संकेत आगे बढ़ाना। टेलीविजन मानक और प्रारूप

दोनों अतिरिक्त क्रोमिनेंस संकेत देते हैं पाल मानकक्वाडरेचर मॉड्यूलेशन (एक भिन्नता) में एक साथ प्रसारित, विशिष्ट उपकैरियर आवृत्ति 4433618.75 हर्ट्ज (4.43 मेगाहर्ट्ज) है। इस मामले में, "लाल" रंग अंतर संकेत 180 डिग्री के चरण रोटेशन के साथ अगली पंक्ति में दोहराया जाता है। चरण त्रुटि को खत्म करने के लिए, PAL डिकोडर मेमोरी से वर्तमान लाइन और पिछली पंक्ति को जोड़ता है, जिससे चरण त्रुटियां (एनटीएससी प्रणाली की विशिष्ट) पूरी तरह से समाप्त हो जाती हैं। जब दो सिग्नल जोड़े जाते हैं, तो "लाल" रंग-अंतर घटक रद्द हो जाते हैं, क्योंकि उनका संकेत बदल गया है। दो संकेतों को घटाते समय, "नीले" संकेत एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। इस प्रकार, योजक-घटावकर्ता के आउटपुट अलग-अलग सिग्नल यू और वी उत्पन्न करते हैं, जिन्हें आर-वाई और बी-वाई स्केल किया जाता है।

एनालॉग टेलीविज़न रिसीवर्स में, डिजिटल वाले में पिछली लाइन से रंग अंतर सिग्नल को याद रखने के लिए एक अल्ट्रासोनिक विलंब लाइन का उपयोग किया जाता है - टक्कर मारनाप्रति पंक्ति।

इस प्रकार, एनटीएससी के विपरीत, पीएएल मानक में, एक मानक एनालॉग डिकोडर का उपयोग करते समय, ऊर्ध्वाधर रंग रिज़ॉल्यूशन एक मोनोक्रोम छवि का आधा होता है (क्षेत्र में दो आसन्न रेखाओं के योग के कारण)। यह काफी स्वीकार्य है, क्योंकि कम बैंडविड्थ के कारण रंग में क्षैतिज रिज़ॉल्यूशन भी कम है। विषयगत रूप से, चमक घटक के प्रति आंख की अधिक संवेदनशीलता के कारण, औसत चित्रों में ऐसी गिरावट लगभग ध्यान देने योग्य नहीं है। यह समझा जाना चाहिए कि प्रेषित सिग्नल में ऊर्ध्वाधर रंग रिज़ॉल्यूशन पूरा हो गया है; रिज़ॉल्यूशन में गिरावट केवल एनालॉग पीएएल डिकोडर्स में होती है।

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग का उपयोग पूर्ण ऊर्ध्वाधर रंग रिज़ॉल्यूशन को पुनर्स्थापित करना और कंघी (या इससे भी अधिक जटिल - तथाकथित 3 डी) सबकैरियर फ़िल्टरिंग के उपयोग के माध्यम से चमक/क्रोमिनेंस पृथक्करण में सुधार करना संभव बनाता है।

चतुर्भुज मॉड्यूलेशन का अनुप्रयोग है विशेष फ़ीचर PAL SECAM मानक से है, लाइनों के साथ "लाल" सिग्नल के चरण का घूमना इसे NTSC से अलग करता है, YUV रंग मॉडल इसे सभी एनालॉग सिस्टम से अलग करता है।

वितरण का भूगोल

PAL प्रणाली यूरोप (फ्रांस, रूस, बेलारूस को छोड़कर), एशिया, ऑस्ट्रेलिया और अफ्रीका और दक्षिण अमेरिका के कई देशों में मुख्य रंगीन टेलीविजन प्रणाली है:

अग्रणी देशों में रंगीन टेलीविजन प्रणालियों की पसंद पर गरमागरम चर्चा पश्चिमी यूरोप PAL प्रणाली के पक्ष में समाप्त हुआ - इसके पीछे NTSC प्रणाली का उपयोग करके संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान, कनाडा और अन्य देशों में उपकरण और टेलीविजन के प्रसारण और उत्पादन में पंद्रह वर्षों का अनुभव था। बेशक, इसमें राजनीति भी शामिल थी (इस प्रणाली को मजाक में "नाटो प्रणाली" कहा जाता था) - जब, कुछ समय बाद, इटली एक रंगीन टेलीविजन प्रणाली चुनने की तैयारी कर रहा था, फ्रांस के तत्कालीन सत्तारूढ़ राष्ट्रपति जे. पोम्पीडौ विशेष रूप से आए थे रोम और संसद में "रोमन एकजुटता दिखाएं और स्वीकार करें" अपील के साथ बात की फ़्रांसीसी प्रणाली" हालाँकि, इटली ने ऐसी एकजुटता नहीं दिखाई और PAL प्रणाली की ओर झुक गया।

यह सभी देखें

• पालप्लस

एनटीएससी रंगीन टेलीविजन प्रणाली 1950-1953 में संयुक्त राज्य अमेरिका में विकसित की गई थी। राष्ट्रीय समिति टेलीविजन सिस्टम(नेशनल टेलीविज़न सिस्टम कमेटी) और देश में स्वीकृत के रूप में राष्ट्रीय मानक. बाद में, एनटीएससी प्रणाली को कनाडा, अमेरिकी महाद्वीप के अधिकांश देशों, जापान, कोरिया, ताइवान और कुछ अन्य देशों में एक मानक के रूप में अपनाया गया।

एनटीएससी प्रणाली ल्यूमिनेंस और दो रंग अंतर संकेतों को सिग्नल के रूप में प्रसारित करती है। रंग अंतर संकेतों का संचरण ल्यूमिनेंस स्पेक्ट्रम में एक रंग उपवाहक आवृत्ति पर किया जाता है एफ एस(चित्र 5.8)।

चावल। 5.8. एनटीएससी इमेज सिग्नल स्पेक्ट्रम

रंग अंतर संकेतों द्वारा नियंत्रित उपकैरियर वोल्टेज को कहा जाता है रंग संकेत . ल्यूमिनेंस और क्रोमिनेंस संकेतों का योग हमफार्म पूर्ण रंग संकेत यूपी. दो रंग-अंतर संकेतों के साथ एक उपवाहक आवृत्ति को मॉड्यूलेट करने के लिए, ए चतुर्भुज आयाम मॉड्यूलेशन विधि. इसका सार अलग-अलग आयाम मॉड्यूलेटर (चित्रा 5.9) में प्रत्येक रंग अंतर संकेतों द्वारा संशोधित दो सबकैरियर आवृत्ति वोल्टेज के योग में निहित है। सबकैरियर आवृत्ति को चतुर्भुज में मॉड्यूलेटर को आपूर्ति की जाती है, यानी। 90° के चरण बदलाव के साथ। जोड़ के परिणामस्वरूप प्राप्त रंग संकेत न केवल आयाम में, बल्कि चरण में भी संशोधित होता है।

चावल। 5.9. एन्कोडिंग डिवाइस का सरलीकृत ब्लॉक आरेख

दरअसल, क्रोमिनेंस सिग्नल का आयाम है:

(5.1)

और वेक्टर का चरण बदलाव φ हमकंपनों में से एक के सापेक्ष

, (5.2)

जहां बदले में रंग-अंतर संकेतों को संशोधित करके निर्धारित किया जाता है।

एनटीएससी प्रणाली पारंपरिक आयाम मॉड्यूलेटर का उपयोग नहीं करती है, लेकिन बैलेंस्ड , जो उपवाहक को स्वयं दबाकर स्पेक्ट्रम के केवल पार्श्व घटकों को छोड़ देता है। पारंपरिक आयाम मॉड्यूलेशन की तुलना में संतुलित मॉड्यूलेशन के कुछ फायदे हैं (चित्र 5.10)। पारंपरिक मॉड्यूलेशन की तुलना में मॉड्यूलेटिंग सिग्नल की समान श्रेणी के साथ, संतुलित मॉड्यूलेशन एक रंगीन सिग्नल उत्पन्न करता है जो कम से कम दो बार आयाम होता है, जो काले और सफेद टीवी की स्क्रीन पर इसकी दृश्यता कम कर देता है, जिसके लिए रंगीन सिग्नल पर विचार किया जाना चाहिए हस्तक्षेप के रूप में. इस प्रकार, श्वेत-श्याम और रंगीन टेलीविजन प्रणालियों की अनुकूलता में सुधार हुआ है। बदले में, बिना रंग वाले या हल्के रंग के छवि विवरण प्रस्तुत करते समय अनुकूलता की गुणवत्ता और बढ़ जाती है। इन मामलों में, रंग-अंतर (मॉड्यूलेटिंग) सिग्नल शून्य या आयाम में छोटे होते हैं, और संतुलित मॉड्यूलेटर के आउटपुट पर सिग्नल भी शून्य हो जाता है।

ए)

बी)

