Цветное телевидение?.. Это почти просто! - страница 36

(Полный текст лекции, прочитанной профессором Радиолем в Высшей школе телевизионной техники в конференц-зале Национального телевизионного центра в городе Видео)

Господин Генеральный директор,

Господа главные инженеры,

Дорогие бывшие студенты,

Господа!

Цветное телевидение, о котором в настоящее время столько говорят, основано на принципах, продиктованных некоторыми техническими и экономическими соображениями. В наши дни существует несколько обладающих различными свойствами способов передачи цветных телевизионных изображений, которые будут рассмотрены в сегодняшней лекции, но во всех этих системах мы неизбежно обнаружим общую основу, предложенную французским инженером Жоржем Валенси: в частности, во всех совместимых системах используется широкая полоса для передачи сигнала яркости, к которому прибавляют высокочастотную поднесущую, модулированную сигналами цветности; последние представляют собой цветоразностные сигналы, т. е. исчезающие, когда цвета не передаются.

Все различия между существующими совместимыми системами цветного телевидения заключаются в типе" модуляции поднесущей сигналами цветности.

Для каждой системы мы рассмотрим структуру кодирующего устройства (что заставит нас ознакомиться с нормами соответствующего телевизионного сигнала), структуру декодирующего устройства (т. е. особенности приемника) и технические характеристики системы, обращая при этом особое внимание на качество передачи изображения.

Мы ограничимся анализом трех используемых в настоящее время систем, рассматривая их в хронологическом порядке изобретения: система NTSC (сокращение от National Tеlеvision System Committee — Национальный комитет по телевизионным системам), разработанная группой американских инженеров, в основном из фирм Hazeltine и RCA, эта система используется в Соединенных Штатах, Японии и Канаде; SECAM (сокращение от SEquence de Соuleurs Avec Mėmoire — последовательность цветов с запоминающим устройством) — система разработана фирмой Compagnie Frangaise de Télévision на основе оригинальной идеи, предложенной инженером Анри де Франсом в 1956 г.; и, наконец, система PAL (сокращение от Phase Alternation Line — строка с переменной фазой), представляющая собой вариант системы NTSC.

Эта система разработана в ФРГ в лаборатории фирмы Telefunken в Ганновере бригадой специалистов под руководством Вальтера Бруха; теперь она также принята во многих странах. Хотя последняя система появилась совсем недавно (в 1963 г.) мы рассмотрим ее сразу же после системы NTSC, к которой она очень близка.

1. КОДИРОВАНИЕ

Принцип передачи цветов в системе NTSC весьма наглядно виден на графике цветности, который можно сравнить с диаграммой Френеля (рис. 48).

Рис. 48.График цветности, на котором наглядно показаны: оси модуляции I и Q системы NTSC; пачка импульсов фазовой синхронизации; точки, характеризующие основные и дополнительные цвета; показано также, как найти для точки Р амплитуду и фазу соответствующей ей синусоиды.

Это означает, что некий вектор, исходящий из начала координат, представляет собой синусоиду, амплитуда которой пропорциональна его модулю (или длине), а фаза равна аргументу, или алгебраическому углу, образованному вектором и горизонтальной осью.

Следовательно, можно приближенно сказать, что в системе NTSC фаза выражает цветовой тон передаваемого цвета и что амплитуда представляет насыщенность этого цвета (см. теоремы III и IV в гл. 4). В частности, поднесущая исчезает при передаче ахроматического (белого, серого или черного) участка изображения.

Используемый для осуществления этой двойной модуляции метод тоже становится понятным при рассмотрении графика цветности.

Синусоидальная волна, частоту которой мы сейчас определим, модулируется по амплитуде с подавлением несущей сигналом (В — Y). Следовательно, на диаграмме Френеля она совпадает с горизонтальной осью графика цветности. Другая синусоидальная волна такой же частоты, но сдвинутая по фазе на +90° по отношению к первой, модулируется по амплитуде с подавлением несущей сигналом (R — Y). На графике цветности ее изображение совпадает с вертикальной осью. Сложение этих двух модулированных волн дает нам искомую поднесущую. Благодаря подавлению несущей черно-белое изображение при условии