Структурная схема системы аналогового телевидения

Телевизионная система состоит из передающей, приемной частей, и соединяющего их канала связи. Упрощенная структурная схема передающей части системы аналогового ТВ приведена на Рис. 5.1.

 

 

Рис. 5.1. Структура передающей части системы аналогового телевидения.

На этой схеме:

1 – передающая телевизионная камера;

2 – объектив телекамеры;

3 – передающая телевизионная трубка;

4 – система развертки передающей телевизионной трубки;

5 – усилитель телевизионного сигнала (видеоусилитель);

6 – блок разверток (строчной и кадровой);

7 – формирователь полного телевизионного сигнала (ПТС);

8 – передатчик;

9 – генератор синхронизирующих импульсов (синхрогенератор).

 

Ранее мы уже кратко описывали процесс формирования и передачи телевизионного сигнала, но повторим это еще раз.

Изображение наблюдаемого объекта с помощью объектива  проецируется на передающую трубку, находящуюся в передающей телевизионной камере. Передающая трубка (или другой оптико-электронный преобразователь, различные типы которых мы уже ранее рассмотрели, с использованием развертки формирует видеосигнал, который усиливается видеоусилителем видеокамеры и далее подается на формирователь ПТС.

Телевизионная развертка – это сканирование  мишени (экрана) передающего оптико-электронного преобразователя и последовательное во времени (поточечное, точка за точкой) считывание с этой мишени электрических потенциалов, соответствующих степени освещенности каждой точки мишени – Рис. 5.2. 

 

Рис. 5.2 Линейная телевизионная развертка

Для осуществления развертки на отклоняющую систему передающей трубки подаются электрические сигналы пилообразной формы – сигнал строчной развертки и сигнал кадровой развертки. Эти сигналы вырабатываются в блоке разверток. Формирование импульсов со строго заданными частотами строчной и кадровой разверток, запускающих генераторы разверток, происходит в синхрогенераторе.

Эти же синхроимпульсы в формирователе ПТС добавляются к видеосигналу (они понадобятся на приемной стороне, для того, чтобы сформировать строчную и кадровую развертку, строго синхронную с разверткой передающей телевизионной трубки), и далее этим сигналом модулируется несущее колебание. Сформированный таким образом телевизионный радиосигнал передается по каналу связи к телевизионному приемнику.

 

Упрощенная структурная схема приемной части системы аналогового ТВ приведена на Рис. 5.3.

 

 

Рис. 5.3 Структурная схема приемной части системы аналогового ТВ.

 

На схеме Рис. 5.2.:

 

10  – входные цепи, выбор канала и преобразование радиочастотного

    телевизионного сигнала в сигнал промежуточной частоты;

11 – усилитель промежуточной частоты с фильтром ПЧ;

12 – видеодетектор;

13 – канал звукового сопровождения;

14 – акустическая система;

15 – видеоусилитель;

16 – блок цветности;

17 – цветной кинескоп;

18 – канал синхронизации, выделяющий из ПТС синхронизирующие

    импульсы;

19 – блок кадровой развертки кинескопа;

20 – блок строчной развертки кинескопа.

 

 

5.16. Стандарты телевизионных разверток.

Для того чтобы передаваемое телевизионное изображение и воспроизводимое на приемной стороне изображение в точности совпадали друг с другом, нужно, чтобы законы телевизионной развертки на передающей и приемной сторонах абсолютно совпадали. Поэтому телевизионные развертки принято стандартизовать.

Исторически так сложилось, что каждая промышленно развитая страна создавала свой собственный стандарт телевизионного вещания, хотя в то время уже можно было договориться и выработать и единый международный стандарт. Одной из причин такого разнобоя было то, что метровые и дециметровые волны, на которых велось телевизионное вещание, распространялось только в пределах прямой видимости. Поэтому в каждой стране и в каждом регионе могли видеть только “свое” вещание. До эпохи цветного телевидения появилось целых 13 стандартов черно-белого теле­видения. Стандартов цветного аналогового телевидения, к счастью, оказалось значительно меньше — всего 3. Соответственно, в каждом из телевизионных стандартов использовались свои параметры строчной и кадровой разверток. Чем же определяются эти параметры?

 

Уже при создании черно-белого телевидения для выбора параметров развертки были учтены основные осо­бенности человеческого зрения: разрешающая способность глаза, угол обзора, и инерционность зрения.

 

Разрешающая способность глаза – это способность различать мелкие детали изображения, или видеть отдельно, (а не слитно), детали изображения, находящиеся на минимальном расстоянии друг от друга. Как мы уже говорили, разрешающая способность нормального человеческого глаза составляет около одной угловой минуты.

 

Угол обзора – это угол, в пределах которого мы видим предметы и изображения достаточно четко, с полной разрешающей способностью. За пределами этого угла мы тоже что-то видим, но гораздо менее четко. Для большинства людей угол обзора составляет примерно 600 угловых минут, причем по горизонтали он немного больше, а по вертикали - меньше, примерно в соотношении 4:3.

 

Исходя из этого, вертикальное разрешение ана­логового телевидения было выбрано около 600 строк. При таком числе строк телезритель уже не будет видеть каждую строку в отдельности, а будет наблюдать слитное изображение.

 

И, соответственно, было выбрано соотношение сторон телевизионного экрана - формат кадра, или отношение горизонтального размера экрана к вертикальному, равное 4:3, чтобы оно соответствовало углу обзора (углу ясного зрения) человеческого глаза. В современных телевизионных системах это соотношение изменено и принято 16:9.

 

Например, американский стандарт  NTSC содержит 525 строк, европейский – 625. Раньше в Великобритании существовал стандарт с числом строк 405, а во Франции — с 819, но сейчас и они перешли на 625 строк. В Украине и России, как и в других европейских странах, стандартом строчной развертки для аналогового телевидения является 625 строк.

Выбор частоты кадров также основан на физиологии человеческого зре­ния. Еще первые эксперименты с кино показали, что человек воспри­нимает движение как непрерывное при частоте смены кадров более 16 раз в се­кунду. Однако при таком числе кадров глаз замечает мерцание яркости изображения на экране. Величина критической частоты мерцаний, при которой глаз перестает замечать периодическое изменение яркости телевизионного экрана, составляет примерно 50 Гц (50 кадров в секунду).

При практической реализации кадровой развертки оказалось, что удобно привязать ее частоту (число кадров в секунду) к частоте электрической сети, поскольку она по всей стране одинакова. Поэтому в странах с частотой сети  60 Гц (в США, Японии и ряде других), принята частота кадров - 60 кадров в секунду, а в Европе (в том числе в Украине и России), где частота сети составляет 50 Гц, принята частота кадров, равная 50 кадров в секунду. Отсюда берут начало два базовых стандарта черно-белого телевидения – Американский (FCC) и Европейский (CCIR).