§ 5.5. Декодирование сигналов

В декодирующем устройстве сигнал цветного изображения преобразуется в сигналы управления цветным кинескопом.

Структурная схема декодирующего устройства иллюстрируется рис. 5.13. Сигнал цветного изображения после видеодетектора

(ВД) разделяется на два канала. Через широкополосную линию задержки (ШЛЗ) сигнал поступает в яркостный канал, содержащий режекторный фильтр (РФ). Сигналы цветности отфильтровываются в канал цветности полосовым фильтром (ПФ).

Канал цветности включает общую часть, электронный коммутатор (ЭК) и каналы цветоразностных сигналов. Общая часть, в которой цветоразностные сигналы передаются на поднесущих, чередуясь через строку, содержит полосовой фильтр (ПФ), корректор высокочастотных предыскажений (КВЧП), амплитудный ограничитель (АО) и ультразвуковую линию задержки (УЛЗ) сигнала цветности на время передачи одной строки.

Рис. 5.13. Структурная схема декодирующего устройства

Электронный коммутатор перераспределяет прямой и задержанный сигналы таким образом, что на одном его выходе всегда выделяется красный, а на другом — синий цветоразпостный сигнал. Два параллельных капала цветоразностпых сигналов содержат амплитудные ограничители, частотные детекторы (ЧД) и корректоры низкочастотных предыскажений (КНЧП). Третий цветоразпостный сигнал восстанавливается в матричной схеме из сигналов в соответствии с соотношением (3.44).

Сигналы, переключающие электронный коммутатор, вырабатываются генератором коммутирующих импульсов (ГКИ), синхронизируемым импульсами частоты строк. Правильность фазирования коммутатора обеспечивается схемой опознавания строк (СОС), на которую поступают сигналы опознавания, прошедшие сумматор и интегратор а также импульсы частоты полей -Особенности декодирования сигнала цветного изображения иллюстрируют табл. 5.1, и схема рис. 5.13.

Таблица 5.1

Яркостный сигнал передается в каждой строке и непрерывно выделяется на выходе а. При приеме сигналов строки 1 красный цветоразностный сигнал (на поднесущей) проходит через коммутатор и после демодуляции выделяется на выходе Одновременно он поступает на ультразвуковую линию задержки. На выходе в появляется искаженный сигнал а на выходе сигнал отсутствует. Таким образом, сигналы первой в каждом поле строки разделяются с искажениями.

При приеме сигналов следующей строки — при чересстрочном разложении строки 3 — синий цветоразностный сигнал проходит на выход Одновременно он поступает на ультразвуковую линию задержки. Задержанный на строку красный цветоразностный сигнал строки повторяется на выходе . В матричной схеме из задержанного красного цветоразностного сигнала строки и прямого синего цветоразностного сигнала строки формируется зеленый цветоразностный сигнал Он выделяется на выходе в. Таким образом, начиная с этой строки, сигналы появляются на всех выходах схемы.

При приеме сигналов строки 5 красный цветоразностный сигнал проходит на выход и одновременно поступает на линию задержки. Задержанный на строку синий цветоразностный сигнал строки повторяется на выходе . В матричной схеме из этих сигналов формируется зеленый цветоразностный сигнал выделяемый на выходе в.

Таким образом, сигналы управления цветным кинескопом непрерывно формируются из цветоразностных сигналов двух соседних в поле строк. При чересстрочном разложении это сопровождается четырехкратным расширением поперечных размеров

элемента, несущего информацию о цветности изображения. Продольные размеры этого элемента обратно пропорциональны полосе передаваемых частот и также превышают (примерно в 4 раза) размеры яркостного элемента.

Линия задержки служит для выравнивания времени распространения сигналов в широкополосном яркостном канале и узкополосном канале цветности. Однако вследствие ограничения выбросов длительность и задержка фронтов цветоразностных сигналов не остаются постоянными. Они растут с увеличением насыщенности цветов. Задержка выбирается из условия совмещения фронтов яркостного и цветоразностного сигналов на уровне 0,5 от максимального, соответствующего 75%-ному размаху сигналов основных цветов. При этом необходимое время задержки зависит от ширины полос пропускания каналов яркости и цветности и изменяется в пределах

Чередующиеся от строки к строке цветовые поднесущие, проникая в яркостный канал, детектируются из-за нелинейности модуляционной характеристики кинескопа и модулируют яркость соседних строк. Режекторный фильтр служит для подавления сигнала цветности в яркостном канале. АЧХ фильтра (рис. 5.14) обеспечивает наибольшее подавление поднесущих на частотах передачи желтого цвета МГц) сигналом и голубого цвета МГц) сигналом на которых после предкоррекции (5.12) сигналы цветности достигают наибольшего размаха. Для повышения четкости черно-белого изображения режекторный фильтр отключается.

