|
- ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ
СТРОКИ КАДРОВОГО ГАСЯЩЕГО
ИНТЕРВАЛА: ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ?
- ЧТО
ПРОИСХОДИТ В ТРАНСКОДЕРЕ С
ВИДЕОСИГНАЛОМ И СТРОКАМИ КГИ
- НУЖНО
ЛИ ФОРМИРОВАТЬ СОБСТВЕННЫЕ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ
- ГЕНЕРАТОР
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ
ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТРОК XDR-ES .
|
- ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ
СТРОКИ КАДРОВОГО ГАСЯЩЕГО
ИНТЕРВАЛА: ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ
Полный цветовой видеосигнал
состоит из активных строк,
составляющих видимое на экране
телевизионное изображение (строки
23-310 и 336-623), и строк кадрового
гасящего интервала КГИ (строки 623-23 и
311-335). Строки КГИ не видны на экране
телевизора и содержат сигналы
полевой цветовой синхронизации (так
называемые "бутылки" SECAM),
испытательные строки, строки
дополнительной информации (передачи
данны ПД), строки для
измерения отношения сигнала к шуму,
строка передачи эталонных сигналов
частоты и времени.
Рассмотрим более подробно
испытательные строки.
Для измерения (и компенсации)
искажений видеосигнала,
накапливающихся в тракте передачи
изображения, ГОСТом 7845-92
предусмотрено введение
измерительных сигналов
испытательных строк I-IV (в
английской литературе VITS - Vertical Interval
Test Signals). Параметры сигналов I-IV и
методики измерения величины
искажений заданы ГОСТ 18471.
Измерительные сигналы I-IV вводятся
в строки с номерами 17, 18, 330, 331
соответственно. Согласно ГОСТ
"эти сигналы не должны гаситься
или заменяться другими в каких -
либо звеньях тракта вещательного
телевидения..."На рисунке
приведена последовательность ТВ
строк кадрового гасящего интервала
(КГИ) первого и второго поля и
схематичное изображение
испытательных строк.
Введенные
испытательные строки позволяют
проводить постоянный или
периодический контроль качества
тракта передачи изображения и
оперативно вводить коррекцию для
компенсации возникающих искажений.
Среди наиболее характерных
искажених тракта передачи
изображения следует перечислить:
- отклонение коэффициента передачи (усиления
или ослабления во всей полосе
частот);
- дифференциальное усиление (неравномерность
усиления цветовой поднесущей на
светлых и темных фрагментах);
- дифференциальная фаза (неравномерность
сдвига фазы цветовой поднесущей на
светлых и темных фрагментах);
- неравномерность АЧХ (как правило -
ослабление высокочастотных
составляющих );
- неравномерность ГВЗ (расхождение
во времени сигналов яркости и
цветности и возникновение
окантовок на резких переходах
яркости);
- отражения сигнала (эхо).
С некоторыми из этих искажений
справиться несложно. Так, например,
отклонение коэффициента передачи (в
том числе и медленно изменяющееся с
течением времени) легко
компенсирует система АРУ (автоматической
регулировки усиления), имеющаяся во
входном каскаде каждого
телевизионного приемника. Как
правило, для этого не требуется
специальные сигналы - в качестве
таковых используются строчные
синхроимпульсы видеосигнала,
прощедшего через усилитель с
переменным коэффициентом усиления
системы АРУ. Компаратор системы
сравнивает их размах с опорным
напряжением 300mV (а именно таким
должен быть сигнал синхроимпульса
стандартного видеосигнала),
замеряет ошибку и вырабатывает
сигнал управления усилением .
Система "компаратор-усилитель"
балансируется, когда размах
синхроимпульсов становится равным
образцовому напряжению. (Следует
помнить, что некоторые усилители в
тракте передачи видеосигнала
используют в качестве опорного
сигнала для АРУ прямоугольный
импульс B2, и, следовательно, не будут
корректно работать с ТВ сигналами
без испытательных строк.) Для
измерения (и компенсации, если это
возможно) других видов искажений
выбраны измерительные сигналы,
которые чувствительны только к
одному виду искажений и
нечувствительны ко всем остальным.
Набор таких сигналов составляет
испытательные строки.
Итак, испытательные строки
полезны для контроля и
регулировки, а в некоторых случаях
совершенно необходимы для
нормального функционирования
тракта передачи видеоизображения.
