Структурная схема декодирующего устройства

Композитный сигнал U _П, содержащий сигналы яркости и цветности, а также вспышки цветовой синхронизации и сигнал синхронизации приёмника, поступает на усилитель сигнала яркости и полосовой фильтр ПФ сигнала цветности (рисунок 5.15). В канале яркостного сигнала с помощью режекторного фильтра РФ, настроенного на частоту поднесущей, подавляется сигнал цветности, устраняя помеху от него в виде рассмотренного выше рисунка шахматной фигуры. Полосовой фильтр в канале цветоразностных сигналов выделяет из полного сигнала U _П сигнал цветности и сигнал цветовой синхронизации. При этом также уделяется внимание максимальному подавлению в сигнале второй промежуточной частоты звукового сопровождения (4, 5 МГц), которая может вызывать нежелательные биения с цветовой поднесущей. Сигнал цветности U _S, содержащий две квадратурные составляющие U_I и U_Q, поступает через усилитель на два синхронных детектора СДI и СДQ, на которые подаётся опорное напряжение поднесущей частоты со сдвигом 90°, обеспечиваемым фазовращателем ФВ2. Эти колебания имеют фазы, соответствующие осям I и Q. В результате на выходах синхронных детекторов создаются сигналы , которые ограничиваются по полосе частот в каналах I и Q фильтрами ФНЧ1 и ФНЧ2. В матрицирующем устройстве M из сигналов , формируются исходные сигналы :

Для компенсации различных по длительности задержек в сигналах , в каналы первых двух сигналов включены линии задержки ЛЗ1 и ЛЗ2.

Сигнал цветовой синхронизации отделяется от сигнала цветности клапанным устройством K, которое пропускает на свой выход цветовые вспышки при поступлении стробирующих импульсов, создаваемых в устройстве ФСИ. В свою очередь, формирующее устройство управляется строчными синхронизирующими импульсами, выделяемыми из полного сигнала в селекторе синхроимпульсов.

Цветовые вспышки предназначены для синхронизации генератора цветовой поднесущей f_S, который для обеспечения точности работы имеет кварцевую стабилизацию.

Рис. 5.15. Структурная схема декодирующего устройства системы NTSC

Синхронизация является параметрической, управляющее напряжение вырабатывается фазовым детектором ФД, в котором сравниваются по частоте и фазе колебания от генератора и цветовых вспышек. Фазовая автоподстройка схемотехнически наиболее просто осуществляется к значению 90° по отношению к фазе вспышек, т.е. к оси R–Y. Таким образом, чтобы обеспечить детектирование на ось I (в синхронном детекторе СДI), необходимо колебаниям автогенератора создать в фазовращателе ФВ1 опережение на 33°. Дополнительная задержка в ФВ2 на 90° обеспечит детектирование в СДQ на ось Q.

В усилителе сигнала цветности с помощью стробирующих импульсов подавляются колебания цветовых вспышек, чтобы устранить их огибающую на выходе синхронных детекторов. В противном случае на краю изображения эта огибающая может создать цветную вертикальную полоску, соответствующую положению вспышки на площадке строчного гасящего импульса.

Канал сигнала цветности необходимо запирать также, когда производится приём чёрно-белого изображения, поскольку иначе на экране цветного кинескопа возникли бы цветные крупноструктурные муары. Последние являются продуктом биений в синхронных детекторах высокочастотных составляющих сигнала яркости с колебаниями автономно работающего генератора поднесущей. Выключатель цветности ВЦ получает управляющее напряжение на запирание канала с фазового детектора. При вещании цветной программы, т.е. при наличии цветовых вспышек, с фазового детектора на ВЦ поступает постоянное напряжение одного знака, при чёрно-белом вещании это напряжение меняет свой знак.

Если из рассмотренной структурной схемы исключить фазовращатель ФВ1 на 33°, то синхронное детектирование будет осуществляться на оси R–Y и B–Y, а следовательно, на выходах детекторов будут получены сигналы . Но в этом случае из-за разнополосности составляющих U_I и U_Q могут возникнуть перекрёстные искажения между сигналами .

Для предотвращения этих искажений оба ФНЧ на выходе детекторов должны быть узкополосными: 0…0, 6 МГц, что заметным образом ухудшит цветовую чёткость. Поэтому такой вариант декодирующего устройства распространён меньше.

С точки зрения применяемого способа модуляции цветовой поднесущей видеосигналами цветности система NTSC имеет следующие основные особенности:

- хорошее использование канала передачи (большой объём передаваемой информации при высокой помехозащищённости);

- высокое качество цветного изображения при отсутствии в передающем тракте недопустимых искажений (в частности, высокая цветовая чёткость по горизонтали и вертикали);

- отсутствие в изображении на экранах приёмников цветного и чёрно-белого телевидения муаров и мерцаний яркости при движении объекта передачи;

- хорошая совместимость (малая заметность помех от сигнала цветности);

- правильность и простота формы сигнала цветности при передаче испытательного сигнала цветных полос, что облегчает контроль работы аппаратуры и её настройку;

- высокая помехозащищённость видеосигналов цветности в приёмнике от флуктуационных шумов. При этом заметность на цветном изображении шумов возрастает при уменьшении отношения сигнал/шум плавно, и шумы на изображении имеют структуру, близкую к таковой на чёрно-белом телевидении, хотя крупноструктурные шумы несколько более заметны за счёт шумов из канала сигнала цветности;

- высокая помехозащищённость схемы цветовой синхронизации от флуктуационных шумов;

- простота микширования полных видеосигналов U _П= + U _ЦВ от различных камер, ничем не отличающегося от микширования сигналов в чёрно-белом телевидении.

У системы NTSC имеются следующие недостатки, из-за которых она не была принята в качестве стандарта в Европе для развёртки на 625 строк:

- требования к отсутствию искажений амплитуды и фазы сигнала цветности на поднесущей частоте и к неискажённой передаче необходимой полосы частот являются очень жёсткими, и выполнение их при создании и эксплуатации аппаратуры, а также каналов связи, связано со значительными трудностями;

- при многолучевом приёме (например, в горных условиях) и при наличии отражённых сигналов возникают искажения амплитуды и фазы сигнала цветности, снижающие качество цветного изображения;

- при записи полного сигнала U _П на магнитную ленту и его воспроизведении необходимо обеспечить строгое постоянство скорости движения магнитной ленты относительно магнитных головок, что особенно важно при многократной перезаписи. Для выполнения этого требования видеомагнитофон должен иметь высококачественные механизмы и специальные блоки для электрической коррекции непостоянства скоростей механизмов.