चावल। 5.10. ए) आयाम मॉड्यूलेशन

बी) संतुलित मॉड्यूलेशन

प्राप्त रंग सिग्नल से एनटीएससी रंग रिसीवर में हममूल रंग अंतर संकेत प्राप्त करने के लिए इसके चतुर्भुज घटकों को अलग किया जाना चाहिए। चूंकि संकेतों के पृथक्करण को मॉड्यूलेशन अक्षों के साथ मेल खाने वाले दो ऑर्थोगोनल अक्षों पर वेक्टर यू एस को प्रक्षेपित करने के संचालन के रूप में दर्शाया जा सकता है।

इस प्रतिनिधित्व में समस्या का उपयोग करके हल किया जा सकता है तुल्यकालिक डिटेक्टर. सिंक्रोनस डिटेक्शन में, डिटेक्टर इनपुट को आपूर्ति किए गए दो सिग्नल गुणा किए जाते हैं। यदि इनमें से एक सिग्नल टेलीविजन रिसीवर द्वारा प्राप्त रंगीन सिग्नल है हम, और दूसरा - तथाकथित संदर्भ वोल्टेज यूओपी उपवाहक आवृत्ति दोलन का प्रतिनिधित्व करता है एफ एसप्रारंभिक चरण φ=0 के साथ, फिर डिटेक्टर आउटपुट पर वोल्टेज यूआउट इसके बराबर होगा:

कहाँ यूओपी उपरोक्त संदर्भ वोल्टेज का आयाम है।

ज्ञात त्रिकोणमितीय संबंध का उपयोग करना

हम पाते हैं

संदर्भ वोल्टेज के आयाम को स्थिर मानते हुए और सिंक्रोनस डिटेक्टर के आउटपुट पर एक कम-पास फ़िल्टर स्थापित करते हुए, समीकरण के दाईं ओर दूसरे पद को छोड़कर, हम यह सुनिश्चित करेंगे कि चतुर्भुज में से एक को अलग करने की समस्या घटकों का समाधान हो गया है:

,

जहाँ k आनुपातिकता गुणांक है।

यदि वोल्टेज को सिंक्रोनस डिटेक्टर पर संदर्भ वोल्टेज के रूप में लागू किया जाता है, तो

,

वे। दूसरे चतुर्भुज घटक पर प्रकाश डाला जाएगा।

इस प्रकार, चतुर्भुज घटकों को अलग करने के लिए उपकरण में दो सिंक्रोनस डिटेक्टर और एक संदर्भ सबकैरियर आवृत्ति जनरेटर शामिल होना चाहिए, जो ट्रांसमिटिंग जनरेटर के साथ आवृत्ति और चरण में सिंक्रनाइज़ हो। हालाँकि, ऐसी जानकारी प्राप्त टीवी सिग्नल में शामिल नहीं है, क्योंकि संतुलित मॉड्यूलेशन के साथ सबकैरियर स्वयं दबा हुआ है, और साइड फ़्रीक्वेंसी संचरित रंग के आधार पर एक मॉड्यूलेशन उत्पाद है (और इसलिए चरण बदलाव के साथ अनमॉड्यूलेटेड मान से भिन्न होता है) एफ एस).

संदर्भ उपवाहक जनरेटर बनाने के लिए एफ एसरिसीवर टेलीविजन केंद्र में निर्दिष्ट चरण के साथ काम कर सकता है, इसे एक विशेष सिग्नल के साथ सिंक्रनाइज़ किया जाता है जिसे कहा जाता है रंग फटने का संकेत . यह अन्तराल में संचरित होता है रिवर्सक्षैतिज सिंक्रोनाइजिंग पल्स (एचएसपी) के पीछे क्षैतिज ब्लैंकिंग पल्स (एचसीपी) साइट पर क्षैतिज स्कैनिंग और 8...10 अवधियों (चित्र 5.11) के रंग उपकैरियर दोलनों का एक पैकेट है। इस पैकेज को कलर फ़्लैश भी कहा जाता है. फ़्लैश दोलन आवृत्ति है एफ एस, चरण 180° है (पैकेज का दोलन वेक्टर अक्ष की नकारात्मक दिशा के साथ मेल खाता है द्वारा). पैकेट को सभी स्कैन लाइनों में प्रसारित किया जाता है, 9H अवधि के अंतराल को छोड़कर (H एक लाइन की अवधि है), जिसमें बराबर दालों और ऊर्ध्वाधर सिंक दालों को प्रसारित किया जाता है (ऊर्ध्वाधर ब्लैंकिंग पल्स पर)। चमक के बीच का अंतराल H के बराबर है।

चावल। 5.11. सिग्नल फ़्लैश

इस प्रकार, चतुर्भुज मॉड्यूलेशन के साथ, परिणामी रंग संकेत का आयाम रंग संतृप्ति को दर्शाता है, और चरण रंग टोन को दर्शाता है। रंग वैक्टर को रंग आरेख पर ग्राफिक रूप से दर्शाया जा सकता है ध्रुवीय प्रणालीनिर्देशांक (चित्र 5.12)

चावल। 5.12. ध्रुवीय समन्वय प्रणाली में रंग आरेख

रंग उपवाहक आवृत्ति का चयन करते समय एफ एसनिम्नलिखित शर्तें पूरी होनी चाहिए.

1. श्वेत-श्याम टीवी पर छवि में रंगीन सिग्नल के हस्तक्षेप की दृश्यता को कम करने के लिए हमरंग उपवाहक आवृत्ति एफ एसजितना संभव हो उतना ऊंचा होना चाहिए, क्योंकि इस मामले में हस्तक्षेप से पैटर्न की संरचना छोटी होगी और इसलिए, कम ध्यान देने योग्य होगी। दूसरी ओर, अर्थ एफ एसअधिकतम आवृत्ति से काफ़ी कम होनी चाहिए एफ अधिकतमचमक सिग्नल के स्पेक्ट्रम में, ताकि सिस्टम की पेशेवर अनुकूलता की आवश्यकता पूरी हो, यानी। ताकि पूरा रंग सिग्नल मानक रंग सिग्नल बैंड के भीतर फिट हो जाए। अंतर (एफ अधिकतम -एफ एस)रंग सिग्नल के साइडबैंड की अधिकतम चौड़ाई निर्धारित करता है, और इसलिए रंग अंतर संकेतों के स्पेक्ट्रम की अधिकतम संभव चौड़ाई निर्धारित करता है। जैसा कि अभ्यास से पता चला है, यह मान 0.6 मेगाहर्ट्ज से कम नहीं हो सकता है, अन्यथा विभिन्न रंगों के बीच ऊर्ध्वाधर सीमाओं पर रिसीवर में रंगीन छवि पर ध्यान देने योग्य रंग सीमाएं दिखाई देंगी। के बाद से अमेरिकी मानक एफ अधिकतम=4.18 मेगाहर्ट्ज, फिर एफ एसकम से कम 3.58 मेगाहर्ट्ज होना चाहिए।

2. एक काले और सफेद टीवी की स्क्रीन पर एक सबकैरियर के प्रभाव से प्राप्त पैटर्न की दृश्यता को कम करने के इसी उद्देश्य के लिए, इसकी आवृत्ति एफ एसछवि स्कैनिंग आवृत्ति से सख्ती से जुड़ा हुआ है। इस मामले में, यह रिश्ता रिश्ते के अधीन है:

, (5.4)

जहाँ n एक पूर्णांक है और रेखाओं की आवृत्ति है। फिर एक का अंतराल, उदाहरण के लिए पहली, पंक्ति रंग उपवाहक की अवधियों की एक पूर्णांक संख्या और अवधि के दूसरे आधे हिस्से में फिट होती है। इसलिए, अगली विषम लाइन में सिग्नल का चरण विपरीत में बदल जाएगा, और इसी तरह लाइन से लाइन में। रंग उपवाहक के प्रभाव के तहत ल्यूमिनेंस मॉड्यूलेशन के परिणामस्वरूप, चेकरबोर्ड पैटर्न में व्यवस्थित अंधेरे और हल्के स्ट्रोक का एक ग्रिड टीवी स्क्रीन पर दिखाई देगा।

चूँकि एक फ्रेम में विषम संख्या में रेखाएँ होती हैं, इसलिए अगला फ्रेम प्रसारित होने पर संबंधित रेखाओं में सिग्नल ध्रुवता उलट जाएगी। दृश्य तंत्र की जड़ता के कारण आँख, इस चित्र को औसत कर देगी। इस प्रकार, लाइन से लाइन और फ्रेम से फ्रेम तक मुआवजे के कारण, टीवी स्क्रीन पर रंगीन सबकैरियर सिग्नल मुश्किल से ध्यान देने योग्य होगा, और ग्रिड संरचना जितनी छोटी होगी, कम ध्यान देने योग्य होगी।

