигнал

Совокупность сигналов изображения, гасящих и синхронизирую­щих импульсов называется полным телевизионным сигналом.

Сигнал изображения формируется во время прямого хода луча. Во время обратного хода луч должен быть погашен, иначе, дви­гаясь в противоположном направлении, он нарушит правильное распределение электрических зарядов на фотомишени передающей трубки, а на экране кинескопа появятся светлые наклонные ли­нии, ухудшающие качество изображения.

Электронные лучи гасятся подачей на электронные прожекторы передающей и приемной трубок специально сформированных гася­щих импульсов. Кроме того, для правильного воспроизведения изо­бражения все развертывающие устройства телевизионной системы должны работать синхронно и синфазно, т. е. если, например, на экране кинескопа воспроизводится начало первой строки передавае­мого изображения, то электронный луч должен находиться в верх­нем левом углу экрана, а при воспроизведении конца последней активной строки второго полукадра — в правом нижнем углу.

В системах телевизионного вещания синхронная и синфазная ра­бота развертывающих устройств передающих камер и телевизион­ных приемников достигается подачей специальных синхронизирую­щих импульсов в конце прямого хода каждой строки (строчные синхроимпульсы) и каждого полукадра (кадровые синхроимпульсы).

Гасящие и синхронизирующие импульсы формируются на телевизионном центре с помощью довольно сложного устройства синхрогенератора. Эти импульсы передаются по каналу связи одновременно с сигналами изображения.

На рис. 4.7, а показана упрощенная форма полного телевизи­онного сигнала черно-белого телевидения в негативной полярности.

Гасящие импульсы

Рис. 4.7. Полный телевизионный сигнал:

а, б — упрощенная форма ТВ сигнала и сигнала синхронизации; а — введение врезок строчной частоты в кадровые синхроимпульсы

Гасящие импульсы (рис. 4.7, а) передаются после сигнала изоб­ражения каждой строки (строчные гасящие импульсы) и каждого полукадра (кадровые гасящие импульсы).

Для надежного запирания электронных прожекторов на время обратного хода разверток амплитуда гасящих импульсов превышает уровень черного сигналов изображения. Чтобы скрыть от зрителя переходные явления, которые неминуемо возникают при изменении прямого хода развертки на обратный и наоборот, длительность гасящих импульсов выбирается несколько больше длительности об­ратных ходов разверток.

Стандартом установлена длительность строчного гасящего им­пульса 12 мкс (т.е. около 19% от периода строки), а кадрового 1600 мкс (или 8% от периода полукадра).

В результате действия строчных гасящих импульсов все ак­тивные строки на экране кинескопа разделены тонкими черными промежутками, которые на близком расстоянии хорошо видны. Для того чтобы строчная структура не была заметна, изображе­ние рекомендуется рассматривать с расстояния равного пяти-ше­сти высотам экрана.

Кадровые гасящие импульсы образуют довольно широкие тем­ные промежутки между кадрами. Однако при устойчивом изобра­жении они не видны, так как располагаются за пределами поля экрана.

Сигнал синхронизации

Строчные и кадровые синхронизирующие импульсы передаются в пределах тех же интервалов времени, что и соответствующие гасящие (рис. 4.7, а).

Располагаются синхронизирующие импульсы над гасящими (в об­ласти «чернее черного»). Это позволяет легко отделять их от сиг­нала изображения обычными амплитудными селекторами.

Поскольку синхроимпульсы должны поступать на развертываю­щие устройства в конце прямого и начале обратного ходов, то они сдвинуты ближе к фронтам гасящих импульсов.

Последовательность строчных и кадровых синхроимпульсов на­зывается сигналом синхронизации.

На рис. 4.7, б показан сигнал синхронизации, отделенный от сигнала изображения. Стандартом установлена длительность кадро­вого синхроимпульса t к.с=160 мкс, а длительность строчного t с.с = 4,7 мкс. Такая разница в длительности строчных и кадровых синхроимпульсов обеспечивает их разделение с помощью простых интегрирующих и дифференцирующих цепей (см. § 2.5). При этом разница в длительности импульсов преобразуется в разницу по их размаху.

