Классификация систем вещательного телевидения

Системы вещательного телевидения можно классифицировать по стандартам разложения изображения, качеству передаваемого изображения и звука, виду сигнала и типу используемой среды для распространения сигнала (рис. 3.9). В различных странах мира для целей ТВ-вещания используются стандарты: 625 строк, 50 полей в секунду и 525 строк, 60 полей в секунду. Передаваемое изобра­жение может быть монохромным, цветным, стереоскопическим и объёмным, а звуковое сопровождение моно- и стереофоническим. В большинстве стран ТВ-вещание ведётся в цвете и с моно­фоническим звуковым сопровождением, в некоторых передаётся стереозвук и ведутся опытные передачи стерео-цветного телевидения. К объёмному телевидению относятся многоракурсное и голографическое. В многоракурсном телевидении необходимо переда­вать изображение не с одной или двух (как в стереотелевидении) ТВ-камер, а с нескольких, позволяющих передать изображение со многих ракурсов. Ме­тод получения объёмного изображения объекта, основанный на интерференции волн (голография), в вещании пока не используется, так как не найдены эффективные способы передачи сигналов таких систем по каналам связи.

Почти все телецентры мира формируют аналоговый ТВ-сигнал, который передаётся на дальние расстояния по кабельным, радиорелейным и спутниковым линиям связи, а в населённых пунктах ТВ-программы доставляются абонентам с помощью мощных и ма­ломощных ТВ-передатчиков, имеющих антенны с круговой диаграммой направленности, либо с помощью систем кабельного телевидения также и аналоговом виде.

С целью повышения качества изображения, создания специальных видео-эффектов и для автоматизации процесса подготовки программ разработана аппаратура цифрового телевидения, используемая на телецентрах и для передачи сигналов по каналам связи. Однако в населённых пунктах для передачи по радиоканалу, по-видимому, ещё долгие годы будет применяться аналоговый ТВ-сигнал, так как цифровой занимает более широкую полосу частот.

Качество ТВ-изображения может быть приближено к кинофильму использованием телевидения повышенного качества (повышение качества изображения достигается при сохранении на телецентре стандартных частот строк и полей), а также телевидения высокой чёткости (примерно вдвое увеличенная чёткость по вертикали и горизонтали в сравнении с действующими стандартными системами и увеличенным форматом кадра).

3.3.2. Обобщённая структурная схема пе­редачи ТВ-сигнала и его состав

Благодаря применению развёртки стало возможным преобразование многомерного изображения в одномерный электрический сигнал и обратно на передающей и приёмной сторонах с помощью анализирующего и синтезирующего устройств соответственно (рис. З.10). Развёртки на обеих сторонах должны работать синхронно (равенство частот развёртки) и синфазно (одинаковое начальное положение развертывающих элементов). При этом отпадает необходимость в передаче координат элементов изображения, соответствующих их математическому описанию. В телевидении устройства развёртки обычно работают в автономном режиме и создают пилообразные токи или напряжения. Синхронная и синфазная работа развёрток обеспечивается принудительно путём подачи сигнала синхронизации (СС), состоящего из строчных (ССИ) и кадровых (КСИ) синхронизирующих импульсов. Для синхронизации приёмной стороны нужно вместе с сигналом изображения по одному каналу связи передавать строчные и кадровые синхронизирующие импульсы, а для гашения развёртывающего луча кинескопа на время обратных ходов по строкам и кадрам передавать ещё и сигнал гашения, состоящий из строчных (СГИ) и кадровых (КГИ) гасящих импульсов. Сумма сигналов изображения , синхронизации и гашения образует полный ТВ-сигнал, или видеосигнал , соответствующий передаче чёрно-белого изображения: , где , .

Полный видеосигнал (в чёрно-белом телевидении), полный цветовой видеосигнал или сигналы основных цветов (в цветном телевидении) вырабатываются в телевизионном датчике. К датчикам относятся: ТВ-камера (телекамера чёрно-белая или цветная); телекинодатчик и теледиадатчик (осуществляют ТВ-анализ соответственно передаваемой сцены, кинофильма и диапозитивов при помощи оптоэлектронного преобразования); видеокамера (конструктивное объединение малогабаритных ТВ-камеры и кассетного видеомагнитофона); ТВ-знакогенератор (вырабатывает ТВ-видеосигналы буквенно-цифровых и графических символов электронными средствами).

Рис. 3.9. Укрупнённая классификация систем вещательного телевидения

Рис. 3.10. Обобщённая структурная схема тракта передачи ТВ-изображения

В цветном телевидении от ТВ-датчика, например ТВ-камеры, получают 3 сигнала основных цветов , и , несущих информацию о яркости красного, зелёного и синего цветов, из них формируют полный сигнал яркости , практически не отличающийся от , и сигнал цветности , несущий информацию о цветовом тоне и насыщенности. Вместе с сигналом цветовой синхронизации они образуют полный цветовой ТВ-сигнал : . Сформированный в определённой полосе частот (0—6 МГц для принятого в СНГ стандарта D/K) сигнал или подаётся на передатчик или линию связи непосредственно. В передатчике производится модуляция несущей частоты. Дальнейшая передача средствами электросвязи осуществляется либо по радиоканалу (в том числе по радиорелейным и спутниковым линиям связи), либо по любой искусственной направляющей среде (кабелю, волноводу, световоду; см. рис. 3.9). В состав линии связи в зависимости от её назначения могут входить промежуточные усилители, ретрансляторы и регенераторы, вид и количество которых определяется типом используемой системы передачи и видом среды распространения.

Тракты вещательного телевидения (совокупность каналов передачи изображения и звукового сопровождения) существуют в различных вариантах, которые можно разделить на 2 группы: тракты для междугородной и международной передачи и тракты для организации ТВ-вещания в пределах населённого пункта.