चूंकि चमक सिग्नल का स्पेक्ट्रम अलग और आवधिक है, क्रोमिनेंस सिग्नल के हार्मोनिक्स, जो अलग और आवधिक भी है, को इसके हार्मोनिक्स के बीच अंतराल में रखा जा सकता है। जब स्थिति (5.4) संतुष्ट हो जाती है, तो रंग संकेत के वर्णक्रमीय घटक बिल्कुल मध्य में स्थित होते हैं। कहा गया चमक और रंग संकेतों की आवृत्ति स्पेक्ट्रा का प्रत्यावर्तन (इंटरवेविंग)। (चित्र 5.13), जो सैद्धांतिक रूप से प्राप्तकर्ता डिवाइस में इन दो संकेतों को बड़ी सटीकता के साथ अलग करना संभव बनाता है।

चावल। 5.13 चमक और रंग संकेतों की आवृत्ति स्पेक्ट्रम

3. पूर्ण टीवी सिग्नल के स्पेक्ट्रम में एक सबकैरियर आवृत्ति की उपस्थिति के कारण छवि में शोर, रंगीन सिग्नल की सबकैरियर आवृत्ति और ऑडियो की दूसरी मध्यवर्ती आवृत्ति के बीच धड़कन के कारण भी उत्पन्न हो सकता है। हस्तक्षेप की सुस्पष्टता को कम करने के लिए, इसकी आवृत्ति उपवाहक आवृत्तियों में अंतर के बराबर है एफ एसऔर ध्वनि की दूसरी मध्यवर्ती आवृत्ति, उन्हीं कारणों से जो पिछले पैराग्राफ में बताई गई थी, को भी अर्ध-रेखा आवृत्ति के विषम हार्मोनिक के बराबर बनाया गया है:

, (5.5)

कहाँ क- पूर्णांक। (5.3) और (5.4) से यह इस प्रकार है

.

की जगह एफ एस(5.4) से इसका मान, हम प्राप्त करते हैं:

. (5.6)

इस प्रकार, आवश्यकता (1.5) में आवश्यक रूप से आवश्यकता (1.6) शामिल होती है। लेकिन किसी भी टेलीविजन प्रसारण प्रणाली में यह छवि और ध्वनि वाहक आवृत्तियों को अलग करके निर्धारित किया जाता है, और (1.6) को इस प्रकार लिखा जा सकता है

, (5.7)

जहाँ m एक पूर्णांक है.

ब्लैक एंड व्हाइट टेलीविज़न के लिए अमेरिकी मानक में, किसी भी यूरोपीय मानक के विपरीत, यह शर्त पूरी नहीं की गई थी। संयुक्त राज्य अमेरिका में काले और सफेद टेलीविजन में = 4.5 मेगाहर्ट्ज; =15750 हर्ट्ज. इस प्रकार उनका अनुपात 285.714 था। शर्त (5.7) को संतुष्ट करने के लिए, इस अनुपात को निकटतम पूर्णांक तक पूर्णांकित किया जाना था, अर्थात। 286 तक, जिसने एनटीएससी प्रणाली के डेवलपर्स को स्कैन आवृत्तियों को तदनुसार 0.1% बदलने के लिए मजबूर किया: =15734.27 हर्ट्ज, =59.94 हर्ट्ज (60 हर्ट्ज के बजाय)। रंग प्रणाली में स्कैन आवृत्तियों में इस तरह के एक महत्वहीन लेकिन मौलिक परिवर्तन के लिए काले और सफेद टीवी के स्कैन जनरेटर में बदलाव की आवश्यकता नहीं थी, क्योंकि स्कैन आवृत्तियों के संकेतित नए मान स्पष्ट रूप से टीवी के कैप्चर बैंड के भीतर हैं। उनके द्वारा सिंक्रनाइज़ किए गए जेनरेटर को स्कैन करें।

4. गुणक (2एन+1) (5.4) में ऐसे कारक शामिल होने चाहिए जो आवृत्ति उत्पन्न करने वाले मास्टर ऑसिलेटर की आवृत्ति से घड़ी जनरेटर में लाइन आवृत्ति प्राप्त करते समय एक स्थिर आवृत्ति विभाजन की उपलब्धि को सुविधाजनक बनाने के लिए यथासंभव छोटे हों। एफ एस. इष्टतम संख्या निकली (2एन+1)=455 (13x7x5), जिसने उपवाहक आवृत्ति की पसंद निर्धारित की मेगाहर्ट्ज. मानक 0.0003% से अधिक नहीं के इस मान की स्वीकार्य अस्थिरता प्रदान करता है, अर्थात। 10 हर्ट्ज से भी बदतर नहीं।

रंग अंतर संकेत ई आई और ई क्यू

एनटीएससी प्रणाली में इसके अंतिम संस्करण में, संकेतों का उपयोग रंग संकेतों के रूप में नहीं किया गया था, बल्कि उनके डेरिवेटिव - सिग्नल और। इन संकेतों पर स्विच करने की समीचीनता को इस तथ्य से समझाया गया है कि छोटी वस्तुएंहमारी दृष्टि द्विवर्णीय (दो रंग वाली) है। सामान्य दृष्टि में द्विवर्णवाद उन वस्तुओं के लिए होता है, जिनका अवलोकन करने पर आकार 12-20 आर्क मिनट होता है। इस आकार की वस्तुओं का अवलोकन करते समय, मानव दृश्य प्रणाली नीले और हरे, लाल और बैंगनी रंगों के बीच अंतर नहीं कर पाती है। सभी रंगों के रंगों को नारंगी और के मिश्रण के रूप में माना जाता है नीले फूल. जैसे-जैसे विवरण कम होते जाते हैं, आंखें रंग भेद करना बंद कर देती हैं और हम देखते हैं छोटे भागकाले और सफेद की तरह. यदि आप एक रंग से दूसरे रंग में संक्रमण की धुंधली सीमा पर सुपरइम्पोज़ करते हैं तेज़ गिरावटचमक, आँख एक रंग से दूसरे रंग में स्पष्ट परिवर्तन देखेगी।

टेलीविजन के संबंध में इससे निम्नलिखित निष्कर्ष निकलते हैं। 10 से 22 आर्कमिनट तक की टेलीविजन छवि का विवरण एक सीमित सीमा में प्रसारित किया जा सकता है रंग योजना, नारंगी और नीले रंग का एक संगत मिश्रण। यदि टीवी प्रणाली द्वारा चमक परिवर्तन को तेजी से पुन: प्रस्तुत किया जाता है, तो स्थानांतरण से छोटे रंग विवरणों के बहिष्करण से रंग संक्रमण की तीक्ष्णता पर कोई विशेष प्रभाव नहीं पड़ना चाहिए।

प्रयोगों से पता चला है कि सभी तीन संकेतों को टीवी सिस्टम द्वारा 0.5 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति बैंड में प्रसारित किया जाना चाहिए। 0.5 मेगाहर्ट्ज से 1.5 मेगाहर्ट्ज तक के आवृत्ति बैंड में, नारंगी और नीले रंग के मिश्रण के अनुरूप रंग संकेतों को प्रसारित करना आवश्यक है। 1.5 मेगाहर्ट्ज से स्पेक्ट्रम की अधिकतम आवृत्ति तक आवृत्ति बैंड में, एक रंगहीन ल्यूमिनेंस सिग्नल प्रसारित किया जा सकता है।

नए चतुर्भुज घटकों के उपयोग से रंगीन छवि को निम्नलिखित तरीके से प्रसारित करना संभव हो जाता है। चमक संकेत पूर्ण आवृत्ति बैंड पर प्रसारित होता है। रंगीन सिग्नल 1.5 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति बैंड में और सिग्नल 0.5 मेगाहर्ट्ज तक के बैंड में प्रसारित होता है। 0.5 से 1.5 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज में, केवल दो सिग्नल प्रसारित होते हैं, जो नारंगी-लाल और नीले-हरे रंगों का पुनरुत्पादन प्रदान करते हैं। सिग्नल से सिग्नल में संक्रमण किसी को सिस्टम के मापदंडों में कुछ हद तक सुधार करने की अनुमति देता है, क्योंकि ल्यूमिनेंस चैनल में रंग सिग्नल का हस्तक्षेप कम हो जाता है और सबकैरियर आवृत्ति को थोड़ा बढ़ाना संभव हो जाता है।

संकेतों का अनुप्रयोग ई मैंऔर ई प्रपारंपरिक रंग-अंतर संकेतों के बजाय ल्यूमिनेंस सिग्नल के स्पेक्ट्रम में एक छोटे आवृत्ति बैंड पर कब्जा करना उचित साबित हुआ, क्योंकि अमेरिकी मानक में वीडियो चैनल की चौड़ाई केवल 4.2 मेगाहर्ट्ज है और प्लेसमेंट रंग की जानकारीएक चमक संकेत के स्पेक्ट्रम में कुछ कठिनाइयाँ प्रस्तुत होती हैं। यूरोपीय एनटीएससी संस्करण में तुलना के लिए उपयोग किया जाता है विभिन्न प्रणालियाँ 6 मेगाहर्ट्ज की वीडियो चैनल चौड़ाई वाले रंगीन टेलीविजन में सिग्नल का उपयोग किया गया।

