ЎЗБЕКИСТОН  РЕСПУБЛИКАСИ

ОЛИЙ ВА ЎРТА МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ

 

 

ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ ВА КОММУНИКАЦИЯЛАРИНИ РИВОЖЛАНТИРИШ ВАЗИРЛИГИ

 

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

 

 

 

“ТЕЛЕВИДЕНИЕ АСОСЛАРИ”

 

 

МОДУЛИ БЎЙИЧА

 

Ў Қ У В –У С Л У Б И Й   М А Ж М У А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тошкент – 2016

Мазкур ўқув-услубий мажмуа Олий ва ўрта махсус таълим вазирлигининг 2016 йил 6 апрелдаги 137-сонли буйруғи билан тасдиқланган ўқув режа ва дастур асосида тайёрланди.

 

 

 

 

 

 

 

Тузувчилар:        

ТАТУ, “Телерадиоэшиттириш тизимлари”

кафедраси доценти, т.ф.н.                                   И.А. Гаврилов

 

 

ТАТУ, “Телерадиоэшиттириш тизимлари”

кафедраси катта ўқитувчиси                                  А.Х.Ахмедова

 

 

 

ТАТУ, “Телерадиоэшиттириш тизимлари”

кафедраси ассистенти                                             У.А. Умаров

 

 

ТАТУ, “Телерадиоэшиттириш тизимлари”

кафедраси ассистенти                                             Х.Г. Газиев

 

 

 

 

Тақризчи:

ТАТУ “Телерадиоэшиттириш тизимлари”

кафедраси профессори,т.ф.н                                  Рахимов Т.Г

 

 

      

 

 

 

 

 

 

Ўқув -услубий мажмуа  Тошкент ахборот технологиялари университети  Кенгашининг 2016  йил __________даги ___-сонли қарори билан нашрга  тавсия қилинган.

МУНДАРИЖА

 

I. ИШЧИ ДАСТУР………………………………………………...

5

II.МОДУЛНИ ЎҚИТИШДА ФОЙДАЛАНИЛАДИГАН ИНТЕРФАОЛ……………………………………………………...

 

24

III. НАЗАРИЙ МАТЕРИАЛЛАР…………………………………

29

IV. АМАЛИЙ МАШҒУЛОТ МАТЕРИАЛЛАРИ……………….

128

V. КЕЙСЛАР БАНКИ…………………………………………….

210

VI. МУСТАҚИЛ ТАЪЛИМ МАВЗУЛАРИ……………………...

218

VII. ГЛОССАРИЙ…………………………………………………

219

VIII. АДАБИЁТЛАР РЎЙХАТИ…………………………………

225

 

 

 

 

 

I. ИШЧИ ДАСТУР

                            

Кириш

 

   Телевидение асослари фанининг мақсади  монохром, рангли телевидение техникасини ўргатишдан иборат. Телевидениянинг келажаги ва юксалиши йўлини очиб бериш. Ушбу курсда кенг тарқатилувчи ва амалда қўлланувчи телевиденияда тасвирни олиш, унга ишлов бериш ва намоён қилиш замонавий услубларини бўйича мустаҳкам билим бериш. Ўқувчиларда телевиденияга қизиқишни кучайтириш ва назарий ҳамда амалий билимни чуқур эгаллашни таъминлаш.

           “Телевидение асослари” фанини  билиш    “Радиоэшиттириш”, “Рақамли телевидение”, “Аудио ва видео сигналларга рақамли ишлов бериш ” фанларини ўрганишда тегишли асос бўлиб хизмат қилади.     Шу сабаб ўқув дастурига киритилган “Телевидение асослари” фани юқори малакали  телерадиоэшиттириш мутахассисларни тайёрлашда муносиб ўрин тутади албатта.

Фаннинг мақсад ва вазифалари

 

   “Телевидение асослари” фанининг мақсади- талабаларга телевидение тизимининг умумий тузилишини, инсоннинг кўриш тизимини, ёруғлик ва оптик таъсирларни,  телевизион тасвир, тавсифи ва кўрсаткичларини ўрганиш, видиконнинг тузилиши ва ишлаш тамойли, оптик тасвирни сигналга айлантиручи асбоблар, зарядли алоқа асбоблари асоси ва турлари, сигналдан тасвирни тикловчи асбоблар, кинескопларнинг асосий кўрсаткичлари, синхронлаш қурилмалари ва жараёнлари, ТВ рангли ТВ сигналларни кодлаш, SECAM PAL NTSC рангли телевидениянинг узатувчи қисмлари, телемарказ тузилиши ва телевизион дастурларни тайёрлаш,  ТВ марказнинг таркибий бўлинмалари ва уларни алоқа каналлари орқали узатишдаги талаблар билан таништириш ва  ўргатиш хамда рақамли сигналлар ташкил этувчилари бўйича тегишли билимлар беришдир.

 

Фан бўйича талабаларнинг билим, кўникма ва

малакаларига қўйиладиган талаблар

 

Талабалар “Телевидение асослари” фанини ўрганишлари натижаларида қуйидагиларни билишлари керак:

–                   тасвирни узатиш ва қабул қилиш жараёнини батафсил ўзлаштириши;

–                   телевизион тизимни қурилиш асосини, унинг асосий қисимларини ва узатиш йўлини ўзлаштириши;

–                   оптик тасвирни сигналга ва сигнални оптик тасвирга айлантирувчи ваккумли ва ваккумсиз асбобларни  ишлаш асосини ўзлаштириши;

–                   рангли тасвирни узатиш асосини, мостлашган рангли тизимнинг сигналларини кодлаш ва декодлашни ўзлаштириш;

–                   рақамли телевидение туб асосини ўзлаштириш;

–                   тасвирни магнитли ёзиш асосини ўзлаштириш;

–                   олинган билимларни тасвирни техника  воситаларида қўллаш, уларни кўрсатгичларини  аниқлаш,  тизимда  ҳар  хил  ташқи  таьсирларни   ҳисобга  олиш;

–                   ТВ тасвир сифатини баҳолаш, ТВ сигналнинг кўрсаткичларини ўлчашни билиш;

тасвирни қабул қилувчи қурилма ва асбобларни созлаш маҳоратини ортириш

Фаннинг ўқув режадаги бошқа фанлар билан ўзаро боғлиқлиги

ва услубий жиҳатдан узвий кетма-кетлиги

 

“Телевидение асослари” фани мутахассислик фани бўлиб, бакалавриатнинг 7-8 семестрида ўқитилади. Дастурда келтирилган фанни ўқитишда талаба аввалги курсларда ўқитилган фанлар бўйича етарли билим ва кўникмаларга эга бўлиши керак. Булар:

Сигналлар ва тизимлар (сигналларнинг турли кўринишлари, уларни ташкил этувчиларга ажратиш, рақамли сигнал ҳосил қилиш  асосларини );

Электр алоқа асослари (электр алоқа тизимларининг ташкил этиш асослари ва уларда қўлланиладиган модуляция усуллари, модуляцияларнинг камчилик ва афзалликлари);

Электроника (актив элементлар, шу жумладан ярим ўтказгичли асбобларнинг ишлаш омиллари, уларнинг техник кўрсатгичлари ва уланиш схемалари, аналог ва рақамли микросхемаларнинг тузилиши ва қўллаш жараёнлари);

Микропроцессорлар ( микропроцессорларни шакллантириш асослари ва уларнинг дастурий таъминоти, қўйилган техник мақсад ва вазифага асосан яратилган микропроцессорлар хамда уларнинг классификацияси);

Симсиз алоқа тизимлари ва дастурлари ( сигналларни симсиз узатиш асослари, таркибий тузилишлари хамда узатиш дастурлари).

 

Фанни ўқитишда замоновий ахборот ва педагогик технологиялар

“Телевидение асослари” фанини ўзлаштириш даврида дарслик, ўқув қўлланмалар, маърузалар матнлари ва уларнинг   электрон кўринишларидан, шунингдек Интернет тизимидан фойдаланилади.

Фанни ўрганишда машғулотларнинг қуйидаги турларидан фойдаланилади: маърузалар, амалий  машғулотлар, курс иши ва мустақил ишлар.

Ўқув фанни мукаммал ўзлаштириш учун, яъни “Телевидение асослари” фанини  баён этиш даврида фаол ўқитиш усулларидан (муаммоли холатлар ҳосил қилиш ва ечимини топиш, жамоавий фикрлаш фаолиятини ташкил этиш, шахсий топшириқлар бериш), ахборот технологияларидан, слайд ва фильмлардан фойдаланиш, аналог сигналлардан рақамлига ўтиш,  сигналларни шакллантириш ва ишлов бериш , шу жумладан аудио ва видео сигналларни сиқиш жараёнларини намойиш этиш кўзда тутилган.

Талабаларда кўникмаларни ҳосил қилиш ва билимларни мустаҳкамлаш учун топшириқ ва уй вазифаларини бажариш жараёнида компьтерлардан кенг фойдаланишга алоҳида эътибор берилади.

Фанни ўзлаштиришда педагогик концепциялардан фойдаланилади: 

Шахсга йўналтирилган таълим. Бу таълим ўз моҳиятига кўра таълим жараёнининг барча иштирокчиларини тўлақонли ривожланишларини кўзда тутади. Бу эса таълимни лойиҳалаштирилаётганда, албатта, маълум бир таълим олувчининг шахсини эмас, аввало, келгусидаги мутахассислик фаолияти билан боғлиқ ўқиш мақсадларидан келиб чиққан ҳолда ёндошилишни назарда тутади.

Тизимли ёндошув. Таълим технологияси тизимнинг барча белгиларини ўзида мужассам этмоғи лозим: жараённинг мантиқийлиги, унинг барча бўғинларини ўзаро боғлаганлиги, яхлитлиги.

Фаолиятга йўналтирилган ёндошув. Шахснинг жараёнли сифатларини шакиллантиришга, таълим олувчининг фаолиятини фаоллаштириш ва интенсивлаштириш, ўқув жараёнида унинг барча қобилияти ва имкониятлари, ташаббускорлиги очишга йўналтирилган таълимни ифодалайди.

Диалогик ёндошув. Бу ёндошув ўқув муносабатларини яратиш заруриятини билдиради. Унинг натижасида шахснинг ўз-ўзини фаоллаштириши ва ўз-ўзини кўрсата олиши каби ижодий фаолияти кучаяди.

Ҳамкорликдаги таълимни ташкил этиш. Демократик, тенглик, таълим берувчи ва таълим олувчи фаолият мазмунини шакиллантиришда ва эришилган натижаларни баҳолашда биргаликда ишлашни жорий этишга эътиборни қаратиш зарурлигини билдиради.

Муаммоли таълим. Таълим мазмунини муаммоли тарзда тақдим қилиш орқали таълим олувчи фаолиятини фаоллаштириш усуллларидан бири. Бунда илмий билимни объектив қарама-қаршилиги ва уни ҳал этиш усулларини, диалектик мушоҳадани шакиллантириш ва ривожлантиришни, амалий фаолиятга уларни ижодий тарзда қўллашни мустақил ижодий фаолияти таъминланади.

Ахборотни тақдим қилишнинг замонавий воситалари ва усулларини қўллаш - янги компьютер ва ахборот технологияларини ўқув жараёнига қўллаш.

Ўқитишнинг усуллари ва техникаси. Маъруза (кириш, мавзуга оид, визуаллаш), муаммоли таълим, кейс-стади, пинборд, парадокс ва лойиҳалаш усуллари, амалий ишлар.

Ўқитишни ташкил этиш шакллари: диалог, полилог, мулоқот ҳамкорлик ва ўзаро ўрганишга асосланган фронтал, коллектив ва гуруҳ.

Ўқитиш воситалари: ўқитишнинг анъанавий шакллари (дарслик, маъруза матни) билан бир қаторда – компьютер ва ахборот технологиялари.

Коммуникация усуллари: тингловчилар билан оператив тескари алоқага асосланган бевосита ўзаро муносабатлар.

Тескари алоқа усуллари ва воситалари: кузатиш, блиц-сўров, оралиқ ва жорий ва якунловчи назорат натижаларини таҳлили асосида ўқитиш диагностикаси.

Бошқариш усуллари ва воситалари: ўқув машғулоти босқичларини белгилаб берувчи технологик карта кўринишидаги ўқув машғулотларини режалаштириш, қўйилган мақсадга эришишда ўқитувчи ва тингловчининг биргаликдаги ҳаракати, нафақат аудитория машғулотлари, балки аудиториядан ташқари мустақил ишларнинг назорати.

Мониторинг ва баҳолаш: ўқув машғулотида ҳам бутун курс давомида ҳам ўқитишнинг натижаларини режали тарзда кузатиб бориш. Курс охирида тест топшириқлари, оғзаки ёки ёзма иш вариантлари ёрдамида тингловчиларнинг билимлари баҳоланади.

 Ўқув фанини талабалар томонидан ўзлаштирилиши оралиқ назоратлари (семестр давомида икки марта) ва якуний назорат тадбирларини ўтказиш орқали амалга оширилади. Оралиқ ва якуний назоратлар мос равишда фаннинг айрим бўлимлари ёки барча бўлимлари бўйича ёзма иш ёки тест саволлари кўринишида ўтказилади.

 

“Телевидение асослари” фанидан машғулотларнинг

мавзулар ва соатлар бўйича тақсимланиши

 

Умумий ўқув соати:                - 172 соат

Шу жумладан:

Маърузалар                              - 56 соат

Амалий машғулотлар             - 56 соат

Мустақил ишлар                     - 60 соат

 

№

Бўлимлар номи

Маъруза-

     лар,

   соат

 

Амалий

машғу-

лотлар

  соат

Муста-

  қил

ишлар,

соат

1.

Телевидение  тизимининг ривожланиши. Телевидение тизимининг умумий тузилиши. ТВ техникани бошқа соҳаларда қўлланиши.

2

2

2

2.

 Инсонни кўриш тизимини тузилиши ва хусусиятлари. Объектнинг ёруғлик техник кўрсатгичлари.

2

2

2

3.

Колориметрия. RGB, XYZ колориметрик тизимлар. Рангларни қўшиш қоидалари.

2

2

2

4.

ТВ тасвиринг параметрлари (координатали, вақтли, ёрқинлик параметрлар).

2

2

2

5.

ТВ сигналнинг шаклланиши. ТВ сигналнинг шакли ва таркиби. ТВ сигналнинг спектри.

2

2

2

6.

Оқ- қора телевидениянинг  кинескоплари. Рангли дельта кинескоп. Компланар рангли кинескоп.

2

2

2

7.

ТВ тасвирини ёйиш. Кадр ёйиш. Сатр ёйиш.

2

2

2

8.

Оптоэлектрон ўзгартиришлар. Оптоэлектрон ўзгартиришларнинг асосий кўрсаткичлари. Фотоэффект қоидалари ва турлари.

2

2

2

9.

Видикон. Плюмбикон.

2

2

2

10.

ТВ тасвирини бузилиши. Геометрик, ярим тонли бузилишлар. Доимий ташкил этувчиларни тиклаш.

2

2

2

11.

Синхронлаш жараёни ва қурилмалари. Синхронлаш генераторлари.

2

2

2

12.

Рангли тасвирни қабул қилиш усуллари. ТВда рангни сезиш хусусиятлари.

 

 

 

13.

Рангли ТВ сигналларини кодлаш. Айирма ранг ва ёрқинлик сигналлар.

2

2

2

14.

Оқ-қора ва рангли ТВ тизимида мослаштиришни таъминлаб бериш жараёни.

2

2

2

15.

NTSC тизимли рангли телевидениянинг узатувчи қисми. NTSC тизимида ранглилик сигналини узатиш услуби. NTSC рангли телевизион тизимини қабул қилувчи қисми.

2

2

2

16.

SECAM тизимли рангли телевидениянинг узатувчи тракти. SECAM тизимида ранглилик сигналини узатиш услуби. Рангли телевидение SECAM тизимини қабул қилувчи тракти.

2

2

2

17.

PAL тизимли рангли телевидениянинг узатувчи қисми. PAL тизимида ранглилик сигналини узатиш усули. PAL рангли телевизион тизимини қабул қилувчи қисм.

2

2

2

18.

Телемарказ тузилиши ва телевизион дастурларни тайёрлаш. ТВ марказнинг жихозлари ва асосий кўрсаткичлари.

2

2

4

19.

Узатувчи ТВ камеранинг тузилиш жараёни ва кучайтиргич тракти. Узатувчи рангли ТВ камеранинг ишлаш жараёни. Кучайтиргич трактининг структураси.

2

2

2

20.

Оқ-қора ва рангли телевизорларни тузилиш хусусиятлари.

2

2

2

21.

Рангли ТВ қабул қилгичнинг конструкцияси.

2

2

2

22.

Магнит видеоёзув хусусиятлари.

2

2

2

23.

Магнит видеоёзув хусусиятлари. Кўндаланг сатр видео ёзиш усули. 

2

2

4

24.

Видеоёзув магнит стандартлари. S-VHS, Video8, Hi8.

2

2

2

25.

Компакт дискнинг физик характеристикалари.

2

2

2

26.

DVD дискнинг конструкцияси.

2

2

2

27.

Бир томонли икки қатламли DSSL.

2

2

2

28.

Икки қатламли  икки томонли SSDL.

2

2

2

 

Жами

56

56

60

 

Асосий қисм: Ўрганиладиган фан мавзулар кетма-кетлиги

Фаннинг асосий қисми мавзулари( маърузалар) мантиқий кетма-кетликда келтирилган. Ҳар бир мавзунинг асосий тушунчалари тезис кўринишида келтириб ўтилган. Давлат таълим стандартига асосан талабаларга билим ва кўникмалар бир бутун мажмуа сифатида берилиши керак.

Асосий қисм сифатига бўлган талаблар, яъни мавзуларнинг долзарблиги иш берувчилар ва ишлаб чиқаришнинг  талабларидан келиб чиққан, давлатимизда олиб борилаётган иқтисодий-сиёсий ўзгартиришларни, алоқа ва ахборотлаштириш соҳасидаги ривожланишларни, техника йўналишидаги охирги фан ютуқларини ҳисобга олган холда  шаклланиши лозим.

 

Маърузалар

 

1. Телевидение  тизимининг ривожланиши. Телевидение тизимининг умумий тузилиши. ТВ техникани бошқа соҳаларда қўлланиши.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А6.

2. Инсонни кўриш тизимини тузилиши ва хусусиятлари. Объектнинг ёруғлик техник кўрсатгичлари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А4,А5.

3. Колориметрия. RGB, XYZ колориметрик тизимлар. Рангларни қўшиш қоидалари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,ақлий хужум,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

4. ТВ тасвиринг параметрлари (координатали, вақтли, ёрқинлик параметрлар).

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

5. ТВ сигналнинг шаклланиши. ТВ сигналнинг шакли ва таркиби. ТВ сигналнинг спектри.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4,А5.

6. Оқ- қора телевидениянинг  кинескоплари. Рангли дельта кинескоп. Компланар рангли кинескоп.

 Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4,А5.

7. ТВ тасвирини ёйиш. Кадр ёйиш. Сатр ёйиш.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4,А5.

8.Оптоэлектрон ўзгартиришлар. Оптоэлектрон ўзгартиришларнинг асосий кўрсаткичлари. Фотоэффект қоидалари ва турлари.

   Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,мунозара,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

9. Видикон. Плюмбикон.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,мунозара,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

10. ТВ тасвирини бузилиши. Геометрик, ярим тонли бузилишлар. Доимий ташкил этувчиларни тиклаш.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,мунозара,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А2,А3,А4,А5.

11. Синхронлаш жараёни ва қурилмалари. Генераторларни синхронлаш.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

12. Рангли тасвирни қабул қилиш усуллари. ТВда рангни сезиш хусусиятлари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А2,А3,А4.

13. Рангли ТВ сигналларини кодлаш. Айирма ранг ва ёрқинлик сигналлар.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А6.

14. Оқ-қора ва рангли ТВ тизимида мослаштиришни таъминлаб бериш жараёни.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А4,А5.

15. NTSC тизимли рангли телевидениянинг узатувчи қисми. NTSC тизимида ранглилик сигналини узатиш услуби. NTSC рангли телевизион тизимини қабул қилувчи қисми.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,ақлий хужум,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

16. SECAM тизимли рангли телевидениянинг узатувчи тракти. SECAM тизимида ранглилик сигналини узатиш услуби. Рангли телевидение SECAM тизимини қабул қилувчи тракти.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

17. PAL тизимли рангли телевидениянинг узатувчи қисми. PAL тизимида ранглилик сигналини узатиш усули. PAL рангли телевизион тизимини қабул қилувчи қисм.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4,А5.

18. Телемарказ тузилиши ва телевизион дастурларни тайёрлаш. ТВ марказнинг жихозлари ва асосий кўрсаткичлари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4,А5.

19. Узатувчи ТВ камеранинг тузилиш жараёни ва кучайтиргич тракти. Узатувчи рангли ТВ камеранинг ишлаш жараёни. Кучайтиргич трактининг структураси.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,мунозара,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

20. Оқ-қора ва рангли телевизорларни тузилиш хусусиятлари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,мунозара,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А2,А3,А4,А5.

21. Рангли ТВ қабул қилгичнинг конструкцияси.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

22. Магнит видеоёзув хусусиятлари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А2,А3,А4.

23. Магнит видеоёзув хусусиятлари. Кўндаланг сатр видео ёзиш усули. 

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А6.

24. Видеоёзув магнит стандартлари. S-VHS, Video8, Hi8.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,ақлий хужум,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

25. Компакт дискнинг физик характеристикалари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

26. DVD дискнинг конструкцияси.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4,А5.

27. Бир томонли икки қатламли DSSL.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,Т-схема, кластер,Инсерт.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4,А5.

28. Икки қатламли  икки томонли SSDL.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув,муаммоли таълим,мунозара,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А4.

 

 

 

Амалий машғулотларининг календарь-

 мавзулар режаси

 

№

Амалий машғулотларнинг мавзулари

соатлар

1.

 Телевизион тасвир, тавсифи ва кўрсаткичлари. Телевизион тасвирнинг параметрлари. Аниқлик даражасини белгиловчи омиллар.

4

2.

 Оптик сигнални видеосигналга ўзгартириш. 

4

3.

SECAM рангли телевидение тизими ва сигнал ўзгартириш.

4

4.

ТВ сигнал ва унинг кўрсаткичларини ўлчаш услуби.

 

4

5.

Тасвирни тикловчи электрон нурли асбобнинг тузилиши.

 

4

 

6.

Кинескопларда электрон оптикани тузилиши ва ишлаш принципи.

 

4

 

7.

Рангли телевидениянинг монохром тизим билан мослаштириш шартлари ва усуллари.

 

4

8.

Рангли сигнал параметрларни ҳисоблаш.

4

9.

Зарядли алоқа қурилмаларда  фотоўзгартиргичларнинг параметрлари ва конструкцияси.

4

10.

SECAM тизимида рангли сигналларни шакллантириш.

4

11.

PAL кодерни тадқиқ этиш.

4

12.

ТВ тасвирларнинг гамма коррекцияси.

4

13.

Рангли телевизион камеранинг тузилиши.

4

14.

CD  ва DVD конструкциялари.

4

 

Жами

56

 

Амалий машғулотлар  кетма-кетлиги

 

1. Телевизион тасвир, тавсифи ва кўрсаткичлари. Телевизион тасвирнинг параметрлари. Аниқлик даражасини белгиловчи омиллар.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема.

Адабиётлар: А1,А2, А3,Қ6.

2. Оптик сигнални видеосигналга ўзгартириш. 

Қўлланиладиган педагогик технологиялар:  диалогик ёндошув, муаммоли таълим ,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3, Қ6.

3. SECAM рангли телевидение тизими ва сигнал ўзгартириш.

 

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим, Т-схема.

Адабиётлар: А2,А4, Қ3, Қ5,С2.

4. ТВ сигнал ва унинг кўрсаткичларини ўлчаш услуби.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: кичик гуруҳларда ишлаш, диалогик ёндошув, муаммоли таълим, Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А4,Қ2,Қ6,С2.

5. Тасвирни тикловчи электрон нурли асбобнинг тузилиши.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим, Т-схема.

Адабиётлар: А1,А2,А4,Қ2,Қ6.

6. Кинескопларда электрон оптикани тузилиши ва ишлаш принципи.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим, Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А5,Қ2,С2.

7. Рангли телевидениянинг монохром тизим билан мослаштириш шартлари ва усуллари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: кичик гуруҳларда ишлаш, диалогик ёндошув, муаммоли таълим.

Адабиётлар: А1,А2,А5,Қ2,Қ3.

8. Рангли сигнал параметрларни ҳисоблаш.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема.

Адабиётлар: А1,А2,А5,Қ2.

9. Зарядли алоқа қурилмаларда  фотоўзгартиргичларнинг параметрлари ва конструкцияси.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А5,Қ2.

10. SECAM тизимида рангли сигналларни шакллантириш.

 

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: кичик гуруҳларда ишлаш, диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А5,Қ2.

11. PAL кодерни тадқиқ этиш.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: кичик гуруҳларда ишлаш, диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А5,Қ2.

12. ТВ тасвирларнинг гамма коррекцияси.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А5,Қ2.

13. Рангли телевизион камеранинг тузилиши.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: кичик гуруҳларда ишлаш, диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А5,Қ2.

14. CD  ва DVD конструкциялари.

Қўлланиладиган педагогик технологиялар: диалогик ёндошув, муаммоли таълим,Т-схема, кластер.

Адабиётлар: А1,А2,А3,А5,Қ2.

 

Мустақил таълимни ташкил этишнинг шакли ва мазмуни

 

“Телевидение асослари” фани бўйича талабанинг мустақил таълими, яъни мустақил ишлари , шу фанни ўрганиш жараёнининг таркибий қисми бўлиб, услубий ва ахборот ресурслари билан етарли таъминланган.

Талабалар аудитория машғулотларида профессор –ўқитувчиларнинг маърузасини тинглайдилар, мисоллар ечадилар ва тахлилий хулосалар берадилар. Аудиториядан ташқарида талаба дарсларга тайёрланади, адабиётлардан конспект қилади, уй вазифаси сифатида берилган мисолларни ечади ва тахлилий хулосалар ёзади. Бундан ташқари .айрим мавзуларни кенгроқ ўрганиш мақсадида қўшимча адабиётларни ўқиб, рефератлар тайёрлайди ҳамда берилган мавзу бўйича тестлар ечади. Мустақил таълим натижалари рейтинг тизими асосида баҳоланади.

Уй вазифаларни бажариш, қўшимча дарслик ва адабиётлардан янги билимларни мустақил ўрганиш, керакли маълумотларни излаш ва уларни топиш йўлларини аниқлаш, Интернет тармоғидан фойдаланиб, маълумотларни тўплаш ва илмий изланишлар олиб бориш, илмий мақола ва маъруза матнларини тайёрлаш кабилар талабаларнинг дарсда олган билимларини чуқурлаштиради, уларнинг мустақил фикрлаш ва ижодий қобилиятини ривожлантиради.

Шунинг учун ҳам , мустақил таълимсиз ўқув фаолияти самарали бўлиши мумкин эмас.

Уй вазифаларни текшириш ва баҳолаш амалий машғулот олиб борувчи ўқитувчи томонидан, конспектларни ва мавзуларни ўзлаштириш даражасини текшириш ва баҳолаш эса., маъруза дарслариниолиб борувчи профессор –ўқитувчи томонидан ҳар дарсда амалга оширилади.

“Телевидение асослари” фанидан мустақил ишлар мажмуаси ўтиладиган барча мавзуларни қамраб олган ва қуйидаги 10 та кўринишда шакллантирилган.

 

Мустақил ўрганиш учун тавсия қилинадиган мавзулар ва ҳажми

 

№

Мустақил иш мавзуси

Топшириқ мазмуни

Бажарилиш

муддати

Соатлар

1.

Жамият ҳаётида ТВнинг аҳамияти.ТВ сигналнинг шакли, унинг ташкил этувчилари ва спектри.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан мисоллар ечиш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

1,2

ҳафта

6

 

2.

 Оптик тасвирни сигналга айлантиргичлар.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан мисоллар ечиш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

3,4,5

ҳафта

6

3.

Зарядли алоқа асбоблари тасвирни сигналга айлантиргичлар. Кинескоплар.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан конспект тайёрлаш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

6,7,8

ҳафта

8

4.

Синхроимпульсларни шакллантириш.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан  конспект тайёрлаш ва хулосалар ёзиш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

9,10

ҳафта

6

5.

Тасвир сигнални кучайтириш ва тўғрилаш.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан конспект тайёрлаш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

11,12

ҳафта

6

6.

Рангнинг кўрсаткичлари. RGB  колориметрик учбурчак 

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан конспект тайёрлаш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

13,14

6

7.

ТВ сигналларни кенг тарқатиш

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан конспект тайёрлаш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

15,16

6

8.

Телемарказнинг тузилиши ва ташкилий қисмлари.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан конспект тайёрлаш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

17,18

6

9.

Магнит тасмасига тасвир сигналини ёзиш асоси.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан конспект тайёрлаш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

19,20

6

10.

CD ва DVD дискларга видеосигнални ёзиш ва ўқиш.

Техник адабиётлардан, Интернет тармоғидан конспект тайёрлаш.

Индивидуал топшириқларни бажариш

21,22

4

 

Дастурнинг ахборот-услубий таъминоти

 

Мазкур фанни ўқитиш жараёнида таълимнинг замонавий усуллари, педагогик ва ахборот- коммуникация технологияларини қўллаш назарда тутилган. Мавзулар замоновий компьютерлар ва проекторлар ёрдамида презентация қилиш ва электрон-дидактик технологияларидан фойдаланган холда ўтказилади.

Амалий машғулотларда ақлий хужум, гуруҳли фикрлаш ва бошқа педагогик технологиялардан фойдаланилади.

Машғулотлар ўтказишда Интернет тармоғидан мақсадли фойдаланиб, маълумотлар олиш кўзда тутилган.  Мисол учун:

 - видеомаълумотлари ҳажмини сиқиш. http://www.compeession.ru/.-сайтидан фойдалананиш;

 -аудиомаълумотлар ҳажмини сиқиш. http://www.compeession.ru/http:/. -сайтидан фойдалананиш.

 

“Телевидение асослари” фанидан талабалар билимини рейтинг тизими асосида баҳолаш мезони

 

“Аудио ва видео сигналларга рақамли ишлов бериш” фани бўйича рейтинг жадваллари, назорат тури, шакли, сони ҳамда ҳар бир назоратга ажратилган максимал балл, шунингдек жорий ва оралиқ назоратларининг саралаш баллари ҳақидаги маълумотлар фан бўйича биринчи машғулотда  талабаларга эълон қилинади.

Фан бўйича талабаларнинг билим савияси ва ўзлаштириш даражасининг Давлат таълим стандартларига мувофиқлигини таъминлаш учун қуйидаги назорат турлари ўтказилади:

Жорий назорат (ЖН) – талабанинг фан мавзулари бўйича билим ва амалий кўникма даражасини аниқлаш ва баҳолаш усули. Жорий назорат фаннинг хусусиятидан келиб чиққан ҳолда амалий машғулотларда оғзаки сўров, тест ўтказиш, суҳбат, назорат иши, коллоквиум, уй вазифаларини текшириш ва шу каби бошқа шаклларда ўтказилиши мумкин;

Оралиқ назорат (ОН) – семестр давомида ўқув дастурининг тегишли (фанларнинг бир неча мавзуларини ўз ичига олган) бўлими тугаллангандан кейин талабанинг назарий билим, амалий кўникма даражасини аниқлаш ва баҳолаш усули. Оралиқ назорат бир семестрда икки марта ўтказилади ва шакли (ёзма, оғзаки, тест ва ҳоказо) ўқув фанига ажратилган умумий соатлар ҳажмидан келиб чиққан ҳолда белгиланади;

Якуний назорат (ЯН) – семестр якунида муайян фан бўйича назарий билим ва амалий кўникмаларни талабалар томонидан ўзлаштириш даражасини баҳолаш усули. Якуний назорат асосан таянч тушунча ва ибораларга асосланган “Ёзма иш” шаклида ўтказилади.

ОН ўтказиш жараёни кафедра мудири томонидан тузилган комиссия иштирокида мунтазам равишда ўрганиб борилади ва уни ўтказиш тартиблари бузилган ҳолларда, ОН натижалари бекор қилиниши мумкин. Бундай ҳолларда ОН қайта ўтказилади.

Олий таълим муассасаси раҳбарининг буйруғи билан ички назорат ва мониторинг бўлими раҳбарлигида тузилган комиссия иштирокида ЯН ни ўтказиш жараёни мунтазам равишда ўрганиб борилади ва уни ўтказиш тартиблари бузилган ҳолларда, ЯН натижалари бекор қилиниши мумкин. Бундай ҳолларда ЯН қайта ўтказилади.

Талабанинг билим савияси, кўникма ва малакаларини назорат қилишнинг рейтинг тизими асосида талабанинг фан бўйича ўзлаштириш даражаси баллар орқали ифодаланади.

“Аудио ва видео сигналларга рақамли ишлов бериш” фани бўйича талабаларнинг семестр давомидаги ўзлаштириш кўрсаткичи 100 баллик тизимда баҳоланади.

Ушбу 100 балл баҳолаш турлари бўйича қуйидагича тақсимланади:

ЯН - 30 балл, қолган 70 балл эса ЖН -35 балл ва ОН -35 балл қилиб тақсимланади.

 

Балл

Баҳо

Талабаларнинг билим даражаси

86-100

Аъло

Хулоса ва қарор қабул қилиш.

Ижодий фикрлай олиш.

Мустақил мушоҳада юрита олиш.

Олган билимларини амалда қўллай олиш. Моҳиятини тушунтириш.

Билиш, айтиб бериш.

Тасаввурга эга бўлиш.

71-85

Яхши

Мустақил мушоҳада қилиш.

Олган билимларини амалда қўллай олиш. Моҳиятини тушунтириш.

Билиш, айтиб бериш.

Тасаввурга эга бўлиш.

55-70

Қониқарли

Моҳиятини тушунтириш.

Билиш, айтиб бериш.

Тасаввурга эга бўлиш.

0-54

Қониқарсиз

Аниқ тасаввурга эга бўлмаслик. Билмаслик.

 

Фан бўйича саралаш  55 баллни ташкил этади. Талабанинг саралаш балидан паст бўлган ўзлаштириши рейтинг дафтарчасида қайд этилмайди.

Талабаларнинг ўқув фани бўйича мустақил иши жорий, оралиқ ва якуний назоратлар жараёнида тегишли топшириқларни бажариши ва унга ажратилган баллардан келиб чиққан ҳолда баҳоланади.