Пример выделения кадрового синхроимпульса с помощью инте­грирующей цепи, постоянная времени которой т во много раз больше длительности строчного синхроимпульса, но меньше дли­тельности кадрового (t с.с < т < t к.с), показан на рис. 4.7, в; строчные синхроимпульсы на выходе интегрирующей цепи оказываются подавленными.

Упрощенная форма сигнала синхронизации, показанная на рис. 4.7, а, б, не обеспечивает качественного воспроизведения изображе­ния. Так, прекращение синхронизации строчной развертки на вре­мя кадровых гасящих импульсов может вызвать смещение строк в начале развертки полукадров, т. е. излом вертикальных линий изображения в верхней части экрана. Поэтому сигнал синхронизации приходится усложнять введением врезок строчной частоты в кадро­вые синхроимпульсы и передачей строчных синхроимпульсов в те­чение остальной части кадровых гасящих импульсов (рис. 4.7, в).

Однако в связи с применением чересстрочной развертки только этой меры недостаточно, так как начало кадрового синхроимпульса, следующего за нечетным полем развертки, отстоит от последнего строчного синхроимпульса на половину строчного интервала, а сле­дующего за четным полем — на целый строчный интервал (рис. 4.8, а, б). В результате этого на выходе интегрирующей цепи (рис. 4.8, в) форма кадровых синхроимпульсов четного и нечетного полей полу­чается неодинаковой, что приводит к некоторой неточности синхро­низации кадровой развертки, сопровождающейся смещением по вер­тикали одного полукадра относительно другого, а следовательно, спариванием строк и уменьшением четкости изображения.

Рис. 4.8. Нарушение идентичности кад­ровых синхроимпульсов при чересстрочной развертке для полей:

а — четного; б — нечетного; в — четно­го и нечетного после интегрирования

Для обеспечения устойчивой чересстрочной развертки кадровые синхроимпульсы сдвигаются вправо, относительно фронтов гасящих импульсов и в них вводятся врезки двойной строчной частоты (рис. 4.9, а, б). Перед кадровыми синхроимпульсами и непосредст­венно после них передается по пять уравнивающих импульсов, также следующих с двойной строчной частотой (с полустрочным периодом). Длительность врезок и уравнивающих импульсов уста­новлена 2,35 мкс.

Рис. 4.9. Состав сигналов синхрониза­ции при чересстрочной развертке:

а, б — введение врезок и уравнивающих импульсов; в — форма кадрового синхроимпульса четного и нечетного по­лей на выходе интегрирующей цепи

Рис. 4.10. Форма полного телевизионного сигнала:

а — строчные гасящие и синхронизирующие импульсы; б, в — кадровые гасящие и синхронизирующие импульсы

Такое усложнение сигнала синхронизации позволяет свести к минимуму на выходе интегрирующей цепи различия в форме кадровых синхроимпульсов четного и нечетного полей развертки (рис. 4.9, в). Форма полного телевизионного сигнала при чересстрочном способе развертки показана на рис. 4.10.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Объясните формулы Tz = tz пр +tz обр, Tк = tк.пр + tк.обр.

2. Какую часть периода занимает время обратного хода строчной и кадровой развертки?

3. Объясните процесс чересстрочной развертки и необходимую при этом форму отклоняющих токов.

4. Чему равен период кадровой развертки?

5. Чему равен период строчной развертки?

6. Как определяется нижняя и верхняя частоты спектра телевизионного сигнала?

7. Что такое уровни черного и белого сигналов изображения?

8. От чего зависит значение средней составляющей сигнала изображения?

9. К чему приводят искажения формы сигнала изображения?

10. Какие сигналы входят в состав полного телевизионного сигнала черно-белого телевидения?

11. Каково назначение гасящих и синхронизирующих импульсов?

12. Каково назначение «врезок» и уравнивающих импульсов?