चित्र 5.14 एनटीएससी प्रणाली में एक एनकोडर का सरलीकृत ब्लॉक आरेख दिखाता है। मूल संकेत तो संकेत हैं. सिग्नल पदनामों में डैश इंगित करते हैं कि सिग्नल पहले गामा-सही किए गए हैं। मैट्रिक्सिंग सर्किट के आउटपुट पर एमएक चमक संकेत और रंग अंतर संकेत उत्पन्न होते हैं। एसएसपी रिसीवर के सिंक्रोनाइज़ेशन सिग्नल को ब्राइटनेस सिग्नल में पेश किया जाता है। कम पास फिल्टर एलपीएफ1और एलपीएफ2सिग्नल फ़्रीक्वेंसी बैंड क्रमशः 1.3 और 0.6 मेगाहर्ट्ज तक सीमित हैं। सबकैरियर फ़्रीक्वेंसी जनरेटर 3.579545 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति और 180° के चरण के साथ नकारात्मक अक्ष दिशा के अनुरूप एक साइनसोइडल सिग्नल उत्पन्न करता है। द्वारा. एक संतुलित न्यूनाधिक के लिए बी.एम.सिग्नल सबकैरियर आवृत्ति 57° की देरी के साथ ऑसिलेटर से आती है, जो चरण शिफ्टर द्वारा बनाई जाती है FV1. एक संतुलित न्यूनाधिक के लिए बी.एम.संकेत, उपवाहक आवृत्ति दोलन अतिरिक्त 90° विलंब के साथ आता है FV2, जिससे संकेतों के साथ एक उपवाहक के चतुर्भुज मॉड्यूलेशन के लिए स्थितियां प्रदान की जाती हैं। संतुलित मॉड्यूलेटर के आउटपुट से चतुर्भुज घटक यू आईऔर यू प्रयोजक को खिलाया जाता है, जो एक रंग संकेत उत्पन्न करता है हम. योजक में रंग संकेत हमल्यूमिनेंस सिग्नल में जोड़ा गया। इस योजक के आउटपुट पर, कुल आवृत्ति बैंड 0 से 4.18 मेगाहर्ट्ज की सीमा में कम-पास फिल्टर द्वारा निर्धारित किया जाता है। इस सीमा के परिणामस्वरूप, चतुर्भुज घटक यू क्यू - एलजेड1लगभग 0.7 μs, और चैनल में - एलजेड2 0.5 µs से. सभी तीन संकेतों के समय संरेखण में त्रुटि काले और सफेद छवि तत्व (0.05 μs) की स्कैनिंग अवधि के आधे से अधिक नहीं होनी चाहिए। अन्यथा, एक रंगीन छवि में, रंगीन क्षेत्रों और उन हिस्सों का ध्यान देने योग्य गलत संरेखण हो सकता है जिनसे ये क्षेत्र संबंधित हैं।

रंग फूटना यूसीवी वाल्व डिवाइस में बनता है कस्ट्रोब पल्स का उपयोग करते हुए, जिसकी अस्थायी स्थिति क्षैतिज ब्लैंकिंग पल्स के पीछे के प्लेटफॉर्म पर रंगीन फ्लैश की स्थिति से मेल खाती है (चित्र 5.11 देखें)। योजक में, रंग सिंक्रनाइज़ेशन सिग्नल को चमक और क्रोमिनेंस सिग्नल में जोड़ा जाता है।

शर्त (5.1) को संतुष्ट करने के लिए, सबकैरियर आवृत्ति को बार-बार विभाजित करके क्षैतिज सिंक्रनाइज़िंग पल्स प्राप्त किए जाते हैं एफ एसआवृत्ति विभक्त में डीसी.

चावल। 5.14. एनटीएससी सिस्टम एनकोडर का ब्लॉक आरेख

डिकोडिंग डिवाइस का ब्लॉक आरेख

समग्र संकेत यूपी, जिसमें चमक और क्रोमिनेंस सिग्नल, साथ ही रंग फ्लैश और रिसीवर सिंक्रनाइज़ेशन सिग्नल शामिल हैं, एक चमक सिग्नल एम्पलीफायर और एक बैंडपास फ़िल्टर को खिलाया जाता है पीएफरंग संकेत (चित्र 5.15)। ल्यूमिनेंस चैनल का उपयोग करते हुए नोच फिल्टर आरएफ, सबकैरियर फ़्रीक्वेंसी के अनुरूप, क्रोमिनेंस सिग्नल को दबा दिया जाता है, जिससे ऊपर चर्चा किए गए शतरंज के टुकड़े पैटर्न के रूप में हस्तक्षेप समाप्त हो जाता है। रंग-अंतर चैनल में एक बैंडपास फ़िल्टर पूर्ण सिग्नल निकालता है यूपी क्रोमिनेंस सिग्नल और कलर बर्स्ट सिग्नल। साथ ही, सिग्नल में दूसरी इंटरमीडिएट ऑडियो फ्रीक्वेंसी (4.5 मेगाहर्ट्ज) के अधिकतम दमन पर भी ध्यान दिया जाता है, जो कलर सबकैरियर के साथ अवांछित धड़कन का कारण बन सकता है। क्रोमा संकेत यू एलजेड1और एलजेड2.

कलर बर्स्ट सिग्नल को वाल्व डिवाइस द्वारा क्रोमिनेंस सिग्नल से अलग किया जाता है क, जो डिवाइस में उत्पन्न स्ट्रोब पल्स आने पर रंगीन चमक को अपने आउटपुट तक पहुंचाता है एफएसआई. बदले में, फॉर्मिंग डिवाइस को क्षैतिज सिंक्रोनाइज़िंग पल्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो सिंक्रोनाइज़िंग पल्स चयनकर्ता में पूर्ण सिग्नल से अलग होता है।

रंगीन फ्लैश को रंग सबकैरियर जनरेटर को सिंक्रनाइज़ करने के लिए डिज़ाइन किया गया है एफ एस, जिसमें सटीकता सुनिश्चित करने के लिए क्वार्ट्ज स्थिरीकरण है।

चावल। 5.15. एनटीएससी सिस्टम डिकोडर का ब्लॉक आरेख

सिंक्रोनाइज़ेशन पैरामीट्रिक है, नियंत्रण वोल्टेज चरण डिटेक्टर द्वारा उत्पन्न होता है एफडी, जो जनरेटर और रंग चमक से दोलनों की आवृत्ति और चरण की तुलना करता है। चरण-लॉक लूप सर्किटरी को फ्लैश चरण के संबंध में 90 डिग्री के मान तक आसानी से किया जाता है, अर्थात। अक्ष की ओर आर-वाई. इस प्रकार, अक्ष पर पता लगाना सुनिश्चित करने के लिए मैं(एक सिंक्रोनस डिटेक्टर में एसडीआई), चरण शिफ्टर में स्व-थरथरानवाला के दोलन बनाना आवश्यक है FV1 33° आगे बढ़ें। में अतिरिक्त विलंब FV2 90° पर पता लगाने में मदद मिलेगी एसडीक्यूप्रति अक्ष क्यू.

रंग सिग्नल एम्पलीफायर सिंक्रोनस डिटेक्टरों के आउटपुट पर उनके आवरण को खत्म करने के लिए रंग चमक के दोलनों को दबाने के लिए गेट पल्स का उपयोग करता है। अन्यथा, छवि के किनारे पर, यह लिफाफा क्षैतिज रिक्त क्षेत्र पर फ्लैश की स्थिति के अनुरूप एक रंगीन ऊर्ध्वाधर पट्टी बना सकता है।

जब कोई श्वेत-श्याम छवि प्राप्त हो रही हो तो रंग सिग्नल चैनल को भी अवरुद्ध किया जाना चाहिए, अन्यथा रंग किनेस्कोप की स्क्रीन पर रंग मोटे दाने वाला मौआ दिखाई देगा। उत्तरार्द्ध एक स्वायत्त रूप से संचालित सबकैरियर जनरेटर के दोलनों के साथ चमक संकेत के उच्च-आवृत्ति घटकों के तुल्यकालिक डिटेक्टरों में बीट्स का उत्पाद है। क्रोमा स्विच कुलपतिचरण डिटेक्टर से चैनल को ब्लॉक करने के लिए नियंत्रण वोल्टेज प्राप्त करता है। रंगीन कार्यक्रम प्रसारित करते समय, अर्थात्। चरण डिटेक्टर से लेकर रंग चमक की उपस्थिति में कुलपतिएक संकेत का निरंतर वोल्टेज प्राप्त होता है, लेकिन काले और सफेद प्रसारण के दौरान यह वोल्टेज अपना संकेत बदल देता है।

यदि हम चरण शिफ्टर को विचारित ब्लॉक आरेख से बाहर कर देते हैं FV1 33° पर, फिर अक्ष पर समकालिक पता लगाया जाएगा आर-वाईऔर द्वारा, और इसलिए, डिटेक्टरों के आउटपुट पर सिग्नल प्राप्त होंगे। लेकिन इस मामले में, घटकों की विविधता के कारण यू आईऔर यू प्रसिग्नलों के बीच क्रॉसस्टॉक हो सकता है।