Талабанинг фан бўйича рейтинги қуйидагича аниқланади: 

R = В*Ў / 100

бу ерда: В- семестрда фанга ажратилган умумий ўқув юкламаси (соатларда);

Ў - фан бўйича ўзлаштириш даражаси (балларда).

Фан бўйича жорий ва оралиқ назоратларга ажратилган умумий баллнинг 55 фоизи саралаш балл ҳисобланиб, ушбу фоиздан кам балл тўплаган талаба якуний назоратга киритилмайди.

Жорий ЖН ва оралиқ ОН турлари бўйича 55 бал ва ундан юқори бални тўплаган талаба фанни ўзлаштирган деб ҳисобланади ва ушбу фан бўйича якуний назоратга кирмаслигига йўл қўйилади.

Талабанинг семестр давомида фан бўйича тўплаган умумий бали ҳар бир назорат туридан белгиланган қоидаларга мувофиқ тўплаган баллари йиғиндисига тенг.

ОН ва ЯН турлари календарь тематик режага мувофиқ деканат томонидан тузилган рейтинг назорат жадваллари асосида ўтказилади. ЯН семестрнинг охирги 2 ҳафтаси мобайнида ўтказилади.

ЖН ва ОН назоратларда саралаш балидан кам балл тўплаган ва узрли сабабларга кўра назоратларда қатнаша олмаган талабага қайта топшириш учун, навбатдаги шу назорат туригача, сўнгги жорий ва оралиқ назоратлар учун эса якуний назоратгача бўлган муддат берилади.

Талабанинг семестрда ЖН ва ОН турлари бўйича тўплаган баллари ушбу назорат турлари умумий балининг 55 фоизидан кам бўлса ёки семестр якуний жорий, оралиқ ва якуний назорат турлари бўйича тўплаган баллари йиғиндиси 55 балдан кам бўлса, у академик қарздор деб ҳисобланади.

Талаба назорат натижаларидан норози бўлса, фан бўйича назорат тури натижалари эълон қилинган вақтдан бошлаб бир кун мобайнида факультет деканига ариза билан мурожаат этиши мумкин. Бундай ҳолда факультет деканининг тақдимномасига кўра ректор буйруғи билан 3 (уч) аъзодан кам бўлмаган таркибда апелляция комиссияси ташкил этилади.

Апелляция комиссияси талабаларнинг аризаларини кўриб чиқиб, шу куннинг ўзида хулосасини билдиради.

Баҳолашнинг ўрнатилган талаблар асосида белгиланган муддатларда ўтказилиши, ҳамда расмийлаштирилиши факультет декани, кафедра мудири, ўқув-услубий бошқарма, ҳамда ички назорат ва мониторинг бўлими томонидан назорат қилинади.

 

Талабалар ОН дан тўплайдиган балларнинг намунавий мезонлари

 

№

Кўрсаткичлар

ОН баллари

Макс.

ОН

1

Дарсларга қатнашганлик даражаси.

Маъруза дарсларидаги фаоллиги, Конспект дафтарларининг юритилиши ва тўлиқлиги.

10

0-10

2

Талабаларнинг мустақил таълим топшириқларини ўз вақтида ва сифатли бажариши ва ўзлаштириш.

10

0-10

3

Оғзаки савол-жавоблар, коллоквиум ва бошқа назорат турлари натижалари бўйича

20

0-20

Жами ОН баллари

40

0-40

 

Талабалар ЖН дан тўплайдиган балларнинг намунавий мезонлари

 

№

Кўрсаткичлар

ЖН баллари

Макс.

ЖН

1

Дарсларга қатнашганлик даражаси.

Маъруза дарсларидаги фаоллиги. Конспект дафтарларининг юритилиши ва тўлиқлиги.

10

0-10

2

Талабаларнинг мустақил таълим топшириқларини ўз вақтида ва сифатли бажариши ва ўзлаштириш.

10

0-10

3

Оғзаки савол-жавоблар, коллоквиум ва бошқа назорат турлари натижалари бўйича

10

0-10

Жами ЖН баллари

30

0-30

 

Якуний назорат “Ёзма иш” шаклида белгиланган бўлса, у ҳолда якуний назорат 30 баллик “Ёзма иш” вариантлари асосида ўтказилади.

Агар якуний назорат марказлашган тест асосида ташкил этилган бўлиб фан бўйича якуний назорат “Ёзма иш” шаклида белгиланган бўлса, у ҳолда якуний назорат қуйидаги жадвал асосида амалга оширилади.

 

№

Кўрсаткичлар

ЯН баллари

 

Макс.

Ўзгариш оралиғи

1

Фан бўйича якуний ёзма иш назорати

30

0-30

Жами ЯН баллари

30

0-30

 

Якуний назоратда “Ёзма иш”ларни баҳолаш мезони

 

Якуний назорат “Ёзма иш” шаклида амалга оширилганда, синов кўп вариантли усулда ўтказилади. Ҳар бир вариант 3 та назарий саволдан иборат. Назарий саволлар фан бўйича таянч сўз ва иборалар асосида тузилган бўлиб, фаннинг барча мавзуларини ўз ичига қамраб олган.

Ҳар бир назарий саволга ёзилган жавоблар бўйича ўзлаштириш кўрсаткичи 0-10 балл оралиғида баҳоланади. Талаба  максимал 30 балл тўплаши мумкин.

Ёзма синов бўйича умумий ўзлаштириш кўрсаткичини аниқлаш учун вариантда берилган саволларнинг ҳар бири учун ёзилган жавобларга қўйилган ўзлаштириш баллари қўшилади ва йиғинди талабанинг якуний назорат бўйича ўзлаштириш бали ҳисобланади.

 

Тавсия этилган адабиётлар рўйхати

Асосий адабиётлар

 

1.                А.Е. Певнев, В.Ф. Труфанов. Всемирное вещательное телевидение. Стандарты и системы. Справочник 2005.

2.                Телевидение. Под ред. Джаконии В.Е. – М.: Горячая линия – Телеком 2007.

3.                Телевидение. Под ред. Джаконии В.Е. – М.: Радио и  связь, 2002,2004.  

Қўшимча адабиётлар

 

1.                Пескин А. Е., Труфанов В. Ф. Мировое вещательное телевидение. Стандарты и системы: Справочник. – 2004.

2.                Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения. Лань. 1998.

3.                Ш.З. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998.

 

4.                “Телевидение асослари” фанлари бўйича амалий машғулотларга умумий кўрсатма

5.                Учебное пособие по телевидению, часть-1 Гаврилов И.А., Рахимов Т.Г. 2011г. 108

6.                Данилеко Б.П. Телевизоры Горизонт (5УСЦТ) ремонт, регулировка. Справочное пособие. Минск. «Беларусь» 2000 г.

Internet и ZiyoNet сайтлари

 

  1. www.ccitt.uz
  2. http://www.compression.ru/
  3. http://codecs.org.ua
  4. http://rus.625-net.ru
  5. www.ISSI.com.
  6. www.tuit.uz.

 

II. МОДУЛНИ ЎҚИТИШДА ФОЙДАЛАНИЛАДИГАН ИНТЕРФАОЛ ТАЪЛИМ МЕТОДЛАРИ

 

“SWOT-таҳлил” методи.

Методнинг мақсади: мавжуд назарий билимлар ва амалий тажрибаларни таҳлил қилиш, таққослаш орқали муаммони ҳал этиш йўлларни топишга, билимларни мустаҳкамлаш, такрорлаш, баҳолашга, мустақил, танқидий фикрлашни, ностандарт тафаккурни шакллантиришга хизмат қилади.

 

Намуна: Аналог телевизион тизимнинг SWOT таҳлилини ушбу жадвалга туширинг.

 

S

Тасвир сигналларини модуляциялаш, узатиш ва қабул килиш усулларининг қулайлиги

Тўлиқ телевизион сигналнинг шакли рақамли телевидения тизимида хам дастлабки структурасини сақлаб қолган. Узатувчи ва қабул қилувчи тизим қурилмаларининг соддалиги

W

Алоқа каналининг атроф мухитга таъсирчанлиги

Частота ресурсларини тежаш имконияти йўқлиги. Қўшимча хизматлар кўрсатишнинг имкониятлари чекланганлиги.

O

Алоқа каналининг барча турлари ва усуллари шакллантирилгани ва моддий техника базасига тўлиғича эгалиги

Ер усти ТВ тизими, кабелли ТВ, сунъий йўлдош ТВ тизими

T

Қўшимча хизматлар ва каналлар сонини ошириш учун катта миқдорда частота ресурсларини талаб қилиши

Ахборотларни химоялашнинг усуллари ва имкониятлари чекланганлиги

 

“Ақлий ҳужум” методи

 

“Ақлий ҳужум” методининг моҳияти  жамоа ҳамкорлиги асосида  муаммони ечиш жараёнларини вақт бўйича бир қанча босқичларга  (ғояларни генерациялаш, уларни танқидий ва конструктив ҳолатда ишлаб чиқиш) ажратишдан иборат.

Дарс жараёнида  ақлий ҳужумдан мақсадли фойдаланиш ижодий, ностандарт тафаккурлашни ривожлантириш гарови ҳисобланади.   “Ақлий ҳужум” ни уюштириш бир мунча содда бўлиб, ундан таълим мазмунини ўзгартириш жараёнида фойдаланиш билан биргаликда ишлаб чиқариш муаммоларининг ечимини топишда ҳам жуда қўл келади. Дастлаб гуруҳ йиғилади ва улар олдига муаммо қўйилади. Бу муаммо ечими тўғрисида барча иштирокчилар ўз фикрларини билдирадилар. Бу босқичда ҳеч кимнинг ўзга киши ғояларига  ҳужум қилиши ва баҳолашига  ҳаққи йўқ. Демак, “ақлий ҳужум”  йўли билан қисқа минутларда ўнлаб ғояларни юзага чиқариш имкониятлари мавжуд бўлади. Аслини олганда ғоялар сонини қўлга киритиш асосий мақсад эмас, улар муаммо ечимини оқилона ишлаб чиқиш учунгина асос бўладилар. Бу метод шартларидан бири ҳеч қандай ташқи таъсирсиз қатнашувчиларнинг  ҳар бири фаол иштироки бўлиши керак. Билдирилган ғояларнинг  беш ёки олтитасигина  асосий ҳисобланиб, муаммо ечимини топишга  салоҳиятли имкониятлар яратади.

Шундай қилиб,  “ақлий ҳужум” қоидаларини қуйидагича белгилаш мумкин:

*олға сурилган ғоялар баҳоланмайди ва танқид остига олинмайди;

*иш сифатига эмас, сонига қаратилади, ғоялар қанча кўп бўлса, шунча яхши;

*исталган ғояларни мумкин қадар кенгайтириш ва ривожлантиришга қаратилади;

*муаммо ечимидан узоқ ғоялар ҳам қўллаб қувватланади;

*барча ғоялар ёки уларнинг мағзи (фаразлари) қайд этиш йўли билан ёзиб олинади;

*”ҳужум”ни ўтказиш вақти аниқланади ва унга риоя қилиниши шарт;

*бериладиган саволларга қисқача (асосланмаган) жавоблар бериш кўзда тутилиши керак.

Вазифаси. “Ақлий ҳужум” қийин вазиятлардан қутулиш чораларини топишга, муаммони кўриш чегарасини кенгайтиришга, фикрлаш бир хиллилигини йўқотишга ва тенг доирада тафаккурлашга имкон беради. Энг асосийси, муаммони ечиш жараёнида курашиш муҳитидан ижодий ҳамкорлик кайфиятига ўтилади ва гуруҳ (аудитория)  янада жипслашади.

Объекти. Қўллаш мақсадига кўра универсал ҳисобланиб, тадқиқотчиликда (янги муаммони ечишга имкон яратади), ўқитиш жараёнида (ўқув материалларини тезкор ўзлаштиришга қаратилади),  ривожлантирилади (ўз-ўзини бир мунча самарали бошқариш асосида фаол фикрлашни шакллантиради), асқотади.

 

Қўлланиш усули. “Ақлий ҳужум” иштирокчилари олдига қўйилган муаммо бўйича ҳар қандай мулоҳаза ва таклифларни билдиришлари мумкин. Айтилган фикрлар ёзиб борилади ва уларнинг муаллифлари ўз фикрларини қайтадан хотирасида тиклаш имкониятига эга  бўлади. Метод самараси фикрлар хилма-хиллиги билан тавсифланади ва ҳужум давомида улар ташкил қилинмайди, қайтадан ифодаланмайди. Ақлий ҳужум тугагач, муҳимлик жиҳатига кўра энг яхши таклифлар генерацияланади ва муаммони ечиш учун зарурлари танланади.

 

“Ажурли арра” методи

 

“Ажурли арра” методи тузилиш жиҳатдан ўзида қуйидаги босқичларни қамраб олади.

1. Топшириқни бўлиш. Топшириқ ва матнли материаллар бир нечта асосий қисмларга (ёки мавзуларга) киритилади.

2. Эксперт гуруҳлар.  Қўлида бир мавзуга оид ўқув топшириқлари мавжуд бўлган талаблар мавзуни муҳокама қилиш, бошқаларга ўргатиш режасини эгаллаш учун эксперт гуруҳга бирлашадилар.

3. Бирламчи гуруҳлар. Тингловчилар ўзларининг бирламчи гуруҳларига қайтадилар ва эксперт гуруҳларда ўрганганларини ўқитишади.

“Ажурли арра” методи моҳиятига аниқлик киритиш учун баъзи бир тавсияларни ёритиш лозим.

1. Ўқитиш жараёнига бу тарзда ёндошилганда тингловчиларнинг ҳамкорликда ишлашига  ва қисқа вақт ичида катта ҳажмдаги ахборотларни ўзлаштиришларига имкон яратилади.

2. У ёки бу фаолиятни дарсда амалга ошириш учун тингловчиларга бошланғич ахборотларни узатиш зарурияти туғилса, маъруза ўрнини боса оладиган самарали инструментарий ҳисобланади.

3. Ўқитувчи мураккаб мазмунли мавзулар бўйича тингловчиларни дарсга тайёрлаш учун олдиндан уларнинг ҳар бирига мўлжалланган алоҳида ахборотли пакет тайёрлайди. Унда дарсликдан, қўшимча тарзда газета, журнал, мақолалардан материаллар бўлиши керак.

4. Ҳар бир тингловчи 2 гуруҳ таркибида иштирок этади: дастлаб ”ўз уйи” (бирламчи) гуруҳига, кейин эса “эксперт гуруҳига бирлашиб, ўқув элементларини мустақил ўрганишади. Эксперт гуруҳини тезда ташкил этиш учун  тингловчилар олган ахборотли пакетларда ҳар бир мавзуга оид материаллар бир хил рангдаги қоғозларга ёзилган ёки рангли қалам билан қоғознинг бирон-бир бурчаги бўялгани маъқул.

5. Ҳар бир гуруҳда 3 тадан 5 тагача ўқувчи (ўқувчиларнинг сонига қараб) бўлиши мумкин. Ҳар бир тингловчи “ўз уйи”дагиларни қайта учрашиш жойини аниқлаб олиши керак.

6. Ўқитувчи тингловчиларни “рангли” топшириқлар асосида гуруҳга бирлаштиришни таклиф этади ва улар алоҳида мавзулар бўйича экспертга айланади.  Мисол учун, “қизил”ларни  аудитория хонаси охирида, “кўк”ларни эса йўлакчада учрашиш белгиланади. Ҳар бир эксперт гуруҳда 3 тадан кам тингловчи бўлмаслиги керак.

7. Гуруҳларга ахборотли пакет тарқатилади. Ҳар қайси гуруҳ турли хил материаллар тўпламини олишлари  ва уларни ўқиши, муҳокама қилиши, айнан шу ахборотлар бўйича экспертга айланиши лозим, ўқув материаллари тўпламини олишлари ва уларни ўқиши, муҳокама қилиши, айнан шу ахборотлар бўйича  “эксперт” бўлиши учун ўқувчиларда  вақт етарли бўлиши керак.  Бу учун агар материаллар мураккаб ва катта бўлса, эҳтимол, бир дарс тўлиқ талаб қилинади.

8. Тингловчиларга қуйидаги топшириқлар берилади:

-  пакетдаги материалларни қунт билан ўрганинг ва муҳокама қилинг;

- бир-бирингиздан сўранг ва ўқув материалларини  ҳар бирингиз тушуниб олганингизга ишонч ҳосил қилинг;

- ўз “уйингиз“  гуруҳини ўқитиш зарурлигини ҳисобга олиб,  материалларнинг муҳим ўқув элементларига эътиборни қаратинг:

9. Тингловчиларнинг ўз “уйларига” қайтишларини илтимос қилинг.  Ҳар ким ўз “уйи”-гуруҳига ахборот беради. Шаксиз, “уй” гуруҳида эксперт гуруҳларидан биттадан тингловчи бўлиши шарт, тингловчи ўрганиб келган материалларни ўз гуруҳи тингловчиларига ўргатиш жавобгарлигини бўйнига олиб, яна бир соат давом этиши мумкин.

10. Тингловчилар бир-бирларидан ахборотларни ўрганиб бўлишгач, ўқитувчи олдиндан режалаштирилган фаолият турини ўтказиши мумкин.

 

“Муаммо” технологияси

Технологиянинг мақсади:  тингловчиларга ўқув фанининг мавзусидан келиб чиққан турли муаммоли масала вазиятларининг ечимини тўғри топишларига ўргатиш, уларда муаммо моҳиятини аниқлаш бўйича малакаларни шакллантириш, муаммолар ечишнинг баъзи усуллари билан таништириш ва услубларни тўғри танлашга ўргатиш,  муаммони келиб чиқиш сабабларини, муаммони ечишдаги ҳатти-ҳаракатларни тўғри аниқлашга ўргатади.  

Машғулотнинг ўтказиш тартиби:

Ўқитувчи тингловчиларни гуруҳларга ажратиб, уларни ўринларига жойлаштирилгандан сўнг, машғулотни ўтказиш тартиб-қоидалари ва талабларини тушунтиради, яъни у машғулотни босқичли бўлишини ва ҳар бир босқич тингловчилардан максимум диққат-эътибор талаб қилиниши, машғулот давомида улар  якка, гуруҳ ва  жамоа бўлиб  ишлашларини айтади. Бундай кайфият тингловчиларга берилган топшириқларни бажаришга тайёр бўлишларига ёрдам беради ва бажаришга қизиқиш ўйғотади. Машғулотни ўтказиш тартиб-қоидалари ва талаблари тушунтирилгач, машғулот бошланади:

Тингловчилар томонидан машғулот учун тайёрланган кинолавҳани диққат билан томоша қилиб, унда ёритилган муаммони аниқлашга ҳаракат қилиш, хотирада сақлаб қолиш ёки дафтарга белгилаб қўйиш (агар кинофильм кўрсатишнинг имконияти бўлмаса, у ҳолда ўқитувчи ўқув предметининг мавзуси бўйича плакат, расм, афиша ёки бир муаммо баён қилинган матн, китобдаги ўқув материалидан фойдаланиш мумкин):

*ҳар бир гуруҳ аъзолари томонидан ушбу лавҳадан (расмдан, матндан, ҳаётий воқеадан) биргаликда аниқланган муаммоларни ватман ёки форматдаги қоғозга фломастер билан ёзиб чиқилади;

*берилган аниқ вақт тугагач, тайёрлаган ишни гуруҳ вакиллари томонидан ўқиб эшиттирилади;

*ўқитувчи гуруҳлар томонидан танланган ва муаммолар ёзилган қоғозларни алмаштирган ҳолда гуруҳларгаи тарқатилади;

*тарқатилган қоғозларда гуруҳлар томонидан ёзилган муаммолардан ҳар бир гуруҳ аъзоси ўзини қизиқтирган  муаммодан бирини  танлаб олади;

*ўқитувчи томонидан тарқатилган қуйидаги чизмага ҳар бир гуруҳ аъзоси ўзини қизиқтирган муаммодан бирини танлаб олади;

*ўқитувчи томонидан тарқатилган қуйидаги чизмага ҳар бир гуруҳ аъзоси  танлаб олган муаммосини ёзиб, мустақил равишда таҳлил этади.

“БЛИЦ ЎЙИН” методи - ҳаракатлар кетма-кетлигини тўғри ташкил этишга мантиқий фикрлашга, ўрганаётган предмети асосида кўп, хилма хил фикрлардан, маълумотлардан кераклигини танлаб олишни ўргатишга қаратилган. Ушбу технология тингловчиларга тарқатилган қоғозларда кўрсатилган ҳаракатлар кетма кетлигини  аввал якка ҳолда мустақил равишда белгилаб, сўнгра ўз фикрини бошқаларга ўтказа олиш ёки ўз фикрида қолиш, бошқалар билан ҳамфикр бўла олишга ёрдам беради.

“БУМЕРАНГ” техникаси – тингловчиларни дарс жараёнида, дарсдан ташқарида турли адабиётлар, матнлар билан ишлаш, ўрганилган материалларни ёдда сақлаш, сўзлаб бера олиш, фикрни эркин ҳолда баён эта олиш ҳамда бир дарс давомида барча тингловчи талабаларни баҳолай олишга қаратилган. “Бумеранг” технологияси танқидий фикрлаш, мантиқли шакллантиришга, имконият яратади; хотирани, ғояларни, фикрларни, даллилларни ёзма ва оғзаки баён қилиш кўникмаларини ривожлантиради .

“СИНКВЕЙН” методи – таълим олувчиларни ахборотларни қисқа баён этишга ўргатади, ҳамда олинган маълумотлар устида чуқур иланишга чорлайди.

 “ҚОРА ҚУТИ” методи – тингловчилар бу метод асосида ечиладиган муаммолар аниқ вазиятни таҳлил қилиш орқали амалга оширилади, муаммолар сабаби йўл-йўлакай аниқланади.

“ЛОЙИҲА” методи – таълим олувчиларнинг инвидуал ёки гуруҳларда белгиланган вақт давомида, белгиланган мавзу бўйича ахборот йиғиш, тадқиқот ўтказиш ва амалга ошириш ишларини олиб боришидир. Бунда таълим олувчилар режалаштириш, қарор қабул қилиш, амалга ошириш, текшириш ва хулоса ва натижаларни баҳолаш жараёнларида иштирок этадилар.

III. НАЗАРИЙ МАТЕРИАЛЛАР

 

1-маъруза: Телевидение  тизимининг ривожланиши. Телевидение тизимининг умумий тузилиши ва телевидениенинг асoсий принциплари.

 

Режа:

1. Телевидение атамасининг илк бор пайдо бўлиш тарихи.

2. Телевидениенинг асoсидаги учта физик жараён.

3. Телевизион тасвирнинг асосий параметрлари.

4. Телевизион тизимнинг таркибий схемаси.

 

Телевидение атамаси илк бoр 1890 йилда пайдo бўлган, у “масoфадан кўриш” маънoсини англатади. Уни биринчи бoр рус электрик – муxандиси Перский Франциянинг пoйтаxти Парижда ўтказилган ҳалқарo конгрессда  “Электрoн телевидение” деб нoмланган маърузасида ишлатган. Телевидение деб фазoда жoйлашган қўзғалмас ва ҳаракатдаги жисм тасвирларини электр алoқа вoситалари ёрдамида реал ва ўзгартирилган вақт машстабларида узатиш ва қабул қилиш билан шуғулланадиган замoнавий радиoэлектрoниканинг сoҳасига айтилади. Телевидениянинг асoсий масаласи қабул қилиш қурилмасидаги тасвирни узатилган объектдаги тасвирига нечoғлик яқин бўлишлигини таъминлашдан ибoратдир. Ушбу масала кўп функцияли мураккаб ўзгартириш аппаратуралар мажмуаси, тасвирларни узатиш, кoдлаш, декoдлаш ва тиклаш (акс эттириш) ва бoшқа кўрсаткичларга бoғлиқ бўлган аxбoрoтларни қайта ишлаш операцияларини бажарилишини тақoзo етади.

Телевидениенинг асoсида учта физик жараён ётади:

Ёруғлик энергиясини электр сигналларига айлантириш.

2. Электр сигналларини алoқа канали oрқали узатиш ва қабул қилиш.

3. Қабул қилинган электр сигналларини оптик сигналларига айлантириш.

Телевизион тасвирнинг параметрларига – кooрдинаталар, вақт ва ёруғлик ўзгаришлари киради.

Кooрдината параметрлари кадр фoрмати, oптимал кўриш узoқлиги, элемент бўлакчалари сoни асосида тушунтирилади. Вақт параметрлари эса манба узилишларининг критик частoтаси, кадрлар частoтасидан иборатдир.

Ёруғлик параметрларига – энг юқoри ёритилганлик, кoнтраст, пoлитoнлар сoни, ёритилганлик градацияси киради.

Кўзга кўринадиган ёруғлик тўлқинлар диапазoни 380-760 нм оралиғида бўлади.

1.1-расмда кўриш эгрилигининг характеристикаси келтирилган.

Энг катта кўрувчанлик 0,55 мкм тўлқин узунлигига – сариқ-яшил рангга тўғри келади. Чапда (кўк ранглар) ва ўнгда (қизил ранглар) сезгирлик камаяди.
 
Описание: АЧХ глаза                               1.1-расм. Кўзнинг спектрал сезгирлиги (кўриш эгрилиги)                                            характеристикаси.

  

1.2-расмда объектни кўриш турларининг кўринишлари тасвирланган.

 


                                                       

 

 

                                              а

 


                                                                                       

 

                                                                                           

                                                б

 

 

 

        

 

                                                    

                                      

                                                                  в

1.2-расм. Объектни кўриш турлари: а – тўғридан-тўғри кўриш; б – линза ёрдамида кўриш; в - телевидение тизими oрқали кўриш.

 

Инсoн ташқи дунёдан таxминан 85 фoиз аxбoрoтни кўриш аппарати ёрдамида oлади. Шунинг учун ҳам тасвир аxбoрoтларини масoфага узатиш муаммoси билан қатoр йиллар давомида шуғулланиб келинди. Шуни таъкидлаш жoизки, ўз даврида 11 та мамлакат иxтирoчилари тoмoнидан 25 та электрoмеxаник телевидение тизимларининг лoйиҳалари таклиф этилди ва синoвдан ўтказилди.

Дастлабки даврда бир вақтда ва кетма-кет узатувчи телевидение тизимлари кўриб чиқилган. Бир вақтда узатувчи телевидение тизимларда (биринчи 1985 йил америкалик oлим Дж. Керри тoмoнидан таклиф этилган) фoтoэлементлар мoзаикасига тасвир нусхаси кўчирилган бўлиб, уларнинг ҳар бири ўз газлиразряд чирoқчалари билан алoқа линиялари oрқали бoғланган. Ушбу лoйиҳада биринчи маротаба тасвирни элементларга ажратиш таклиф этилган бўлиб – бу эса замoнавий телевидение тизимда мавжуд бўлган элементлар бўйича таҳлиллаш принципини рўёбга чиқаришга oлиб келган. Бундай қурилмаларни амалга oширишнинг илoжи бўлмади, бунинг сабаби ўша даврда техник имкониятлар етарлича даражада бўлмаганлиги учун уларнинг жуда кўп алoқа линияларини бўлишлигини талаб қилганлигидир.

Иккинчи асoсий принцип, замoнавий телевидение тизимнинг асoсида ётган ҳар бир тасвир элементлари сигналларини кетма–кет узатилишини таъминлашдир.

Кетма-кетлик тизими инсoннинг кўриш аппаратида мавжуд инерция ҳусусиятига асoсланган, чунки инсoн кўзи нурланаётган ёруғлик сигналларидаги узилишларнинг частoтаси юқoрилиги ҳисoбига ёруғлик манбасининг ўчиб–ёнишини  кўрмайди. Телевидение тизимларни яратиш жараёнида барча параметрлар инсоннинг кўриш хусусиятлари билан мослаштирилган. Бизни ўраб турган ва атрoфимиздаги жисмлар маълум бир ёритилганликка ва ўзига тушаётган ёруғлик нурларини қайтариш ёки  нурлантириш хусусиятига эга бўлганлиги сабабли, объектнинг турли қисмларидан қайтадиган ёруғлик нурларнинг oқими ҳам турличадир. Шундай қилиб, объектнинг тасвирини аниқ узатиш учун бизларга унинг элементар қисмлари бўйича кўп аxбoрoтларни узатиш лoзим бўлади.

Бунда элементар oқимнинг жадаллиги ва спектрал таркиби кузатувчининг объект нуқтасидан қабул қилаётган тасвирнинг ёруғлиги ва рангини, йўналишини – фазoдаги жoйланишини ифoдалайди.

Шунинг билан бирга кузатувчи атрoф муҳитнинг чегараланган қисмини кўради, яъни кўриш бурчаги деб нoмланган фазo бурчаги аниқланади. Объектнинг ҳар бир нуқтаси уч ўлчамли фазoда жoйлашганлиги сабабли ҳаракатланиш давoмида ва ёритилганликни ўзгартиришга қараб ҳар бир нуқтада ёритилганлик xарактери ва ранги ўзгаради, бу ҳoлда узатишнинг объектдаги математик мoдели кўп ўлчамли фазo–вақт функцияси ҳисобланади. Бунда ёритилганликнинг тақсимoти L билан, рангнинг тони эса λ ва ранг тoзалиги р орқали белгиланади. Умуман олганда, оқ-қора телевиденияда бирор бир объектнинг ранги тўғрисидаги маълумотлар қуйидаги ифодалар ёрдамида аниқланади:

 

                                               L=fL(x,у,z,t);   

                                               λ=fλ(x,у,z,t);                                (1.1)  

                                                р=fР(x,у,z,t),

 

        бу ерда  x,y,z – фазoвий кooрдинаталар,  t – вақт.

Электр алoқа каналининг асoсий ҳусиятларидан бири ҳар бир вақт oрасида сигналнинг фақат биргина қийматини узатиш имкониятидир. Шу туфайли телевизион сигнал вақт бўйича ўзгарувчандир. Ўз навбатида, сигнал фақат биргина мустақил ўзгарувчан катталик – вақтнинг функцияси бўлиши керак, яъни, электр алоқа канали кучланиш ва вақтнинг бир ўлчовли боғлиқлигини характерлайди:

 

                                                     U = fU(t).                                 (1.2)

 

Замонавий телевизион кўрсатув тизими ўзаро алоқа линияси тизими билан боғланган икки қисмдан, яъни узатувчи ва қабул қилувчи қисмлардан иборатдир (1.3-расм). Тизимнинг узатувчи қисмида узатилиши керак бўлган объект тасвири оптик қурилманинг О объективи ёрдамида узатувчи телевизион камерада жойлашган узатувчи трубкага проекцияланади. Узатувчи трубкада оптик тасвир электрон тасвирга, сўнгра у тасвирни ёйиш ёрдамида телевизион сигналга айлантирилади ва телевизион камерадаги кучайтиргич ёрдамида кучайтирилиб телевизион каналга узатилади.

 

1.3-расм. Телевизион тизимнинг таркибий схемаси.

 

Назорат саволлари

 

1.                Телевидениенинг асосий вазифаси нималардан иборат?

2.                Телевидениенинг асосида ётувчи физик жараёнларнинг моҳиятини тушунтиринг.

3.                Бир вақтда ва кетма-кет узатувчи телевидение тизимларининг камчилиги ва афзаллигини тушунтиринг.

4.                Телевизион тизимнинг таркибий схемаси ёрдамида узатувчи ва қабул қилувчи қсимларга изох беринг.

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

10. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 2 Таш. ТЭИС 1992

11. Ш.3. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998

 

 

2-маъруза: Инсонни кўриш тизимини тузилиши ва хусусиятлари

 

Режа:

 

1. Инсон кўриш тизимининг умумий тузилиши.

2. Инсон кўриш тизимининг функционал қисимлари ва уларнинг хсусиятлари.

 

Телевизиoн қурилмаларни яратишда кўришнинг ҳусусиятларини ва ҳарактеристкаларини ҳисoбга oлиш керак бўлади. Кўриш, яъни кўриш ҳиссиёти кўриш тизими ёрдамида вужудга келади. Кўриш тизими ёруғликни сезиш қабул қилгичи – кўздан, нерв тoлаларидан ва мия қoбиғининг маълумoтларни таҳлил қилувчи қисмидан ибoратдир. Инсон кўриш тизимининг умумий тузилиши 2.1-расмда келтирилган.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2.1-расм. Инсон кўриш тизимининг умумий тузилиши.

 

Кўз кўриш тизимининг ташқи oрганидан ибoратдир. У шарсимoн шаклдаги жисм бўлиб (кўз соққаси), склера деб аталувчи зич oқ тусли xимиявий қoбиқ ичига жoйлашгандир. Склеранинг oлди тoмoни шаффoф бўлиб, бирoз қабариқрoқ шаклга эга бўлади, уни мугуз ёки шoҳпарда дейилади. Oптик ўқ ёнидан кўриш нерви кирган. Кўриш нерви бир миллиoнга яқин нерв тoлаларидан ташкил тoпган бўлади. Нерв тoлаларининг тугалланиш учлари кўз соққасини ички тoмoнидан парда сифатида қoплаб туради. Унга кўзнинг тўр пардаси ёки ретина дейилади. Нерв тoлаларининг тугалланиш учларининг шаклига қараб, уларни кoлбачалар ёки таёқчалар деб аталади.

Ҳар бир кўзнинг тўр пардаси 130 млн. таёқчадан  ва 7 млн. кoлбачалардан ташкил тoпган бўлади. Кoлбачалар ёруғликка сезгир бўладилар. Ҳар бир нерв тoласига битта ёки бир нечта кoлбачалар ва бир нечта гуруҳ таёқчалар  уланган бўлиб, улар биргаликда умумий ёруғлик майдoнини ҳoсил қиладилар. Кўз тўрининг бундай тузилишида кoлбачалар жисмнинг майда қисмларини ва рангларини яхши ажратиши учун “кундузги” кўриниши, таёқчалар юқoри даражада ёруғликни сезиш ҳусусияти билан “oқшoмги” кўришни таъминлайди. Тўр парданинг кўз  oптик ўқи ўтган жoйида сариқ дoғ ва марказий чуқурча мавжуд. Тўр парданинг бу ерида кoлбачаларнинг сони энг юқoри бўлади ва ҳар бир кoлбага кўриш нервининг алoҳида тoласи oxири билан уланади. Марказий чуқурмугуздан сўнг шаффoф суюқлик билан тўлган кўз камераси жoйлашган. Камеранинг oстида рангли парда жoйлашган бўлиб, унга камалак парда ёки диафрагма дейилади. Камалак парда ўртасида тирқишча бўлиб, унга кўз қoрачиғи дейилади. Кўз қoрачиғининг ўлчами ёритилганликка бoғлиқ равишда ўзгариб, қoрачиқдан ўтаётган ёруғлик oқимини бoшқариб туради. Кўз қoрачиғи oрасида кўз гавҳари деб аталувчи, икки тарафлама қавариқ линзасимoн шаффoф жисм жoйлашган. Кўз мугузи, камераси ва гавҳари биргаликада кўзнинг oптик тизимини ташкил етади.

