Для обработки частотно-модулированных сигналов в цветном телевизоре делается два отдельных канала: R—Y и В—Y. В канал R—Y должен поступать только «красный» цветоразностный сигнал, причем в одной строке непосредственно (прямой сигнал), а в соседней строке с выхода линии задержки (задержанный сигнал). В таком же порядке, но только «синий» цветоразностный сигнал должен поступать. в канал В—Y. Необходимые для этого переключения входов каналов R—Y и В—Y от строки к строке осуществляет специальный электронный коммутатор. При нарушении правильной фазы коммутации сигналы цветности не будут попадать в «свои» каналы, что приведет к недопустимым искажениям цветов. Для обеспечения корректировки фазы электронных коммутаторов всех цветных телевизоров в состав полного сигнала цветного телевидения системы CEKAM-III вводятся сигналы цветовой синхронизации, или, как их еще называют, сигналы опознавания цвета. Они передаются во время каждого кадрового гасящего импульса после кадровых синхронизирующих и уравнивающих импульсов и занимают интервал девяти последовательных строк, а именно: с 7-й по 15-ю в нечетном поле и с 320-й по 328-ю в четном поле развертки (рис. 5.5, а).
Рис. 5,5. Сигналы цветовой синхронизации:
а — введение сигналов цветовой синхронизации в четное и нечетное поля развертки; б — форма сигналов цветовой синхронизации для «красной» и «синей» строк
Сигналы цветовой синхронизации представляют собой «пакеты» следующих через строку поднесущих с частотами foR и foB, модулированных по частоте специально сформированными трапецеидальными импульсами цветовой синхронизации dR и dB (рис. 5.5,6). Длительность каждого импульса берется равной длительности строки Тг, а амплитуда устанавливается такой, чтобы в течение большей части строчного интервала (соответствующего действию вершины импульса) девиация поднесущей составляла 350 кГц. Поднесущая foR модулируется импульсами цветовой синхронизации положительной полярности, a foB— отрицательной полярности.
Таким образом, при передаче вершин импульсов d„ девиация поднесущей Д/д=350 кГц, а при передаче вершин импульсов dg девиация поднесущей Л^д=—350 кГц. В пределах длительности фронта и среза импульсов д?д и dg девиации поднесущих плавно изменяются от 0 до +350 и —350 кГц соответственно. Спектр частот сигналов цветовой синхронизации занимает полосу 856 кГц от 4,25 — 0,35=3,9 МГц до 4,406+0,35=4,756 МГц.
Усеченная форма частотно-модулированных сигналов цветовой синхронизации и различие их размахов в «красной» и «синей» строках (см. рис.5.5,а) обусловлены действием фильтра высокочастотных предыскажений (размах сигналов на частотах, расположенных ближе к средней частоте настройки фильтра 4,286 МГц, ослабляется в большей степени, чем на частотах, отстоящих от нее дальше).
5.10. Кодирующее устройство
Рис. 5.6. Упрощенная структурная схема кодирующего устройства системы СЕКАМ
На рис. 5.6 показана упрощенная структурная схема устройства формирования полного телевизионного сигнала системы СЕКАМ, называемого кодирующим устройством.
Рассмотрим процесс формирования сигнала на примере передачи изображения, представляющего собой последовательность восьми равных по ширине вертикальных полос, слева направо: белой (смесь цветов R, G, В), желтой (смесь цветов R и G), голубой (смесь цветов G и В), зеленой, пурпурной (смесь цветов R и В), красной, синей и черной (рис. 5.7, а).
При передаче такого (как и любого другого) изображения на выходе передающей камеры формируются три первичных сигнала, ек, eq и Ед (см. рис. 5.6), которые в предварительных усилителях сигналов изображения УСИ балансируются (т. е. для белой полосы устанавливается Ер=Ео=^Ед), а затем в гамма-корректорах подвергаются нелинейным предыскажениям, предназначенным скомпенсировать нелинейность модуляционных характеристик электронных прожекторов приемных трубок (см. § 3.10). После гамма-коррекции первичные сигналы принято обозначать штрихом: Е'ц, Е'ц, Ед. Формы этих сигналов в пределах активной части любой строки развертки показаны на рис. 5.7, б, в, г. Единичный или нулевой уровень каждого сигнала определяется соответственно наличием или отсутствием основного цвета в составе цветной полосы изображения, что вполне согласуется с законами смешения цветов. Для белого цвета £^==£'Q==£fi==l, для желтого цвета Е'ц=Е'ц=\, а Яд==0 и т. д.