इन विकृतियों को रोकने के लिए, डिटेक्टरों के आउटपुट पर दोनों कम-पास फिल्टर संकीर्ण-बैंड होने चाहिए: 0...0.6 मेगाहर्ट्ज, जो रंग स्पष्टता को स्पष्ट रूप से खराब कर देगा। इसलिए, डिकोडिंग डिवाइस का यह संस्करण कम आम है।

वीडियो रंग संकेतों के साथ रंग उपवाहक को मॉड्यूलेट करने की लागू विधि के दृष्टिकोण से, एनटीएससी प्रणाली में निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं हैं:

अच्छा उपयोगट्रांसमिशन चैनल (उच्च शोर प्रतिरक्षा के साथ प्रेषित जानकारी की बड़ी मात्रा);

उच्च गुणवत्तासंचारण पथ में अस्वीकार्य विकृतियों की अनुपस्थिति में रंगीन छवि (विशेष रूप से, क्षैतिज और लंबवत रूप से उच्च रंग स्पष्टता);

जब ट्रांसमिशन की वस्तु चलती है तो रंगीन और काले और सफेद टेलीविजन रिसीवर की स्क्रीन पर छवि में झिलमिलाहट और चमक की अनुपस्थिति;

अच्छी अनुकूलता(रंग संकेत से हस्तक्षेप की कम दृश्यता);

रंगीन धारियों के परीक्षण सिग्नल को प्रसारित करते समय रंग सिग्नल आकार की शुद्धता और सरलता, जिससे उपकरण के संचालन को नियंत्रित करना और इसे कॉन्फ़िगर करना आसान हो जाता है;

उतार-चढ़ाव शोर से रिसीवर में रंगीन वीडियो सिग्नल की उच्च शोर प्रतिरक्षा। साथ ही, सिग्नल-टू-शोर अनुपात कम होने पर रंगीन छवि में शोर की दृश्यता आसानी से बढ़ जाती है, और छवि में शोर की संरचना काले और सफेद टेलीविजन के करीब होती है, हालांकि मोटे बनावट वाला शोर होता है रंग सिग्नल चैनल से शोर के कारण कुछ हद तक अधिक ध्यान देने योग्य है;

उतार-चढ़ाव शोर से रंग सिंक्रनाइज़ेशन सर्किट की उच्च शोर प्रतिरक्षा;

संपूर्ण वीडियो सिग्नल आसानी से मिलाएं यूपी =+ यूविभिन्न कैमरों से डीवी, काले और सफेद टेलीविजन में संकेतों के मिश्रण से अलग नहीं है।

एनटीएससी प्रणाली है निम्नलिखित नुकसान, जिसके कारण इसे 625-लाइन स्कैनिंग के लिए यूरोप में एक मानक के रूप में नहीं अपनाया गया:

उपवाहक आवृत्ति पर रंग सिग्नल के आयाम और चरण की विकृति की अनुपस्थिति और आवश्यक आवृत्ति बैंड के अविरल संचरण की आवश्यकताएं बहुत कठोर हैं, और उपकरणों के निर्माण और संचालन के साथ-साथ संचार चैनलों के दौरान उनका कार्यान्वयन भी बहुत कठोर है। , महत्वपूर्ण कठिनाइयों से जुड़ा है;

मल्टी-बीम रिसेप्शन के साथ (उदाहरण के लिए, पहाड़ी परिस्थितियों में) और परावर्तित संकेतों की उपस्थिति में, रंग सिग्नल के आयाम और चरण में विकृतियां होती हैं, जिससे रंग छवि की गुणवत्ता कम हो जाती है;

पूर्ण सिग्नल रिकॉर्ड करते समय यूचुंबकीय टेप में स्थानांतरित करते समय और इसे बजाते समय, चुंबकीय सिरों के सापेक्ष चुंबकीय टेप की गति की गति की सख्त स्थिरता सुनिश्चित करना आवश्यक है, जो बार-बार पुनर्लेखन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए, वीसीआर में तंत्र की गति की अनिश्चितता के विद्युत सुधार के लिए उच्च गुणवत्ता वाले तंत्र और विशेष इकाइयाँ होनी चाहिए।

PAL (फेज अल्टरनेटिंग लाइन) 1963 में जर्मनी में टेलीफंकन इंजीनियर वाल्टर ब्रुच द्वारा विकसित एक टेलीविजन सिग्नल मानक है।

सभी एनालॉग टेलीविजन मानकों की तरह, PAL पुराने मोनोक्रोम (काले और सफेद) टेलीविजन प्रसारण के साथ अनुकूलित और संगत है। अनुकूलित एनालॉग रंगीन टेलीविज़न मानकों में, मोनोक्रोम टेलीविज़न सिग्नल स्पेक्ट्रम के अंत में एक अतिरिक्त रंग सिग्नल प्रसारित होता है।

यह ज्ञात है कि मानव दृष्टि से देखा जाने वाला कोई भी रंग प्राथमिक रंगों से बना हो सकता है: लाल (आर), हरा (जी) और नीला (बी)। यह रंग मॉडल संक्षिप्त रूप में RGB है। औसत टेलीविजन चित्र में हरे रंग के घटक की प्रधानता के कारण और अनावश्यक कोडिंग से बचने के लिए, अतिरिक्त रंग संकेतों का उपयोग किया जाता है आर-वाई मतभेदऔर बी-वाई (जहां वाई मोनोक्रोम टीवी सिग्नल की समग्र चमक है)। PAL प्रणाली YUV रंग मॉडल का उपयोग करती है।

PAL मानक में दोनों अतिरिक्त रंग संकेत एक साथ चतुर्भुज मॉड्यूलेशन (एक प्रकार का आयाम मॉड्यूलेशन - यह एक ही आवृत्ति के दो वाहक दोलनों का योग है, लेकिन एक दूसरे के सापेक्ष चरण में 90 डिग्री तक स्थानांतरित होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को एक साथ प्रसारित किया जाता है) अपने स्वयं के मॉड्यूलेटिंग सिग्नल द्वारा आयाम में मॉड्यूलेटेड), विशिष्ट आवृत्ति उपवाहक - 4433618.75 हर्ट्ज (4.43 मेगाहर्ट्ज)। इस मामले में, "लाल" रंग अंतर संकेत 180 डिग्री के चरण रोटेशन के साथ अगली पंक्ति में दोहराया जाता है। चरण त्रुटि को खत्म करने के लिए, PAL डिकोडर मेमोरी से वर्तमान लाइन और पिछली पंक्ति को जोड़ता है, जिससे चरण त्रुटियां (एनटीएससी प्रणाली की विशिष्ट) पूरी तरह से समाप्त हो जाती हैं। जब दो सिग्नल जोड़े जाते हैं, तो "लाल" रंग-अंतर घटक रद्द हो जाते हैं, क्योंकि उनका संकेत बदल गया है। दो संकेतों को घटाते समय, "नीले" संकेत एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। इस प्रकार, योजक-घटावकर्ता के आउटपुट अलग-अलग सिग्नल यू और वी उत्पन्न करते हैं, जिन्हें आर-वाई और बी-वाई स्केल किया जाता है।

एनालॉग टेलीविज़न रिसीवर्स में, पिछली लाइन से रंग अंतर सिग्नल को संग्रहीत करने के लिए एक अल्ट्रासोनिक विलंब लाइन का उपयोग किया जाता है; डिजिटल रिसीवर्स में, प्रति लाइन रैम का उपयोग किया जाता है।

इस प्रकार, एनटीएससी के विपरीत, पीएएल मानक में, एक मानक एनालॉग डिकोडर का उपयोग करते समय, ऊर्ध्वाधर रंग रिज़ॉल्यूशन एक मोनोक्रोम छवि के रिज़ॉल्यूशन से थोड़ा कम होता है (क्षेत्र में दो आसन्न रेखाओं के योग के कारण)। यह काफी स्वीकार्य है, क्योंकि कम बैंडविड्थ के कारण रंग में क्षैतिज रिज़ॉल्यूशन भी कम है। विषयगत रूप से, चमक घटक के प्रति आंख की अधिक संवेदनशीलता के कारण, औसत चित्रों में ऐसी गिरावट लगभग ध्यान देने योग्य नहीं है। यह समझा जाना चाहिए कि प्रेषित सिग्नल में ऊर्ध्वाधर रंग रिज़ॉल्यूशन पूरा हो गया है; रिज़ॉल्यूशन में गिरावट केवल एनालॉग पीएएल डिकोडर्स में होती है।

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग का उपयोग पूर्ण ऊर्ध्वाधर रंग रिज़ॉल्यूशन को पुनर्स्थापित करना और कंघी (या इससे भी अधिक जटिल - तथाकथित 3 डी) सबकैरियर फ़िल्टरिंग के उपयोग के माध्यम से चमक/क्रोमिनेंस पृथक्करण में सुधार करना संभव बनाता है।

क्वाडरेचर मॉड्यूलेशन का उपयोग SECAM मानक से PAL की एक विशिष्ट विशेषता है, लाइनों के साथ "लाल" सिग्नल के चरण का घूमना इसे अलग करता है, YUV रंग मॉडल इसे सभी एनालॉग सिस्टम से अलग करता है।

PAL मानक के एक टेलीविजन फ्रेम में 576 लाइनें होती हैं (कुल संख्या 625 है, जिनमें से कुछ सेवा लाइनें हैं), प्रत्येक लाइन में 720 टुकड़े होते हैं, यानी। एक 720*576 मैट्रिक्स है.