Кўз гавҳарини ушлаб турган мушаклар кўз гавҳарининг қавариқлигини ўзгартириб туриш ҳусусиятига эга. Бу ҳусусият ёрдамида кўз гавҳари кўзнинг oрқа девoрига кўздан 10 см дан тo чексиз масoфагача жoйлашган жисм шаклини фoкуслайди (яъни, кўзнинг oрқа девoрига жисмнинг кичрайтирилган шаклини туширади ). Кўзнинг бу ҳусусиятига аккoмoдация дейилади. Кўз соққасининг oрқа тoмoнидан унинг ишидан узoқлашган сари кoлбачалар сийраклашиб таёқчалар зичлашиб бoради.

 

Назорат саволлари

 

1.     Инсоннинг кўриш тизими қандай хусусиятларга эга?

2.     Ҳар бир кўзнинг тўр пардасидаги таёқчалар ва кoлбачаларларнинг вазифалари нималардан иборат.

 

 

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

10. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 2 Таш. ТЭИС 1992

11. Ш.3. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998

 

3-маъруза: Колориметрия. RGB, XYZ колориметрик тизимлар. Рангларни қўшиш қоидалари.

 

Режа:

 

1. Рангни кўриш жараёни.

2. RGB тизими.

3. Ранг учбурчаги.

4. XYZ тизими рангли учбурчагида Е энергияли оқ рангнинг жойлашиши.

 

Рангни кўриш жараёни. Ранг электромагнит тўлқинларининг 380÷760 нм оралиғидаги ёруғлик диапазони таркибининг ифодасидир, агар шу диапазондаги тўлқинлар бир вақтда кўзга таъсир қилса, мияда оқ ранг гавдаланади. Тўлқинларнинг амплитуда қиймати бир хил бўлса, бундай рангни бир текис энергияли оқ ранг деб аталади. Агар ушбу диапазондаги тўлқинлар тўлиқ таъсир қилмаса, яъни бирор таркибий қиймати оз ёки кўп бўлса ёки таркибида бўлмаса мияда ранг гавдаланади.

Спектрал таркиби ҳар хил бўлган нурланишлар бир хил ранг сифатида қабул қилинади. Бир хил спектрли икки манбадан чиқаётган нурланиш ҳар хил рангни уйғотиши мумкин. Ранглар метомердир. Агар икки ранг орасидаги фарқни кўз сезса, демак уларнинг спектрал таркиби ҳар хил, агар сезмаса, у ҳолда спектрлари бир хил деб ҳам айта олмаймиз.

Ҳар қандай мураккаб таркибли нурланишларни пур-пур ранглардан ташқари монохром нурланиш билан алмаштириш мумкин.

Умуман олганда, таркиби мураккаб, ранглари бир-бирига ўхшаш ўта кўп нурланишлар мавжуд, аммо улар бир-биридан фарқланади. Чунки ранглар кўп ўлчовлидир. Ранглар уч кўрсаткич билан аниқланади: тиниқлиги; туси; тўйинганлиги.

          Рангларнинг объектив кўрсаткичлари:

-  Равшанлиги (В);

-  Тўлқин узунлиги ();

-  Тозалиги (оқ ранг билан қўшилганлик миқдори).

Кўзни ранг ажратиш қобилияти чегараланган ва  бурчак катталигидан кичик бўлган жисмлар рангининг тусини узил-кесил бир хил аниқлаш қийин. Ўта кичик жисмлар рангини умуман пайқаб бўлмайди. Жисмларнинг рангсизланиши масофага ҳам боғлиқ. Рангни ажратиш жисм асосининг рангига боғлиқ: қора-оқ (қора асосда турган оқ жисм) ажралиши 100% олинса, у ҳолда қ-я 94%; қ-қизил 90%; қ-кўк 26%; я-қизил 40%; кўк-қизил 23%; кўк-яшил 19% ни ташкил қилади. Ёритиладиган жисмлар ранги ёритувчи манбанинг спектрал таркибига қараб тусланади. Ўта кичик ўлчамли бир неча манба ранги уларни қўшилмасидан ҳосил бўлган ранг сифатида кўрилади. Кўрилаётган ранглар бирор тезликда алмаштирилса, уларнинг ранги қўшилма натижаси деб қабул қилинади.

Колориметрияда рангни кўришнинг қуйидаги хусусиятларига эътибор қаратилади.

1.     Кўз рангга нисбатан уч ўлчамли, яъни у нурларни уч таркибли қизил R, яшил G, ва кўк B қисмларга ажратади. Бу ранглар асосий ранглар деб аталади. Уларнинг устун тўлқин узунлиги , , .

2.     Колориметрия асосига биноан рангларни уч асосий ранг қўшилмасидан олиш ифодаси қуйидаги кўринишда ёзилади:

                            ,                                         (1)

бу ерда  - ранглар модули.

 - натижавий ва асосий ранглар белгиси.

3.  Рангларни геометрик таърифлаш (тасвирлаш) уни тушуниш учун қулайдир.

 

 


3.1-расм. RGB тизими.

 

4.     Амалда кўпроқ ранглилик ишлатилади. Шунга биноан, , бу ерда , , , ,  - ранг коэффициентлари. Ранг коэффициентлари йиғиндиси бирга тенг. Ранглилик геометрик нуқтаи-назаридан тенг томонлик учбурчак кўринишда ифодаланади (3.1.,а-расм), унинг коэффициентлари қиймати график ёки жадвал кўринишда берилади. Кўзни ҳисобга олинмаганда ранг кўрсаткичлари энергетик қийматларда олинади, яъни ; у ҳолда оқ ранг энергияси .

5.     Кўзни инобатга олинганида ўлчам кд/м2 да аниқланади. У ҳолда ёруғлик коэффициенти , ,  га тенг бўлади. Табиий оқ ранг учбурчакнинг бир четига сурилади ; учбурчак томонлари масштаби ҳам ҳар хил бўлади. Бундай учбурчак ёрдамида амалий ҳисоб олиб бориш мушкуллашади. Бундан ташқари уни фазода аниқ белгиланган ҳолати кўрсатилмаган, бу эса ҳар хил тадқиқотчилар олган натижаларни умумлаштиришни қийинлаштиради.

6.     Келтирилган муаммони ҳал қилиш учун XYZ учбурчаги қабул қилинган. Бу ерда асосий ранглар сифатида реал бўлмаган X, Y, Z ранглар

7.     олинган. Фазодаги ҳолати аниқ  белгиланган ва равшанлиги Y ўқи бўйича аниқланади. X ўқи фазо қоронғу юзасига жойлаштирилган.

8.     Рангларни қуйидаги усуллар орқали қўшиш мумкин: фазода устма-уст тушириш орқали; кетма-кет кўрсатиш орқали ва бинокуляр услуб билан.

Ранг учбурчаги. Ҳар хил ранглар устида иш бажарилганда, унинг сифатини ва қийматини яққол тасвирлаш учун колориметрияда ранглар учбурчаги деб номланувчи RGB учбурчак қўлланади. Учбурчак учларида уч асосий ранга мансуб тенг қувватли уч ёруғлик манба жойлаштирилган деб фараз қилайлик. Агар фақат битта манба ёқилса,, ундан узоқлашган сайин табиий ёруғлик пасая боради. Масалани соддалаштириш мақсадида R нуқтадан чиққан ёруғлик G ва B нуқталарда амалий нолга тенглашади деб олинади (табиийки, бунинг учун учбурчак жуда катта бўлиши керак). Бу шарт G ва B манбалар учун ҳам бажарилади, яъни ёруғлик нурининг жадаллиги қарама-қарши чўққиларда амалий нолга тенг.

Рангларнинг қўшилиш қонунини намойиш қилиш мақсадида бирор ичи бўш шиша шардан фойдаланамиз. RЕ чизиқ бўйича шар силжитилганда қизил ранг ўзгармайди, лекин Е нуқтага яқинлашган сайин оқара боради ва Е нуқтада оқ ранга айланади. Демак, рангнинг тўйинганлиги ўзгаради, яъни қизилнинг оқ ранг билан қўшилиши кузатилади. Шу каби шар ВЕ чизиқ бўйича силжитилганда ранг ўзгармайди (кўклигича қолади). Фақат тўйинганлиги пасаяди. Шар бу чизиқ бўйича кўк ранг имконибўлган ҳамма нимрангларидан ўтиб, Е нуқтасида мутлоқ оқ ранга айланади. GЕ чизиқ бўйича ва RGB учбурчак томонларидан чиқиб Е нуқтаси билан туташувчи ҳар қандай чизиқда ушбу ҳолат кузатилади.

G =1
 
 


О1
 

 

3.2-расм. Рангли учбурчакнинг умумий кўриниши

 

Шуни таъкидлаш лозимки, ҳақиқий ёруғлик манбаи 100 % ли тўйинганликка эга эмас. Қанақанги қизил, яшил ва кўк ранг олинмасин – қизил фонус, кинескоп катод люминофори – бу манбаларнинг тўйинганлиги ҳамма вақт 100 % дан кам. Колориметрик тажрибаларнинг аниқлашича, 100 % ли тўйинишга фақат бир тўлқин узунлигига тенг манбагина назарий жиҳатидан эга бўлиши мумкин. Тўйинганлиги 100 % га яқин бундай манбалар туркумига амалда бир тўлқин узунлигида нурланувчи лазерларни киритиш мумкин.

Масалан, RЕ чизиғида, қизил ранг тўйинганлиги (3.2-расм) Е нуқтасидан узоқлашгани сайин орта боради, R нуқтасида тўйинганлик 100 % дан кам бўлганлиги сабабли, 100 % га R1 нуқтасида эришилади. Демак, R1 нуқта монохроматик ранг манбаига тўғри келади. Асосий бўлмаган рангларда худди шундай аҳвол. Масалан, 100 % тўйинган атлас ранг О1 нуқтада жойлашган. Ҳамма монохроматик R1О1,..., 100 % ли нуқталар бирлаштирилса сидирға эгри чизиқ ҳосил бўлади ва у худуд (локус) деб аталади. Бу чизиқ бўйлаб 100 % тўйинган ранглар жойлаштирилган бу спектрал чизиқ бўлиб, у учбурчакка нисбатан жойлаштирилган. (3.3-расм).

 

 

3.3-расм. Рангли учбурчакнинг ҳудуд (локус) ичида жойлашиши.

 

1931 йили ёритилганликларни аниқлаш бўйича халқаро комиссия (ЁХК) янги XYZ колориметрик тизимни қабул қилди. Бу тизимда тенг томонли рангли учбурчак олинган (3.3-расм).

Бу учбурчакнинг чўққиларида тахминий (нореал) XYZ ранглар жойлашган, уларни тегишли қийматларда қўшиш орқали хоҳлаган тўйинганликка эга бўлган реал рангларни олиш мумкин.

Бинафша чизиғи билан ҳамма реал рангларни ўз ичига олувчи худуд XYZ учбурчаги ичида жойлашган. Бу демакки, асосий колориметрик тенглама:

 

                   F = x’X + y’Y + z’Z                                    (2)

 

Унинг ташкил қилувчилари x’X, y’Y ва z’Z лар ҳамма реал ранглар учун фақат манфий ишорадир.

 

 

3.4-расм. XYZ тизими рангли учбурчагида Е энергияли оқ рангнинг жойлашиши

 

Назорат саволлари

 

1.                Телевидениеда рангли сигналларни узатиш аҳамиятини тушунтиринг.

2.                Рангли телевидениеда колориметрия нима билан шуғулланади?

3.                Ранг сигналларининг тўлқин узунликлари қайси диапазонга киради?

4.                Асосий ранглар деганда нимани тушунасиз?

 

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

10. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 2 Таш. ТЭИС 1992

11. Ш.3. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998

 

4-маъруза: ТВ тасвиринг параметрлари (координатали, вақтли, ёрқинлик параметрлар).

 

Режа:

1. Ёруғлик оқими.

2. Ёруғлик кучи.

3. Ёритилганлик.

4. Ёритилганлик.

5. Тасвир ўлчови.

6. Равшанлик.

7. Тасвирнинг шовқинлашгани.

 

Оптик тасвир кўпгина ёруғлик-техникавий катталиклар билан характерланади. Уларнинг асосийлари ёруғлик оқими, ёруғлик кучи, ёритилганлик ва равшанлик ҳисобланади.

Ёруғлик деб, инсон кўзига таъсир этувчи 380 нм дан 770 нм гача бўлган тўлқин узунлик диапазонидаги электромагнит нурланишларига айтилади.

Ёруғлик оқими (Ф) – нормал ҳолатдаги кўз унинг таъсир этиши бўйича баҳолайдиган нурланиш қувватидир. Ўлчов бирлиги – люмен (лм). Тажриба йўли билан шу нарса аниқланганки, кўриш эгрилиги характеристикасининг максимуми – 550 нм да 1 Ватт нурланиш қувватига 683 лм ёруғлик оқими тўғри келади, оқ ранг учун бу қиймат – 220 лм, 100 Ваттли лампа эса 800-1500 лм ёруғлик оқимини ҳосил қилади. 

Ёруғлик кучи (I) – ёруғлик оқимининг фазовий бурчакдаги зичлиги. Ёруғлик кучи турли йўналишлардаги ёруғлик оқими нурланишларининг бир хил эмаслигини характерлайди. Ёруғлик кучининг ўлчов бирлиги канделла (кд) ҳисобланади. У 1 лм ёруғлик оқимининг  1 стеррадиан фазовий бурчакда текис тақсимланганлигига тўғри келади. Ўртача ёруғлик кучи нурланаётган ёруғлик оқимининг фазовий бурчакнинг тўлиқ қиймати 4p га нисбати билан аниқланади. Мисол учун, 100 Ваттли лампа 60-120 кд ёруғлик кучига эга. 

Ёритилганлик (Е) – ёруғлик оқимининг у тушаётган юзадаги зичлигидир. Ёритилганликнинг ўлчов бирлиги люксдир (лк) – у 1 лм ёруғлик оқими билан 1 м2 майдонда ҳосил қилинади. Мисол учун, киноэкраннинг ёритилганлиги – 40-200 лк, китоб ўқишда – 20, ёзда жисмларнинг кўриниши – 1000, ёздаги қуёшли кунда пляжларда –100000 лк.

Ёрқинлик – юзага нурланаётган ёруғлик кучининг зичлиги. Равшанликнинг ўлчов бирлиги канделла/м2. Нурлантириладиган юзаларни уларда ёруғликнинг қўзғотилиш усулларига кўра икки турга ажратиш мумкин: ўзи нурланувчи (ТВ экрани, лампа накалининг ипи) ва иккиламчи, тушаётган ёруғлик нурини қайтарадиган ёки қисман ўтказиб юборадиган (киноэкран, плафон люстралар) юзалар. Мисол учун, киноэкран равшанлиги – 10-30 кд/м2, ТВ экрани – 40-80 кд/м2, гугурт донасининг алангаси – 5 минг, лампа накалининг ипи – 5 млн. атрофида, қуёш – 1,5 млрд. кд/м2 дан иборатдир.              

Қабул қилувчи трубка экранидаги тасвир узатилаётган объектни аниқ ифодалаш керак. Аммо оқ-қора экранли телевизор экранида объектнинг айрим характеристикалари тамоман йўқолади (масалан: ҳажм тасаввури, ранг ва ҳ.к.), айрим характеристикалари қисман акс эттирилади. Қабул қилувчи трубка экранидаги тасвирнинг сифати сатрлар ўлчови, ёрқинлиги, яримтонларнинг тикланишдаги равшанлиги, аниқлиги, шовқинланганлиги ва геометрик ўхшашлиги билан баҳоланади. Бу сифат кўрсаткичларини алоҳида-алоҳида кўриб чиқамиз.

Тасвир ўлчови  одатдаги кузатиш шароитида, яъни кадр формати k=4:3 ва вертикал бўйича аниқ кўриш бурчаги α=12˚...15˚ бўлганда, кузатувчи ва экран орасидаги масофага боғлиқ бўлади. Ясси тасвир оптимал кўриниши учун масофа D=4...5h қилиб олиниши керак. Бу ерда h – тасвир баландлиги. Бундай масофадан экран кузатилганда, агар растрдаги сатрлар сони 500...600 тадан кўп бўлса, икки қўшни сатрларнинг кўриниш бурчаги шу даражада кичик бўладики, натижада томошабин растрни сатрли тузилишга эга эканлигини пайқамайди.

Экран ёрқинлиги кузатув вақтидаги шароитга боғлиқ. Ўртача ёритилган хонада тасвирнинг юқори даражадаги сифатига эришиш учун ёрқинлик  дан ошмаслиги керак. Ўртача ёрқинликни ўзгариши тасвирнинг равшанлигига ва яримтонларнинг тикланишига таъсир кўрсатади.

Равшанлик – тикланган тасвирнинг ёрқинликлари диапазонини (даражасини) ифодалайди. Бунда объектдаги ва тасвирдаги кузатувчи ҳис қиладиган ёрқинлик ўзгаришлари пропорцияларини сақлаб қолиш зарурдир. Вебер-Фехнер қонунига асосан, кўриниши ёруғликни ҳис қилиш объект ёрқинлигининг логарифмига пропорционал бўлади. Тасвирнинг ва объектнинг турли қисмларидаги ёрқинликлари орасидаги пропорцияларни сезиш ҳиссиётини сақлаб қолиш учун улар орасида

                                                               (1)

формула билан аниқланувчи даражали боғланиш бўлиши зарур. Телевизион каналда тасвир ва объект ёрқинликларига чиқиш ва кириш сигналларининг маълум амплитудалари мос келади. Шунинг учун (1) тенглик телевизион тизимнинг амплитудали характеристикасини аниқлайди. Бу формулада телевизион тизимнинг боши ва охиридаги “ёруғлик-сигнал” ва “сигнал-ёруғлик” каби ўзгаришлар ҳисобга олиниган. Даража кўрсаткичи тизимнинг амплитудали характеристикасининг шаклини аниқлайди (4.1-расм).

 

 

 

4.1-расм. Телевизион тизимнинг чизиқли масштабда γ нинг учта қийматлари бўйича амплитудали характеристикаси.

 

         Тасвир ва объект равшанликларини солиштириш учун улар орасидаги боғланиш згрилигини логарифмик масштабда ясаймиз. Соддалик учун А=1 деб олиб (1) тенгликни логарифмлаш натижасида

                                      lgBтасвир=γ lgBобъект                              (2)

формулани ҳосил қиламиз. Логарифмик масштаб асосида, (2) формулага мос келган, γ нинг учта қиймати бўйича графикни ясаймиз:

 

2-расм. Телевизион тизимнинг логарифмик масштабда γ нинг учта қиймати бўйича амплитудали характеристикаси.

 

Объект равшанлигига қараганда объект тасвирининг равшанлиги γ>1 да юқори, γ<1 да эса паст бўлади. Бу равшанликлар γ=1 да ўзаро тенгдир. Логарифмик масштабда характеристикалар орасидаги боғланиш γ нинг барча қийматларида чизиқлидир. Объект ёрқинликлари ва уларнинг визуал ҳиссиётдаги ўзгаришлари орасида тўғри пропорционаллик сақланади. Телевизион тизимлар учун даража кўрсаткичи γ равшанлик коэффициенти, амплитуда характеристикаси эса “гамма” характеристикаси деб аталади.

Тасвир аниқлиги узатилаётган объектнинг майда деталларини тикланиши билан характерланади ва у тасвир элементининг нисбий ўлчамларига боғлиқ бўлади. Элементар майдончанинг вертикал ва горизонтал йўналишдаги ўлчовлари телевизион тизимнинг алоҳида олинган қисмларига боғлиқ бўлади ва аниқлик бу икки йўналишда алоҳида-алоҳида белгиланади.

Вертикал йўналишда аниқлик кўрилганда элементнинг горизонтал ўлчови ҳисобга олинмайди ва вертикал йўналишдаги аниқлик тасвирда вертикал йўналишда (бу ерда полосалар горизонтал бўлганлиги билан уларнинг оқдан қорага ўрин алмашиши вертикал йўналишдадир) алмашиниб келувчи оқ ва қора сатрларда ўз ифодасини топади (4.2-расм). Чунки сатрни кенглиги элементнинг вертикал йўналишидаги ўлчамига тенгдир.

 

Вертикал

 

 

4.2-расм. Вертикал йўналишда максимал аниқликка эга тасвир.

 

Бундай тасвирга телевизион сигналнинг частотаси мос келади, чунки унинг ҳар бир даврига сатрнинг иккита даврм мос келади (битта қора ва битта оқ). Бу частота телевизион сигналнинг юқори чегаравий частотаси fю дан анча паст бўлганлиги туфайли, уни алоқа канали бемалол ўтказади. Шунинг учун ўтказувчи алоқа каналининг кенглиги вертикал йўналишда аниқликка таъсир этмайди.

Горизонтал йўналишда тасвир дискрет тузилишга эга бўлмайди ва бу йўналишда элемент ўлчови горизонтал йўналишда зарур бўлган аниқликка эришиш шартига кўра танланади. Одатда горизонтал ва вертикал йўналишларда аниқликни бир хил қилишга ҳаракат қилинади. Бунинг учун элемент томонлари “а” га тенг квадрат кўринишда олинади ва натижада горизонтал йўналишдаги аниқлик ҳам алмашинувчи қора ва оқ вертикал йўллар билан ифодаланади. Бу йўллар кенглиги элемент кенглигига тенг бўлади (4.3-расм). Элементнинг горизонтал ўлчови унинг узатилиш даври билан аниқланади.

горизонтал

 
              

 

4.3-расм. Горизонтал йўналишда максимал аниқликка эга тасвир.

 

Узатиш даврида сигналнинг юқори частотасига тасвир пропорционал бўлади, яъни бу частотани ошиши билан элементнинг даври қисқаради:

                                                                                         (3)                                

Натижада горизонтал йўналишда аниқлик ошади. Демак, горизонтал йўналишда тасвир аниқлиги юқори чегаравий частота билан аниқлинади.

Горизонтал ва вертикал йўналишлардаги аниқлик узатувчи ва қабул қилувчи трубкаларнинг очувчи нурлар охирларининг кесим юзаларига ҳам боғлиқ бўлади. Аниқликни пасайишига йўл қўймаслик учун очувчи нурнинг кесим юзаси элемент ўлчовидан катта бўлмаслиги зарур.

Тасвирнинг шовқинлашгани – телевизион тасвирнинг сифатини аниқловчи асосий кўрсаткичдир. Телевизион тизимнинг турли нуқталарида узатиш трактига паразит электрик сигналлар тушиб қолиб, улар асосий сигналлар билан бирга кучайиб экранда турли шаклдаги ва турли ёрқинликдаги қўшимча деталлар кўринишида намоён бўлади ҳамда тасвирни бузилишига олиб келади. Бундай сигналлар турларининг хилма-хиллигини кўплигига қарамай, уларни асосий тўрт гуруҳга ажратиш мумкин:

1) Мунтазам даврий бузилишлар. Улар тасвирда тўр ёки муар кўринишда намоён бўлади.

2) Қисқа вақт таъсир этувчи импульс бузилишлар. Улар қора ва оқ доғлар кўринишида экраннинг турли жойларида пайдо бўладилар.

3) Паст частотали бузилишлар. Улар секин ўзгарувчи хираланишлар кўринишида намоён бшлади.

4) Телевизион тизим қурилмаларининг турли қисмларида иссиқлик (флуктуация) ҳолатини келиб чиқиши билан боғлиқ тасвир бузилишлари.

 

Назорат саволлари

 

1.                Телевизион тасвирнинг сифатини аниқловчи асосий кўрсаткич нималардан иборат?

2.                Телевизион каналда тасвир ва объект ёрқинликларига чиқиш ва кириш сигналларининг маълум амплитудалари мос келади моҳиятини тушунтиринг.

3.                Телевизион тасвир сигнали таркибига қандай сигналлар киради?

 

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

10. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 2 Таш. ТЭИС 1992

11. Ш.3. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998

 

5-маъруза: ТВ сигналнинг шаклланиши. ТВ сигналнинг шакли ва таркиби. ТВ сигналнинг спектри

 

Режа:

1. Тасвир сигналига таъриф.

2. Видеосигнални шакллантириш.

3. Сатр ва кадр синхрон импульслари.

4. Видеосигнал спектри.

 

Узатиладиган тасвир тўғрисида батафсил маълумот тўплаган электр сигнали тасвир сигнали деб аталади. Тасвир сигнали бир қутбли импульс кўринишидаги сигналлардан ташкил топган (уларни қиймати вақт ўқига нисбаттан манфий ёки мусбат томонга ўзгариши мумкин.) Бир қутбли сигналлар албатта доимий қийматга эга.

         Тасвирни ёйиш қонуниятига биноан бир сатрдан иккинчи сатрга ва бир кадрдан иккинчи кадрга ўтиш даврида, пардада ҳалақит берувчи тасвир ифодаланмаслиги учун, тасвир сигналига сўндирувчи импульслар киритилади. Бундай йиғинди сигналлар тўлиқ тасвир сигнали деб аталади.

Фотоэлектр ўзгартиргичнинг чиқишидан олинаётган видеосигналнинг қиймати вақтнинг функцияси ҳисобланади ва узатилаётган тасвир элементларининг ёритилганлигига тўғри пропорционал бўлади, масалан 5.1-расмда кўрсатилган оқ-қора тасвир учун энг юқори сатҳ оқ рангга, қуйи сатҳи эса қора рангга, оқ ва қора рангларнинг орасидаги рангларга кулрангнинг градациялари мос келади.

Описание: 032-Формирование ВС

5.1-расм. Видеосигнални шакллантириш.

а – узатилаётган тасвир, б –  а-а сатрни ёйишдаги сигнал шакли. 

 

Қабул қилинган сигнал орқали тасвирни тиклаш учун тўлиқ тасвир сигнадидан ташқари синхронловчи импульслар талаб қилинади.Улар сатр ва кадр синхроимпульслардан иборат.

Сатр ва кадр синхрон импульслар йиғиндиси синхросигнал билан бириктирилиб тўлиқ телевизион сигнални ташкил қилади. Тўлиқ тасвир сигнали вақт ўқининг бир томонида жойлашади, иккинчи томонига эса синхросигнал жойлаштирилади. Тўлиқ телевизион сигнал, сатр ташлаб ёйиш режимида яна мураккаблашади. Кадр кўриниши вақти оралиғида, кадр синхроимпульслари олдида ва орқасида қўшимча текисловчи импульслар жойлаштирилади. Бундан ташқари кадр синхроимпульсига қирқиб олувчи импульслар жойлаштирилади.

Бир кадр давомийлиги Тk, орқага қайтиш вақти βТk, (кадр ёйиш вақти учун β=τkги/Тk) сатр актив вақтида (1-β)×Тz га тенг (бизда қабул қилинган стандарт бўйича Тz=Н=64 мкс, β=0,1875), кадр синхроимпульс доимийлиги τк, сатрники эса τг (стандарт бўйича τк=3Н=192 мкс, τг=4 мкс) га тенг деб олинган. Текисловчи ва қирқиб олувчи импульслар частотаси 2ƒz, давомийлиги τг деб белгиланади.

Телевизион сигнали қуйидаги қисмлардан ташкил топган:

1.     Видео (равшанлик) сигнали.

2.      Сатр ва кадр сўндириш импульслари (ССИ’ ва КСИ’).

3.     Сатр ва кадр синхроимпульслари (ССИ и КСИ).

4.     КСИ даги иккиланган сатр частотали қирқимлар.

5.     Мувозанатловчи импульслар.

1.   Равшанлик сигналининг ўзгармас ташкил этувчиси.

Сатр ва кадр даврлари учун тўлиқ телевизион сигналнинг шакли 5.2-расмда келтирилган.

Описание: 033-Форма ВС

 

5.2-расм. Сатр (а) ва кадр (б) даврлари учун тўлиқ телевизион сигналнинг шакли.

Тўлиқ телевизион сигналнинг амплитудаси 1 вольтга тенг, бундан 0,7 вольт тасвир сигнал амплитудаси, синхросигнал учун эса 0,3 вольтни ташкил қилади. Сўндирувчи сатҳга нисбатан сигналнинг қора сатҳи 5 % баланд олинади ва бу оралиқ қўриқловчи оралиқ  дейилади.

Сигналда тасвир тўлиқ ифодаланса, уни узатишда имкон борича шовқин ва бузилишлар киритилмаса, ҳамда ёйиш тезлиги доимий сақланса унинг сифати тасвир сигналининг тикланишида сезиларли даражада сақланади. Тасвирни электр сигналида тўлиқ ифодалаш учун оптик тасвирни сигналга ва сигнални оптик тасвирга айлантиргичларнинг амплитуда ва частота тавсифлари чизиқли равишда ўзгариши лозим. Ўқиш ва ёйиш апертураларининг ўлчами иложи борича кичик бўлиши сигналнинг бузилишларсиз тикланишини таъминлайди. Ёйилишда бир хил тезлик ва масштаб бўлиши шарт. Апертура ўзгарган сайин сигналдаги кескинлик пасаяди, тасвир майда қисмлари сигналининг амплитудаси хақиқий қийматидан пасаяди, ўта кичик (апертура ўлчамининг ярмига тенг ва ундан кичик) қисмлардаги сигнал ўзгармас ёки ўзгариши шовқин қиймати билан тенг бўлган доимий қийматга айланади.

Барча турдаги сигналлар қатори телевизион сигнал ҳам ўзининг спектрига эга. ТВ сигнал спектри дискрет чизиқли спектр бўлиб, унинг атрофида ён частота полосали сигналлар кўринишида етарлича қисқа сатр частотасининг гармоникалари тўпланган (5.3-расм), улар расмда пасайиб борадиган вертикал ёйилмани ва тасвир деталларининг ҳаракатини ташкил этади.

Бунда узатилаётган тасвир ҳақида маълумот элтувчи дискрет энергия зоналари ҳосил бўлади, бу зоналарнинг энергияси сатр частота гармоникалари тартибининг ортиши билан камайиб боради. 5.3-расмда видеосигналнинг спектри келтирилган.

 

Описание: Спектр ВС

 

5.3-расм. Видеосигнал спектри.

 

 

Назорат саволлари

 

5.                Телевизион тасвир сигнали таркибига қандай сигналлар киради?

6.                Синхросигналлар деганда қандай сигналларни тушунасиз?

7.                Тўлиқ телевизион сигнал деб нимага айтилади?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

10. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 2 Таш. ТЭИС 1992

11. Ш.3. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998

 

6-маъруза: Оқ- қора телевидениянинг  кинескоплари. Рангли дельта кинескоп. Компланар рангли кинескоп.

 

Режа:

1. Тасвирни тикловчи қурилма электрон нурли трубка.

2. Электрон нурни оғдириш.

3. Рангли кинескоп.

 

Электрон тўп. Электрон тўп қиздирувчи катод, модулятор, биринчи анод, фокусловчи электрод, иккинчи анодлардан ташкил топган. Электрон даста парда юзасига кичик нуқта бўлиб таъсир қилиши керак. Агар, бир сатрни 766 унсир ташкил қилса, у ҳолда эни 25 см пардада  бир сатрни ташкил қилиш учун электрон дастани учи (апертураси) 32 мкм бўлиши лозим. Пардани равшанлиги етарли бўлиши учун электрон даста зичлиги ўта юқори бўлиши керак. Бунинг учун катод юзаси етарли катта ва электронларни чиқариш нафлиги юқори бўлиши керак. Демак, қарама-қарши бўлган масалани ҳал қилиш талаб қилинади, яъни бир томондан кичик апетура, иккинчи томондан кучли электронлар оқими. Бу масалани имерсион линза ишлатилиб, кроссвер ҳосил қилиш орқали ҳал қилинган. Имерсион линза катод, модулятор ва биринчи аноддан ташкил топган. Модулятор билан анод ўртасида ҳосил бўлган электронлар йўналишини зич кесиб ўтиши кроссверни ҳосил қилади. Фокусловчи электрод, иккинчи анод орқали ташкил қилинган линза, кроссверни парда юзасига фокуслаб туширади ва юқорида қўйилган шартни бажарилишини таминлайди.

Модулятор. Модулятор, электрон лампалардаги бошқарувчи тўр сингари электрон оқимини бошқаради. Бошқарувчи тўрдан фарқи, модулятор катод орасидаги потенциал майдон электрон чиқадиган катод юзасига тасир кўрсатади ва уни майдони модулятор потенциалига боғлиқ. Модуляторнинг  ампер–вольт тавсифи  iн = (Uм – Uё )тенглик орқали аниқланади (iн– электрон нур оқими;  Uм –модулятордаги куланиш; Uё – модулятор ёпилган ҳолатидаги кучланиш; – даража кўрсаткичи).

Электрон нурни оғдириш. Электрон нурни икки усул билан оғдириш мумкин: электростатик ва электромагнит. Электростатик усул кинескопларда ишлатилмайди. Бунга сабаб оғдириш бурчаги ўта кичиклиги ва бунинг натижасида катта юзали парда ҳосил қилиш учун кинескопни най қисми ўта узун бўлиши керак.

Электромагнит оғдрувчи икки жуфт «эгар» симон калтакдан ташкил топган. У кинескоп кўзасининг уст қисмига, кенгайиши бошланган «бўйнига тақилади»

Люминафор парда. Люминафор парда кимёвий таркиби ҳар хил бўлган кристалл моддадан иборат. Улар оксидлар, селикатлар, сулфидлар ва руҳ, кадмий, магний фосфатлардан тайёрланади. Уларни активлаштириш учун  ҳар хил металл қўшилма ишлатилади. Масалан, ZnS(Cu) [ZnS–асосий қисми; Cu–активлаштирувчи қисми] ёки ZnS(AgZn) 47% + CdS(Ag) 53% оқ рангли парда.

Парданинг муҳим кўрсаткичларига ёришиш ранги, сускашлиги ва ёруғлик бериши киради.

Кинескопни муҳим кўрсаткичларини кўтариш учун биринчидан люминафор таркиби синчиклаб танланади, иккинчидан кўзани ички тарафидан люминафор юзасига юпқа металл қопланади, учинчидан пардани олд тарафида хиралаштирилган ойна қўлланади. Люминафор таркиби ёришиш рангидан ташқари ёришгандан сўнг нурланишни давомилигини оптимал танлаш имконини беради. Сўнги нурланиш бир кадр вақтидан ошмаслиги керак.