- ЧТО
ПРОИСХОДИТ В ТРАНСКОДЕРЕ С
ВИДЕОСИГНАЛОМ И СТРОКАМИ
КГИ
В отличие от тракта передачи
видеосигнала, транскодер
предполагает преднамеренное
внесение изменений в
обрабатываемый видеосигнал. Эти
изменения можно разделить на "обратимые"
(как, например, регулирование
яркости и контрастности) и "необратимые"
- сужение полосы частот канала
яркости при разделениии яркость/цветность,
и пр. , но и те и другие "портят"
проходящие строки. Таким образом,
если строки КГИ обработать так
же, как и строки активного видео (строки,
передающие изображение на экране), т.е.
пытаться разделить их на
составляющие яркости и цветности,
изменить способ кодирования
системы цветности и вновь сложить
задержанный и отфильтрованный
сигнал яркости с сформированной
поднесущей цветности, то очевидно,
что передаваемые в КГИ сигналы
станут непригодными для "дальнейшего
использования". Исправить
такую ситуацию можно, организовав
дополнительный широкополосный
канал только для строк КГИ. Такой
КГИ-канал должен иметь единичный
коэффициент передачи в диапазоне
частот видеосигнала и групповое
время задержки, равное времени
обработки строк активного видео.
Тогда на выходе транскодера можно
будет заместить строки КГИ, "испорченные"
при транскодировании задержанными
строками. (Естественно, при
транскодировании в SECAM "бутылки"
замещать не следует ).
Итак, строки КГИ не должны
подвергаться фильтрации,
транскодированию и пр. Их
можно сохранить в широкополосном
КГИ-модуле задержки.
|
|
- НУЖНО
ЛИ ФОРМИРОВАТЬ СОБСТВЕННЫЕ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ
Как уже было сказано выше, строки
КГИ могут быть разделены на три
группы: строки сигнала полевой
цветовой синхронизации ("бутылки"),
испытательные строки, и строки,
используемые для передачи данных.
Как корректнее поступуть с каждой
из этих групп?
Однозначно решается вопрос с "бутылками"
- их заново формирует кодер SECAM
транскодера.
Строки, используемые для передачи
данных (например, телетекст)
можно без изменения сохранить в
широкополосном КГИ-модуле задержки
и "врезать" в выходной
видеосигнал, либо декодировать из
входящего видео и заново кодировать
в выходящем. Каждое решение имеет
свои плюсы и минусы. "Врезка"
позволяет работать с любыми
системами передачи данных (в том
числе с внесистемными и закрытыми
алгоритмами). Декодирование+кодирование
осуществляется с регенерацией,
теоретически может быть
выполнено бесконечное число раз, но
требует пердварительного
программирования декодера и кодера
для каждой системы ПД, определения
номеров строк ПД и пр. В
преобразователе XDR-ES применено
сохранение строк ПД без
декодирования.
И, наконец, испытательные строки с
измерительными сигналами. На первый
взгляд, проще было бы сохранить в
выходном видео входящие
испытательные строки (т.е. так же,
как и строки ПД). Однако это не
всегда так. Например, когда
источником видеосигнала является VHS
видеомагнитофон, который не
позволяет записать испытательные
строки. В этом случае единственный
способ получить корректные
испытательные строки в выходном
видео - заново сформировать их.
Даже в том случае, если на вход
транскодера поступает стандартный
видеосигнал с ослабленными
высокочастотными составляющими (и,
соответственно, уменьшенными
амплитудами 5-го и 6-го частотных
пакетов испытательной строки II)
сохранение оригинальных
испытательных строк может привести
к нежелательным последствиям.
Размах поднесущей цветности на
выходе транскодера будет
номинальным всегда, независио от
качества входящего видеосигнала и
испытательных строк. Если выходной
сигнал транскодера с сохраненной
испытательной строкой поступит
далее на устройство автоматической
коррекции АЧХ, усиление на высокой
частоте будет скорректировано
таким образом, что чрезмерно
усиленная поднесущая
цветности на светлых участках
изображения будет ограничена в
тракте передачи видеосигнала, что
приведет к искажениям цветности.
Итак, собственный генератор
испытательных строк позволяет
получить стандартный видеосигнал
на выходе транскодера при любом
источнике видеосигнала, в том числе
и нестандартного. |
|
- ГЕНЕРАТОР
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ
ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТРОК XDR-ES .