प्रत्येक फ़्रेम में "फ़ील्ड" होते हैं - सम और विषम रेखाओं को बारी-बारी से; सम और विषम फ़ील्ड को बारी-बारी से बदलने से आप चित्र की झिलमिलाहट को कम कर सकते हैं।

प्रसारण बैंड, वीडियो बैंडविड्थ और ऑडियो वाहक आवृत्ति में अंतर के साथ PAL मानक के कई संशोधनों का उपयोग किया जाता है।

सीसीटीवी सिस्टम के लिए अधिकांश एनालॉग कैमरे PAL D मानक में काम करते हैं।

PAL I टेलीविज़न सिग्नल फ़्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम:

आयाम और आवृत्ति मॉड्यूलेशन का सिद्धांत:

सिग्नल - वाहक आवृत्ति।

एएम-आयाम संग्राहक संकेत।

एफएम एक फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेटेड सिग्नल है।

पाल रंगीन टेलीविजन प्रणाली

PAL प्रणाली जर्मन कंपनी टेलीफंकन द्वारा विकसित की गई थी और इसे अधिकांश पश्चिमी यूरोपीय देशों (जर्मनी, ग्रेट ब्रिटेन, स्वीडन, ऑस्ट्रिया, नॉर्वे, बेल्जियम, डेनमार्क, स्पेन, इटली, आदि) में एक मानक के रूप में अपनाया गया था। वर्तमान में, PAL प्रणाली दुनिया में सबसे व्यापक रंगीन टेलीविजन प्रणाली है। इसका उपयोग यूरोपीय देशों के अलावा अफ्रीका, एशिया, ऑस्ट्रेलिया के अधिकांश देशों और कुछ देशों में किया जाता है दक्षिण अमेरिका. सिस्टम का नाम प्रारंभिक अक्षरों का संक्षिप्त रूप है अंग्रेजी मुहावरा"चरण प्रत्यावर्तन रेखा" (रेखाओं के साथ चरण प्रत्यावर्तन)।

हालाँकि, NTSC प्रणाली के विकल्प के रूप में बनाई गई PAL ​​प्रणाली को इसका सफल आधुनिकीकरण माना जा सकता है। यह अन्य रंगीन टेलीविजन प्रणालियों के समान संकेतों का उपयोग करता है, और इन संकेतों को एनटीएससी की तरह ही ल्यूमिनेंस सिग्नल के स्पेक्ट्रम में स्थित एक सबकैरियर आवृत्ति के चतुर्भुज संतुलित आयाम मॉड्यूलेशन द्वारा प्रसारित करता है। एनटीएससी प्रणाली से अंतर यह है कि क्रोमिनेंस सिग्नल के चतुर्भुज घटकों में से एक का चरण लाइन से लाइन 180 डिग्री तक भिन्न होता है। इससे एनटीएससी प्रणाली के मुख्य नुकसान को खत्म करना संभव हो गया - अंतर चरण विरूपण के प्रति संवेदनशीलता, और कई अन्य महत्वपूर्ण लाभ भी प्राप्त हुए।

चित्र 5.23 दिखाता है कि PAL प्रणाली में रंग संकेत कैसे उत्पन्न होता है। एनटीएससी प्रणाली की तरह, यह दो चतुर्भुज घटकों से बनता है। लेकिन इनमें से एक घटक, प्रत्येक अगली पंक्ति की शुरुआत के साथ, चरण को 180° तक बदलता है। आसन्न पंक्तियों में परिणामी क्रोमिनेंस सिग्नल वैक्टर जटिल संयुग्म हैं। प्राप्त करने वाले उपकरण पर संकेतों के ऐसे अनुक्रम को सही ढंग से डिकोड करने के लिए, सिंक्रोनस सिग्नल डिटेक्टर में संदर्भ उपकैरियर आवृत्ति थरथरानवाला के चरण को ट्रांसमिटिंग अंत के समान आवृत्ति पर 180 डिग्री तक स्विच करना आवश्यक है। चरण स्विचिंग क्रमशः वैक्टरों के उनके मूल जटिल संयुग्म वैक्टरों में रिवर्स परिवर्तन के बराबर है। सिंक्रोनस सिग्नल डिटेक्टर की परिचालन स्थितियाँ एनटीएससी प्रणाली में इसके संचालन से भिन्न नहीं होती हैं।

चावल। 5.23. सिग्नल ट्रांसमिशन के दौरान सबकैरियर चरण स्विचिंग

PAL प्रणाली में रंग

आइए विचार करें कि ऐसी चरण स्विचिंग प्रक्रिया ट्रांसमिशन पथ में उत्पन्न होने वाली विभेदक चरण विकृतियों को कैसे प्रभावित करती है। चित्र 5.24 में अक्षों में रंग चार्ट पर आर- Y/ द्वाराकुछ विशिष्ट रंग और बैंगनी रंग के प्रतिपादन के अनुरूप एक वेक्टर चिह्नित हैं। PAL प्रणाली में सिग्नल ट्रांसमिशन के सिद्धांत के अनुसार, (एन+1)वीं पंक्ति वेक्टर के वेक्टर जटिल संयुग्म को प्राप्त करेगी। यदि पथ में विभेदक चरण विकृतियाँ होती हैं, तो, उनके कारणों की परवाह किए बिना, वैक्टर मूल के सापेक्ष अपनी स्थिति को उसी मान Δφ से बदल देंगे (चित्र 5.24, बी). चित्र में, चरण त्रुटि ने दोनों वैक्टरों को वामावर्त स्थानांतरित कर दिया है। प्राप्त डिवाइस में, चैनल में रेफरेंस सबकैरियर ऑसिलेटर का चरण स्विचिंग आर-वाईएक सदिश को उसके संयुग्मी सदिश में बदल देगा (चित्र 5.24, वी). ट्रांसमिशन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली विकृतियों का विश्लेषण करने के लिए, वैक्टर को एक ग्राफ पर संयोजित करें (चित्र 5.24, जी). इससे पता चलता है कि पड़ोसी एन-वें और (एन+1)वें पंक्तियाँ विभिन्न तरीकों से विकृत हैं। रंग एन-वीं पंक्ति लाल और रंग की ओर स्थानांतरित हो गई (एन+1)-वीं पंक्ति - नीले रंग की ओर। अविकृत रंग सदिशों और स्थिति के बीच के औसत से मेल खाता है। इस प्रकार, इन दो वेक्टर मात्राओं के औसत से ट्रांसमिशन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली चरण विकृतियों की भरपाई करना संभव हो जाएगा। अधिकांश सरल तरीके सेऔसतीकरण दृश्य तंत्र द्वारा ही संवेदनाओं का औसत है। एक दूसरे से निकटता के कारण एन-ओह, और (एन+1)-वीं पंक्ति में रंगों के स्थानिक जोड़ का तंत्र काम करता है। विकृति के कारण दो आसन्न रेखाओं के अलग-अलग रंग जुड़ जाते हैं, जिससे उनके बीच एक औसत रंग की अनुभूति होती है, जिससे विकृति की भरपाई हो जाती है:

क) रंग चार्ट;

बी) सिग्नल ट्रांसमिशन के दौरान चरण त्रुटि;

ग) संदर्भ दोलन के चरण को बदलने के बाद रिसीवर में सिग्नल;

d) दो आसन्न रेखाओं के संकेतों का संयोजन।

चावल। 5.24. विभेदक चरण विरूपण के लिए मुआवजा

PAL प्रणाली में

विरूपण के लिए दृश्य क्षतिपूर्ति की सुविचारित विधि तथाकथित "सरल" PAL रिसीवर (सिंपल PAL या PAL S) में लागू की जाती है। यदि चरण त्रुटियां Δφ 25° (एनटीएससी में - 5° से अधिक नहीं) से अधिक न हों तो छवि काफी संतोषजनक हो जाती है। पर बड़े मूल्यआंख की एकीकृत क्रिया की त्रुटि अब पर्याप्त नहीं है; क्षेत्र की आसन्न रेखाओं के रंग में ध्यान देने योग्य अंतर दिखाई देता है, विशेष रूप से पीले, नीले और नीले रंग("अंधा" प्रभाव). किनेस्कोप की मॉड्यूलेशन विशेषताओं की गैर-रैखिकता इस प्रभाव को बढ़ा देती है। इसलिए, PAL प्रणाली में चरण विकृतियों के लिए दृश्य क्षतिपूर्ति की विधि का व्यापक उपयोग नहीं हुआ है।