Ёришиш  жараёни люминафор моддага ташқаридан уйғотувчи энергия узатилиши натижасидир. Бунинг учун ажрим ҳолдаги нишон потенциали шартларини бажариш лозим.

Рангли кинескоп. Кенг тарқалган икки турдаги рангли кинескоп маълум. Биринчиси электрон тўплари делта шаклида жойлашган кинескоп, иккинчиси электрон тўплар планар жойлашган кинескоп. Рангли кинескопларда уч асосий ранглар учун уч электрон тўп бир кўзани ичида жойлаштирилади. Парда юзаси уч асосий рангдан ташкил топади ва улар фазода қўшилиш натижасида рангли тасвир тикланади. Уч асосий ранг гуруҳи тасвирни бир унсирини ташкил қилади. Уч тўпдан чиқаётган электрон нур дасталари ҳар бир гуруҳдаги ўз рангларини  уйғотишини таъминлаш учун соя қилувчи ниқоб парда юзасига яқин, уч нур кесишган сатҳда жойлаштирилади. Объектдаги рангларга мутаносиб ранглар олиш учун парда юзасининг ҳар бир нуқтасида уч нур фақат «ўз рангига» тушишини таъминлаш керак. Бунинг учун кинескопда қўшимча қисмлар ишлатилади. Уларга учраштирувчи тизим, рангни тозалигини бошқарувчи, кўк ранг нурини бошқарувчи магнит тизимлари қўлланилади.

 

Назорат саволлари

 

1.                Тасвир сигналини ёйишнинг аҳамиятини тушунтириб беринг. У қандай усулларда амалга оширилади?

2.                Кинескоплар қандай тузилишга эга бўлади?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

7-маъруза: ТВ тасвирини ёйиш. Кадр ёйиш. Сатр ёйиш.

 

Режа:

1. ТВ тасвирни ёйиш

2. Сатр бўйича ёйишнинг асосий хусусиятлари.

3. Кадр бўйича ёйишнинг асосий хусусиятлари.

 

ТВ тасвирни ёйиш электрон нурни бирор қонун бўйича оғдириш йўли билан амалга оширилади. Кўпчилик замонавий кинескопларда индуктив ғалтаклар асосида электромагнит тизимли оғдириш қўлланилади. Бундай тизимнинг эквивалент схемаси қуйидаги кўринишда бўлади.

 

Оғдирувчи ғалтакнинг индуктивлиги, сиғими ва актив қаршилиги

 
 
Описание: Форма тока в ОС

7.1-расм. Оғдирувчи ғалтакларда оғдирувчи токни шакллантириш.

 

Агар сиғимнинг таъсири ҳисобга олинмаса, у ҳолда ғалтакларга бериладиган бошқарувчи кучланиш қуйидагича ифодаланади:  

 

Uк = UL+ Ur = Lкdi/dt + rкi.

 

Оғдирувчи ғалтакларда аррасимон токни олиш учун уларга сигналнинг аррасимон ва импульсли ташкил этувчиларини бериш керак бўлади.

rк>>wLк бўлса, бунда қўйилган кучланиш аррасимон шаклга эга бўлиши керак.

rк<<wLк, – кучланиш импульс шаклига эга бўлиши керак, бунда унинг шакли токнинг ҳосиласидан аниқланади.

wLк≈rк – кучланиш импульс-аррасимон шаклга эга бўлиши керак, бунда уларнинг орасидаги боғланиш Lк ва rк қийматлари билан аниқланади.

 

Телевидениеда ТВ тасвир сатр ва кадр бўйича ёйилади.

Сатр бўйича ёйишнинг асосий хусусияти уни ишининг етарлича катта 15625 Гц частотаси ҳисобланади, бунда қоидага мувофиқ rк<wLк ва оғдирувчи ғалтакларда аррасимон шаклдаги токни шакллантириш учун кучланишнинг импульсли шакли талаб этилади. Бунинг учун сатр ёйишнинг икки томонлама калитли чиқиш қурилмаси энг оддий ва самарали ҳисобланади. 7.2-расмда оқ-қора кинескоп сатр ёйиш генераторининг амалиётда қўлланиладиган схемаси келтирилган.

 

ОТ
 

ЧФАС
 

БГ
 

СЧР
 
Описание: 081-Генератор строчной развертки

7.2-расм. Оқ-қора телевизорнинг сатрни ёйиш қурилмасининг схемаси.

 

Бу ерда: ЧФАС –частотани фазали авто созлаш;

               БГ – берувчи генератор;

               СЧР – сатр чизиқлилиги регулятори;

               ЧСТ – чиқиш сатрлари трансформатори;

               ОТ – оғдирувчи тизим.     

 

Сатрни ёйилишида электрон нурнинг тўғри ва тескари йўли бир-биридан фарқланади. Тўғри йўлида (юришнинг актив қисми) видеоахборотни олиш ёки акслантириш содир бўлади, бу ҳолда нур чапдан ўнгга ва бир вақтнинг ўзида юқоридан пастга ҳаракат қилади, тескари йўлида (пассив қисми) эса кейинги сатр ёйилиши учун орқага қайтади (7.3-расм).    

 


Описание: 02-Развертка

7.3-расм. Сатрни чизиқли ёйиш.

Кадр ёйиш модули сатр ёйиш модулидан анча кичик бўлган частотада (50 Гц) ишлаганлиги сабабли, уларнинг генераторлари тузилишида сатрли ёйишникига нисбатан фарқ бор.

Ёйишнинг тўғри йўлида кадр ғалтакларининг реактив ташкил этувчиларини ҳисобга олмаса ҳам бўлади, бунда чиқиш каскади актив юкламадаги кучайтиргич сифатида ишлайди. Бу ҳолда оғдирувчи ғалтакларга аррасимон кучланиш берилади, аррасимон кучланишнинг S-коррецияси эса оддий ночизиқли ёки частота-боғланишли тескари алоқа занжирларининг қўлланилиши ҳисобига эришилади. Кадрнинг орқага қайтиш вақтида нисбатан катта индуктивликнинг мавжудлигини ҳисобга олиш керак бўлади, бунда орқага қайтиш вақти қанчалик кичик бўлса, шунча таъминот кучланишининг катта бўлиши талаб этилади, яъни ФИК шунча кичик бўлади. 7.4-расмда кадр ёйиш модули чиқиш каскадининг умумлаштирилган схемаси келтирилган.

 

Принципиал схемаси
 

Ток ва кучланиш шакли  б
 
Описание: 082-Генератор кадровой развертки

7.4-расм. Кадр ёйиш модули чиқиш каскадининг умумлаштирилган схемаси

 

Назорат саволлари

 

1.                ТВ тасвирни ёйишнинг қонуниятини тушунтириг.

2.                Тасвир сигналини ёйишнинг аҳамиятини тушунтириб беринг. У қандай усулларда амалга оширилади?

3.                Кадр ёйиш модули чиқиш каскадининг схемасини тушунтиринг.

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

 

8-маъруза: Оптоэлектрон ўзгартиришлар. Оптоэлектрон ўзгартиришларнинг асосий кўрсаткичлари. Фотоэффект қоидалари ва турлари.

 

Режа:

 

1. Оптик тасвирни электр сигналига айлантирувчи қурилмалар.

2. Айлантиргич асбоблар асосида ташқи ёки ички фотоэффект.

 

Оптик тасвирни электр сигналига айлантирувчи қурилмалар.

Оптик тасвирни электр сигналига айлантирувчи ТВ сигнал ўзгартиргичлари объектдан қайтган ва унинг фотосезгир юзасида проекцияланган ёруғлик энергиясини қайта ўзгартиришни таъминлаган ҳолда, маълум катталикларга эга бўлган электр сигнал кетма-кетлигига ўзгартиради. Ўзгартиргич нафақат  алоҳида элементларнинг ёрқинлигини баҳолай олиши, балки, ёйиш жараёнини ҳам амалга ошира олиши керак. Замонавий ТВ техникасида ўзгартиришлар узатувчи электрон-нурли трубка (ЭНТ) ва қаттиқ жисмли ўзгартиргичлар ёрдамида амалга оширилади.

Тасвирнинг сифатли бўлиши бу каби ўзгартиргичларнинг сезгирлик, рухсат этилган имкониятлар, ёруғлик ва спектрал характеристикалар ҳамда инерцион параметрларига боғлиқ. Бу параметрларни кўриб чиқамиз.

Сезгирлик – бу параметр ёруғлик сезувчан элементдаги (фотоқатламда) синал-шовқиннинг берилган нисбати таъминланадиган “люкс”лардаги минимал ёритилганликни кўрсатади. Ўзгартиргичнинг сезгирлиги қанчалик катта бўлса, шунча кам ёритилганлик талаб қилинади.

Ёруғлик характеристикаси – бу параметр ўзгартиргич чиқишидаги сигнал токининг унинг фотосезгир юзаси ёритилганлигигабоғлиқлигини кўрсатиб беради.

Спектрал характеристика – ўзгартиргичга тушаётган текис жадалликдаги нурланиш тўлқин узунлигининг ТВ сигнал қийматига боғлиқлигини кўрсатади.

Инерционлилик – ўзгартиргичнинг чиқишидаги ТВ сигнал ўзгариши, унинг фотосезгир юзаси ёритилганлигининг ўзгаришига нисбатан кечикишини кўрсатадиган параметр.

Оптик тасвирни электр сигналига ўзгартириш узатувчи ЭНТ нинг ишлаш принципи бўйича оний таъсир ва заряд йиғиш усулидаги трубкаларга бўлинади. 8.1-расмда оний таъсир усулида оптик тасвирни электр сигналига айлантириш схемаси келтирилган.

 

Описание: 041-ФЭ

 

8.1- Оний таъсир тизимида сигнални ҳосил қилиш.

 

Бунда ҳосил бўладиган токнинг оний қиймати фотоэлементга тушаётган ёруғлик оқимига пропорционал бўлади. К калитнинг уланиши ҳисобига Rю юкламада фотоэмиссия токи ҳосил бўлади. 8.2-расмда заряд йиғиш усулида ишлайдиган сигнал ҳосил қилувчи схема кўрсатилган.

 

Ёйиш нурининг

токи
 
Описание: ФЭ с накоплением

8.2-расм. Ёруғлик энергиясини йиғиш принципи:

а – эквивалент схемаси; б –ТВ тизимининг заряд йиғиш модули

 

Заряд йиғиш принципида фотоўзгартиргичларнинг самарадорлиги анча ошади, чунки тасвир сигналининг элементларини коммутация даврида нурлантираётган ёруғлик энергияси махсус конденсаторларда жамланади. Сигнал пластинаси СП да жамланган умумий сигнал Rю юклама орқали тасвир сигналини ҳосил қилади. 

Оптик тасвирни электр сигналига айлантириш икки жараённи ўз ичига олади: оптик тасвирни потенциал релъефга айлантириш ва уни қабул қилинган қоидага биноан ўқиш.

Айлантиргич асбоблар асосида ташқи ёки ички фотоэффект ва ўқувчи механизм сифатида электрон нур ёки зарядларни тўпламларини крисстал «бағрида» суриш қўлланилади.

Оний тасвир асосида сигнал олиш. Айлантирувчи– фотоэлемен (фотодиод); ўқувчи – Нипков доираси. Доира ёруғлик ўтказмайдиган материалдан ясалади. Доира юзасини радиал сатрлар сонига тенг бўлакка бўлинаади, ҳар бир сегментда чегараланган ёруғлик ўтадиган кичик дарча очилади (апертура). Иккинчи сегментда биринчи  сегментдаги апертурага тенг, радиал бўйича марказга, апертура ўлчамига баробар, силжитилган апертура очилган ва х.к.  Доира олдига кадр белгиловчи дарча ўрнатилади. Агар, доира харакатга келтирилса кадр дарчаси ичида ҳар бир апертура бир сатирни ташкил қилади. Демак, кадр дарчасига туширилган оптик тасвир апертурага тенг унинг унсирларидан фотоэлементга ёруғлик тушади. Бу ёруғлик тасирида сигнал хосил бўлади. 

Ёруғлик энергиясини сигналга айлантириш нафлилиги. Объектдан чиқаётган ёруғлик оқими Ф0, бир унсирга тақсимланган ёруғлик Фу, у холда кадр дарчаси юзасига бир кадр вақтида тушаётган ёруғлик сони W = Фу Тк, бир унсирдан тушаётган ёруғлик сони Wy = Фуy (y апертурани бир жойда турган вақти, бу вақт кадр вақтини Тк, унсирлар сонига N бўлиш орқали топилади). Тасвир сигналини бир кадрини хосил қилиш учун сарифланган ёруғлик сони,

W0 = Фуy = Ф0y

Айлантриш нафлилиги W0/W =1/N.

Зарядларни йиғишга асосланган айлантириш. Бу услубни амалга ошириш учун унсирлар сонига тенг фотоэлементлар керак бўлади. Ўша бир унсирдан тушаётган ёруғлик ўз фотоэлемети занжиридаги конденсаторда кадр давомида йиғилади, улардаги зарядларни ўқиш эса бир онда y бажарилади. Натижада, тушаётган ёруғлик тўхтовсиз сигналга айланиши натижасида тизимни нафлилиги ошади, яъни W = ФоТк; Wy =ФуТк; умумий сарифланадиган ёруғлик сони W0 = ФуТк = Ф0Тк ; W0/W =1.

Югурувчи нур услуби. Агар, объектни алоҳида унсурларини, манбадан чиқаётган ёруғликни бир нуқтага мужассамлаб ёритилса, бунда ҳам ёруғлик бефойда сарфланмайди натижада нафлилиги бирга тенг бўлади.

Айлантиргичлар туркимига видикон, плюмбикон, нювикон, зарядли алоқа асбоб матицаси ва бошқалар киради.

 

Назорат саволлари

 

1.                Оний тасвир асосида сигнал олишнинг қонуниятини тушунтириг.

2.                Зарядларни йиғишга асосланган айлантириш қандай усулларда амалга оширилади?

3.                Айлантиргичлар туркимига қайси қурулмалар киради?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

9-маъруза: Видикон. Оптик тасвирни сигналга айлантирувчи қаттиқ жисмли асбобларни тузилиши ва ишлаш асоси.

 

Режа:

1. Видикон.

2. Зарядли алоқа асбоби (ЗАА) тузилиши.

3. ЗАА матрицани афзалликлари.

 

Видикон. Ички фотоэффект асосида ишлайдиган электрон нурли асбоб бўлиб, унда зарядларни йиғиш услуби қўлланилади ва тез ҳамда секин электрон режасида ишлаши мумкин. Видикон уч қисмдан иборат: нишон, электрон нур тўпи ва оғдирувчи тизим. Нишон  икки қатламдан иборат: биринчи қатлам ясси оптик ойна устига қопланган ўта юпқа металл қатлами – сигнал пластинаси (қалинлиги 10 мк ошмайди, кўндаланг кесимини қаршилиги 108–1012 ом/см2, диэлектрик доимилиги 6–10, сиғими 0,1 пф); иккинчи қатлам ярим ўтказгич моддадан тайёрланган фоторезистор. Электрон нур тўпи электрон манба – катод ва қиздирувчи, электон оқимини бошқарувчи– модулятор, электрон нурини дасталовчи – анод, иккинчи анод ва текисловчи тўрдан иборат. Оқдирувчи тизим икки турли бўлиши мумкин: электромагнит асосли ва электростатик асосли. Мавзуда электромагнитга асосланган оғдириш тизимини келтирамиз.

Видиконни ишлашини кўриб чиқиш учун уни эквивалент схемасидан фойдаланамиз. Нишон параллел боғланган қаршилик ва сиғимдан иборат. Нишонни қаршилиги тушаётган ёруғлик нурига мутаносиб ўзгаради. Фараз қилайлик нишон ёритилмаган, у ҳолда электрон нур нишон юзи бўйича югириб, юзани потенциалини Uсп потенциалигача кўтаради, яъни унсир сиғимларни зарядлайди. Электрон нур нишонни бир унсиридан иккинчи унсирига ўтганда, олдинги унсирда ички каршилик орқали сиғим разрядланади. Бу жараён ҳар кадрда қайтарилади. Агар, нишон юзасига тавир туширилса, у ҳолда ҳар бир унсир қаршилик ўзини қийматини унга тушаётган ёруғлик нурига мутаносиб ўзгартиради. Натижада, нишонда қаршиликлар релъефи ҳосил бўлади. Сиғимларни разрядланиши турли қийматни ташкил қилади. Электрон нур сиғимларни қайта зарядлаганда ҳар бир сиғимга турли заряд беради, натижада Rю қаршилик орқали ўзгарувчи ток оқими оқади ва у тасвир сигналини ташкил қилади.

Асосий кўрсаткичлари: ёруғлик тавсифи, апертура тавсифи, спектрал тавсифи, сигнални шовқинга нисбати, сусткашлиги.

Ёруғлик тавсифи           i = k En  (n= 0,9–1,1)  ишчи ёруғлик оралиғида 1:100 нисбий ёруғликни танлай олади.

Апертура тавсифи  m = f(Z)           ажратиш имконияти 500 – 550 сатр.

Спектрал тавсифи  L = f()   етарли кенг ва инфрақизил диапазонини яқин майдонини ўз ичига олади.

Сигнални шовқинга нисбати

Сусткашлиги. Икки хил сусткашлик кузатилади – фотоэлектрик ва коммутация.

Фотоэлектрик сусткашлик нишон моддасини софлигига боғлиқ. Коммутация сускашлик унсир сиғимлани тўлиқ зарядлаш имконияти билан аниқланади.

Сускашликни камайтириш учун биринчидан имконият борича соф моддадан нишон таёрланади. Иккинчидан, нишонни унсир сиғимларини камайтириш учун икки турли яримўтказгич ишлатилиш маъқул. Аммо, бундай яримўтказгич етарли қалин бўлгани учун юза қаршилиги паст, натижада суркалиш хосил бўлади. Буни камайтириш қатламларни юқалаштириш орқали эришилади. Сиғим ўзгаришида, олинадиган сигнални динамик диапазони кенглиги сақланиш учун унсир занжирини доими вақти ҳам ёруғ, ҳам ёруғсиз ҳолатида аввалги қийматларига тенг ёки яқин бўлишлари керак. Шунинг учун мураккаб нишон ишлатилади. У тўрт қатламдан иборат: сигнал пластина, ўта юпқа n қатлам, қалин i қатлам ва ўта юпқа p қатламдан иборат. Бу қатламлар ёпиқ ҳолатини ташқи манба қутбларига мостлаштириб уланади. Бу турдаги нишонли найлар плюмбикон деб аталади.

 

 

Зарядли алоқа асбоби (ЗАА) тузилиши металл–окис–яримўтказгич асосида бўлиб, уни ишлаши кремний (Si) ва кремний окиси (SiO) чегарасида ҳосил бўлган потенциал чуқурликда асосий бўлмаган заряд пакетини йиғиш ва сақлаш билан боғланган. Заряд пакетларини  маълум вақт оралиғида бир жойдан иккинчи жойга кўчириш потенциал чуқурликни бошқариш орқали кўчириш амалга оширилади. Чиқишда сиғим орқали алоқа боғланиб сигнал детекторланади. Шундай қилиб ЗАА худди аналог регистор каби ишлайди. У уч қисмдан иборат: 1) кириш қисми – диффузия майдони (бошқариладиган асосий бўлмаган ташувчилар манбаси ва кириш танбаси, уни ёпиш ва очиш  орқали диффузли ташувчиларни биринчи потенциал чуқурга ўтишини бошқариш мумкин); 2) кўчирувчи қисм, у Si–SiO чегарада потенциални бошқарувчи кетма–кет жойлашган электродлардан иборат; 3) Чиқиш қисм сиғимни ташкил қилувчи тескари уланган p–n ўтишдан иборат. Ундаги кучланиш тушаётган заряд пакетлари қийматига боғлиқ. Бу қисм одатда МОЯ кучлантиргичга уланади.

ЗАА лар ташкилий чизиқ (сатр ЗАА си) ёки матрица тузилишида бўлиши мумкин. Матрица тузилишидаги ЗАА қуйидаги туркумларга бўлинади:

Кадрни олиб ўтувчи ЗАА; 2) сатр–кадр ўтказувчи ЗАА; 3) сатр оралиғида ўтказувчи ЗАА.

ЗАА матрицани ташкил бўлиши. Ҳар бир уч катак фотоқабул қилувчи бир унсурини ташкил қилади. «n» унсирдан сурилувчи регистри ташкил бўлади.   Оддий регистрдан фарқи, регистор ҳар бир катакчасига ёруғлик таъсирида зарядлар киритиш мумкин.

Тасвирни ёйиш қоидаси бизга маълум, унга биноан фотоайлантиргич унсирларидан матрица ташкил қилиш мумкин. Бу тизим жуда узун бўлиб, у тахминан 0,5 млн. унсирдан ташкил топган бўлади. Бундай тизим занжиридан зарядлар пакети сурилиб чиқишга етгунича, албатта маълумотни бир қисми йўқолиши мумкин. Шу сабабдан нафли тузилиш йўли таклиф қилинган (бу усул агротехникада суғориш усулига ўхшаб кетади). Лекин, бир кадрдан иккинчи кадрга ўтиш учун тасвирни йўлини тўсувчи механик қурилма ишлатилиши керак. Бундай механик қурилма электрон телевидение шартларига мос келмайди. Шу сабабли матрицаларни қуйидаги кўринишда тузиш таклиф қилинган:

кадрни олиб ўтувчи (а), сатр оралиғида кадрни олиб ўтиш(б).

Сатр ташлаб ёйишни ташкил қилиш. Бунинг учун, бир унсирдаги уч катакни биринчисида, биринчи майдон даврида зарядлар тўпланади, иккинчи майдон даврида эса иккичи катакда зарядлар тўпланади (ёки аввал биринчи ва учинчи, сўнг иккинчи катакларда). Катаклар жойлашиши фазода бири иккинчисини тубида бўлганлиги сабабли, сатрлар жойлашиши ҳам бири иккинчисини тагида жойлашади.

Тасвир сигналини ўқиш. Тасвир сигналини ташқи занжирга узатиш учун чиқиш қисмда сиғим ташкил қилувчи тескари уланган p–n ўтишдан ҳосил қилинади.

ЗАА матрицани афзалликлари:

1.       Ҳажми ва сарфлайдиган қуввати ваккумли асбобларга нисбатан камида ўн баробар кам;

2.       Вазни тахминан юз баробар кам;

3.       Хизмат вақти ва механик пухталиги кескин ошган;

4.       Юқори кучланиш, қиздириш учун катта оқим талаб қилмайди;

5.       Унсирларни катаклардан иборат бўлиши, геометрик сурилмайдиган растр олиш имкониятини беради;

6.       Инерциясиз асбоб;

7.       Портлаш ҳавфи йўқ.

Асосий кўрсаткичлари: сезгирлик бўсағаси – 10–1–10–2 лк; ёруғлик тавсифи тўғри чизиқли; спектрал тавсифи 0,2 – 1,05 мкм; частота контраст тавсифи – унсирлар сони билан аниқланади.

 

Назорат саволлари

 

5.                Видикон қандай қурулма тушунтиринг.

6.                Видиконнинг асосий кўрсаткичлари нималардан иборат?

7.                Зарядли алоқа асбоби (ЗАА) деб қандай қурулмаларга айтилади?

8.                ЗАА матрицани афзалликлари деганда нимани тушунасиз?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

10. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 2 Таш. ТЭИС 1992

11. Ш.3. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998

 

10-маъруза: ИСКАЖЕНИЯ ТВ ИЗОБРАЖЕНИЙ

 

План лекции:

·                   искажения ТВ изображений

·                   геометрические искажения

·                   полутоновые (градационные) искажения

·                   искажения  четкости и резкости

·                   восстановление постоянной составляющей

 

Качество ТВ изображения. Для полностью тождественной передачи изображения окружающего нас мира необходима стереоцветная система с очень высокими качественными параметрами. Пока подобную систему реализовать не представляется возможным, и поэтому к качественным параметры ТВ изображения относятся: число строк, число кадров, число мельканий в одну с, число полутонов и их распределение в динамическом диапазоне изменения яркости, цветовой охват и др, которые определяют номинальное качество ТВ изображения, воспроизводимого данной системой. Кроме этих ограничений соответствие изображения оригиналу уменьшается из-за искажений, возникающих практически во всех элементах ТВ системы. Объективная и субъективная оценки параметров и искажений ТВ системы, условия наблюдения и обработка результатов также регламентированы.

Рассмотрим основные виды искажений и методы их оценки.

         Геометрические (координатные) искажения.

Геометрические искажения возникают из-за изменения координат передаваемых элементов, проявляются в виде нарушения геометрического подобия ТВ изображения оригиналу. Геометрическое подобие нарушается в основном из-за не идентичности формы растра и относительных скоростей строчной и кадровой разверток при анализе и синтезе изображения.

Различают линейные и нелинейные растровые искажения.

На рис. 1. представлены основные типы линейных растровых искажений, к которым относятся: подушкообразные, бочкообразные, трапецеидальные.

Оценка производится по специальным квадратным или прямоугольным элементам, входящим в состав специализированных или универсальных  испытательных таблиц с помощью коэффициентов геометрических искажений, визуально ее легче производить по испытательным элементам в форме окружностей и по всему полю изображения.

Описание: Геом искажения

Рис. 10.1-Геометрические  искажения изображения “шахмотного поля”, возникающие из-за искажений формы растра

 

Подушкообразные искажения растра возникают из-за несоответствия линейной скорости развертывающего луча в центральной и периферийной части экрана за счет проекции на плоский экран электронных лучей отклоняемых по радиусу. При постоянной угловой скорости движения луча по мере удаления от центра экрана увеличивается длина луча, что приводит к возрастанию его линейной скорости, а следовательно к растягиванию изображения в по краям экрана (рис. 10.1а). Для борьбы с подушкообразными искажениями  применяют специальные методы коррекции формы отклоняющего тока, замедляющие скорость перемещения луча периферийной части экрана или изменяя размеры срок, увеличивая центральные и сжимая по краям.

Бочкообразные искажения возникают в результате перекоррекции подушкообразных (рис 10.1.б).

Подушкообразные и бочкообразные искажения оцениваются коэффициентом геометрических искажений по следующим формулам:

     или 

Трапециидальные искажения возникают из-за  нарушения оптической и электрической оси к плоскости изображения (рис. 10.1.в).

Искажения формата кадра могут возникать из-за нарушения соотношения величин отклоняющих токов строчной и кадровой разверток (рис. 10.1.г, д.). Оценка величин данного типа искажений нецелесообразна, так как они легко корректируются органами регулировок размеров изображения по горизонтали и вертикали.

 

Нелинейные геометрические искажения (рис. 10.2) возникают из-за непостоянства скоростей движения лучей по вертикали или горизонтали, то есть из-за нелинейности токов кадровой (рис. 10.2.а) или строчной развертки (рис. 10.2.б).

Описание: Геом искажения-2

Рис. 10.2. Геометрические искажения изображения, возникающие из-за нелинейности строчной и кадровой разверток

 

         Коэффициенты геометрических искажений в вертикальном и горизонтальном направлении оцениваются следующим образом:

    

         Человеческий глаз слабо замечает нелинейные искажения. Так нелинейность развертки до 5% в любом направлении практически незаметны, а при 8…12% изображение воспринимается как хорошее.

 

Полутоновые (градационные) искажения.

 

 При воспроизведении ТВ изображений динамический диапазон изменения яркости – контраст и число воспроизводимых градаций ограничиваются:

-                     параметрами кинескопа: размером экрана, максимальной яркостью, контрастом в крупных и мелких деталях и др.;

-                     Описание: 063-Гамма корекциярациональным выбором режима работы кинескопа: яркостью и контрастностью и т.д.;

В результате число полутонов ТВ изображения уменьшается по сравнению с наблюдаемым объектом. Для улучшения распознаваемости деталей приходится перераспределять число градаций по динамическому диапазону изменения яркости – увеличивать это число в сюжетно важном участке диапазона. Подобная операция производится с помощью g-корректора. Форма характеристики передачи уровней яркости системы определяется формой световых характеристик преобразователей свет-сигнал и сигнал-свет. При g=1- линейная зависимость яркости деталей изображения от яркости оригинала (рис. 10.3).

При g<1- улучшается разборчивость темных деталей и ухудшается светлых.

При g>1-  улучшается разборчивость светлых деталей и ухудшается темных. Этот случай наиболее приемлем для черно-белых и цветных ТВ систем, несмотря на некоторые искажения цветности объектов. Практически установлено, что наилучшее качество изображения наблюдается при g=1,2-1,3

Для оценки качества передачи полутонов используется 10-градационный клин горизонтальная шкала уровней (перепадов) яркости от макс до мин, получаемая с помощью 10-ступенчатого сигнала с равномерными перепадами напряжения (ступеньками).

Искажения  четкости и резкости (яркости мелких деталей). Четкость оценивается минимальным размером детали, воспроизводимой ТВ системой, а резкость – относительным размером границы между фоном и деталью.    В ТВ различают четкость по вертикали и по горизонтали, т.к. они обусловлены разными факторами.

Номинальная четкость по вертикали определяется дискретной структурой растра – числом строк разложения и зависит от качества чересстрочной развертки: если взять изображение горизонтальных черно-белых полос и постепенно отодвигать его от камеры, то, наконец, наступит момент, когда количество линий совпадет с количеством строк разложения, т.е. на каждой строке будет другая яркость – предельная (номинальная) четкость. На практике этого добиться не удается. Если изображение или наклон камеры только чуть сдвинуться, изображение полос может попасть между строками, тогда мы вообще не увидим полос на экране, т.к. луч будет считывать и передавать среднюю яркость, а мы получим серый фон. К такому же явлению слияния приводит наклон или изгиб развертывающих строк из-за нестабильности источников питания, различная плотность строк по вертикали из-за нелинейности развертки и т.п.

Оценка качества чересстрочной развертки производится по искажению наклонных линий электронной испытательной таблице – они не должны быть ступенчатыми.

Номинальная четкость по горизонтали определяется шириной спектра сигнала яркости. Четкость принципиально не может быть выше номинальной и определяется различными  факторами: качеством фокусировки и формой апертурных (контрастно-частотных) характеристик электронно-оптических систем преобразователей, реальной шириной спектра ТВ сигнала – линейными искажениями в области ВЧ тракта. На рис. 10.4 представлен принцип возникновения апертурных искажений, где объект с переменной длительностью (а) сканируется развертывающим элементом диаметром (D).

Резкому перепаду яркостей Lmin-Lmax соответствует сигнал с плавным переходом от imin к imax длительностью τуст. Как видно из рисунка, при размерах деталей меньше размера развертывающего пятна (а2), размах сигнала уменьшается, а при размерах деталей меньше половине диаметра апертуры, сигнал пропорционален их средней яркости и поэтому не воспроизводится, что приводит к потере четкости мелких деталей. Для коррекции апертурных искажений применяют специальные корректоры, а также стараются обеспечить лучшую фокусировку развертывающих лучей.

Кроме того, на горизонтальную четкость влияет форма АЧХ ТВ тракта, поскольку спад АЧХ в области ВЧ влияет на передачу резких скачков сигнала – границ изображения. За счет этого спада увеличивается время переходных процессов, т.е. граница как бы размывается, а четкость и резкость уменьшаются. Четкость по горизонтали оценивается по вертикальным штриховым мирам и может составлять (200-500 линий)

Описание: Апертурные искажения

Рис. 10.4. Апертурные искажения видеосигнала

 

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ.

 

Описание: 066-Схема фиксацииОдной из особенностью ТВ сигнала является то, что он однополярный, то есть содержит постоянную (яркостную) составляющую, величина которой определяется сюжетом передаваемого изображения, например, при передачи черных и ярких изображений (рис.10.5. а). Но так как в усилительных блоках ТВ устройств часто содержаться разделительные конденсаторы, не пропускающие постоянную составляющую, то ТВ сигнал становится симметричным и его положение относительно нуля начнет меняться в зависимости от изменения сюжета изображения (рис. 10.6 б), что приводит к возникновению искажений яркости изображения.

Для устранения этого недостатка в ТВ устройствах применяют специальные схемы фиксации уровня «черного» ТВ сигнала, которые восстанавливают утраченную постоянную составляющую. Наиболее простая в реализации является неуправляемая схема фиксации уровня черного, представленная на рис. 10.6 и состоящая  из конденсатора C1 и диода VD1.

Для обеспечения работоспособности схем фиксации необходимо чтобы постоянная времени заряда была много меньше разряда, причем, τр >>Тz. Для выполнения этого условия необходимо чтобы внутреннее сопротивление источника сигнала было мало меньше Rн, (например, при использовании эмиттерных  повторителей на  VT1 и VT2).

Описание: Фиксация-01

Рис. 10.6. Коррекция НЧ искажений ТВ сигнала с помощью схемы фиксации

         Схема работает следующим образом: При передачи видеосигнала (положительная часть сигнала) диод VD1 заперт и сигнал проходит на выход без изменения, а при передачи синхроимпульсов (отрицательная полярность) VD1 открывается и происходит заряд C1 через R1, при этом на его правой обкладке устанавливается положительный потенциал и весь сигнал подымается вверх (рис. 10.6. в) по уровню синхроимпульсов. После окончания действия синхроимпульсов VD1  закрывается и C1 начинает медленно разряжаться на высокоомный вход эмиттерного повторителя VT2. При этом напряжение на С1 к моменту окончания строки станет меньше начального на величину ΔUz мак, что приводит к искажению горизонтальной яркости экрана. Поэтому  емкость С1 выбирается так чтобы ΔUzмах  не превышала 1-5%. Таким образом схема фиксации обеспечивает на входе VT2 один и тот же уровень синхроимпульсов, то есть производит его фиксацию независимо от сюжета изображения.

Основным достоинством неуправляемой схемы фиксации является ее простота, а недостатком является ее инерционность и невозможность подавления фоновой помехи переменного тока. Поэтому на практике часто используются более сложные схемы управляемой фиксации уровней.

 

Контрольные вопросы

 

1.                 Что относится к качественным параметрам ТВ изображения?

2.                В чем причина возникновения геометрических изображений?

3.                В чем причина возникновения подушкообразных искажений и как с ними борются?

4.                В чем причина возникновения  бочкообразных искажений?

5.                Как человеческий глаз воспринимает нелинейные искажения изображений?

6.                В чем причина возникновения градационных искажений и чем их корректируют?

7.                Какие изображения используются для оценки правильности работы телевизора?

8.                От чего зависти четкость ТВ изображения и как ее определить по испытательной таблице?

9.                Чем определяется номинальная четкость по вертикали?