Преобразователь XDR-ES имеет
встроенный генератор испытательных
строк, заданных в табличной форме и
записанных в микросхеме ПЗУ. (Цифровое
представление испытательных строк
выбрано совместимым с
рекомендациями CCIR rec. 601-2 по уровням
квантования и количеству отсчетов в
строке.) Во время развертки
испытательной строки цифровой
поток данных считывается из
микросхемы, поступает в цифро-аналоговый
преобразователь - ЦАП, (в
англоязычной литературе Digital Analog
Converter, DAC) и преобразуются а
аналоговый сигнал. Полученный на
ЦАП аналоговый сигнал поступает на
SinX/X корректор, НЧ фильтр,
выходной усилитель и выходной
соединитель XDR-ES. Осциллограммы
испытательных строк представлены
на иллюстрациях: |
- представлен общий вид
измерительного стенда и экран
осциллографа с кадровым гасящим
интервалом в видеосигнале. Видны
сигналы цветовой синхронизации
полей ("бутылки") и
испытатрельные строки 17, 18
- ниже приведены
схематические изображения
испытательных строк по ГОСТ 18471-83 и
их осциллограммы, полученные в
выходном сигнала преобразователя
XDR-ES: (все осциллограммы сняты с
экрана осциллографа Tektronix 2467 с
включенным фильтром НЧ 20MHz, вход #1,
вход открытый - DC coupled, Rвх=1Мом,
внешняя нагрузка 75 Ом. )
|
Строка 1 - состоит из:
-элемента B2, фронт и срез которого
определяется интегралом от синус
квадратичного импульса;
-элемента B1 - синус квадратичного
импульса;
-элемента F1 - сложного
синусквадратичного имп;
-элемента D1 - пятиступ. сигнал,
форма фронтов и среза кот.
определяется цепью, модуль коэфф.
передачи кот. имеет первый нуль на
частоте 4,43 MHz.
|
Строка 2 - состоит из:
-элемента C1 - два последовательных
импульса положительной и
отрицательной полярности
номинального размаха 60% с фронтом и
срезом аналогично D1;
-элемента C2 - шесть пакетов
синусоидальных колебаний с
частотами 0,5/1,0/2,0/4,0/4,8/5,8 MHz, имеющих
целое число периодов в пакетах,
размахом 60%. |
Строка 3 - состоит из
:-элемента B2, фронт и срез которого
определяется интегралом от синус
квадратичного импульса;
-элемента B1 - синус квадратичного
импульса;
-элемента D2 - пятиступ. сигнал с
наложенными на него
синусоидальными колебаниями;
|
Строка 4 - состоит из
:-элемента G2 - синусоид. напряжения
цветовой поднесущей 4,43MHz,
промодулированной трехступенчатым
импульсом с длительностью фронта и
среза, определяемой полосой частот
сигнала цветности;
-элемента E - синусоид. напряжения
цветовой поднесущей 4,43MHz,
промодулированной прямоугольным
импульсом. |
Проведенные
измерения подтверждают
соответствие формы полученных
испытарельных строк требованиям
ГОСТ 18471-83, а цифровой способ их
формирования обеспечивает высокую
повторяемость в производстве и
стабильность в процессе
эксплуатации.
Следует отметить, что
действовавший ранее ГОСТ 7845-79
предусматривал для измерения
отдельных участков тракта
обязательное введение
испытательных сигналов I-IV также в
строки 20, 21, 333, 334. При повторном
введении ранее введенные сигналы
гасились.
Преобразователь XDR-ES
предусматривает соответствие
требованиям как ГОСТа 79-го, так и 92-го
года. Меню управления VITS-генератором
предусматривает четыре возможных
режима:
- без генерации собственных
строк (т.е. сохранение испытательных
строк, поступивших во входном
видеосигнале);
- замещение только
строк пакета "A" (строки 17, 18, 330,
331 )
- замещение только
строк пакета "B" (строки 20, 21, 333,
334 )
- замещение строк обеих
пакетов "A+B"
В настоящее время (вернее, на
момент составления этой статьи)
большинство телеканалов занимают
испытательными строками оба пакета.
Исключение составляет только канал*,
занимающий строки 20, 21, 333, 334
передачей телетекста. Собственно, в
ответ на острый сигнал "нарушения
в передаче телетекста" и было
написано меню управления
избирательным вводом собственных
испытательных строк. |
информация
предоставлена www.itm.ru |
|