Рис. 5.14. Амплитудно-частотная характеристика режекторного фильтра

Постоянная составляющая сигнала яркости обычно теряется из-за наличия переходной емкости и восстанавливается в схеме фиксации уровня черного, управляемой импульсами частоты строк. При этом яркость изображения регулируется изменением уровня фиксации, а контрастность — изменением размаха сигнала при неизменном уровне черного. После усиления в выходных каскадах сигнал яркости в отрицательной полярности подается одновременно на катоды всех трех электронных прожекторов кинескопа.

Через полосовой фильтр сигналы поступают в канал цветности (см. рис. 5.13). Корректор высокочастотных предыскажений с АЧХ, обратной (5.12) (см. кривую на рис. 5.8, б), может быть выполнен в виде фильтра. Одиако достаточно хорошее приближение дает характеристика колебательного контура (см. кривую 2 на рис. 5.8, б) с резонансной частотой и добротностью Двусторонний амплитудный ограничитель служит для

компенсации неравномерности АЧХ и устранения импульсных помех. Ультразвуковая линия задержки (на время передачи одной строки) формирует вторую, задержанную последовательность сигналов цветности. Линия вносит затухание (6—26 дБ), компенсируемое усилителем, и перекрестные искажения, обусловленные паразитными отражениями ультразвуковых волн. Неточность задержки вызывает относительное смещение прямых и задержанных сигналов вдоль строки. Искажения не заметны, если временной сдвиг между прямым и задержанным сигналом не превышает времени передачи одного яркостного элемента изображения, т. е. примерно Это и определяет допустимую неточность задержки сигнала.

Амплитудное ограничение сигналов не устраняет требования равномерности АЧХ канала цветности. Искажения не заметны лишь при воспроизведении одноцветных полей, передаваемых компонентом одной частоты. На цветовых переходах спектр сигналов цветности расширяется, и искажения АЧХ канала вызывают фазовые сдвиги компонентов, проявляющиеся на изображении в виде окантовок и не устраняемые амплитудным ограничителем. Прямой и задерживающий каналы должны иметь полосу пропускания не менее ±1 МГц относительно частоты МГц при неравномерности не более ±1 дБ в полосе частот МГц. Во избежание отражения сигналов линия задержки должна быть электрически согласована.

Электронный коммутатор служит для перераспределения сигналов по каналам соответствующих цветов, а амплитудные ограничители — для уравнивания размахов прямого и задержанного сигналов и подавления импульсных помех. Изменением уровня ограничения достигаются регулировка насыщенности цветов, а также запирание канала цветности при неправильном фазировании электронного коммутатора или приеме сигналов черно-белого телевидения.

Частотные детекторы обеспечивают демодуляцию сигналов цветности. Вводимые перед частотной модуляцией разнополярность сигналов (5.8) и различие коэффициентов компрессии, характеризуемое их отношением

могут быть скомпенсированы путем встречного включения диодов в частотных детекторах каналов красного и синего цветоразностных сигналов и выбора отношения коэффициентов передачи, обратного (5.13). Корректоры низкочастотных предыскажений должны иметь характеристики, обратные (5.9) (см. рис. 5.7, б).

В матричной схеме в соответствии с соотношением (3.44) восстанавливается зеленый цветоразностный сигнал. После усиления в выходных каскадах сигналы положительной полярности подаются на модуляторы соответствующих электронных прожекторов кинескопа. Матрицирование сигналов на электродах кинескопа упрощает схемы и сужает полосы пропускания

выходных каскадов цветоразностных сигналов. При схемном матрицировании сигналы подаются на матрицу, формирующую из них сигналы основных цветов в соответствии с соотношениями (3.45). Преимущество схемного матрицирования состоит в большей точности и уменьшении числа выходных каскадов и размаха выходных сигналов. Последние подаются в отрицательной полярности на соответствующие катоды электронных прожекторов цветного кинескопа.

Схема опознавания строк служит для коррекции фазы цветовой коммутации, отключения режекторного фильтра в яркостном канале и запирания амплитудных ограничителей канала цветности при приеме черно-белого изображения и, следовательно, при отсутствии сигналов опознавания строк, а также в случае неправильной фазы коммутации. Коррекция фазы цветовой коммутации достигается подачей дополнительного импульса на генератор коммутирующих импульсов, собранный по схеме симметричного триггера. Это приводит к дополнительному срабатыванию триггера в интервале между двумя импульсами частоты строк, управляющими его работой.

Известно несколько вариантов схем. В частности, опознавание строк может основываться на определении полярности сигналов опознавания на выходе каналов красного или синего цветоразностных сигналов. Для повышения помехоустойчивости цветовой синхронизации используются суммирование и последующее интегрирование выходных сигналов обоих каналов. Полярность сигналов опознавания сравнивается с полярностью импульсов частоты полей, совпадающих по времени со строкой 15 в нечетных полях и со строкой 328 в четных. Канал цветности остается открытым на прямом ходу строчной развертки лишь при условии компенсации импульсного напряжения частоты полей проинтегрированными сигналами опознавания строк.