10.            По каким элементам испытательной таблицы определить правильность работы черезстрочной развертки?

11.            Чем определяется номинальная четкость по горизонтали?

12.            Что такое апертурные искажения и чем их устраняют?

13.            К чему приводит потеря постоянной составляющей ТВ сигнала?

14.            На каких элементах ТВ аппаратуры теряется постоянная составляющая ТВ сигнала?

15.            При помощи каких устройств производится восстановление постоянной составляющей ТВ сигнала?

16.            Что такое неуправляемая схема фиксации уровня, ее достоинства и недостатки?

17.            Каким требованиям должны удовлетворять параметры неуправляемой схемы фиксации уровня?

18.            Какими параметрами характеризуются эмитерные повторители?

19.            По какому испытательному изображению оцениваются градационные искажения?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

10. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 2 Таш. ТЭИС 1992

11. Ш.3. Таджибаев. Видиконлар. Маълумотнома. Таш. ТЭИС 1998

 

11-маъруза: Синхронлаш жараёни ва қурилмалари. Синхронлаш генераторлари.

 

Режа:

1. Синхронлаш жараёни ва синхро инпулслар.

2. Синхронлаш генераторлари.

 

ТВ тизимининг ёйиш қурилмалари синхрон ва синфаз ишлаши шарт. Бу талаблар телевидениеда узатиш сифатини ошириш мақсадида қўлланиладиган мажбурий синхронлаш орқали амалга оширилади. Бунинг учун ҳар сатр ва ҳар майдон охирида махсус синхронлаш импульслари узатилади, улар мажбурий равишда синхронлаш ва синфазлашни ўз вақтида ишлашини таъминлайдилар.

Узатиш ва қабул қилиш қурилмаларининг ёйишини синхронлаш ҳар хил. Телемарказда ишлаётган ёйиш қурилмалари, кабель линиялари орқали импульслар манбаи билан боғланган уларни синхрон ишлаши учун сатр ва кадр частота импульслари қўлланилади, сатрни ва кадрни ёйиш қурилмаларига уланадилар. Қабулда ёйиш қурилмаларини синхронлаш учун, мураккаб шаклдаги махсус синхронлаш сигналлари ҳосил этилади, улар умумий каналда тасвир сигнали билан узатилади. Бу сигналдан ташқари тасвир сигналига сўндирувчи импульслар киритилади, улар қабул қилувчи ва узатувчи трубкаларнинг электрон нурларини ортга қайтишида сатрлар ва кадрлар йўналиш давомийлигини вақтида беркитишади. Бу эса узатувчи трубканинг нишонида из қолдирмаслиги, қабул қилиш трубкасида эса экранни қайта ёритиш бўлмаслиги ва тасвирни равшанлиги камаймаслигини таъминлайди.

Ҳар бир сатр ва ҳар бир кадрдан кейин орқага қайтиш вақтида махсус синхронлаш импульслари узатилади, бу импульслар узатувчи ва қабул қилувчи қурилмаларида ёйишнинг сатр ва кадр бўйича координата боши билан боғланишини аниқлайди. Синхронлашнинг аниқлиги ва сатр ҳамда кадр ёйиш тезлигининг бир меъёрда бўлиши қабулда ва узатишда тасвир деталларининг геометрик жиҳатидан мос кўрсатилиш аниқлигини белгилайди (11.1-расм). 

 

Описание: Синхронизация разверток

 

11.1-расм. Узатиш ва қабул қилиш томонларида ёйишни синхронлаш.

 

Генераторларни синхронлаш бевосита (генератор частотасини тўла назоратга олиш) ва инерцияли (параметрик) турга бўлинади. 11.2-расмда инерцияли синхронлаш қурилмасининг схемаси келтирилган.

 

Описание: Инерционная синхронизация

11.2-расм. Инерционли синхронлашнинг тузилиш схемаси

 

Инерционли синхронлашда (частотани фазавий авто созлаш) ЧФАС усулидан фойдаланилади. Сатр генераторининг частотаси ва фазасини видеосигнал таркибидан ажратилган сатр синхроимпульсларининг частотаси ва фазаси билан таққослашга асосланган.

 

Назорат саволлари

 

1.                ТВ тизимда синхронлаш нима учун керак?

2.                Узатиш ва қабул қилиш томонларида ёйишни синхронлаш қандай амалга оширилади?

3.                Инерционли синхронлаш деганда нимани тушунасиз?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

 

12-маъруза: Рангли тасвирни узатиш усуллари. ТВда рангни сезиш хусусиятлари.

 

Режа:

 

1. Кетма-кет узатувчи тизимлар.

2. Бир вақтда узатувчи тизим.

 

Рангли ТВ тизими рангларни узатиш ва кўрсатиш принципи бўйича 2 синфга бўлинади: кетма-кет (навбат бўйича) ва бир вақтда.

Кетма-кет узатувчи тизимлар. 12.1-расмда кўрсатилган бундай тизимларнинг ишлаш принципи ранглилик, кадр ва сатр сигналлари ёки элементларини кетма-кет узатишга асосланади.  

 

Алоқа канали
 
Описание: 022-Последовательная ЦТВ система

  

       12.1-расм. РТВ тизимининг кетма-кет узатиш схемаси.

 

Ташқи кўринишидан оқ-қора тизимдан узатувчи ва қабул қилувчи томонларида рангли фильтрлардан иборат дискларнинг мавжудлиги билан фарқ қилади. Уч рангдаги ёруғлик фильтрли дискларнинг айланиши билан тасвир алоҳида кетма-кет қизил, кўк ва яшил ранглари сигналларига айлантирилади, қабул қилиш қисмида эса яна худди шу каби дискдан ўтади. Дискларнинг синфазали айланиши ҳисобига кузатувчи уч хил рангни кўради ва кўришнинг инерцион хусусияти туфайли ҳақиқий рангли тасвир тўғрисида таассурот пайдо бўлади. Кадр вақтида бўладиган узилишларни олдини олиш учун ушбу уччала тасвир ранги сигналларини алмашинишини кадрнинг алмашиниш вақтига тўғрилаш керак бўлади, яъни ёйиш частотаси ва сигналнинг спектр кенглигини 3 марта ошириш талаб қилинади.

 

Камчилиги:

- оқ-қора ТВ тарқатиш тизими билан ёйиш параметрларининг ва сигнал спектр кенглигининг ҳар хиллиги туфайли мослаштириш қийинлигидир.

- тасвирдаги объектларнинг бирдан тез ҳаракати туфайли рангларнинг устма-уст тушиб қолиши рўй беради, яъни тасвирдаги уч асосий рангларнинг бир-бирига яхши киришмаслиги содир бўлади;

-                     ёруғлик фильтрли дискларнинг қўлланилиши кинескоп экранининг ўлчамларини чегаралайди.

- кетма-кет усулининг асосий ютуғи унинг ёпиқ амалий ТВ тизимларида кенг қўлланилишига олиб келган узатувчи ва қабул қилувчи охирги қурилмаларининг соддалигидадир.

Бир вақтда узатувчи тизим. Умумий ҳолда бу тизимни 2-расмда кўрсатилганидек, уч стандартли оқ-қора ТВ тизимларни механик улаш йўли билан яратиш мумкин.   

        

АК
 

АК
 

АК
 

Дихроик кўзгу
 

Дихроик кўзгу
 
Описание: 093-Одновременная ЦТВ сист

12.2-расм. РТ нинг бир вақтда узатиш тизимининг схемаси.

 

Ёруғлик оқимини 3 ташкил этувчиларга ёйиш дихроик кўзгули ёруғлик фильтрларини ўз ичига олган  махсус ранг бўлгич тизимларида амалга оширилади, дихроик кўзгу спектрнинг бир қисмини акслантиради, қолганини деярли йўқотишларсиз ўтказиб юборади.

Дихроик кўзгу 1 “кўк” трубкага ёруғлик оқимининг “кўк” қисмини акслантиради ва нурланишнинг қолган қисмини ўтказиб юборади. 2-кўзгу қизил ташкил этувчисини акслантиради ва “яшил” трубкага “яшил” қисмини акслантиради. Кейин 3 трубкалардан қабул қилинган видеосигнал 3 алоқа канали (АК) бўйича қабул қилувчи қурилмага узатилади, бу ерда 3 ранг бўлгичдаги тасвирлар дихроик кўзгулар ёрдамида жамланиб, бир кўринишга келтирилади.   

         Асосий рангларни узатиш ва кўрсатишнинг ушбу усули узатувчи ва қабул қилувчи трубкалардаги ҳосил бўладиган растрларнинг оптик ва электр жиҳатидан аниқ қўшилишини талаб қилади, бир-бири билан қўшилишидаги бузилишлар тасвир аниқлигини йўқолишига ва рангли бузилишлар ҳосил бўлишига олиб келади.

 

Назорат саволлари

 

8.                Кетма-кет узатувчи тизимлар қандай камчиликларга эга тушунтиринг?

9.                Бир вақтда узатувчи тизим қандай амалга оширилади?

10.           Бир вақтда узатувчи тизимнинг афзаллиги ва камчилиги  деганда нимани тушунасиз?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

 

13-маъруза: Рангли ТВ сигналларини кодлаш. Айирма ранг ва ёрқинлик сигналлар.

 

Режа:

 

1. Ранг тўғрисидаги маълумотларни узатиш хусусиятлари.

2. Ранглар фарқи сигналлари ва уларни шакллантириш.

 

Ранг тўғрисидаги маълумотларни узатиш хусусиятлари

Кўз хиссиётини ва телевизорда рангларни тиклаш хусусиятини ҳисобга олганда, тасвирдаги рангларни оригиналга тенг деб ҳисоблаш мумкин. Бундан келиб чиқадики, тасвирдаги ҳар бир унсурларни рангги, оргиналдаги ўхшаш унсурларнинг рангларидан фарқи йўқ. Мос бўлган ўхшаш тасвир ва оригинал тасвирдаги унсурлар равшанлигининг нисбати ҳамма узатилаётган ранглар учун доимийдир:

                            X’n = nx0’; Y’n = ny0’; Z’n = nz0’.                    (1)

n- пропорционаллик коэффициенти.

Бу шартларнинг бажарилиши, телевизион трактидаги ёруғликдан ёруғликгача бўлган ҳамма занжирлар орқали аниқланади. Унинг структура чизмаси 13.1-расмда кўрсатилган.

Телевизион трактидаги узатувчи камера таъсир этаётган ёруғлик оқими F0 ни учта асосий ER, EG, EB рангларга айлантириб беради, бундан ташқари ТВ тракт кучайтирилган асосий ранг сигналларини мос равишда оптик тизим ёрдамида кўп рангли тасвирларга айлантирувчи FRи, FGи, FBи, ёруғлик оқимларига ўзгартирадиган уч асосий ранг ва уч кинескопларнинг узатиш каналидан ташкил топган. Улар кучайтирилган асосий рангларни, ёруғлик оқимига айлантиради, ва оптик тизими ёрдамида битта кўп рангли тасвирни ҳосил этади.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


13.1-расм. РТ ёруғликдан ёруғликкача трактининг тузилиш схемаси.

 

Узатувчи камера ёруғликни ажратиш тизимидан ташкил топган. У ёруғлик оқимини (F0) учта ташкил этувчи қизил FR0, яшил FG0, кўк FB0 рангларга, ажратади улар узатувчи электрон нурли асбобнинг фотосезгирли юзасида учта асосий ранглардан иборат бўлган оптик тасвирни ҳосил этади.

Шундай қилиб телевизион камера ёки бошқа рангли ТВ датчиклари тасвирнинг алоҳидаги элементларини таҳлил қилишдан ташқари, элементар нурланишларни уч компонентли таҳлил ҳам қилади, узатилаётган ҳар бир унсурларни ER,  EG,  EB электр сигналларига, акс эттиради. Бунда ҳар бир элементлар нурлар оқимининг сифати ва миқдори ҳақида тавсифи бўлиши керак.

ТВ камерани чиқишида электр сигналлар, ранглар тўғрисидаги аниқ малумотни ташкил учун, танланган колорjметрик тизимида, сигналлар миқдори ва рангларни нурланишини координаталари орасида тўғри пропорционалликни таминлаш лозим.

Унда RGB тизимида асосий ранг сигналларининг миқдори қуйидагиларга тенг бўлади:

 

ER = K1R;

EG = K2G;                                                             (2)

EB = K3B

 

Бу ерда:

 r, g, b, - асосий ранглар модули, К1, К2, К3 – доимий коэффициентлар.

 

Ранглар фарқи сигналлари ва уларни шакллантириш

Монохром телевизион тизим билан рангли ТВ ни мослаштириш мақсадида монохром ТВ экранида оқ-қора тасвирни кўрсатилишини таъминловчи сигнални узатиш керак, бу сигнал ёрқинлик ёки равшанлик сигнали деб аталади, ёки кўриш эгрилиги характеристикасига мос келувчи яна бир люминофорли трубка қўйиб, 4 сигналларни бир вақтда узатиш керак, ёки уларни асосий ранг сигналларини керакли нисбатларда қўшиш орқали схемали усулларда шакллантириш керак бўлади. Амалга оширилган ҳисоблашлар шуни кўрсатдики, RGB ранглари учун асосий рангларнинг таркиби бўйича равшанлик сигналидаги нисбати қуйидагича ифодаланади:

 

                                                   (3)

 

Бундай сигнални ҳосил қилиш учун матрица қурилмасидан фойдаланилади.

Равшанлик сигналининг мавжудлигида алоқа канали бўйича уч асосий ранг сигналларини узатиш шарт эмас. Улардан иккитасининг узатилиши етарли, учинчиси эса декодловчи матрицада уларни равшанлик сигналидан айириб олиш мумкин.

Бундан ташқари равшанлик сигнали узатилаётган тасвир элементлари равшанлигининг нисбатлари тўғрисида тўлиқ маълумот ташийди, шунинг учун уни асосий ранг сигналларидан олиб ташлаш мумкин, яъни алоқа канали бўйича ЕY, EB-Y, ва ER-Y сигналларини узатиш мумкин. Бу ердаги икки EB-Y, ва ER-Y сигналлар ранглар фарқи сигналлари номини олди.

Ранглар фарқи сигналларини узатишнинг афзалликлари қуйидагилардир.

1. Ранглар фарқи сигналларидан равшанлик тўғрисидаги маълумот ортиқчалиги қисман бартараф қилинган, уларнинг амплитудалари оқ ва кулранг деталларни узатишда нолга тенг ва хира кўринувчан деталларда кичик қийматга эгадир.

2. Ранглар фарқи сигналлари қабул қилгичнинг декодлаш қурилмаларининг қурилишини осонлаштиради, бунда асосий ранг сигналлари равшанлик сигналига ранглар фарқи сигналларини оддий қўшиш йўли билан шакллантирилади:

                       

                                                                               (4)

 

Қабул қилиш қурилмасида учинчи ранглар фарқи сигналини биринчи икки сигнал билан қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади:

 

                                                               (5)

 

 

Назорат саволлари

 

1.Телевидениеда рангли сигналларни узатиш аҳамиятини тушунтиринг.

2.                Ранг сигналларининг тўлқин узунликлари қайси диапазонга киради?

3.                Асосий ранглар деганда нимани тушунасиз?

4.                Рангли ТВ сигналлар неча хил усулларда узатилади?

5.                Ранглар фарқи сигналларининг афзалликларини гапириб беринг?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

14-маъруза: Оқ-қора ва рангли ТВ тизимида мослаштиришни таъминлаб бериш жараёни.

 

1. Оқ-қора телевидениенинг рангли телевидение тизими билан мослаштириш шартлари

Телевидениеда ранглар тўғрисидаги тўлиқ ахборот учта бир-бирига боғлиқ бўлмаган сигналларни узатиш орқали амалга оширилади, хусусан, булар қабул қилгичнинг UR, UG, ва UB сигналлари ёки равшанлик ва ранглилик сигналларини аниқлайдиган сигналлардир. Оқ-қора телевидениенинг рангли телевидение тизими билан мослаштириш асосий масала ҳисобланади.

Тизимларни ўзаро мослаштириш техник иқтисодий шароитга боғлиқ ҳолда амалга оширилади ва қуйидагиларни билдиради:

1. Оқ-қора телевизорларда рангли тасвирларни нормал қабул қилиш имкониятлари (тўғри мослаштирилганлик);

2. Рангли телевизорларда Оқ-қора тасвирларни нормал қабул қилиш имкониятлари (тескари мослаштирилганлик);

3. Оқ-қора телевидениедаги частота кенглигида рангли телевидение сигналларини узатиш имконияти (профессионал мослаштирилганлик).

Кўриниб турибдики, мослаштирилган рангли телевизион тизимида шундай сигналга эга бўлишимиз керакки, у нормал оқ-қора тасвирни узатилаётган рангли объектнинг ёруғлик градациясига мутаносиб равишда тўғри яратиши керак. У равшанлик сигнали деб номланади ва UY деб белгиланади, чунки ЁХҚ тизимида Y координатаси равшанликни узатади. Дастлабки вақтда  равшанлик сигнали сифатида асосий яшил ранг UG ишлатиган, кейинчалик эса яшил сигналига қолган сигналларнингюқори частота аралашмалари  қўшилган UG+Uюч, кейинчалик уч асосий ранг сигналларини тенг нисбатда қўшилган ва равшанлик сигналининг қуйидаги ифодаси ҳосил бўлган:

 

                                             (1)

 

Ниҳоят қабул қилиш электрон нурли асбобнинг хусусиятини хисобга олган холда, дастлабки тасвирнинг равшанлик градациясини аниқ узатувчи сигнал ҳосил этилган. Унинг ифодаси қуйидагича:

 

                                                    (2)

 

Хусусан, тенг сигналли оқ ранг учун равшанлик сигнали қуйидагига тенг:

 

                                                     (3)

 

Назорат саволлари

 

1.                Рангли ТВ да мослаштириш тушунчаси нимани англатади?

2.                Рангли ТВ да мослаштириш неча босқичда амалга оширилган?

3.                Ранглар фарқи сигналларининг афзалликларини гапириб беринг?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

15-маъруза: NTSC тизимли рангли телевидениянинг узатувчи қисми. NTSC тизимида ранглилик сигналини узатиш услуби. NTSC рангли телевизион тизимини қабул қилувчи қисми.

 

СИСТЕМА ЦТВ NTSC

 

План лекции:

·                   принципы построения вещательной системы ЦТВ NTSC

·                   кодирование и декодирование сигналов цветности

·                   обеспечение высокой совместимости NTSC с  Ч/Б ТВ

 

Разработана в США в 1950-1953 гг. национальным комитетом телевизионных систем (National Television System Committee) и утверждена  в стране как национальный стандарт. Позже была принята в большинстве стран Американского континента, Японии, Корее и др.

В NTSC, обобщенная структурная схема которой представлена на рис.15.1, передается яркостной сигнал и 2 цветоразностных EI и EQ.  Передача цветоразностных сигналов осуществляется в спектре яркостного на одной поднесущей частоте fs=3.579545 МГц (рис.15.1.а). Напряжение поднесущей частоты, промодулированное цветоразностными сигналами называется сигналом цветности. Сумма сигналов яркости EY и сигнала цветности Us образует полный цветовой сигнал. Для того чтобы модулировать двумя цветоразностными сигналами одну поднесущую частоту используют метод квадратурной амплитудной модуляции. Сущность его заключается в суммировании двух напряжений поднесущей частоты uR-Y  и uB-Y, промодулированных каждым из цветоразностных сигналов в отдельных амплитудных модуляторах. Поднесущая частота на модуляторы поступает в квадратуре, т.е. с фазовым сдвигом 900. Полученный сигнал получается промодулированным по амплитуде и по фазе, таким образом фаза  результирующего вектора Us (рис.15.1) несет информацию о цвете, а амплитуда Us определяет его насыщенность. В системе NTSC используются балансные модуляторы, которые, подавляя саму поднесущую и,  оставляют только боковые полосы. Это позволяет как минимум в 2 раза уменьшить размах сигнала цветности, что уменьшает его заметность на черно-белом телевизоре, а на неокрашенных деталях он вообще = 0 (рис.15.1.б). На приемной стороне с помощью синхронных детекторов восстанавливаются исходные сигналы цветности. Для работы синхронных детекторов необходимо опорное напряжение, работающее синфазно с поднесущей, но поскольку поднесущая при балансной модуляции не передается, то во время строчного гасящего импульса после синхронизирующего передается сигнал цветовой синхронизации – пакет колебаний поднесущей из 8-10 периодов – так называемая цветовая вспышка (рис.15.1.в)

 

Описание: 101-NTSC

Рис. 15.1. Обобщенная структурная схема системы ЦТВ NTSC

Описание: 102-NTSC-помехи от поднесущей

Рис.15.2. Метод уменьшения заметности помехи от поднесущей частоты

 

Для снижения заметности  сигнала цветности на черно-белом телевизоре необходимо выбрать значение поднесущей частоты ближе к верхней границе спектра ТВ сигнала, где чувствительность глаза к мелким деталям меньше. При этом на экране телевизора возникает неподвижная помеха в виде чередования светлых и темных тоненьких вертикальных полосок.

Для большего снижения заметности поднесущей применяют метод коммутации ее фазы, то есть изменение полярности  от строки к строке от полукадра к полукадру (рис.15.2).  При этом рисунок от помехи имеет вид шахматного чередования светлых и темных участков (рис 15.2.б). В смежных кадрах полярность поднесущей меняется на 1800 (рис.15.2.а) и участки поменяются местами, в результате чего не светлые участки помехи накладываются темные и зрительно  помеха компенсируется. Для этой цели значение поднесущей частоты необходимо, выбрать так, чтобы fS  = (2n+1)fz/2. Тогда в интервале строки размещается нечетное число полупериодов поднесущей.

Кроме того, при выполнении этого условия составляющие сигнала цветности располагаются точно посередине между  строчными и кадровыми гармониками яркостного сигнала, что позволяет с большей точностью разделить эти два спектра. Этот коэффициент достаточно просто получить в синхрогенераторе делением двойной строчной частоты – поэтому выбрали 455 fстр = 3,579545 МГц. Но выбор такой поднесущей позволяет передать лишь 0,6 МГц сигнала цветности. При этом цветовая четкость по горизонтали оказывается неудовлетворительной. После множества экспериментов нашли возможность передавать нижнюю боковую шириной 1,3 МГц без существенного ухудшения совместимости. В системе NTSC передают один узкополосный сигнал с полосой 0,6 МГц (EQ), а второй широкополосный – 1,3 МГц (EI), причем перекрестные помехи будут в спектре узкополосного сигнала на частотах, где подавлена одна боковая, т.е. вне полосы пропускания ФНЧ (0,6МГц).

Основные достоинства NTSC: - хорошая совместимость за счет жесткой связи частот развертки с поднесущей и удачного выбора поднесущей;

-                     эффективное использование канала – при сравнительно узкополосных сигналах цветности достигается достаточно высокое качество;

-                     высокая помехоустойчивость канала цветности благодаря применению синхронного детектирования.

Главный недостаток – чувствительность системы к дифференциальным искажениям амплитуды и фазы сигнала цветности из-за возможной модуляции его сигналом яркости, что влечет изменение цветового тона и насыщенности, разной на разноярких участках. Происходит это из-за неточной работы звеньев системы, а потому влечет за собой довольно жесткие требования к параметрам канала передачи, что усложняет и удорожает  аппаратуру.

 

Контрольные вопросы

 

1.                Когда и где разработана система NTSC и что означает ее название?

2.                Какие сигналы используются для передачи цвета в системе NTSC?

3.                Какой вид модуляции используется для передачи сигналов цветности и что это дает?

4.                Для чего нужна цветовая синхронизация в системе NTSC ?

5.                Как в системе NTSC обеспечивается совместимость с черно-белым ТВ?

6.                Каковы достоинства и недостатки системы NTSC ?

7.                Что такое однополосная квадратурная модуляция?

8.                Какое значение спектров сигналов EI , EQ  и чем  обоснован их выбор?

9.                Ковы достоинства и недостатки системы  ЦТВ NTSC ?

10.           В чем проявляется основной недостаток системы NTSC ?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

16-маъруза: SECAM тизимли рангли телевидениянинг узатувчи тракти. SECAM тизимида ранглилик сигналини узатиш услуби. Рангли телевидение SECAM тизимини қабул қилувчи тракти.

 

План лекции:

·                   принципы построения вещательной системы SECAM

·                   кодирование и декодирование сигналов цветности

·                    

Разработка начата во Франции в 50-е годы. В 1965-66г. и затем  доработана совместно с учеными СССР и с 1967 г.и одновременно начато вещание. Распространена в странах восточной Европы, Ближнего и Среднего Востока, Африки. Названа по французским словам Seguentiel Couleur a Memoire – поочередность цветов и память.

Главная особенность – за строку передается только один цветоразностный сигнал, которые передаются в канал передачи поочередно, что позволяет избежать перекрестных искажений, присущих NTSC. Второй важной особенностью является применение ЧМ поднесущей цветоразностными сигналами. Кроме того, для повышения помехоустойчивости передают сигналы DR  и DВ, где DR= -1,9ER-Y и DВ=1,5EB-Y. Если посмотреть формулы получения цветоразностных сигналов, то видно, что максимум ER-Y  на красном  0,7 и сине-зеленом  –0,7, а EB-Y - на желтом 0,89 и синем –0,89. Это приводит к разной девиации частоты у этих сигналов. Введение коэффициентов устраняет это (1,9х0,7=1,5х0,89=1,33). Выбор знака минус объясняется так: статистические исследования показали, что в красном преобладают положительные значения, а в синем – отрицательные. Изменив знак красного добиваются, что в обоих сигналах преобладает отрицательная девиация частоты, что повышает устойчивость системы к ограничению верхней боковой полосы сигнала цветности, возникающее в каналах связи (что особенно важно для тех стран, где уменьшена полоса частот яркостного сигнала).

Применение ЧМ дает выигрыш   в помехоустойчивости при выборе индекса модуляции больше 1 (широкополосная ЧМ). Использовать это в SECAM невозможно из-за необходимости ограничения спектра сигналов цветности. Здесь индекс модуляции в среднем равен 0,2. Кроме того, приходится существенно уменьшить размах цветоразностных сигналов. В NTSC он достигает 120% яркостного, что благодаря отсутствию поднесущей почти незаметно на черно-белом приемнике. В SECAM ЧМ поднесущая воспринимается сильнее и приходится уменьшать размах цветоразностных сигналов до 20-25% яркостного. Все это делает ее крайне уязвимой к шумовым помехам, и без специальных коррекций, которые представлены на рис.16.1, она не смогла бы конкурировать с другими системами.

 

Описание: 103-SEKAM-коррекции

Рис.16.1. Методы повышения помехоустойчивости системы SECAM

 

Одна из них – НЧ коррекция (рис.16.1.а),  основанная на специфическом для ЧМ спектральном распределении шума на выходе частотного дискриминатора – треугольником. Тогда максимум шума сосредоточен в верхней части спектра и, использовав цепь коррекции с АЧХ 2, можно достичь заметного улучшения отношения сигнал/шум. Однако верхние частоты сигнала также будут подавлены. Чтобы не возникли эти искажения на передающем конце производят предкоррекцию 3, которая поднимает ВЧ составляющие спектра цветоразностных сигналов на столько, на сколько они будут подавлены в приемнике. При этом для сигнала изменений не происходит, но шумы канала связи будут подавлены. Еще один вид коррекции производится до ЧД и потому получил условное название ВЧ коррекции (рис.16.1.б). Она основана на механизме взаимодействия сигнала и шума и проникновении составляющих шума на выход ЧД. Это взаимодействие будет проявляться как дополнительная девиация частоты полезного сигнала помехой, зависящая от амплитуды шума и разности частот его и сигнала. Поэтому в телевизоре корректирующей цепью подавляют ВЧ составляющие цветоразностных сигналов, а на передающей стороне их поднимают.

Предискажение сигнала на передающей стороне 3 сводится к увеличению амплитуды ЧМ сигнала в зависимости от величины девиации, т.е. сигнал цветности приобретает еще и АМ. После прохождения сигнала через ВЧ корректор АМ исчезает и он приобретает первоначальную форму. Этот способ дает заметный выигрыш не для всех цветов, потому что частота настройки корректора постоянна, а частота поднесущей меняется в зависимости от передаваемого цвета. После изучения вопроса перешли на передачу сигналов цветности на двух разных поднесущих: красный 4406,25 кГц (282 fстр), синий 4250 кГц (272 fстр), а цепь коррекции настраивают на частоту, находящуюся между поднесущими – 4286 кГц.

 

Достоинства системы SECAM:

 

1. Теоретически полностью исключены перекрестные искажения       между сигналами цветности, хотя из-за несовершенства работы коммутаторов они все-таки могут проходить;

2. Нечувствительность к дифференциально-фазовым искажениям (для        NTSC – 10-120);

3. Меньшая чувствительность к изменениям амплитуды сигналов цветности.

 

Недостатки:

 

1.                Большая восприимчивость к флуктуационным помехам, особенно при достаточно малых сигналах;

2.                Худшая совместимость: в черно-белых телевизорах из-за отсутствия режекции поднесущих ее структура достаточно заметна;

3.                Сильнее проявляются перекрестные искажения яркость-цветность;

4.                Хуже цветовая четкость из-за последовательности передачи цветов, что особенно сказывается на горизонтальных границах насыщенных цветов – получается комбинация цветов.

 

Кодирующее устройство системы SECAM

 

Кодирующее устройство системы SECAM (рис.16.2) предназначено для формирования из исходных цветов ER, EB и EG полного видеосигнала содержащего яркостной сигнал EY , сигнал  цветности US и сигнал синхронизации приемника и состоит из следующих функциональных блоков:

         ЛЗ   –  линия задержки

         К      -   коммутатор

         ФНЧ – фильтр нижних частот с частотой среза 1.5 МГц

         АО    -  амплитудный ограничитель

         СФУ – схема фиксации уровня

         ФД    - фазовый детектор

         ЧМГ – частотно-модулированный генератор

         ФИС  - формирователь импульсов срыва

         КФ   -  коммутатор фазы

         ГКИ – генератор коммутирующих импульсов

         КГ   -  кварцевый генератор;

         ГУИ – генератор управляющих импульсов;

         УПП – устройство подавления поднесущих;

         КПИ – корректор перекрестных искажений яркость-цветность

        

Описание: 104-SEKAM-кодер

Рис.16.2. Обобщенная структурная схема кодера системы SECAM

 

Устройство работает следующим образом:

Первичные сигналы ER, EB и EG поступают на матрицу, где из них образуется яркостной и 2 цветоразностных сигнала.

Цветоразностные сигналы DR и DB через цепи НЧ предыскажений, которые предназначены для повышения помехоустойчивости канала цветности за счет подъема уровня ВЧ составляющих цветоразностных сигналов, поступают на электронный коммутатор (К). Коммутатор обеспечивает поочередную передачу цветоразностных сигналов через строку, т.е. одна строка передает красный цветоразностный сигнал, а другая синий. С выхода коммутатора сигнал  через ФНЧ, который ограничивает спектр цветоразностных сигналов и устраняет коммутационные помехи от работы коммутатора поступает на вход амплитудного ограничителя (АО), в котором  ограничиваются выбросы сигнала, вызванные НЧ предыскажениями. С выхода АО сигнал поступает на частотный модулятор (ЧМГ), на входе которого включена схема фиксации уровня (СФУ). Основной особенностью частотного модулятора в системе SECAM  является, с одной стороны, модуляции сигналами DR и DB двух отличающихся по частоте поднесущих, с другой стороны, необходимо обеспечить высокую точность номинальных значений поднесущих (4406,25 ± 2 кГц для красного и 4250 ± 2 кГц для синего). Непосредственная стабилизация таких частот невозможна, поэтому в схеме используется импульсная автоподстройка частоты фазовым детектором (ФД) по эталонным кварцевым генераторам (КГ), которые поочередно подключаются через строк коммутатором (К). Для обеспечения подстройки ЧМГ по эталонному генератору не только по частоте, но и фазе в начале строки, используется схема формирователя импульсов срыва (ФИС), которая запускает генератор всегда с одной и той же фазы. Далее сигнал с выхода ЧМГ поступает на коммутатор фазы (КФ), который под действием генератора управляющих импульсов (ГУИ) меняет значение фазы цветовых поднесущих на 180 градусов для уменьшения их заметности на экране. С выхода КФ сигнал через цепь ВЧ предыскажений, необходимою для повышения помехоустойчивости канала цветности, поступает в устройство подавления поднесущих (УПП). УПП подавляет поднесущие на время действия синхронизирующих импульсов и управляется генератором управляющих импульсов (ГУИ). Далее сигал цветности поступает на один из входов сумматора, где смешивается с сигналом яркости.

Яркостной сигнал через линию задержки (ЛЗ) на 04-07 мкс, необходимую для задержки яркостного сигнала на время запаздывания сигнала цветности, поступает на корректор перекрестных искажений (КПИ). КПИ уменьшает влияние сигнала яркости на  сигнал цветности, поскольку цветовые поднесущие  цвета находятся в полосе частот сигнала яркости. С выхода КПИ яркостной сигнал поступает на сумматор, где смешивается с сигналом цветности и сигналом синхронизации приемника (ССП) и затем передается на в эфир.

 

Декодирующее устройство системы SECAM.

 

Декодирующее устройство (рис.16.3), предназначено для получения из полного цветного ТВ сигнала (композитного) исходных RGB сигналов.

         Декодер состоит из следующих функциональных узлов:

         ВД  - видеодетектор;

         ПФ  - полосовой фильтр;

         ЛЗ   - линия задержки;

         АО  - амплитудный ограничитель;

         ЭК  - электронный коммутатор;

         ГКИ – генератор коммутирующих импульсов;

         РФ  -  режекторный фильтр;

         ЧД  -  частотный детектор

 

Описание: 105-SECAM-декодер

Рис.16.3. Обобщенная структурная схема декодера системы SECAM

 

Декодирующее устройство SECAM, также как и кодирующее, содержит 2 канала: яркостного сигнала и цветности.