सर्वोत्तम परिणाम वर्णिकता सदिशों और दो आसन्न क्षेत्र रेखाओं के विद्युतीय योग द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं (चित्र 5.25)। इन वैक्टरों का ज्यामितीय आधा योग आरेख में अविभाजित रंग की स्थिति से मेल खाता है। केवल रंग टोन विकृतियों की भरपाई की जाती है, क्योंकि परिणामी वेक्टर की लंबाई चरण त्रुटि Δφ के परिमाण पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे त्रुटि बढ़ती है (Δφ 2 > Δφ 1), कुल वेक्टर की लंबाई घटती जाती है (<). Это уменьшение пропорционально ओलΔφ. चूंकि वेक्टर की लंबाई संचरित रंग की संतृप्ति को निर्धारित करती है, इसलिए यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि PAL प्रणाली में, चरण त्रुटियों के कारण रंग टोन विकृतियां संतृप्ति परिवर्तनों में बदल जाती हैं, जो कम ध्यान देने योग्य होती हैं। इसलिए, यदि रंग टोन में दृश्यता की सीमा रंग आरेख φ=5...10° पर कोणीय बदलाव से मेल खाती है, तो संतृप्ति में सीमा लगभग 20% है, जो कोण Δφ=37° से मेल खाती है।

PAL प्रणाली में चरण त्रुटि क्षतिपूर्ति तंत्र न केवल अंतर चरण विरूपण को समाप्त करता है। रिसीवर में रेफरेंस ऑसिलेटर द्वारा सबकैरियर पुनर्निर्माण की सटीकता की छवि गुणवत्ता पर प्रभाव भी कम हो जाता है। संदर्भ थरथरानवाला के दोलन चरण में त्रुटि Δφ संचरित वर्णिकता वैक्टर के सापेक्ष रंग ग्राफ के अक्षों को घुमाने और उसी कोण Δφ के बराबर है। और जैसा कि दिखाया गया है, इसकी भरपाई इन वैक्टरों के औसत से की जाती है।

योग पर आधारित औसत विधि दो क्रमिक रूप से प्रसारित लाइनों से संकेतों की एक साथ उपस्थिति मानती है। इसलिए, PAL रिसीवर में एक लाइन की अवधि के लिए सिग्नल विलंब इकाई शामिल होनी चाहिए। यदि इसके इनपुट पर वर्तमान में कोई सिग्नल प्राप्त होता है (एन+1)-वीं लाइन, तो उसी समय पिछले वाले का सिग्नल इसके आउटपुट पर मौजूद होता है एन-वीं पंक्ति. इन संकेतों को योजक को फीड करके, वांछित विरूपण मुआवजा प्राप्त किया जा सकता है। हालाँकि, एक PAL डिकोडर अक्सर थोड़ा अलग सर्किट (चित्र 5.26) का उपयोग करता है, जिसमें दो योजक होते हैं। यह योजना न केवल दो लाइनों के संकेतों को औसत करने की अनुमति देती है, बल्कि रंग सिग्नल के दो चतुर्भुज घटकों को अलग करने की भी अनुमति देती है। यह पृथक्करण सिंक्रोनस डिटेक्टरों में पृथक्करण की तुलना में अधिक कुशल है (जैसा कि एनटीएससी प्रणाली में किया गया था), और इसलिए सिग्नलों के बीच क्रॉसस्टॉक होने की संभावना कम है।

चावल। 5.25.आसन्न रेखाओं से सिग्नल जोड़कर रंग विकृतियों के लिए मुआवजा

चावल। 5.26. PAL प्रणाली में सिग्नल विलंब ब्लॉक

एन्कोडिंग डिवाइस का ब्लॉक आरेख

PAL प्रणाली एक ल्यूमिनेंस सिग्नल और दो रंग अंतर सिग्नल प्रसारित करती है यूऔर वी. सिग्नल यूऔर वीसंपीड़न कारकों द्वारा कम किए गए रंग अंतर संकेतों के बराबर:

(5.12)

सिग्नल जनरेशन, यूऔर वीएक मैट्रिक्सिंग डिवाइस में उत्पादित (चित्रा 5.27)। वीडियो फ़्रीक्वेंसी बैंड यूऔर वीसीमित हैं एलपीएफ-2 डीबी पर 1.3 मेगाहर्ट्ज तक। योजकों में 1 और 2 रंग अंतर संकेतों को दालों के साथ मिलाया जाता है जो एक रंग फ्लैश बनाते हैं और भेजे जाते हैं संतुलित न्यूनाधिक , जो चतुर्भुज में काम करते हैं, यानी। दोनों मॉड्यूलेटर में सबकैरियर आवृत्ति दोलनों के बीच बदलाव 90° है। यह बदलाव प्रदान किया गया है चरण शिफ्टर 90°, संतुलित घटक मॉड्यूलेटर के सर्किट में शामिल है यूवी लाइन के माध्यम से इस घटक का चरण परिवर्तन मॉड्यूलेटर को जोड़ने वाले स्विच द्वारा या सीधे किया जाता है 90° फेज़ शिफ्टर, या अतिरिक्त के साथ पलटनेवाला 180° पर.स्विचिंग लाइन आवृत्ति के साथ सिंक्रनाइज़ एक स्विचिंग पल्स जनरेटर का उपयोग करके प्रदान की जाती है।

चतुर्भुज घटक यूयू और यूवी, में तह एडर 3, एक क्रोमिनेंस सिग्नल बनाएं हम, जो रिसीवर की चमक और सिंक सिग्नल के साथ मिलकर एक पूर्ण रंग (मिश्रित) सिग्नल का प्रतिनिधित्व करता है यूवी विलंब रेखा ल्यूमिनेंस सिग्नल पथ का वही उद्देश्य है जो एनटीएससी और एसईसीएएम सिस्टम में होता है।

चावल। 5.27. PAL सिस्टम एनकोडर का ब्लॉक आरेख

उपकैरियर आवृत्ति जनरेटर क्वार्ट्ज आवृत्ति स्थिरीकरण के साथ एक अत्यधिक स्थिर उपकरण है, जिसका मूल्य एफ एस=4.43361875 मेगाहर्ट्ज। एनटीएससी प्रणाली की तरह, सबकैरियर आवृत्ति और स्कैनिंग आवृत्तियों के बीच एक कठोर कनेक्शन प्रदान किया जाता है। हालाँकि, PAL प्रणाली में उप-वाहक मूल्य के चुनाव की अपनी विशेषताएं हैं।

सबसे पहले, वे सिग्नल स्विचिंग से संबंधित हैं यूवी (प्रत्येक पंक्ति 180°)। यह स्विचिंग अर्ध-रेखा आवृत्ति के विषम हार्मोनिक के बराबर एक उपवाहक का चयन करना असंभव बना देती है। इस मामले में, लाइन अंतराल में सबकैरियर दोलन के आधे-चक्रों की विषम समता और 180° द्वारा चरण स्विचिंग के परिणामस्वरूप सिग्नल का चरण मिलान होगा यूछवि की सभी पंक्तियों में V. और इससे ऊर्ध्वाधर रेखा संरचना के रूप में छवि में उपवाहक की दृश्यता में वृद्धि होगी। बदले में, एक उपवाहक मान का चयन करना असंभव है जो घटक के बाद से क्षैतिज आवृत्ति का एक गुणक है यूयू, चरण स्विचिंग के बिना प्रेषित, वही हस्तक्षेप पैदा करता है।

सिस्टम डेवलपर्स ने एक समझौता समाधान निकाला। सबकैरियर आवृत्ति को क्वार्टर-लाइन आवृत्ति के विषम हार्मोनिक के योग के बराबर चुना गया था एफ जेडऔर फ्रेम दर:

. (5.13)

इस निर्भरता को लगभग इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है

,

जो 284 उपवाहक अवधियों में से एक चौथाई घटाकर एक पंक्ति अंतराल में स्थान निर्धारित करता है। इस प्रकार, पीएएल प्रणाली में, एनटीएससी प्रणाली के विपरीत, वे अर्ध-रेखा बदलाव को लागू नहीं करते हैं, बल्कि क्षैतिज आवृत्ति के हार्मोनिक्स के सापेक्ष रंग सिग्नल के हार्मोनिक्स की तथाकथित तिमाही-रेखा बदलाव को लागू करते हैं। फ़्रेम दर घटक एफ फ्रेमप्रत्येक क्षेत्र में उपवाहक की ध्रुवीयता में 180° का अतिरिक्त परिवर्तन करें। प्रयोगों से पता चला है कि उपवाहक के इस विकल्प ने PAL प्रणाली की उच्च अनुकूलता सुनिश्चित की।