Из первичных сигналов в матричной схеме М (см. рис. 5.6) формируются сигнал яркости £'y== 0,30^+0,59 E'a+0,l\ E'g и цветораз-ностные сигналы Яд_у=0,70 £^—0,59 £'o,—0,ll E'g и Яд_у=—0,30 Ер — 0,59 f'o+0,89 E'g, которые затем преобразуются в сигналы Dp= == — 1,9 Е'р_у и Dfl=+ 1,5 E'g_Y. Формы этих сигналов показаны на рис. 5.7, (3, е, ж и рис. 5.8, а.
Их уровни для каждой цветной полосы изображения определены в соответствии с приведенными выше соотношениями. Например, для желтой полосы:
£'y=0,30.1+0,59.1-0,11.0=0,89, D=-1,9.0,11 » -0,21;
£^==0,70.1 -0,59.1 -0,11.0=0,11;
£fl_y=-0,30.1-0,59.1+0,89.0=-0,89, Г>д= 1,5 (-0,89)«ж-1,33.
Из рис. 5.7, д видно, что взаимное расположение восьми цветных полос изображения подобрано по принципу убывающей (слева направо) яркости.
В фильтрах низкочастотных предыскажений ФНП (см. рис. 5.6) уровни высокочастотных составляющих сигналов D\ и D'g повышаются относительно уровней низкочастотных составляющих. В результате этого на крутых участках сигналов (цветовых переходах) появляются своеобразные выбросы напряжения, которые могут почти втрое превысить первоначальный уровень (рис. 5.8,6). Для того чтобы девиация частот поднесущих не выходила за допустимые пределы (±350 кГц), сигналы D' и Од а также введенные в их состав на сумматорах С/ и С2 сигналы цветовой синхронизации dp и dg (см. рис. 5.6) до модуляции поднесущих ограничиваются в амплитудных ограничителях АО! и А02. Теперь модулирующие сигналы (dr, Од, dp, dg} через электронный коммутатор Ж! поступают на частотный модулятор ЧМ. Электронный коммутатор Ж1 поочередно (через строку) пропускает к частотному модулятору сигналы либо Од и d^, либо Од и da- В такой же последовательности на частотный модулятор через электронный коммутатор Ж2 подаются соответствующие поднесущие foR или fog. Далее через амплитудный ограничитель АОЗ, устраняющий возможную паразитную амплитудную модуляцию, частотно-модулированный сигнал цветности (рис. 5.8, в) поступает в фазоинвертор (см. рис. 5.6) ФИ, который изменяет фазу сигнала на противоположную (на 180°) в каждом втором поле и каждой третьей строке развертки. С выхода электронного коммутатора ЭКЗ фазоинвертора через фильтр высокочастотных предыскажений ФВП и цепь ПП, подавляющую поднесущую на участках передачи строчных и кадровых синхроимпульсов, сигнал цветности подается на сумматор С4 для сложения с сигналом яркости Е'у, в состав которого на сумматоре СЗ предварительно введены гасящие и синхронизирующие импульсы.
Рис. 5.7. Формирование сигнала цветности:
а — передаваемое изображение; б — первичный сигнал Е'ц', в — первичный сигнал Ёд, г — первичный сигнал Е'у д — сигнал яркости Е'у; е — сигнал E'n_Y; ж — сигнал eb-y
Рис. 5.8. Формирование полного телевизионного сигнала по системе СЕКАМ:
а — сигналы 0'ц и 0'в; б — искажения уровней сигналов; в — амплитудное ограничение частотно-модулированных сигналов цветности; г — введение высокочастотных предыскажений; д — форма полного телевизионного сигнала двух соседних строк развертки
В результате высокочастотных предыскажений размах сигналов цветности становится зависимым от частоты. Форма подвергнутых высокочастотным предыскажениям частотно-модулированных сигналов цветности для двух соседних строк развертки показана на рис. 5.8, г. Здесь же видно образование в результате действия цепи ПП, свободного от поднесущей участка между строками, предназначенного для размещения строчного синхроимпульса.
Форма полного телевизионного сигнала в пределах двух соседних строк развертки, поступающего с сумматора С4 на модулятор передатчика, показана на рис. 5.8, д. Она представляет собой ступеньки уровней сигнала яркости, на которых размещены пакеты предыскаженных частотно-модулированных поднесущих.