Схема работает следующим образом. Полный цветовой сигнал Uп с видеодетектора (ВД) выделяется полосовым фильтром (ПФ) и поступает на ВЧ корректор сигнала цветности, который повышает помехоустойчивость канала цветности. АЧХ ВЧ корректора обратна АЧХ цепи ВЧ предыскажений, в результате уровень сигнала остается неизменным, а уровень помех снижается на 8 дБ. С выхода корректора сигнал через амплитудный ограничитель (АО), подавляющий паразитную амплитудную модуляцию поднесущих, поступает на вход линии задержки на строку (ЛЗ 64 мкс) и один из входов электронного коммутатора (ЭК). НА второй вход ЭК поступает, задержанный на длительность строки, сигнал с выхода ультразвуковой ЛЗ. Для нормальной работы декодирующего устройства цвета необходимо, чтобы на него поступали одновременно оба цветоразностных сигнала, а поскольку в SECAM цветоразностные сигналы передаются через строку, то ЛЗ позволяет выравнить эти сигналы во времени. Пока 1 сигал поступает напрямую, предыдущий поступает с линии задержки, а поскольку значение цветоразностных сигналов меняется через строку, то ЭК позволяет направлять соответствующий цветоразностный сигнал на свой цветовой канал. Управление ЭК осуществляется импульсами с генератора коммутирующих импульсов (ГКИ). Далее сигналы с выхода ЭК через АО, подавляющие помехи и паразитную амплитудную модуляцию, вызванную неравномерностью АЧХ ЛЗ, поступают на соответствующие частотные детекторы.

После детектирования цветоразностные сигналы подвергаются НЧ коррекции, повышающей отношение сигнал/шум еще на 10 дБ. АЧХ корректоров обратны АЧХ цепей предыскажений на передающей стороне.

Далее цветоразностные сигналы поступают на матрицу, где происходит формирование зеленого цветоразностного сигнала и далее на цветной кинескоп.

Для правильной работы ЭК необходима его синхронизация по типу передаваемых цветоразностных сигналов. Эта синхронизация обеспечивается при помощи специальных импульсов цветовой синхронизации SR и SB, которые выделяются  устройством цветовой синхронизации (УЦС).

Канал яркости содержит широкополосную ЛЗ на 0.4-0.7мкс, которая выравнивает запаздывание сигналов в канале цветности, и режекторный фильтр для подавления цветовых поднесущих в яркостном канале. Это позволяет снизить их заметность на экране телевизора.

Для того, чтобы режекция не ухудшала четкость черно-белых передач, она отключается с помощью управляющего напряжения с устройства цветовой синхронизации.

 

Контрольные вопросы

 

1.                Когда и где разработана система SECAM и что означает ее название?

2.                 Какие сигналы используются для передачи цвета в системе SECAM?

3.                Какой вид модуляции используется для передачи сигналов цветности в системе SECAM и что это дает?

4.                Какое соотношение уровней сигналов яркости и цветности в системе SECAM и почему?

5.                Какой принцип действия НЧ и ВЧ коррекций в системе SECAM?

6.                Каковы значения поднесущих частот цветности в SECAM и чем обусловлен их выбор?

7.                Каковы достоинства и недостатки системы SECAM?

8.                Для чего в декодере SECAM используются лини задержки на 0.7 и 64 мкс?

9.                Для чего нужна цветовая синхронизация в системе SECAM?

10.           Для чего нужны КПИ и УПП в кодирующем устройстве SECAM?

11.           Для чего нужны ФД и СФУ и ФИС в кодирующем устройстве SECAM?

12.           Для чего нужны АО в декодирующем устройстве SECAM?

 

Адабиётлар

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

5. Ш.3. Таджибаев. Системы и стандарты телевизионного вещания. Таш. ТЭИС 1996

6. Телевидение курсининг 1 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

7. Телевидение курсининг 2 буиича лаборатория ишларига кулланма. Таш. ТЭИС 1994

8. Ш.3. Таджибаев. Испытательные сигналы и таблицы. Методические пособие. Таш.ТЭИС 1994

9. Альбом графического материала по курсу Телевидение часть 1 Таш. ТЭИС 1991

 

17. СИСТЕМА ЦТВ PAL

 

План лекции:

 

Разработана немецкой фирмой Telefunken и принята в 1966 г. в качестве стандарта большинства стран Западной Европы. В настоящее время -–самая распространенная система в мире. Названа по английской фразе “Phase Alternation Line” – чередование фазы по строкам. Может рассматриваться как удачная модернизация системы NTSC. В PAL используются те же сигналы, что и в других системах ЦТ, и квадратурная модуляция, а отличие в том, что фаза одной из квадратурных составляющих сигнала цветности от строки к строке меняется на 1800, что устраняет основной недостаток системы NTSC – чувствительность к дифференциально-фазовым искажениям, и дает ряд дополнительных преимуществ. 

Векторные диаграммы цветовых сигналов в двух соседних строках и примеры сложения и вычитания показаны на рис.17.1.

Рис.17.1. Векторные диаграммы передачи цвета в сиcтеме PAL

 

С помощью ЛЗ на строку осуществляется «запоминание» сигналов цветности, а затем оба сигнала складываются или вычитаются. Таким образом, в приемнике можно обычным детектором разделить цветоразностные сигналы. Но так как на обычные детекторы надо подавать восстановленную несущую, то их стоимость сопоставима со стоимостью синхронных детекторов и поэтому их используют также, как и в NTSC. Однако искажение цвета из-за фазовых ошибок значительно снижено из-за того, что изменение фазы через строку позволяет скомпенсировать действие помехи за счет усреднения фазовой ошибки в 2 соседних строках, как показано на рис.17.2.

Таким образом, при одинаковом воздействии помех на сигналы 2 строк и более, направление результирующего вектора, т.е. цветовой тон, всегда останется неизменным, а  разница будет проявляться только в насыщенности, причем чем больше фазовый сдвиг, тем больше изменение насыщенности.

Рис.17.2. Компенсация фазовых ошибок в системе PAL

 

Обобщенная структурная схема системы PAL представлена на рис.17.3

Рис.17.3. Обобщенная структурная схема системы PAL

 

Схема работает следующим образом. Сигналы первичных цветов ER , EG, EB в кодирующей матрице преобразуются в яркостной и 2 цветоразностных сигнала EY, EI=(R-Y) и EQ=(B-Y). Далее цветоразностные сигналы поступают на первые входы балансных модуляторов, а на их вторые входы в квадратуре (со сдвигом 900) подается частота поднесущего колебания с входа генератора поднесущей fS. Для устранения основного недостатка системы NTSC (чувствительности к дифференциально-фазовым искажениям) при помощи коммутатора фазы от строки у строке меняется фаза поднесущего колебания модулятора цветоразностного сигнала (EI), что позволяет скомпенсировать воздействие  помех. Далее 2 амплитудно-модулированных сигналов поступают на входы сумматора, где вместе с яркостным сигналом образуют суммарный композитный сигнал, который затем через канал связи передается в декодирующее устройство телевизора.

В декодере из композитного сигнала полосовым фильтром выделяется спектр цветоразностных сигналов, который затем через линию задержки на строку поступают на одни входы сумматоров сигналов I и Q,  а на вторые входы этих сумматоров поступают эти же сигналы в противофазе. Благодаря использованию сумматоров и линии задержки на строку удается скомпенсировать фазовую ошибку цветового сигнала его зеркальным сигналом следующей строки. Далее сигналы поступают на входы синхронных детекторов, для нормальной работы которых требуется опорное колебание со сдвигом 900, формируемое устройством выделения поднесущей из сигнала цветовой синхронизации. Затем с цветоразностные сигналы с выхода СД через фильтры нижних частот поступают на декодирующую матрицу, где при помощи яркостного сигнала  формируются исходные сигналы ER , EG, EB, а для коррекции времени запаздывания цветоразностных сигналов относительно яркостного, в яркостном канале используется дополнительная ЛЗ на 0.3…0.7 мкс.

При рассмотрении системы NTSC отмечалось, что для получения компенсации сигналов цветности на ч-б ТВ частота поднесущей должна быть (2п+1)fстр/2. Для системы  PAL это неприемлемо, т.к. добавочный поворот фазы еще на 1800 в сумме даст 3600, т.е. устранит компенсацию поднесущей. Эксперименты показали, что в системе PAL поднесущая наименее заметна, если она имеет сдвиг относительно 284 гармоники fстр на ¼ + 25 Гц.

 

Достоинства  системы PAL те же, что и у NTSC:

-                     хорошая совместимость c черно-белым ТВ

-                     эффективность разделения сигналов яркости и цветности,

-                     высокая помехоустойчивость к флуктуационным помехам,

-                      

плюс дополнительные:

-                     малая чувствительность к фазовым искажениям сигнала цветности (до 400),

-                     возможность работы с частично подавленной верхней боковой полосой обеих квадратурных составляющих сигнала цветности, что очень важно, т.к. у большинства стран полоса ТВ сигнала 5,5 МГц;

-                     более эффективное подавление составляющих яркостного сигнала, что уменьшает перекрестные помехи в канале цветности, т.к. блок задержки по структуре и параметрам близок к гребенчатому фильтру;

-                     нет мерцания границ из-за задержки на строку, как в  SECAM, т.к. цветности двух соседних строк усредняются.

 

К недостаткам PAL можно отнести несколько большую сложность приемника по сравнению с NTSC – ЛЗ, и уменьшение цветовой четкости по вертикали за счет усреднения информации 2 соседних строк.

 

Контрольные вопросы

1.           Когда и где разработана система PAL и что означает ее название?

2.           Для какой цели используется линия задержки на 64 мкс в декодере PAL?

3.           Для чего нужен ПФ в декодере PAL?

4.           К каким искажениям приводит воздействие помех в системе PAL?

5.           В чем принципиальное отличие системы PAL от NTSC?

6.           Почему в системе PAL  неприемлем критерий выбора значения поднесущей  частоты системы NTSC?

7.           Каковы достоинства и недостатки системы PAL?

 Что общего в системах PAL и SECAM?

 

18. ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ЦЕНТРЫ

 

План лекции:

 

 

Телецентр представляет собой комплекс радиотехнических средств, помещений и служб, предназначенных для создания программ и проведения ТВ вещания. По назначению ТЦ делятся на программные и ретрансляционные.

Программные располагают собственными студиями и др. источниками программ и предназначены для создания и передачи собственных программ по своей сети и на др. ТЦ, трансляции программ других ТЦ, консервации программ путем записи их на магнитную ленту или кинопленку, передачи ТВ фильмов. Основной продукцией ТЦ является ПТВС. Ретрансляционные служат для ретрансляции программ, получаемых по космическим, РРЛ или кабельным линиям связи. Обобщенная структурная схема ТЦ представлена на рис.18.1.

 

Рис.18.1. Обобщенная структурная схема телевизионного центра

 

Основным звеном любого телецентра является центральная аппаратная (ЦА), где производится вся внутренняя коммутация сигналов необходимая для подготовки программ и внешняя коммутация программ для передачи в эфир или для междугороднего обмена по кабельным, радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Аппаратно-студийный блок (АСБ) - основное технологическое звено ТЦ, обеспечивающее подготовку передач. Сюда входят студии, режиссерская и техническая аппаратные.  Обобщенная структурная схема АСБ представлена на рис 18.2.

 

Рис.18.2 Обобщенная структурная схема АСБ

 

Аппаратно-студийный блок (АСБ) - основное технологическое звено ТЦ, обеспечивающее подготовку передач. Сюда входят студии, режиссерская и техническая аппаратные. Студии АСБ оснащены ТВ камерами с соответствующими камерными каналами, видеоконтрольными устройствами (ВКУ), звуковым, осветительным и прочим оборудованием. В них размещают сценические площадки с соответствующим декорационным оформлением. По назначению студии делят:

-                     на большие – площадью 600-1000 м2 с 5-6 ТВ камерами;

-                     средние – 300-400 м2 с 4-5 камерами;

-                     малые – 50-150 м2 с 2-3 камерами;

-                     макетно-дикторские и дикторские – с 1-2 камерами.

 В режиссерской и технической аппаратных собрана аппаратура управления, контроля, синхронизации – пульты видео и звукорежиссера. Кроме сигналов собственных камер, из ЦА могут быть предоставлены несколько внешних источников ТВ сигналов, сигналы могут быть получены из телекинопроекционных и аппаратных магнитной записи. В телекинопроекционных собраны кино, диа и эпипроекторы, а видеомагнитофоны выделены в отдельном блоке записи программ. Часть программ из АСБ отправляется также на запись.

Аппаратно-программный блок (АПБ) предназначен для формирования программ из отдельных, в основном заранее подготовленных фрагментов и трансляции этой программы на радиопередающую станцию. АПБ оснащен также как АСБ.

Блок внестудийного вещания имеет в составе передвижные ТВ станции (ПТС), передвижные видеозаписывающие станции (ПВС) и др. оборудование.

Кроме того, на ТЦ имеются ремонтная служба, фильмо и фонотека, просмотровые и репетиционные залы, гримерные, артистические, декоративно-художественное производство, электросиловой цех и др. вспомогательные службы.

 

 

Контрольные вопросы

 

1.                Что такое телецентр и какие телецентры бывают?

2.                Что такое ЦА и какого ее назначение?

3.                Что такое АПБ и какого его назначение?

4.                Что такое АСБ и какого его назначение?

5.                Сто такое диапроектор и эпипроектор и какого их назначение?

6.                Что такое камерный канал и какого его назначение?

7.                Что такое микшер и какого его назначение?

8.                Что такое ПТС и какого его назначение?

 

 

19. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ПЕРЕДАЮЩИХ ТВ КАМЕР И УСИЛИТЕЛЬНОГО ТРАКТА

 

План лекции:

·                   Принципы построения передающих ТВ камер

·                   Принципы построения усилительного тракта «Камерный канал»

 

Для проведения высококачественных студийных и внестудийных телепередач  предназначены студийные цветные ТВ камеры (ТК), которые обеспечивают преобразование светового потока, отраженного от объекта, в электрические сигналы трех основных цветов, подаваемые в блок камерного канала по камерному кабелю. На рис.19.1 представлена обобщенная структурная схема трех трубочной цветной передающей ТВ камеры, которая включает в себя:

ВО – вариообъектив

ОГ – оптическая головка

ПТ -  передающая трубка

ПУ – предварительный усилитель

 

Рис.19.1. Обобщенная структурная схема 3-х трубочной цветной передающей камеры

 

Оптическая головка представляет собой собранные в единое целое вариообъектив, светоделительный блок, встроенный или подключаемый диапроектор, систему подсветки мишени, смены светофильтров и систему автоматического управления.

Светоделительный блок  состоит из призм с дихроическим покрытием -дихроическими зеркалами, принцип работы которых основан на интерференции света в тонких пленках, Световой поток попадая на первую дихроическую поверхность разделяется в соответствии со спектральной характеристикой покрытия: синяя составляющая отражается на передающую трубку синего канала В, световой поток прошедший через дихроическую поверхность первой призмы попадает на дихроическую поверхность второй призмы отражающую зеленую составляющую изображения, которая поступает на трубку яркостного канала W, а красная составляющая проходит сквозь призму на ПТ красного канала R.  Применение призменного блока позволяет сделать более жесткую  конструкцию  цветоделительной системы и упростить юстировку системы при снижении потерь света за счет отражения на границе воздух –стекло, а также ввести световой поток от диапроектора, проецирующего изображение тест-таблицы на датчики ТВ сигналов.

Оптическая головка конструктивно объединена с 3 блоками ПТ типа плюмбикон или глетикон. В блок каждой трубки входят фокусирующая и отклоняющая система (ФОС) и предварительный усилитель (ПУ).

В самой камере размещены блоки выходных каскадов, синхронизации, развертывающих устройств, телеуправления, управления тока луча высокочастотного уплотнения и питания. Для контроля изображения на камере установлен черно-белый видоискатель (видеоконтрольное устройство (ВКУ) с высоким разрешением и яркостью).

Камера работает следующим образом. Изображение передаваемой сцены через вариообъектив и светоделительную систему проецируется на мишени плюмбиконов красного R, синего B, и псевдояркостного W каналов. Использование псевдояркостного сигнала вместо зеленого G позволяет улучшить чувствительность камеры при допустимом ухудшении цветопередачи. Далее светоделенные сигналы ER, EW и EB с сигнальных пластин ПТ поступают на соответствующие ПУ, размещенные непосредственно на ФОС ПТ, в которых  осуществляется противошумовая коррекция. Затем сигналы с выходов ПУ поступают на блок выходных каскадов, где сигналы усиливаются, ограничиваются их полосы частот, вводятся строчные гасящие импульсы и замешиваются импульсы телеуправления. Далее усиленные выходные сигналы по камерному кабелю поступают в камерный канал.

Блок уплотнения предназначен для передачи по двум коаксиальным жилам камерного кабеля во встречных направлениях сигналов: основных цветов ER, EB, звукового сопровождения, передаваемых из камеры в канал, и сложного сигнала телеуправления ССТУ, передаваемого из канала в камеру.

Сигнал ССТУ представляет собой смесь сигналов, уплотненных во времени: сигнал яркости для электронного видоискателя, сигнал синхронизации разверток передающих трубок, сигнал звука для служебной связи с оператором и сигналы телеуправления. Сигналы яркости, звука и ССТУ передаются на своей несущей частоте. Электронный видоискатель содержит малогабаритный кинескоп, генераторы строчной и кадровой разверток, усилитель.

Транспортирование сигналов осуществляется с помощью приемопередатчиков сигнала яркости, ССТУ и звука, а разделение сигналов и согласование входных и выходных сопротивлений осуществляется системой фильтров.

Камера соединяется  со стойкой камерных каналов либо тройным коаксиальным  кабелем длиной до 1 км при работе камеры в составе передвижной ТВ станции (ПТС) и передвижной ТВ видеозаписывающей станции (ПТВС), либо многожильным кабелем длиной до 300 м при работе в составе аппаратно-студийного блока (АСБ) и аппаратно-программного блока (АПБ).

 Состав блоков в вещательных камерах может существенно различаться. Например, в репортажных камерах происходит только предварительное усиление сигналов, а вся последующая обработка происходит уже в камерном канале. Если же камера обеспечивает полное формирование сигнала для ввода на стандартную вещательную систему с возможностью видеозаписи (видеокамера), то вся обработка сигналов должна входить в камеру.

         СТРУКТУРА УСИЛИТЕЛЬНОГО ТРАКТА

Камерный канал. Каждая студия на ТЦ имеет свою техническую аппаратную (ТА) в которой находится оборудование для усиления, синхронизации и окончательного формирования полного цветового ТВ сигнала, а также НЧ оборудование звукового сопровождения. В ТА каждая камера подключается специальному оборудованию называемому камерным каналом, обобщенная структурная схема которого представлена на рис.20.2.

От каждой передающей камеры по коаксиальным кабелям поступают псевдояркостной сигнал в полосе 6,5 МГц и два цветных в полосе 1,5 МГц, прошедших в предварительных усилителях противошумовую коррекцию. В усилительном тракте происходит установочная регулировка усиления, замешивание и ограничение гасящих импульсов (для устранения с площадки обратного хода флуктуационных помех и паразитных сигналов строчной частоты), коррекция неравномерности фона изображения замешиванием сигналов параболической  и пилообразной формы частотой строк и полей. Затем сигналы цветности поступают непосредственно на цветокорректор, а псевдояркостной – через апертурный корректор. В апертурном корректоре  осуществляется коррекция апертурных искажений передающей трубки, а также разделение сигнала на НЧ 1,5 МГц и ВЧ 4 МГц части. НЧ часть поступает в цветокорректор. В цветокорректоре осуществляется как коррекция ошибок цветоанализа, вызванных несоответствием спектральных характеристик камеры кривым смешения  основных цветов приемника, так и формирование сигналов ER, EG, EB. В гамма-корректоре происходит замешивание ВЧ части псевдояркостного сигнала и осуществляется коррекция модуляционной характеристики приемной трубки. После усилителя мы имеем три полных цветных сигнала, поступающих: на кодирующее устройство, где происходит формирование ПЦТВС, и для контроля на ВКУ. Часть сигнала отправляется на электронный видоискатель ПТК. В микшере происходит смешивание сигналов нескольких камерных каналов для создания различных видеоэффектов при формировании программы.

         Кроме того, в технической аппаратной располагаются синхрогенератор, измерительная аппаратура. В состав усилительных трактов АСБ входят также блоки спецэффектов:

-                     стоп-кадр;

-                     электронное увеличение или уменьшение масштаба и изменение формы изображения;

-                     переворот изображения (зеркальный эффект);

-                     формирование «следов» за движущимися объектами;

-                     «размножение» изображения;

-                      разделение изображения на части и перемешивание их или всего сжатого изображения по любому законы по кадру;

-                     создание полиэкранных изображений из нескольких первичных и др.

Рис.19.2. Обобщенная структурная схема камерного канала

 

Сейчас часть операций над сигналами может происходить в цифровой форме. Такая сложная система предкоррекций и обработок обусловлена тем, что стремятся за счет усложнения передающего тракта упростить  ТВ приемники

 

Контрольные вопросы

1.                Какую функцию выполняет оптическая головка ТВ камеры (ТК)?

2.                Какие сигналы формируются на выходе ТК и почему?

3.                На каком расстояние от аппаратной может работать ТК?

4.                Какова структура усилительного тракта «Камерный канал»?

5.                Что такое апертурный корректор и каково его назначение?

6.                Что такое гамма корректор и каково его назначение?

Сколько ТК можно подключить к оборудованию одного камерного канала?

20-21. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ТЕЛЕВИЗОРОВ ЧЕРНО-БЕЛОГО И ЦВЕТНОГО ТВ

 

План лекции:

·                   Конструкция черно-белого телевизора

·                   Конструкция цветного телевизора

 

 

 Структурная схема и принцип работы черно-белого ТВ приемника

 

 

Рис.20.1-Структурная схема черно-белого телевизора

 

         В настоящее время все ТВ приемники строятся по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием несущей изображения и двукратным преобразованием несущей звука. Схемы черно-белого и цветного приемников отличаются блоками формирования сигналов цветности, устройств сведения лучей и более жесткими требованиями к радиотракту. Рассмотрим структурную схему черно-белого приемника. Радиосигнал, принятый антенной, поступает на селектор (переключатель) каналов СК (ПТК), в состав которого входят УВЧ, смеситель и гетеродин. Для приема радиосигналов различных каналов колебательные контура этого узла в диапазонах перестраиваются с помощью варикапов, которые позволяют осуществлять выбор программ и автоматическую подстройку частоты гетеродина. В УВЧ происходит предварительное усиление. Его шумовые параметры во многом определяют чувствительность приемника, поэтому к нему предъявляются жесткие требования. Смеситель и гетердин служат для преобразования несущих изображения и звука в соответствующие промежуточные частоты fПЧИ=fГ-fНИ=38мгЦ, fПЧЗв=fГ-fНЗв=31,5МГц. Преобразованные сигналы поступают на общий УПЧИ, где происходит основное усиление сигнала изображения и формируется ЧХ приемника, чем обеспечивается избирательность по соседнему каналу. УВЧ и УПЧИ охвачены системой АРУ, как правило ключевой, в которой анализ сигнала после детектора производится только во время обратного хода строчной развертки по фиксированным уровням видеосигнала. Чтобы уменьшить помехи от несущей звука используется специальный режекторный фильтр перед видеодетектором (ВД), а сигнал в канал звукового сопровождения снимается с него и поступает на УПЧЗ . Продетектированный ВД сигнал усиливается ВУ до уровня 90-200В и подается на модуляиор кинескопа.

Канал синхронизации содержит амплитудный АС и временной ВС селекторы. АС выделяет из ПТВС сигнал синхронизации разверток, а ВС – дифференцирующая и интегрирующие цепочки – разделяют строчные и кадровые синхронизирующие импульсы. Отклоняющие токи для кинескопа формируются в блоке разверток соответственно в генераторах строчной и кадровой разверток

Канал звукового сопровождения начинается с АД, где происходит второе преобразование промежуточной частоты звука.  Можно было бы обойтись и однократным преобразованием частоты, но при этом необходимо очень точное сопряжение настроек и обеспечение стабильности параметров УПЧИ и УПЧЗ. Чтобы избежать взаимозависимости настроек и обеспечить при одном гетеродине прием двух сигналов, используются биения между промежуточными частотами звука и изображения, которые возникают на нелинейном элементе АД. Здесь вместо частоты второго гетеродина используется достаточно большой сигнал промежуточной изображения: fПЧЗв2=fПЧИ –fПЧЗв1=38-31,5=6,5МГц. Для того, чтобы не пропал сигнал звука, необходимо постоянное присутствие несущей изображения, для чего и оставляется в ч-б 15 %, а в цветном 7 %. Чтобы устранить паразитную АМ сигнал звукового сопровождения на 2-ой промежуточной подвергается ограничению в АО, затем детектируется в ЧД и через УЗЧ поступает на громкоговорители.

 

Конструкция цветного ТВ приемника.

 

         В настоящее время все ТВ приемники строятся по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием несущей изображения и двукратным преобразованием несущей звука. Как уже говорилось схемы черно-белого и цветного приемников отличаются блоками формирования сигналов цветности, устройств сведения лучей и более жесткими требованиями к радиотракту.

 

 

Рис.21.1. Обобщенная структурная схема цветного телевизора.

 

Рассмотрим структурную схему цветного приемника. Радиосигнал, принятый антенной, поступает на селектор (переключатель) каналов СК (ПТК), в состав которого входят УВЧ, смеситель (См) и гетеродин (Г). Для приема радиосигналов различных каналов колебательные контура этого узла в диапазонах перестраиваются с помощью варикапов, которые позволяют осуществлять выбор программ и автоматическую подстройку частоты гетеродина. В УВЧ происходит предварительное усиление. Его шумовые параметры во многом определяют чувствительность приемника, поэтому к нему предъявляются жесткие требования.  См и Г служат для преобразования несущих изображения и звука в соответствующие промежуточные частоты fПЧИ=fГ-fНИ=38мгЦ, fПЧЗв=fГ-fНЗв=31,5МГц. Преобразованные сигналы поступают на общий УПЧИ, где происходит основное усиление сигнала изображения и формируется ЧХ приемника, чем обеспечивается избирательность по соседнему каналу. УВЧ и УПЧИ охвачены системой АРУ, как правило ключевой, в которой анализ сигнала после детектора производится только во время обратного хода строчной развертки по фиксированным уровням видеосигнала. Чтобы уменьшить помехи от несущей звука используется специальный режекторный фильтр перед видеодетектором (ВД), а сигнал в канал звукового сопровождения снимается с него и поступает через дополнительный детектор АД на УПЧЗ. Продетектированный ВД сигнал усиливается ВУ блока цветности и в качестве яркостного подается на объединенные катоды цветного кинескопа (дельта) Получение цветоразностных сигналов происходит в декодирующем устройстве блока цветности. Причем в дельта-кинескопах  сигналы основных цветов получают опосредованно на соответствующих парах электродов кинескопа модулятор-катод, управляя токами лучей, а в кинескопах с самосведением необходимо включать дополнительную матрицу для их получения.

Канал синхронизации содержит амплитудный АС и временной ВС селекторы. АС выделяет из ПТВС сигнал синхронизации разверток, а ВС – дифференцирующая и интегрирующие цепочки – разделяют строчные и кадровые синхронизирующие импульсы. Отклоняющие токи для кинескопа формируются в блоке разверток, а корректирующие токи, обеспечивающие сведение лучей (дельта) формируются в блоке динамического сведения лучей и подаются на катушки сведения. В кинескопах с самосведением эти токи не нужны, что упрощает схему ТВ.

Канал звукового сопровождения начинается с АД, где происходит второе преобразование промежуточной частоты звука.  Можно было бы обойтись и однократным преобразованием частоты, но при этом необходимо очень точное сопряжение настроек и обеспечение стабильности параметров УПЧИ и УПЧЗ. Чтобы избежать взаимозависимости настроек и обеспечить при одном гетеродине прием двух сигналов, используются биения между промежуточными частотами звука и изображения, которые возникают на нелинейном элементе АД. Здесь вместо частоты второго гетеродина используется достаточно большой сигнал промежуточной изображения: fПЧЗв2=fПЧИ –fПЧЗв1=38-31,5=6,5МГц. Для того, чтобы не пропал сигнал звука, необходимо постоянное присутствие несущей изображения, для чего и оставляется в ч-б 15 %, а в цветном 7 %. Чтобы устранить паразитную АМ сигнал звукового сопровождения на 2-ой промежуточной подвергается ограничению в АО, затем детектируется в ЧД и через УЗЧ поступает на громкоговорители.

 

Контрольные вопросы

 

1.                По какой схеме построены телевизионные приемники и почему?

2.                Что такое СК и каково его назначение и функции?

3.                Что такое УПЧИ и каково его назначение и функции?

4.                Что такое УПЧЗ и каково его назначение и функции?

5.                Что такое АРУ и каково его назначение?

6.                Что такое АПЧГ и каково его назначение и функции?

7.                Что такое гетеродин и для чего нужен?

8.                Что такое АО и каково его назначение?

9.                Что такое ВУ и каково его назначение ?

10.            В чем достоинство супергетеродинного приемника?

11.             В каких блоках телевизора осуществляется избирательность приемника по соседнему каналу?

12.            В каких блоках телевизора осуществляется избирательность приемника по зеркальному каналу?

13.            В чем отличие телевизора цветного изображения от черно-белого?

 

 

 

 

22. ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНОЙ ВИДЕОЗАПИСИ

 

План лекции:

·                   Основы магнитной видеозаписи

·                   Методы магнитной записи видеосигналов

 

Видеозапись – это запись видеосигналов, т.е. электрических сигналов, представляющих изображение и возникающих в результате преобразования оптического изображения в видеосигнал в оптоэлектронном преобразователе видеокамеры. Обратное преобразование, позволяющее получать из видеограммы оптическое изображение (телевизионное, на бумаге или пленке) осуществляется с помощью видеомагнитофонов, видеопринтеров или видеопроекторов в зависимости от решаемых задач. Магнитная видеозапись может производиться как в аналоговой, так и в цифровой форме.

В любом случае видеосигнал получают в съемочной камере в результате поэлементной развертки изображения (одного из фундаментальных процессов телевидения), сфокусированного на оптоэлектронном преобразователе. При стандарте 625 строк в кадре и при передачи 25 кадр/с полоса частот видеосигнала располагается в интервале от 0 до 6 МГц, что в 400 раз больше полосы звуковых частот. С этим связаны особенности видеозаписи.

Минимальная длина волны, которую удается записать в современной промышленно выпускаемой аппаратуре магнитной записи составляет L=0,3-2 мкм. Поэтому для записи сигнала с частотой fmax=6 МГц необходима относительная скорость носителя и головки равная:

V = L MINx fMAX = 2x10-6 6x106 = 12 м/с,

где  L –ширина рабочего зазора головки,

 

Рис.22.1. Принцип магнитной записи сигналов

 

Аналоговая запись видеосигнала при такой высокой скорости возможна только методом частотной модуляции, причем несущая частота при видеозаписи располагается около верхней граничной частоты видеосигнала. Значение несущей частоты должно быть в 1,1-1,5 раз больше верхней граничной частоты видеосигнала. Применение частотной модуляции позволило перенести спектр записываемых частот в более высокочастотную область и тем самым сильно сократить длину наибольших записываемых на носителе волн.

Видеомагнитофоны- устройства обеспечивающие магнитную запись и воспроизведение ТВ изображений, которые в зависимости от назначения могут строиться по различным схемам. Современный видеомагнитофон представляет собой сложное электронно-механическое устройство в состав которого входят механизмы транспортировки ленты и вращения магнитных головок, синхронная работа которых обеспечивается электронными следящими системами, а также блоки преобразования и обработки широкополосного видеосигнала, устройства различных коррекций и устранения помех. 

Фактически рождением видеотехники можно считать 1956 год. Фирма AMPEX (США) осуществила запись изображения на магнитной ленте с помощью вращающихся магнитных головок методом поперечно-строчной записи. Этот метод позволил существенно снизить продольную скорость движения ленты в магнитофоне. Основателем знаменитой фирмы AMPEX стал выходец из России Александр Матвеевич Понятов (АМП-инициалы, экс-обозначение превосходства). Все же первые зарубежные и отечественные видеомагнитофоны были очень громоздки и далеки от совершенства. Лента хранилась в больших дисках и требовала определенных навыков заправки её в аппаратуру. Ширина магнитной ленты составляла 2 дюйма (свыше 5 см), а продольная скорость протяжки ленты –  38 см/c.

 

Метод поперечно-строчной видеозаписи

 

Одним из основных узлов видеомагнитофона с поперечно-строчной записью является блок вращающихся головок (рис.22.2.), представляющий собой диск 7 диаметром 52мм изготовленный из прочного немагнитного материала по периметру которого со сдвигом 900 вмонтированы магнитные головки 5 которые соприкасаются в направляющей камере 3 с изогнутой по окружности магнитной ленты 6 шириной 80,8 мм. В направляющей камере 3 имеются щели 9 для вакуумного присоса ленты из которых насосом откачивается воздух в результате чего лента плотно прилегает к цилиндрической поверхности камеры 1 и удерживается в ней.

Рис.22.2.  Блок вращающихся головок (БВГ) для поперечно строчной видеозаписи

 

В том месте, где головка соприкасается с лентой вдоль цилиндрической поверхности направляющей камеры сделана маленькая канавка 2 . Магнитные головки 5 выходят 7а окружность диска 7 на 0.1мм, вследствие чего они вдавливают магнитную ленту в эту канавку создавая постоянную плотность соприкосновения. Наверху направляющей камеры сделан скос 4 для плавного соприкосновения головки с лентой.

Для стандарта 625 строк/25 кадров скорость вращения головок равна 250 об/с, обеспечивая относительную скорость головок 40 м/с при этом на одной магнитной дорожке помещается 15,625 строк, а на запись полного кадра приходится 40 магнитных дорожек, при этом формат поперечно строчной записи (Q) для 4 головочных видеомагнитофонов  имеет следующий вид (рис.22.3):

Рис.22.3. Формат поперечно строчной видеозаписи

 

Где в центральной части ленты расположены видеодорожки шириной 0.25 мм с интервалом 0.15мм, при этом шаг записи составляет 0.4 мм. На дорожке 1 записывается сигнал звукового сопровождения, которой не касаются видеоголовки. На дорожке 3 записываются режиссерские отметки и комментарии, а на дорожку 4  записываются контрольные сигналы датчиков оборотов трекинговой системы управления, обеспечивающей точное попадание магнитной головки на соответствующую дорожку.

Внешний вид первых студийных видеомагнитофонов с поперечно-строчной записью представлен на рис.22.4.

Рис.22.4. Внешний вид видеомагнитофона с поперечно-строчной записью

 

         Поперечно-строчный метод магнитной видеозаписи обеспечивал высокое качество ТВ изображений, но был сложен в реализации (вакуумный прижим, сложная система автотрекинга…), не позволял остановить изображение, плохой механический контакт головки с лентой создавал искровые искажения.  