पीएएल प्रणाली में रंग सिग्नल स्पेक्ट्रम की संरचना एनटीएससी प्रणाली में सिग्नल स्पेक्ट्रम से भिन्न होती है जिसमें क्रोमैटिकिटी हार्मोनिक्स ल्यूमिनेन्स सिग्नल हार्मोनिक्स के करीब होते हैं (उनके बीच का अंतराल ¼ है) एफ जेड). यह कुछ हद तक जटिल है, लेकिन रिसीवर पर इन संकेतों को अलग करते समय कंघी फ़िल्टरिंग की संभावना को बाहर नहीं करता है।

PAL प्रणाली के सबसे आम यूरोपीय मानक में, पूर्ण रंग सिग्नल 0 ... 5 मेगाहर्ट्ज की सीमा के भीतर बैंडविड्थ में सीमित है। उपवाहक आवृत्ति के निर्दिष्ट मूल्य पर, दोनों चतुर्भुज घटकों के लिए क्रोमिनेंस सिग्नल के उच्चतम पार्श्व दोलन यूयू और यू V असममित रूप से दबा हुआ है। एनटीएससी प्रणाली में, दो चतुर्भुज संकेतों की ऐसी सीमा प्राप्त करने वाले डिवाइस में उनके बीच क्रॉसस्टॉक विरूपण को जन्म देगी। PAL प्रणाली में, प्रगतिशील सिग्नल स्विचिंग का सिद्धांत इन विकृतियों को न्यूनतम बनाता है, जिससे छवि गुणवत्ता पर वस्तुतः कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

वीडियो मानक

चूँकि हम बात कर रहे हैं वीडियो प्रारूपपहले ही उठाया जा चुका है और इसके बारे में पहले ही काफी कुछ कहा जा चुका है, जिसमें इसके बारे में भी शामिल है अनुरूपऔर डिजिटलवीडियो रिकॉर्डिंग प्रारूप, इसलिए मैंने ऐसे सामान्य के बारे में सीधे बात करने का निर्णय लिया वीडियो मानककैसे: एनटीएससी, दोस्तऔर SECAM. आइए जानें कि वे एक-दूसरे से कैसे भिन्न हैं।

यदि आप विदेश में, विशेषकर अमेरिका और जापान में कैमरा खरीदने का निर्णय लेते हैं, तो अत्यधिक सावधान रहें। इन देशों में कीमतें बेहद आकर्षक हैं, केवल सभी वीडियो उपकरण काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं एनटीएससी(हालांकि, विशेष रूप से रूसी पर्यटकों के लिए सिस्टम में इलेक्ट्रॉनिक्स बेचने वाले स्टोर हैं दोस्त, लेकिन यहां आपको दोगुना सतर्क रहने की जरूरत है)।

इस संबंध में, ऐसे संक्षिप्ताक्षरों की अवधारणा में गहराई से उतरना समझ में आता है एनटीएससी, दोस्त, SECAM।

"एनटीएससी" का क्या मतलब है?

एनटीएससी- यह संक्षिप्त है. अंग्रेज़ी राष्ट्रीय टेलीविजन मानक समिति - राष्ट्रीय टेलीविजन मानक समिति - मानकएनालॉग रंगीन टेलीविजन, संयुक्त राज्य अमेरिका में विकसित। 18 दिसंबर, 1953 को दुनिया में पहली बार इस विशेष उपकरण का उपयोग करके रंगीन टेलीविजन प्रसारण शुरू किया गया था। प्रणाली. एनटीएससीरंगीन टेलीविजन मानक के रूप में अपनाया गया ( वीडियो) कनाडा, जापान और अमेरिकी महाद्वीप के कई देशों में भी।

तकनीकी सुविधाओं एनटीएससी:

• फ़ील्ड की संख्या - 60 हर्ट्ज़ (अधिक सटीक रूप से 59.94005994 हर्ट्ज़);
• पंक्तियों की संख्या (रिज़ॉल्यूशन) - 525;
• उपवाहक आवृत्ति - 3579545.5 हर्ट्ज।
• प्रति सेकंड फ़्रेम की संख्या - 30.
• बीम स्कैनिंग इंटरलेसिंग (इंटरलेसिंग) है।

"PAL" का क्या मतलब है?

दोस्त- यह संक्षिप्त है. अंग्रेज़ी से चरण-प्रत्यावर्ती रेखा - मानकएनालॉग रंगीन टेलीविजन, जर्मन कंपनी "टेलीफंकन" वाल्टर ब्रुच के इंजीनियर द्वारा विकसित और प्रस्तुत किया गया मानकटेलीविजन ( वीडियो) 1967 में प्रसारित।

सभी एनालॉग टेलीविज़न की तरह ( वीडियो) मानकों, दोस्तपुराने मोनोक्रोम (काले और सफेद) टेलीविजन प्रसारण के साथ अनुकूलित और संगत है। अनुकूलित एनालॉग में मानकोंरंगीन टेलीविज़न में, मोनोक्रोम टेलीविज़न सिग्नल स्पेक्ट्रम के अंत में एक अतिरिक्त रंग सिग्नल प्रसारित होता है।

जैसा कि मानव दृष्टि की प्रकृति से ज्ञात होता है, रंग की अनुभूति में तीन घटक होते हैं: लाल (आर), हरा (जी) और नीला (बी)। इस रंग मॉडल को संक्षिप्त नाम से दर्शाया जाता है आरजीबी. औसत टेलीविजन चित्र में हरे रंग के घटक की प्रबलता के कारण और अनावश्यक कोडिंग से बचने के लिए, आर-वाई और बी-वाई के बीच का अंतर एक अतिरिक्त रंग संकेत के रूप में उपयोग किया जाता है (वाई एक मोनोक्रोम टेलीविजन सिग्नल की समग्र चमक है)। सिस्टम में दोस्तएक रंग मॉडल का प्रयोग करें युवा.

दोनों अतिरिक्त क्रोमिनेंस संकेत देते हैं पाल मानकक्वाडरेचर मॉड्यूलेशन (एएम का एक रूपांतर) में एक साथ प्रसारित, सबकैरियर सिग्नल की विशिष्ट आवृत्ति 4433618.75 हर्ट्ज (4.43 मेगाहर्ट्ज) है।

इस मामले में, प्रत्येक रंग अंतर संकेत को अगली पंक्ति में 15.625 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ 180 डिग्री तक चरण रोटेशन के साथ दोहराया जाता है, जिसके कारण डिकोडर दोस्तचरण त्रुटियों को पूरी तरह से समाप्त कर देता है (सिस्टम की विशिष्ट)। एनटीएससी). चरण त्रुटि को खत्म करने के लिए, डिकोडर मेमोरी से वर्तमान लाइन और पिछली लाइन जोड़ता है (एनालॉग टेलीविजन रिसीवर एक विलंब लाइन का उपयोग करते हैं)। इस प्रकार, वस्तुनिष्ठ रूप से, रंगीन टेलीविजन छवियां वीडियो मानक PALमोनोक्रोम छवि का आधा ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन है।

विषयगत रूप से, चमक घटक के प्रति आंख की अधिक संवेदनशीलता के कारण, औसत चित्रों में ऐसी गिरावट लगभग ध्यान देने योग्य नहीं है। डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग का उपयोग इस नुकसान को और कम करता है।

"SECAM" का क्या मतलब है?

SECAM- यह संक्षिप्त है. फ्र से. सेक्वेंटियल कूलूर ए मेमोयर, बाद में सेक्वेंटियल कूलूर ए मेमोयर - स्मृति के साथ अनुक्रमिक रंग - मानकएनालॉग रंगीन टेलीविज़न, पहली बार फ़्रांस में उपयोग किया गया। ऐतिहासिक दृष्टि से यह पहला यूरोपीय है रंगीन टेलीविजन मानक.

रंग संकेत मानक के रूप में SECAMआवृत्ति मॉड्यूलेशन (एफएम) में प्रसारित, एक टेलीविजन लाइन में एक रंग घटक, वैकल्पिक रूप से। पिछले आर-वाई या बी-वाई सिग्नल को क्रमशः गायब लाइनों के रूप में उपयोग किया जाता है, इसे मेमोरी से प्राप्त किया जाता है (एनालॉग टेलीविजन रिसीवर में इसके लिए एक विलंब लाइन का उपयोग किया जाता है)। इस प्रकार, वस्तुनिष्ठ रूप से, मानक में रंगीन टेलीविजन छवियां SECAMमोनोक्रोम छवि का आधा ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन है। विषयगत रूप से, चमक घटक के प्रति आंख की अधिक संवेदनशीलता के कारण, औसत चित्रों में ऐसी गिरावट लगभग ध्यान देने योग्य नहीं है। डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग का उपयोग इस नुकसान को और कम करता है।

संक्षेप को मजाक के रूप में समझने की प्रथा है SECAM"सिस्टम अनिवार्य रूप से अमेरिकी के विपरीत" (एक प्रणाली अनिवार्य रूप से अमेरिकी के विपरीत)।

वैसे, वीडियोटेप चिह्नित एनटीएससीरिकॉर्डिंग की गुणवत्ता और अवधि मानक के अनुरूप नहीं है दोस्त.