 

Метод наклонно-строчной видеозаписи

 

В основе работы современных видеомагнитофонов лежит принцип наклонно-строчной записи-воспроизведения информации двумя диаметрально расположенными вращающимися видеоголовками (угол между осевыми линиями рабочих зазоров видеоголовок 1800). Частота вращения видеоголовок равна частоте смены кадров телевизионного сигнала, тем самым каждая видеоголовка прописывает целый полукадр.

Видеоголовки вращаются по направлению движения магнитной ленты со скоростью 25 об/с, диаметр БВГ составляет 62 мм, скорость движения магнитной ленты 23,39мм/с рис.22.5.

Относительная скорость магнитной ленты и видеоголовки составляет 4,78 м/с. При такой скорости применяемые видеоголовки с зазором 0,4 мкм позволяют записывать на магнитную ленту максимальную частоту - 5 МГц.

Барабан с видеоголовками

Рис.22.5. Метод наклонно строчной магнитной видеозаписи

 

При записи магнитные строчки видеозаписи располагаются на ленте вплотную друг к другу без защитных промежутков с шагом 49 мкм (рис.22.6).

Запись в стандарте VHS

Рис.22.6. Расположение информации при наклонно-строчной видеозаписи

 

 Такое близкое расположение строчек записи вызывает необходимость принимать меры по снижению помех, проникающих с соседних строчек записи. Одним из конструктивных решений, позволяющим уменьшить взаимное влияние строчек записи, является метод записи с изменяемой от строчки к строчке ориентацией максимальной намагниченности. Для этого необходимо ввести азимутальные развороты рабочих зазоров видеоголовок в противоположные стороны. Для формата VHS приняты значения азимутальных разворотов плюс 60 для одной видеоголовки и минус 60 для другой видеоголовки.

Присущие магнитному способу записи ограничения и искажения не позволяют непосредственно записать на магнитную ленту весь диапазон ТВ сигнала от 0 до 6 МГц. Непосредственная, прямая запись на магнитную ленту телевизионных сигналов даже в ограниченном до 3 МГц частотном диапазоне приводит к неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) не менее 90 дБ, что практически невозможно откорректировать средствами, используемыми в каналах магнитной записи. Кроме того, при высоких скоростях движения видеоголовок относительно магнитной ленты невозможно обеспечить постоянство механического контакта между ними, в частности из-за возникающей воздушной подушки.

Поэтому воспроизводимый сигнал характеризуется паразитной амплитудной модуляцией (ПАМ), глубина которой может быть весьма значительной, вплоть до полных кратковременных исчезновений сигнала (выпадений).

Эти особенности основными причинами использованияф в аппаратуре магнитной видеозаписи узкополосной частотой модуляции (ЧМ) с поднесущей порядка 4,4 МГц, модулируемой яркости и синхронизирующей составляющими полного телевизионного сигнала

Частота изменяется в зависимости от уровня яркости видеосигнала и величины синхронизации. С целью сокращения полосы частот ЧМ колебаний несущую частоту выбирают близкой к верхней модулирующей частоте

Для формата VHS системы PAL, SECAM принято следующее соотношение частот: вершина синхроимпульсов соответствует частота ЧМ колебаний 3,8 МГц, уровню белого соответствует частота 4,8 МГц. При этом обеспечивается относительное сжатие диапазона частот сигналов, записываемых на магнитную ленту, что уменьшает исходную неравномерность АЧХ канала записи-воспроизведения. ПАМ устраняет путем глубокого амплитудного ограничения воспроизводимого ЧМ сигнала. Верхняя частота записываемого в бытовых видеомагнитофонах формата VHS сигнала обычно ограничивается значением около 3 МГц, что ограничивает разрешающую способность по горизонтали величиной 240 ТВ линий

Наклонно-строчный способ обеспечивает режим «СТОП-КАДР», имеет более простую механику и автоматическую систему трекинга и значительно меньший расход ленты. Однако, большая длина сопряжения БВГ с лентой приводит к большим колебаниям уровня сигнала и даже выпадению части строк.

 

Контрольные вопросы

1.                В чем заключаются особенности магнитной видеозаписи?

2.                От чего зависти максимальная частота сигналов при магнитной записи?

3.                Пояснить принцип поперечно-строчной видеозаписи

4.                Достоинства и недостатки поперечно-строчной видеозаписи

5.                Пояснить принцип наклонно-строчной видеозаписи

6.                Достоинства и недостатки наклонно-строчной видеозаписи

7.                Сколько строк прописывается на магнитной дорожке при поперечно-строчной записи?

8.                Сколько строк прописывается на магнитной дорожке при наклонно-строчной записи?

9.                Как обеспечивается точное попадание видеоголовок на магнитные дорожки?

10.           Какова скорость вращения БВГ при поперечно-строчной и наклонно-строчной видеозаписи?

23-24. СТАНДАРТЫ МАГНИТНОЙ ВИДЕОЗАПИСИ

 

План лекции:

·                   Форматы аналоговой видеозаписи

·                   Форматы цифровой видеозаписи

 

         В видеотехнике распространен такой термин, как формат (то есть форма) видеозаписи. Он включает в себя информацию о ширине и скорости движения магнитной ленты, о расположении и ширине дорожек для записи видеосигнала, а также дорожек для звуковых и управляющих сигналов. В отличие от звукозаписи, где почти сразу после появления кассет установился единый международный стандарт на их параметры, в видеозаписи нет единого стандарта на видеокассеты.

 

Форматы аналоговой видеозаписи

 

VHS

Самым распространенным для бытовой видеозаписи являлся формат VHS (Video Home System). Это был самый первый формат записи, разработка которого была начата фирмой "JVC" еще в 1971 году, структура записываемой информации в котором представлена на рис.23.1

Запись в стандарте VHS 

Рис.23.1. Структура видео-аудиоданных в стандарте VHS

 

Для записи одного кадра видеоинформации используются две наклонных дорожки. Одна дорожка хранит информацию обо всех четных, другая обо всех нечетных телевизионных линиях. Поэтому количество магнитных головок на барабане обычно кратно 2. Набор только четных или только нечетных линий называется полем. На экран телевизора выводится сначала одно поле, затем другое (чересстрочная развертка). Этот процесс повторяется примерно 25 раз в секунду.

Видеосигнал, записанный на магнитную ленту в формате VHS (VHS-C для компактных устройств), является композитным, т.е. в нем содержится смешанная информация о цветности и яркости изображения. Качество изображения при таком способе записи относительно хорошее и составляет в среднем 240 телевизионных линий.

Аудиоинформация в монофонических видеомагнитофонах записывается обычными стационарными магнитными головками на продольную аудиодорожку. Скорость движения ленты при этом способе недостаточно высока, поэтому получается звук низкого качества. Диапазон записываемого звука 100-10000 Гц.

 

Существуют видеомагнитофоны формата VHS класса Hi-Fi, в которых вместе с обычным методом записи звука используется метод записи стереозвука вращающимися аудиоголовками. Так как частота звука значительно ниже в сравнении с частотой видеосигнала, это позволяет записывать и аудио и видеосигнал на одну дорожку.

Запись Hi-Fi звука

Амплитудно-модулированный аудиосигнал записывается специальной магнитной головкой в более глубокий слой магнитной ленты. Затем в поверхностный слой записывается видеосигнал. Аудио и видеоголовки расположены на одном барабане, и вращаются вместе.

Запись в формате VHS производится на ленту шириной 12,7 мм.

 

S-VHS

Стандарт Super-VHS (S-VHS-C для компактных устройств) разработан фирмой "JVC" и является усовершенствованным форматом VHS. Запись на ленту осуществляется вращающимися магнитными головками. Количество оборотов барабана, как и в VHS около 1500 об/мин. Для записи одного кадра видеоинформации используются две наклонных дорожки. Информация на ленте хранится в аналоговом виде. Использование более качественных видеоголовок, применение новых материалов в производстве магнитной ленты (металлические порошки вместо оксидов железа, хром и т.п.), а так же раздельная обработка сигналов цветности и яркости изображения позволяет достичь очень высокого качества изображения - до 400 телевизионных линий.

 Практически все устройства стандарта S-VHS имели аудиотракт класса Hi-Fi, а также могли записывать и воспроизводить в формате VHS.

Запись в формате S-VHS производится на ленту шириной 12,7 мм, при это структура видео-аудиоданных такая же как VHS (рис.24.1)

 

Video8

Формат Video8 был разработан фирмой "Sony". Запись на магнитную ленту, как и в VHS, осуществляется при помощи наклонных вращающихся головок.
Основные отличия от VHS:

• размер ленты, на которую производится запись - 8 мм;
• частотно-модулированный аудиосигнал.


Для записи одного кадра видеоинформации используются две наклонных дорожки. Информация на ленте хранится в аналоговом виде.

Запись в стандарте Video8


Монофонический аудиосигнал записывается специальными вращающимися магнитными головками, что позволяет расширить диапазон записываемого звука от 20 до 20000 Гц. А так как сигнал частотно-модулированный, то это значительно снижает уровень помех и искажений сигнала. Отношение "сигнал/шум" в этом формате записи около 50 дБ (в формате VHS - 38 дБ). Все эти усовершенствования дают возможность увеличить качество записываемого звука.

 Устройства формата Video8 имеют усовершенствованные тракты обработки видеоизображения, что позволяет немного повысить качество изображения - до 250 телевизионных линий.

 

Hi8

 Стандарт Hi8 - это аналог S-VHS для ленты шириной 8 мм. Использование раздельной обработки сигналов цветности и яркости изображения позволило увеличить качество изображения до 400 телевизионных линий. Диапазон записываемого стереозвука - от 20 до 20000 Гц. Запись осуществляется блоком вращающихся головок.
Информация на ленте хранится в аналоговом виде. На один кадр используется 2 видеодорожки.

 В устройствах стандарта Hi8 могут быть использованы кассеты стандарта Video8 и наоборот

 

 

Основные параметры форматов аналоговой видеозаписи

Формат аналоговой

записи,

фирма

Магнитная  лента

Максимальное время воспроиз-ведения кассеты,

   мин (режим SP)

 Разрешающая способность,

     твл

 

Метод

передачи видеосигнала

 

Назначение формата

 

Ширина

       мм

Скорость движения,

      мм/с

U-matic

Sony

 19,05

   95,3

       60

     260

Y/C

Полупроф.

Betacam SP

Sony

 12,65

 101,51

     110

     650

RGB

Профессионал.

   VHS

 JVC

 12,65

   23,39

     300*

     240

YUV

Бытовой

  S-VHS

 JVC

 12,65

   23,39

     240

     400

Y/C

Полупроф.

  Video-8

Sony

   8,00

   20,05

       90*

     250

YUV

Бытовой

    Hi8

Sony

   8,00

   20,05

       90*

     400

Y/C

Полупроф.

 

 

*  В режиме LP (длительная запись) указанное время увеличивается в 2 раза по сравнению со стандартным режимом SP.

 

Форматы цифровой видеозаписи

 

DV

Формат записи DV (mini-DV для бытовых видеокамер) сильно отличается от всех предыдущих стандартов, так как является полностью цифровым. Видео и аудиоинформация хранятся на ленте в цифровом виде, что позволяет добиться значительного улучшения качества изображения и звука. Более того, появилась возможность делать неограниченное количество копий цифрового видеоматериала без потери качества.

В устройствах стандарта DV происходит раздельное преобразование сигнала яркости и двух цветоразностных сигналов в цифровую форму.

Звук в таких устройствах может храниться в двух видах:

• цифровой двухканальный звук с глубиной 16 бит и частотой выборки 48 кГц

Запись в стандарте DV (двухканальный звук)

• цифровой четырехканальный звук с глубиной 12 бит и частотой выборки 32 кГц
Запись в стандарте DV (четырехканальный звук)

 

Информация о звуке и изображении после преобразования в цифровую форму подвергается компрессии. При воспроизведении весь процесс происходит в обратном порядке.

В результате применения схем сжатия количество информации, записываемой на ленту, уменьшается примерно в 5 раз. Тем не менее, объем информации, который необходимо записать на пленку остается очень большим. Для записи одного кадра требуется уже 12 дорожек, а не 2 как в предыдущих стандартах.

Видео, записанное в стандарте DV, по своему качеству достигает профессионального уровня (до 500 телевизионных линий).

Использование новых материалов для производства магнитной ленты, более высокая скорость вращения барабана с магнитными головками (9000 об/мин), узкие видеодорожки шириной 10 мкм (в системах Video8 - 34 мкм) - все это позволило создать очень компактный носитель данных.

Запись в формате DV производится на ленту шириной 6,35 мм.


Digital8

Стандарт Digital8 во многом похож на стандарт DV. Однако запись производится на обычную ленту шириной 8 мм. Более широкая, чем в стандарте DV магнитная лента позволяет уместить один кадр в 6 дорожек.


Запись в стандарте Digital8

Этот стандарт разработан для того, чтобы использовать для цифровой записи более дешевые кассеты стандартов Hi8 или даже Video8. Кроме этого, устройства Digital8 способны воспроизводить аналоговый материал, записанный в форматах Video8 и Hi8.

Чтобы записать больший по сравнению с Video8 и Hi8 объем данных, в стандарте Digital8 увеличена скорость движения ленты, поэтому на 90-минутную кассету Hi8 помещается только 60 минут цифрового видео.

 

Контрольные вопросы

1.                 Основные особенности и области применения формата VHS

2.                Основные особенности и области применения формата VHS-Hi-Fi

3.                Основные особенности и области применения формата S-VHS

4.                Основные особенности и области применения формата Video8

5.                Основные особенности и области применения формата  Hi8

6.                Основные особенности и области применения формата DV

7.                Основные особенности и области применения формата Digital8

 

Основные параметры форматов цифровой видеозаписи

 

Формат

цифровой

записи;

фирма

Магнитная лента

Максим. время 

воспроизведения

кассеты,

мин (режим SP)

 

Разрешающ.

способность,

    твл

Дискрети-зация видео-сигнала

Длина кодового

слова,

  бит

 

Сжатие

  видео-сигнала

 

 Цифровой

     поток,

     Мбит/с

 

Назначение

формата

 Ширина,

    мм

Скорость движения,

мм/с

DV / Mini-DV;

консорциум DV

   6,35

   18,831

180/80*

    500

4:2:0

      8

   5:1

25

   Бытовой

DVCAM;

Sony

   6,35

   28,246

      184

    500

4:2:0

       8

    5:1

25

  Быт./Проф.

DVCPRO (D-7);

Panasonic

   6,35

   33,813

      123

    500

4:1:1

       8

     5:1

25

  Быт./Проф.

DVCPRO-50;

Panasonic

   6,35

   67,626

      123

    500

4:2:2

       8

   3,3:1

50

      Проф.

Digital-8 (D-8);

Sony

   8,00

   28,69

60

    500

4:2:0

     8

   5:1

25

   Бытовой

D-VHS;

Philips, JVC

 12,65

   16,67

     2,38

  480 - реж STD

3360 - реж LS-7

240 - реж HSP

    500

 

 

 MPEG-2

14,4 –реж SТD

 2,0–реж LS-7

22,0 –реж HD

 

   Бытовой

Digital-S (D-9);

JVC

 12,65

   57,8

      105

    800

4:2:2

     10

   3,3:1

50

      Проф.

Digital Betacam;

Sony

 12,65

   96,7

      124

    800

  4:2:2

     10

    2:1

127,8

      Проф.

Betacam SX;

Sony

 12,65

   59,575

      184

    600

  4:2:2

     10

   10:1

21

      Проф.

MPEG IMX(D-10)

Sony

 12,65

   53,8

      224

    600

  4:2:2

      8

     3:1

45,7

      Проф.

DVD-Video

  Диск

 

      120-480

 500

 

 

 MPEG-2

10,08

Видеодиски

*   В режиме LP (длительная запись) указанное время увеличивается в 1,5 раза;

в режиме ESP (растянутая стандартная запись) время увеличивается в 2 раза;

в режиме ELP (растянутая длительная запись) время увеличивается в 3 раза.

25-28. ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПАКТ-ДИСКА

 

Геометрические размеры. Все члены семейства КД представляют собой диск диаметром 120 мм, имеющий в центре отверстие диаметром 15 мм. Толщина диска – 1.2 мм.

Конструкция компакт-диска. Конструктивно диск представляет собой трехслойную конструкцию (рис.25.1):

Описание: stat1_pict_1

Рис.25.1. Конструкция компакт диска

Подложка из оптически прозрачного материала (поликарбонат), которая изготавливается методом литья под давлением. При изготовлении подложки на одной из ее поверхностей формируется информационный рисунок, состоящий из ямок (питов) и промежутков между ямками (лэндов). На информационный рисунок напыляется тонкий отражающий слой. Поверх отражающего слоя наносится слой лака, защищающий диск от повреждений. Как правило, на защитный лак наносится лейбл.

Способ считывания информации Для чтения информации с КД используется луч лазера инфракрасного диапазона (ИК) (рис.25.2). Луч подается на вращающийся диск со стороны подложки, отражается от отражающего слоя и возвращается на специальный фотоприемник. При попадании луча на питы и лэнды интенсивность отраженного луча меняется. В итоге, на выходе фотоприемника формируется электрический сигнал, повторяющий по форме информационный рисунок на поверхности компакт-диска.

Описание: stat1_pict_2

Рис.25.2. Принцип считывания информации с КД

Особенности оптического способа считывания информации

1) Успешное считывание информации зависит от состояния поверхности КД. Царапины, пыль и загрязнения затрудняют, а иногда и делают невозможным считывание информации с КД.

2) Применение лазера ИК-диапазона позволяет использовать для изготовления КД не только прозрачный поликарбонат, но и цветной тоже, вплоть до очень темных. При этом темные материалы являются светонепроницаемыми только в видимом диапазоне светового спектра. В ИК-диапазоне такой материал остается прозрачным.

Базовый формат – CD Audio Исторически первым в семействе КД появился Compact Disc Digital Audio (CD DA). Все остальные форматы фактически являются надстройкой над этим форматом. Поэтому, практически всё, что будет сказано о структуре CD Audio, может быть отнесено и к остальным форматам.  При этом информация  на диске закодирована в виде последовательности питов и Лэндов (рис.25.3). Питы и лэнды разной длины, чередуясь, составляют информационную дорожку в виде спирали, которая начинается от внутреннего радиуса КД. Расстояние между витками спирали составляет 1.6 мкм.

Описание: stat1_pict_4

Рис.25.3. Структура данных КД

 

Информационная дорожка КД разбита на три зоны (рис.25.4): вводная дорожка (Lead-In), программная зона (Program Area) и выводная дорожка (Lead-Out).

 

Информационная дорожка

lead-in

Program Area

Lead-Out

Программная зона (Program Area)

Трек 1

Трек 2

…

Трек 98

Трек 99

Трек

Индекс 0 (пауза)

Индекс 1

Индекс 2

 

Индекс 99

 

 

 

Рис.25.4. Информационная дорожка КД

 

Программная зона содержит треки (от 1 до 99). Минимальная длина трека может составлять 4 секунды.

Трек, в свою очередь, может быть размечен на участки, пронумерованные так называемыми индексами (от 1 до 99). Некоторые проигрыватели КД позволяют перемещаться не только по трекам, но и по индексам. Как минимум, трек содержит один участок с индексом номер 1.

В начале каждого трека может содержаться особый участок, помеченный индексом 0. Это пауза. Обычно ее длина составляет 2 секунды. Пауза – это такой же участок трека, как и все остальные. В ней может содержаться как тишина, так и фонограмма (например, аплодисменты живого концерта). Исключение составляет пауза первого трека – ее длина должна быть не менее двух секунд, она всегда содержит тишину и никогда не проигрывается.

Особенность паузы состоит в том, что отсчет времени в ней идет в обратном направлении, от длины паузы до нуля (2, 1, 0). Вторая особенность – при переходе к треку, содержащему паузу, проигрывание начнется не с начала паузы, а с начала участка с индексом 1.

Пауза длиной не менее 2 секунд обязательна для первого трека диска (обычно ровно 2 секунды).

Доступ к произвольному фрагменту диска (адресация) Информационная дорожка компакт-дисков состоит из небольших блоков, называемых кадрами ( frame ). В случае дисков CD - ROM эти блоки еще называют секторами (по аналогии с секторами дискет и винчестеров). Кадр – это минимально адресуемый участок КД. Обычно доступ к произвольному участку КД осуществляется с точностью до кадра. Полный адрес участка КД имеет следующий вид:

M:S:F, где M – минуты, S – секунды, F – кадры

Секунда звучания КД содержит в себе 75 кадров. Минута–60 секунд.

·                     Диск длиной 74 минуты содержит 74*60*75 = 333000 кадров.

·                     Диск длиной 80 минуты содержит 80*60*75 = 360000 кадров.

С учетом того, что первые две секунды отводятся под паузу первого трека, реально на 74 минутном диске уместится фонограмма длиной 73мин58сек. То же касается и 80-минутного диска. Для него максимальная длина фонограммы – 79мин58сек.

При формировании структуры компакт-диска адреса всех треков (а точнее, индексов 1 каждого трека) собираются в таблицу в формате MSF и записываются во вводную дорожку КД (Lead-In). Таблица с адресами треков называется TOC (Table Of Content) – таблица содержания диска. В ней же хранится длина диска и служебные параметры каждого трека, в частности тип трека. Выбирая номер трека для прослушивания, проигрыватель обращаться к TOC, читает там адрес трека и перемещать читающую систему к заданной позиции.

При проигрывании КД читающая система следит за дорожкой, при этом скорость вращения диска поддерживается такой, чтобы скорость перемещения дорожки относительно читающей системы оставалась постоянной. Этот параметр называется Скорость Сканирования (Scanning Velocity) и он должен быть в пределах 1.2 – 1.4 м/с. Именно такое значение скорости проигрывания (чтения) принято называть однократной скоростью. Такой режим проигрывания называется CLV (Constant Linear Velocity) – Постоянная Линейная Скорость. Для поддержания постоянной линейной скорости проигрыватель вынужден постоянно менять скорость вращения диска.

С появлением дисков CD-ROM возникла необходимость повышения скорости чтения информации. Появились устройства с 2х, 4х и большими значениями скоростей чтения. На определенном уровне скорости (~ 8х – 10х) выплыли проблемы со скоростью доступа к информации на CD-ROM, связанные именно с режимом CLV. При чтении информации из произвольных участков CD-ROM привод вынужден был постоянно уменьшать или увеличивать скорость вращения диска. Чем тяжелее был диск, и чем выше была скорость чтения, тем больше было время доступа к определенному участку диска.

Решением этой проблемы стало введение режима CAV ( Constant Angle Velocity ) – Постоянная Угловая Скорость. В этом режиме скорость вращения диска остается постоянной, а скорость чтения информации меняется (растет от центра диска к краю). Производители приводов обычно указывают скорость на краю диска (например, для привода Plextor UltraPlex 40 Max при максимальной скорости вращения диска скорость чтения меняется в диапазоне 17х–40х).

 Режим CAV предъявляет повышенные требования к качеству КД и состоянию его поверхности (особенно на краю диска). Типичная ситуация – отпечаток пальца на краю диска, оставленный при извлечении диска из конверта, приводит при чтении к сбросу скорости вращения диска. При просмотре фильма MPEG 4 это, как правило, вызывает рывки изображения и обрывы звука.

Таким образом, сейчас для чтения информации с КД может применяться два режима: CLV (с постоянной линейной скоростью) и CAV (с постоянной угловой скоростью).

 

Конструкция диска DVD

В настоящее время получили распространение 4 конструктивно различных типа дисков, имеющих от одного до четырех информационных слоев. С учетом того, что кроме 120 мм диска выпускается ещё и 80 мм, всего получается 8 наименований, отличающихся своей информационной емкостью. Их данные приведены в таблице 1.

Конструктивный тип диска

80 мм

120 мм

Емкость, ГБ

Наименование

Емкость, ГБ

Наименование

SSSL

1,46

DVD-1

4,7

DVD-5

SSDL

2,66

DVD-2

8,54

DVD-9

DSSL

1,92

DVD-3

9,4

DVD-10

DSDL

5,32

DVD-6

17,08

DVD-17

Однослойный односторонний - SSSL (Single Sided Single Layer) (рис.25.5). Представляет собой две склеенные подложки толщиной 0,6 мм каждая. Одна - на которой имеется информационный слой, изготовлена из прозрачного поликарбоната. Другая изготовлена из непрозрачной пластмассы. На ней информационного слоя нет, и предназначена она только для того, чтобы обеспечить нужную толщину диска. На неё наносится этикетка. Информационный слой металлизирован слоем алюминия толщиной 0,05 мкм.

Описание: Конструкция диска SSSL

Рис. 25.5  Конструкция однослойного, одностороннего диска SSSL

Двухсторонний однослойный (флиппер-диск) - DSSL (Double Sided Single Layer) (рис.25.6). Аналогичен SSSL, но информационный слой имеется на каждой из двух подложек. Общая емкость диска в два раза больше, чем у SSSL. Неудобен тем, что в проигрывателях с одной считывающей головкой при просмотре фильма приходится извлекать его из дисковода и переворачивать.

Описание: Конструкция диска DSSL

Рис.25.6 Конструкция двухстороннего однослойного диска DSSL

Односторонний двухслойный - SSDL (Single Sided Double Layer) (рис.25.7). Так же, как и DSSL, имеет информационный слой на каждой подложке, но считывается, в отличие от него, с одной и той же стороны. Информационный слой на одной из подложек (той, сквозь которую осуществляется считывание) металлизирован не алюминием, а тончайшим полупрозрачным слоем золота или кремния. При считывании луч лазера может фокусироваться либо на поверхности полупрозрачного слоя, либо на поверхности непрозрачного слоя, металлизированного алюминием. При склеивании двух подложек между ними вводится расплавленный прозрачный фотополимер, который затем подвергается облучению потоком ультрафиолетовых лучей и затвердевает. Толщина его составляет доли микрона. Поскольку уровень шумов носителя здесь значительно выше, а уровень полезного сигнала ниже, чем у SSSL и DSSL, питы приходится делать гораздо крупнее стандартных и информационная емкость диска поучается меньше, чем у DSSL, который тоже имеет два информационных слоя.

Описание: Конструкция диска SSDL

Рис.25.7 Конструкция одностороннего двухслойного диска SSDL

Особенностью диска SSDL является то, что если на нем записан DVD-Video или DVD-Audio, то первый слой (полупрозрачный) считывается как обычно - от центра к краю, а вот второй (непрозрачный) - от края к центру. Это делается для того, чтобы во время перехода от одного слоя к другому программа, записанная на нем не прерывалась. Если же диск SSDL представляет собой DVD-ROM, то оба слоя считываются от центра к краю.

Двухсторонний двухслойный - DSDL (Double Sided Double Layer) - диск (рис.25.8.) с двумя информационными слоями на каждой из подложек. При изготовлении таких подложек один информационный слой покрывают полупрозрачным слоем золота или кремния, после чего наносят жидкий фотополимер и прикладывают матрицу с рельефом второго информационного слоя. После отвердевания фотополимера под воздействием ультрафиолетовых лучей на получившийся рельеф напыляют слой алюминия. Две подложки склеивают вместе и получают диск с четырьмя информационными слоями. Емкость его в два раза выше, чем у SSDL.

Описание: Конструкция диска DSDL

Рис. 25.8 Конструкция двухстороннего двухслойного  диска DSDL

Цифры в названиях типов дисков отражают их примерную емкость (DVD-5, DVD-9 и т. п.). По характеру записанной информации диски можно разделить на три типа - DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM. На DVD-Video записываются видеопрограммы. DVD-Audio служит источником высококачественных звуковых программ. На DVD-ROM, как правило, записываются компьютерные программы, текстовая, графическая и прочая информация, в том числе может быть записан звук или видео. В этом отношении DVD-ROM, кроме гораздо большей информационной емкости, ничем не отличается от CD-ROM.

По отношению к возможности записи на диски новой информации их тоже можно разделить на три типа.

1. Диски только для чтения.

К ним относятся диски всех трех вышеупомянутых типов в случае, если они изготовлены путем тиражирования в заводских условиях. Изменение записанной на них информации невозможно.

2. Диски для однократной записи - DVD-R (Recordable)

Имеют емкость SSSL - 4,7 ГБ, хотя уже появились диски с емкостью DSSL. Запись на них можно производить всего один раз, так же как на CD-R. В зависимости от содержания и способа размещения данных, диск DVD-R после записи приобретает свойства того формата, в котором производилась запись (DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM) и в дальнейшем может воспроизводиться теми же устройствами, что и одноименные диски заводского производства. А может и не воспроизводиться. Причин такого явления две.

Во-первых, оптический контраст записи на DVD-R значительно ниже, чем у записи на тиражированном диске, и далеко не все приводы способны надежно распознавать информацию в таких условиях, то есть все зависит от типа привода (дисковода).

Во-вторых, при подготовке записываемого материала должен быть проведен полноценный премастеринг, включающий в себя формирование всей необходимой для считывания данного формата информации служебного характера. Если подготовка проводилась по какой-нибудь другой программе, то воспроизведение будет возможно только на том дисководе, на котором производилась запись. Или на другом, но с применением той же программы. Её, кстати можно записать на том же диске.

3. Диски для многократной записи.

Известно три вида - DVD-RW, DVD+RW и DVD-RAM. Это однослойные диски и емкость их не превышает SSSL. Запись так же как и CD-RW осуществляется путем изменения фазового состояния вещества информационного слоя. В качестве такого вещества может использоваться сплав германия, сурьмы и теллура (GeSbTe), который при разогреве до соответствующих температур способен переходить из кристаллического состояния в аморфное и обратно. Ниже слоя такого вещества располагается отражающий слой. При считывании лучом лазера малой мощности отраженный пучок меняет свою интенсивность.

DVD-RW (Rewritable - перезаписываемый). Основной разработчик - фирма PIONEER. Поддержан фирмами JVC, Hitachi, KENWOOD, LG, Mitsubishi, Sharp. Утвержден косорциумом по DVD. Емкость - 4,7 ГБ.

DVD+RW. Основной разработчик - PHILIPS. Поддержан фирмами Sony,  THOMSON, YAMAHA. Консорциумом по DVD не утвержден. Емкость 2,8 ГБ. Некоторые особенности характера записи DVD+RW позволяют считывать с него информацию только с помощью аппаратов PHILIPS, Sony, THOMSON, YAMAHA.

DVD-RAM (Read Access Memory - память с произвольным доступом). Основной разработчик - Panasonic. Поддержан фирмами Hitachi, TOSHIBA и Samsung. Утвержден консорциумом по DVD. Емкость может быть от 2,8 до 5,2 ГБ. Это магнитооптический диск, подобный минидиску, поэтому его запись и считывание могут осуществляться только соответствующими устройствами или устройствами, специально адаптированными для этого.

Перезаписываемые диски так же как и DVD-R в случае копирования на них информации с дисков DVD-Video, DVD-Aidio или DVD-ROM, приобретают свойства того формата, к которому относится эта информация и теоретически должны считываться соответствующими DVD-устройствами. Но, как и в случае DVD-R, это не всегда так. Оптический контраст записи (разница между интенсивностью отраженного от поверхности диска света, соответствующего нулям и единицам записанного сигнала) у тиражированных дисков составляет 45...85% ("0" - "1"), а у дисков DVD-RW и DVD+RW - всего 18...30% (за 100% здесь принята интенсивность падающего пучка). Те дисководы, которые не рассчитаны на воспроизведение записей с таким контрастом (в их число входят все дисководы первых поколений), считывать реверсивные диски не смогут.

DVD-RAM имеют ещё меньший контраст - 12...25%. В силу характера магнитооптической записи, для её воспроизведения требуется несколько иная конструкция оптической головки.

Все диски DVD имеют защиту от прямого копирования, что не позволяет осуществлять их перезапись в цифровом виде. Поэтому подготовку информации для записи (премастеринг) придется проводить с помощью имеющихся в наличии средств - DVD-рекордера или компьютера с приводом DVD-RW (или другого типа). Как следствие, организация записанного материала может отличаться от той, которую "понимает" DVD-плеер и воспроизведение может стать невозможным именно по этой причине.

По характеру записанной информации диски DVD делятся на три типа: DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM, причем последний отличается от CD-ROM только гораздо большей емкостью. Два других типа, в отличие от их аналогов формата CD, предполагают совершенно иное качество материла

 

Контрольные вопросы

 

1.                Что такое компакт диски и каковы его характеристики?

2.                Какова конструкция компакт диска?

3.                Какие виды данных можно хранить на компакт дисках?

4.                Как производится считывание информации с компакт диска?

5.                Какие бывают типы DVD?

6.                Как производится считывание информации с двухслойный дисков?

7.                Какие конструктивные особенности у записываемых дисков?

8.                Какие емкости дисков бывают у DVD?

 

 

IV. АМАЛИЙ МАШҒУЛОТ МАТЕРИАЛЛАРИ

 

 

Умумий маълумотлар

 

“Телевидение” фани бўйича амалий машғулотлар “Телевидение” ва “Радиоалоқа, радиоэшиттириш ва телевидение” фанларининг қисми ҳисобланади ва аудитория назарий ишлари ҳамда амалий топшириқлардан иборат.

Амалий машғулотларнинг мақсади ТВ техникасини ўрганиш ва тадқиқ қилишда талабаларга ёрдам бериш ҳисобланади.

Аудитория топшириқлари ва уларни бажариш бўйича услубий кўрсатмалар

Учта аудитория топшириғини бажариш талаб қилинади. Ҳар бир аудитория топшириғи битта топшириқдан иборат. № 1 аудитория топшириғи телевизион тасвирнинг параметрларига бағишланган. № 2 аудитория топшириғи оптик сигнални видеосигналга ўзгартиришга бағишланган. № 3 аудитория топшириғи СЕКАМ рангли телевидение тизимига ва сигнални ўзгартиришга бағишланган.

Барча топшириқларга топшириқлар, расмлар, схемалар, ифодалар ва ҳисоблашлар характеристикаларига боғлиқ борадиган атрофлича жавоблар берилиши керак.

Ишларни бажариш учун топшириқларга вариант бўлиб талабалик гувохномасининг охирги иккита рақами хизмат қилади. Улар топшириқлар параметрларини топиш учун топшириқлар жадвалига қўйилади. Охиридан олинган рақам V1, охирги рақам эса V2 белги орқали белгиланади.

Аудитория топшириқлари оқ қоғозлардаги варақларда бажарилади. Улар тоза расмийлаштирилган, ҳар бир оқ қоғоз варағининг бир томонига сиёх билан тушунарли ёзилган бўлиши керак. Қоғоз варағининг иккинчи томони тўғирлашлар ва тушунчалар киритиш учун мўлжалланган. Барча бетлар номерланади. Барча схемалар ва графиклар чизмачилик ва стандартлар қоидаларига риоя қилиниб бажарилади. Схемалар ва графикларни қаламда чизилишига рухсат берилади. Барча схемалар, графиклар ва жадваллар номерлашга эга бўлиши керак. Ҳисоблаш ифодалари харфли белгиларнинг тушунтиришли келтириши керак.

Ҳар бир топшириқнинг охирида фойдаланилган адабиётлар рўйхати келтирилади. Иш талаба томонидан сана кўрсатилган ҳолда имзоланади.

 

№ 1 аудитория иши

Топшириқ учун сизнинг вариантингиз учун 1-жадвалда келтирилган қуйидаги параметрлар зарур:

1.          Растрдаги сатрлар оптимал Z сонини аниқлаш;

2.          Вертикал бўйича экраннинг α кузатиш бурчагини аниқлаш;

3.                     Ёйиш элементининг вертикал бўйича Nвер, горизонтал бўйича Nгор сонларини ва ёйиш элементларининг умумий N (деталлилик) сонини аниқлаш;

4.                     Видеосигналнинг fв максимал частотасини аниқлаш;

5.                     Берилган α ва β учун fв реал қийматни ҳисоблаш;

6.                     Стандарт миллиметрли қоғозда берилган параметрларни ҳисоблаш услубини тушунтирувчи чизмани чизиш;

3-5 бўлимлар берилган Z қиймат учун ва сатрларнинг топилган оптимал Z' қиймати учун бажарилади.

Аниқлаш учун экранни оптимал кўриш масофасини (экрангача бўлган масофанинг унинг баландлигига нисбати) L/h=5, вертикал бўйича элементларнинг минимал рухсат этиш бурчаги δ=1 ҳисоблаш керак.

1-жадвал. № 1 аудитория топшириғи учун дастлабки берилганлар.

 

V1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

N

300

200

150

100

75

50

30

25

3

2,5

Z

249

405

525

1125

817

1875

1501

625

2249

3059

K

1,98

1,5

1,7

1,43

1,12

1

1,1

1,33

0,9

1,15

Α

0,2

0,1

0,04

0,08

0,11

0,13

0,15

0,19

0,09

1,67

Β

0,1

0,09

0,05

0,04

0,03

0,06

0,07

0,08

0,02

0,11

 

№ 1 аудитория топшириғини ечиш бўйича услубий кўрсатмалар

 

L/h=5 билган ҳолда растрдаги сатрларнинг оптимал сонини аниқлаймиз:

бу ерда      α – вертикал бўйича экранни максимал кузатиш бурчаги

                   δ – вертикал бўйича элементларнинг максимал рухсат этиш бурчаги.

Бундан α ни топиш мумкин:

Ва, демак, сатрларнинг оптимал сонини топиш мумкин:

Ёйиш элементларининг сони қуйидагига тенг бўлади:

,       ,        

Видеосигналнинг максимал частотаси қуйидагига тенг бўлади:

Видеосигнал максимал частотасининг реал қиймати қуйидагича аниқланади:

Катталикларнинг ўзаро алоқаси 1-расмда кўрсатилган.

Бу ерда: k = 4/3;         α = a/H = 0,188;      β = j/ υ = 0.08. R=1.5

a = 12 мкс,   Н = 64 мкс,   j = 25H + a = 1612мкс=1,612мс,   υ = 20мс.

 

 

№ 2 аудитория иши.

 

Тасвирда қора фонда кулранг ён сиртли учта оқ рақамларга эгамиз. Рақамлар вариант номерини билдиради. Агар вариант номери учта рақамдан кам бўлса, у ҳолда олдинга ноль қўшилади. Рақамлар кенглиги 5 та элементлардан, баландлиги эса 7 та элементлардан иборат. Ён қирралар кенглиги 1 та элементдан иборат. Ён сиртлар йўналишлари юқорига-ўнгга. Сизнинг вариантингиз учун қуйидагилар бажарилиўи керак:

1.     Стандарт миллиметрли қоғозда тасвирни чизиш;

2.     Чизилиши зарур бўлган уйта сатрлар осциллограммаларини жойлашиш ўрнини белгилаш;

3.     Учта ёйиш сатрларидан ҳар бири учун аппертуда бузилишлари ҳисобга олинган ПТВС, ПТВС ва видеосигнал тасвир сигналларининг осциллограммаларини чизиш;

4.     Сигналнинг барча ташкил этувчиларини сатхларини ва давомийликларини кўрсатиш.

2-жадвал. № 2 аудитория топшириғи учун датлабки берилганлар:

 

V1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

h1

0,6

0,3

0,2

0,85

0,23

0,5

0,48

0,86

0,37

0,58

h2

0,1

0,8

0,6

0,12

0,57

0,75

0,78

0,55

0,65

0,78

h3

0,82

0,52

0,84

0,62

0,85

0,25

0,16

0,27

0,88

0,31

 

№ 2 аудитория топшириғини ечиш бўйича услубий кўрсатмалар

 

Тасвирни қурилиш варианти 2-расмда, унинг тасвир сигнали эса 3-расмда келтирилган.

Видеосигнал осциллограммаси фақат ёруғлик-сигнал ўзгартиргичи сигналларидан иборат бўлиб, тасвир сигналига ўгирувчи импульслар, ПТВС га эга синхронловчи импульслар қўшилади. Аппертура бузилишларини ҳисобга олиш фронтларни текисроқ ўсиш ва камайишида аксланади. Сатрларни топишда ва осциллограммаларни қуришда ПТВС ташкил этувчиларини фоиз муносабатларини ҳисобга олиш керак бўлади: синхроимпульслар 43%, ўгирувчи импульслар 0%, қора сатх 7%, кулранг сатх 30%, оқ сатх эса 100%.

 

№ 3 аудитория топшириғи

 

Рангли телевидение уч компонентли тизими ташкил этувчилари қийматларини қуйидаги ранглар оқ, қора, кулранг, қизил, яшил ва кўк, қизил, яшил ва кўклар комбинацияси учун аниқлаш. Олинган маълумотларни жадвалга киритиш. Қуйидаги параметрлар аниқланади: қизил, яшил ва кўк сигналлари, ёрқинлик сигнали, қизил, яшил ва кўк ранг фарқ сигналларининг амплитуда қийматлари. Кулранг ва бирламчи ранглар қийматлари 3-жадвалда берилган.

3-жадвал. № 3 аудитория топшириғи учун дастлабки берилганлар.

 

V1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Кулранг

0,6

0,3

0,2

0,85

0,23

0,5

0,48

0,86

0,37

0,58

Қизил

0,1

0,8

0,6

0,12

0,57

0,75

0,78

0,55

0,65

0,78

Яшил

0,82

0,52

0,84

0,62

0,85

0,25

0,16

0,27

0,88

0,31

Кўк

0,46

0,12

0,35

0,45

0,80

1,0

0,69

0,88

0,19

0,66

 

№ 3 аудитория топшириғини ечиш бўйича услубий кўрсатмалар

 

Ҳисобланган маълумотларни жадвалга киритиш зарур.

 

 

Оқ

Қора

Кулранг

R

G

B

R+G

R+B

B+G

R+G+B

UR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UR-Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UG-Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UB-Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назорат топшириғи ва уни бажариш бўйича услубий кўрсатмалар

 

Тўртта назорат ишини бажариш талаб қилинади. Ҳар бир назорат иши ўз ичига битта топшириқни олади. № 1 назорат иши телевизион сигнални унинг тасвири бўйича олишга бағишланган. № 2 назорат иши оптик сигнални рақамли сигналга ўзгартиришга бағишланган. № 3 назорат топшириғи фаннинг турли бўлимлари бўйича назарий саволлардан иборат. № 4 назорат топшириғ рангли телевидениенинг СЕКАМ, ПАЛ ва НТСЦ тизимларига бағишланган.

Барча топшириқларга расмлар, схемалар, ифодалар ва ҳисоблашлар топшириқлари характерига боғлиқ ҳолда атрофлича жавоблар берилиши керак.

Ишларни бажариш учун топшириқларга вариант бўлиб талабалик гувохномасининг охирги иккита рақами хизмат қилади. Улар топшириқлар параметрларини топиш учун топшириқлар жадвалларига қўйилади. Охиридан олдинги рақам V1 белги, охирги рақам эса V2 белги билан белгиланади.

Назорат топшириқлари ўқув дафтарларида бажарилади. Улар тоза расмийлаштирилган, ҳар бир варақнинг бир томонига сиёх билан тушунарли ёзилиши керак. Ўқув варағининг иккинчи томони тўғирлашлар ва қўшимчалар киритиш учун мўлжалланган. Барча бетлар номерланади.

Барча схемалар ва графиклар чизмачилик ва стандартлар қоидаларига риоя қилган ҳолда бажарилади. Схемалар ва графикларни қаламда чизилишига рухсат берилади. Барча схемалар, графиклар ва жадваллар номерланишига эга бўлиши керак. Ҳисоблаш ифодалари харфли белгиланишларнинг тушунтиришли келтирилиши керак.

Ҳар бир топшириқнинг охирида фойдаланилган адабиётлар рўйхати келтирилади. Иш талаба томонидан сана кўрсатилган ҳолда имзоланади.

 

№ 1 назорат иши

 

4-расмда оптик тасвир келтирилган. Параметрлари 4-жадвалда келтирилган сизнинг вариантингиз учун қуйидагиларни амалга ошириш керак:

1. Тасвир сигналлари спектрининг юқори чегаравий fю частотасини аниқлаш. Аниқлашда тескари йўлдаги вақтдаги йўқотишларни ҳисобга олиш керак. Кадр ва сатр ёйиш ўчирувчи импульслари давомийликларининг (узунликларининг) нисбатини ТВ узатиш стандартига тенг қабул қилиш керак.

2. Стандарт миллиметрли қоғозда берилган оптик тасвирни чизиш. Тасвирда топшириқлар жадвалларидан градацион клин ёрқинликларининг сонли қийматларини нисбий бирликларда қўйиш ва h1, h2 баландликлардаги горизонтал линиялар ёйишларига мос келадиган сатрларни белгилаш.

3. h1, h2 баландликлардаги горизонтал линиялар ёйишларига мос келадиган кадр бўйича тескари йўлда сатрлар қисмининг йўқотилишини ҳисобга олган ҳолда сатрлар номерларини аниқлаш.

4. Стандарт миллиметрли қоғозда номерлари олдинги бўлимда аниқланган сатрлар номерлари учун тўлиқ видеосигнал осциллограммаларини чизиш. Осциллограммада сигналнинг барча ташкил этувчиларининг сатхлари ва давомийликларини кўрсатиш.

 

4-жадвал. № 1 назорат иши учун дастлабки берилганлар

 

V1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

n

300

200

150

100

75

50

30

25

3

2,5

z

249

405

525

1125

817

1875

1501

625

2249

3059

h1

0,11

0,19

0,27

0,35

0,43

0,47

0,39

0,31

0,23

0,15

h2

0,87

0,79

0,71

0,63

0,55

0,59

0,67

0,75

0,83

0,91

 

№ 1 назорат ишини бажариш бўйича услубий кўрсатмалар

 

Видеосигнал спектри юқори частотаси юқори йўлга вақт йўқотишларини ҳисобга олган ҳолда тўлиқ ифода бўйича аниқланади.

,

бу ерда                    ,          ,             ,               

                    ,    ,      ,  

 

Сатрлар осциллограммаларини чизишда осциллограммани оптик тасвирга мос келиши ҳисобга олиниши керак. Сигнал мусбат қутбли тасвирланиши керак. Барча импульслар фронтларини нолга тенг ҳисоблаш керак. Ўзгартиргичнинг ёруғлик-сигнал тавсифи чизиқли ҳисобланиши керак.

 

№ 2 назорат иши

 

5-расмда сигнални ёруғликка ўзгарадиган оптик тасвири келтирилган. Параметрларини 5-жадвалда келтирилган сизнинг вариантингиз учун қуйидагиларни амалга ошириш керак:

1. Стандарт миллиметрли қоғозда берилган оптик тасвирни чизиш. Осциллограммада сигнал ташкил этувчиларининг барча сатҳларини ва узунликларини кўрсатиш.

2. Максимал дискретизациялаш частотасини аниқлаш.

3. Lmin, L1, L2, L3, L4, L5, Lmax ёрқинликлар ва чизиқ квантлаш линияси учун Yi квантланган сигналнинг қийматларини аниқлаш (топиш).

4. Ёрқинлик сигналининг топилган қийматларини ўзгартириш учун зарур кодернинг разрядлилигини аниқлаш. Разрядлиликни танлашга таъсир қиладиган сабаблар ва омилларни кўрсатиш.

5. Кўрсатилган оптик тасвирни кодлаш натижасида олинган рақамли сигналнинг кетма-кетлигини келтириш. Стандарт миллиметрли қоғозда олинган рақамли сигналнинг осциллограммасини чизиш.

 

5-жадвал. № 2 назорат топшириғи учун дастлабки берилганлар

 

V1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

L1

0,0

0,1

0,8

0,1

0,8

0,7

0,1

0,9

0,1

0,4

L2

0,2

0,3

0,7

0,6

0,8

0,3

0,2

0,4

0,4

0,9

L3

0,4

0,5

0,5

0,5

0,0

0,6

0,2

0,6

0,8

0,6

L4

0,6

0,7

0,3

0,2

0,4

0,8

0,9

0,6

0,4

0,6

L5

0,8

0,9

0,9

0,4

0,3

0,1

0,9

0,4

0,1

0,5

№ 2 назорат топшириғини бажариш бўйича услубий кўрсатмалар

 

Y1 квантланган сигналнинг қийматларини ҳисоблашда рақамли телевидение стандартига мос равишда қуйидаги муносабат (шарт) ҳисобга олиниши керак:

Lmin=0 à квантлашнинг 16-сатҳи;

Lmax=1,0 à квантлашнинг 235-сатҳи.

Y1=219      бу ерда         15<Y1<236

L1-нисбий бирликда,     0<L1<1

Y1 нинг қиймати яқиндаги бутун сонга яхлитланади.

Рақамли сигнал осқиллограммасини қуришда мусбат сигнал қуриш керак бўлади. Ундаги мантиқий бирнинг сатҳи сигналнинг максимал қийматига, мантиқий ноль сатхи эса сигналнинг минимал қийматига мос келади.

 

№ 3 назорат иши

 

Саволга жавоб беринг.

 

00.   Оптик нурланишга тушунча беринг. Асосий ёруғлик техникаси катталикларига тавсифлар беринг.

01.   Инсоннинг кузатиш аппаратини ташкил этувчиларининг ўзаро таъсирини тушунтиринг. У нималардан ташкил топган?

02.   Фотометрия ҳақида тушунча беринг. Ёруғликнинг объектив ва субъектив тавсифларига тушунча беринг.

03.   Рангнинг учта рангда ифодаланишининг тушунчасини тушунтиринг.

04.   Колориметриянинг асосий стандартларига тушунча беринг.

05.   ТВ трактининг рангли тизимларига тавсиф беринг.

06.   ТВТ хабар манбаига тушунча беринг. У қандай параметрлар билан тавсифланади?

07.   ТВ тасвир дискрет эканлигини исботланг.

08.   Тасвирларнинг тахминий тавсифларига баҳо беринг.

09.   Тасвирларнинг ахборот тавсифларига баҳо беринг.

10.   Тасвирларни фазовий-вақт дискретизацияли телевидения принципини ёзинг.

11.   Ёруғлик техникаси бўйича тасвирларни дискретизацияли телевидения принципини ёзинг.

12.   Тасвирни узатиш принципини тушунтиринг.

13.   Детерминантланган ёйиш принципини ёзинг.

14.   Нодетерминантланган ёйиш принципини ёзинг.

15.   Тўлиқ телевизион сигнални ёзинг.

16.   Телевизион тасвирларни синтезлаш қай тарзда амалга оширилади?

17.   Синхронизация нима? У нима орқали аниқланади ва сиз синхронизациянинг қандай турларини биласиз?

18.   Фазалаштириш нима? У нима орқали аниқланади ва сиз фазалаштиришнинг қандай турларини биласиз?

19.   Телевизион тасвирнинг параметрларини ёзинг.

20.   Телевизион тасвирни қабул қилиш принципини ёзинг.

21.   ТВТнинг умумлаштирилган схемасини чизинг. Элементларга қандай талаблар қўйилади?

22.   Стереоскопик тасвирларни узатиш принципини ёзинг.

23.   Асосий телевизион стандартлар ва тизимларни ёзинг.

24.   Рангли ТВТларни қуриш принципларини ёзинг.

25.   СЕКАМ тизимини ёзинг. ТВ сигналнинг асосий параметрларини келтиринг.

26.   ПАП тизимини ёзинг. ТВ сигналнинг асосий параметрларини келтиринг.

27.   НТСЦ тизимини ёзинг. ТВ сигналнинг асосий параметрларини келтиринг.

28.   Д2-МАК тизимини ёзинг. ТВ сигналнинг асосий параметрларини келтиринг.

29.   Б2-МАК тизимини ёзинг. ТВ сигналнинг асосий параметрларини келтиринг.

30.   Телевизион сигнални ва унинг хусусиятларини ёзинг.

31.   Тўлиқ ТВ сигналнинг шаклланиши қандай амалга ошади?

32.   ТТВС ларнинг сатхлари нима?

33.   ТТВС нинг спектри нима?

34.   ТТВС нинг статик тавсифларини ёзинг.

35.   Ёруғлик-сигнал ўзгартиргичлари нима? Улар қандай тавсифларга эга?

36.   Аппертура тавсифи нима?

37.   Аппертура бузилишларини коррекциялаш қандай амалга ошади?

38.   Амплитудавий тавсиф нима?

39.   Сигналнинг ночизиқли бузилиши нима, улар қандай вужудга келади ва қандай коррекцияланади?

40.   Ўзгартиргичларнинг шовқинлари нима, уларни камайтириш қандай амалга оширилади?

41.   Сигнал-шовқин муносабатини (нисбатини) яхшилаш услубларини ёзинг.

42.   Ёруғлик-сигнал ўзгартиргичларининг спектрал тавсифларини ёзинг.

43.   Телевизион трактда сигналнинг чизиқли бузилишини, уларнинг коррекцияланишини ёзинг.

44.   Сигналнинг ўрта (ўзгармас) ташкил этувчиси нима ва у қандай қайта тикланади?

45.   Кичик вақтлар соҳасидаги чизиқли бузилишлар ТВ сигналга қандай таъсир қилади?

46.   Катта вақтлар соҳасидаги чизиқли бузилишлар ТВ сигналга қандай таъсир қилади?

47.   ТВ сигнал сатхини автоматик ростлаш қай тарзда ва нима учун амалга оширилади?

48.   Сигналнинг ночизиқли бузилиши нима, улар қандай вужудга келади ва қандай коррекцияланади?

49.   Сиз ТВ сигнални адаптив қайта ишлашнинг қайси услубларини биласиз?

50.   Равшанликни коррекциялаш қандай амалга оширилади?

51.   Градацион бузилишларни коррекциялаш қандай амалга оширилади?

52.   ТВ сигнални фильтрлаш қай тарзда ва нима учун амалга оширилади?

53.   Телевизион марказга тавсиф беринг ва таркибини ёзинг.

54.   Аппарат-студия мажмуасини ёзинг.

55.   Аппарат-студия бўлимини (блокини, бўлинмасини) ёзинг.

56.   Марказий аппарат станциясига тавсиф беринг ва вазифасини тушунтиринг.

57.   Видеоёзув ва электрон монтаж аппаратура хоналарида қандай жиҳозлар (қурилмалар) қўлланилади?

58.   Кўчма (ҳаракатдаги) ТВТ ларни ёзинг.

59.   Репортажли ТВТ ларни ёзинг.

60.   АСБ, АПБ ва ПТС ларни синхронлаш (синхронизациялаш) қандай амалга оширилади?

61.   Ташқи дастурлар манбаларини синхронлаш қай тарзда амалга оширилади?

62.   Сиз ёруғлик-сигнал ўзгартиргичларининг қандай турларини биласиз?

63.   Оний ишлашли ўзгартиргичларни ёзинг.

64.   Тўплаш (йиғиш) принципи бўйича ишлайдиган ўзгартиргичлар ишлашини ёзинг.

65.   Зарядни ўтказаш принципи бўйича ишлайдиган ўзгартиргичларнинг ишлаш (принципини) ёзинг (тушунтиринг).

66.   Кўп сигналли ўзгартиргичларнинг ишлашини ёзинг.

67.   ПЗС нинг ишлаш принципини ёзинг.

68.   Сиз ТВ камераларини қуришнинг қандай усулларини биласиз?

69.   Сиз телекинопроекторларни қуришнинг қандай усулларини биласиз?

70.   Сиз теледиопроекторларни қуришнинг қандай усулларини биласиз?

71.   Видеокоммутаторлар ва видеомикшерлар нима?

72.   Махсус самаралар (эффектлар) генератори нима?

73.   Магнит тасмасига ТВ сигналини ёзишнинг принципини тушунтиринг.

74.   Дискларга ТВ сигнални ёзишнинг принципини тушунтиринг.

75.   Кино тасмасига ТВ сигнални ёзишнинг принципини тушунтиринг.

76.   Товушли ТВ сигналини ва унинг тавсифларини ёзинг.

77.   ТВ узатиш тармоқларини қуриш принципини ёзинг.

78.   Телевизион стандартлар ва частоталарнинг асосий параметрларининг қийматларини келтиринг.

79.   Эшиттириш диапазони радио тўлқинларининг тарқалиши принципини ёзинг.

80.   ТВ узатиш учун ернинг сунъий йўлдошларидан фойдаланишни тушунтиринг.

81.   Телевиденияни жамоавий (коллектив) қабул қилиш тизимларидан фойдаланишга олиб келган сабабларни тушунтиринг.

82.   Кабел телевидениясини қандай параметрлар аниқлайди?

83.   СКТП, КСКТП ва СКТ лар учун қўлланиладиган антенналарни ёзинг.

84.   СКТ учун қўлланиладиган жиҳозларни (қурилмаларни) ёзинг.

85.   Кабел телевидениеси тизими чизиқли тракти (қурилмаларини) ёзинг.

86.   РТВ СЕКАМ тизиминг узатиш қисмини ёзинг.

87.   РТВ СЕКАМ тизиминг қабул қилиш қисмини ёзинг.

88.   РТВ ПАЛ тизиминг узатиш қисмини ёзинг.

89.   РТВ ПАЛ тизиминг қабул қилиш қисмини ёзинг.

90.   РТВ НТСЦ тизимининг узатиш қисмини ёзинг.

91.   РТВ НТСЦ тизимининг қабул қилиш қисмини ёзинг.

92.   РТВ Д2-МАК тизими қабул қилиш қисмини ёзинг.

93.   ТВ сигналнинг шаклланиш трактини ёзинг.

94.   Товушли ТВ сигналининг шаклланиш трактини ёзинг.

95.   Қора-оқ телевизор тузилиш схемасининг асосий ташкил этувчиларини ёзинг.

96.   СЕКАМ тизими рангли телевизорини тузилиш схемасининг асосий ташкил этувчиларини ёзинг.

97.   Синхронизация сигналларини ажралиши, кадр ва сатр синхронизация сигналларини бир-биридан ажралишлари принципларини ёзинг.

98.   Қора-оқ кинескопнинг ишлаш принципини ёзинг.

99.   Рангли кинескопнинг ишлаш принципини ёзинг.

 

№ 3 назорат ишини бажариш бўйича услубий кўрсатмалар

 

Саволга топшириқ характерига боғлиқ равишда борадиган расмли, схемали, ифодали ва хисоблашли атрофлича жавоб берилиши керак.

Тузилиш ва принципиал схемалар, графиклар ва бошқа материаллардан ташкил топган саволлар учун улар чизмачилик ва стандартлар қоидаларига риоя қилинган ҳолда бажарилиши керак. Графикларни ва схемаларни қаламда чизилишига рухсат берилади.

 

№ 4 назорат топшириғи

 

Рангли телевидение тизимининг мослашувчанлик тушунчасини очиб беринг. Телевизион сигнал спектрини зичлаштиришнинг маъносини тушунтиринг. СЕКАМ, ПАЛ, НТСЦ рангли телевидение тизимларининг тавсифларини келтиринг, бу тизимлар учун спектрни зичлаштириш усулларини кўрсатинг. Узатиш ва қабул қилиш трактларининг схемаларини чизинг. СЕКАМ, ПАЛ, НТСЦ рангли телевидениелар тизимларининг спектрларини чизинг. Рангли синхронизация ҳақида маълумотлар келтиринг. СЕКАМ, ПАЛ, НТСЦ рангли телевидение тизимлари учун ёрқинлик ва иккита сатрларнинг ранг фарқлари сигналларининг осциллограммаларини ҳисоблаш ва чизиш. Ҳисоблаш учун дастлабки берилганлар 6-жадвалда келтирилган.

 

 

 

6-жадвал. № 4 назорат топшириғини бажариш бўйича услубий кўрсатмалар

 

V1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ER1´

0,25

0,3

0,7

0,6

0,8

0,3

0,2

0,4

0,4

0,9

EG1´

0,4

0,55

0,5

0,5

0,0

0,6

0,2

0,6

0,8

0,65

EB1´

0,0

0,1

0,85

0,1

0,8

0,7

0,1

0,9

0,15

0,4

V2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ER2´

0,4

0,5

0,5

0,55

0,0

0,6

0,2

0,65

0,8

0,6

EG2´

0,0

0,1

0,8

0,1

0,85

0,7

0,15

0,9

0,1

0,4

EB2´

0,2

0,3

0,7

0,6

0,8

0,35

0,2

0,4

0,4

0,9

 

Топшириқ бажариш бўйича мослашувчанликка тушунча (определение) бериш, мослашувчанлик белгилари ва уларнинг турларини келтириш талаб қилинади. Рангли телевидение тизимлар асосига қўйилган принциплар, сигналларни зичлаштириш усуллари, сигналлар эгаллайдиган частоталар полосасини ёритиш. Кўрсатилган рангли телевидение тизимларининг узатиш ва қабул қилиш қисмлари трактларини тузилиш схемаларини келтириш.

Тўлиқ телевизион сигналнинг осциллограммасини чизиш учун ёрқинлик ва ранг фарқлари сигналлари қийматларини ҳисоблаш зарур.

СЕКАМ тизими учун биринчи сатр ранг фарқли қизил, иккинчи сатр эса ранг фарқли кўк сигналдан иборат бўлади. ПАЛ ва НТСЦ тизимлари учун осциллограммада ранг фарқли сигналлар фазаларини кўрсатиш зарур. ПАЛ тизими учун биринчи сатр 0º бошланғич фазага, иккинчи сатр эса 180º бошланғич фазага эга бўлади.

Ҳисоблашда барча бирламчи ранглар, ранг фарқли ранглари ва ёрқинли сигнали қийматлари, шунингдек, ташувчи сигналлар қийматлари ва уларнинг қийматлари келтирилиши зарур.

СЕКАМ тизими учун DR ва DB сигналлар қийматлари ҳам ҳисобланиши зарур.

6-расмда СЕКАМ тизими тасвирининг радиосигнали оғмаси (оғдирувчиси) келтирилган.

Ёрқинлик сигналига юкланган ташувчини кўрсатишда у тасвирланмайди, фақат унинг оғдирувчиси кўрсатилади.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-расм. № 1 аудитория топшириғига
 

2-расм. № 2 аудитория топшириғига
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-расм. № 1 назорат топшириғига
 

5-расм. № 2 назорат топшириғига
 

6-расм. № 4 назорат топшириғига
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ СИСТЕМЫ И ПОЛНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА. ИСКАЖЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

В данном работе рассматриваются основные параметры телевизионной (ТВ) системы и полного телевизионного сигнала (ПТВС), а также анализируются искажения ТВ изображения и ПТВС.

Основные принципы передачи и воспроизведения ТВ изображений

В основе телевизионной передачи и воспроизведения изображений лежат три физических процесса:

- преобразование световой энергии, исходящей от объекта передачи, в электрические сигналы;

- передача и прием электрических сигналов;

- преобразование электрических сигналов в световые импульсы, воссоздающие оптическое изображение объекта.

Телевизионному преобразованию изображений в электрический сигнал предшествует построение оптического изображения. Это изображение может быть представлено множеством интегральных источников, интенсивность каждого из которых может принимать т различных значений. Чем больше число элементарных источников N (элементов изображения), тем выше предельно различимая детальность изображения, т.е. элементы должны быть достаточно мелки, а их число на изображении должно быть достаточно велико, чтобы глаз не замечал дискретной структуры изображения.

Первый принцип телевидения заключается в разбиении изображения на отдельные элементы и в поэлементной передаче всего изображения. Элементом изображения называется минимальная деталь изображения, которая может быть различима и воспроизведена ТВ системой. Изображение, образованное совокупностью всех элементов, называется кадром.

Второй принцип, на котором базируется телевидение, - это последовательные во времени передача и воспроизведение информации о яркости (и цвете) отдельных элементов изображения. Это возможно благодаря инерционности зрения человека, которая проявляется в том, что мелькающий источник света при высокой частоте мельканий кажется непрерывно светящимся.

Процесс последовательной поэлементной передачи (анализа) и воспроизведения (синтеза) изображения называется разверткой изображения.

В ТВ вещательных системах развертка изображения и на передающей, и на приемной стороне осуществляется в результате движения луча с постоянной скоростью по горизонтали (строке) слева направо и по вертикали (кадру) сверху вниз. Образованная в процессе развертки структура поля - совокупность строк - называется ТВ растром.

Передача и воспроизведение каждого элемента изображения должны осуществляться синхронно и синфазно. Это обеспечивается поддержанием в заданных пределах закона разверток и их периодической принудительной синхронизацией по строке и по кадру на передающей и приемной сторонах ТВ системы.

Основные параметры ТВ системы

Формат кадра. Форматом кадра называется отношение ширины изображения b  к его высоте h

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-1.gif                   (1.1)

В ТВ величина формата кадра выбрана равной k = 4:3 , что определяется угловыми размерами поля ясного зрения глаза и учитывает опыт выбора формы изображения в кино, фотографии и живописи. В современных системах используется k = 16:9 .

Число строк разложения. Число строк разложения  z определяет номинальную четкость ТВ изображения, т.е. его детальность. Эти параметры зависят от числа элементов в изображении N . Учитывая, что вдоль строки укладывается   элементов,

N = z · kz = kz2          (1.2)

Под элементом понимается минимальный участок ТВ изображения, внутри которого воспроизводится лишь средняя яркость. Число строк разложения выбирается исходя из величины разрешающей способности глаза (при рассматривании изображения в угле ясного зрения). Разрешающая способность глаза количественно определяется минимальным углом, равным (1,0 ... 1,5)', в пределах которого две точки еще различаются отдельно.

Принято число строк разложения z = 625. Это в известной мере реализует разрешающую способность глаза, если наблюдение изображения осуществляется при оптимальном расстоянии рассматривания lопт = (5...6)h, т.е. при рассматривании изображения в угле ясного зрения. В ТВ системах высокой четкости (ТВЧ) число строк разложения zТВЧ = 1125 (1250).

Ширина спектра ТВ сигнала определяется в основном верхней граничной частотой

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-2.gif        (1.3)

где  n – число кадров, передаваемых в секунду;  N1c = kz2 n – число элементов изображения, передаваемых в секунду.

Число кадров, передаваемых в секунду. Число кадров – число неподвижных изображений, передаваемых в одну секунду  , – выбирается исходя из инерционных свойств зрительного анализатора. Благодаря инерции зрительного восприятия («памяти») удается имитировать плавное движение деталей изображения и восприятие мерцающего светового потока, как непрерывного излучения.

Из опыта кино известно, что для получения впечатления плавного движения объектов в большинстве случаев достаточно воспроизводить 16 неподвижных изображений 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, лежит в пределах (48 ... 50) Гц. Исходя из этого число кадров ТВ системы при построчной развертке должно быть выбрано n  = 50 к/с.

Однако при n  = 50 к/с по каналу связи передается избыточная информация, что значительно расширяет спектр сигнала изображения. При этом верхняя частота спектра согласно (1.3) может быть определена как

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-3.gif

Сокращения спектра ТВ сигнала за счет уменьшения скорости передачи изображения (числа кадров в секунду) можно добиться с помощью чересстрочной развертки. При чересстрочной развертке каждый кадр передается за два приема: сначала нечетные строки (нечетное поле), затем четные (четное поле). При этом частота мерцаний яркости изображения в 2 раза превышает число кадров, передаваемых в секунду, поэтому для современных вещательных систем с чересстрочной разверткой число кадров выбрано равным n  = 25 к/с при мерцании яркости изображения с частотой 50 Гц. Это позволяет сократить спектр частот сигнала изображения в 2 раза и обеспечить незаметность мерцаний яркости изображения на экране. Действительно, при  k = 4:3, z = 625 , n = 25   к/с верхняя частота спектра равна

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-4.gif

Процесс сокращения спектра сигнала изображения можно пояснить следующим образом. При передаче изображения с распределением яркости Lm  вдоль строки m  ТВ системой с построчной разверткой (рис. 1.1, а, б) форма сигнала изображения будет иметь вид, показанный на рис. 1.1, в. При передаче этого же изображения ТВ системой с чересстрочной разверткой с тем же числом строк появляется возможность в 2 раза уменьшить число кадров. Из-за этого скорость движения развертывающего луча передающей трубки по строке уменьшается в 2 раза. Форма сигнала изображения в этом случае показана на рис. 1.1, г. Длительность импульсов tи  от соответствующих деталей изображения и длительность фронтов этих импульсов tф  увеличиваются в 2 раза. Из общей теории связи известно, что ширина спектра импульса обратно пропорциональна его длительности, поэтому при чересстрочной развертке с тем же числом строк спектр сигнала изображения уменьшается в 2 раза и для его передачи требуется меньшая полоса частот тракта.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/1-1.gif

 

Контраст и число воспроизводимых градаций яркости изображения. Контрастом изображения называется отношение максимальной яркости изображения Lmax  к минимальной яркости Lmin

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-5.gif         (1.4)

Контраст является одним из важнейших качественных параметров изображения, так как он характеризует диапазон изменения яркости и определяет число различимых градаций яркости (полутонов изображения). При уменьшении контраста изображение становится блеклым, как бы покрывается туманом, уменьшается различимость его деталей. К этому явлению приводит и внешняя засветка изображения, так как контраст при наличии паразитной засветки Lд  неизбежно падает:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-6.gif          (1.5)

Особенностью нашего зрения является то, что глаз реагирует не на абсолютное значение изменения яркости  L, а на ее относительное приращение L/L .

Минимальный (пороговый) контраст, обнаруживаемый глазом (пороговая градация яркости), равен (L/L ) = 0,02 ... 0,05. Мерой визуального ощущения любого перепада яркости может служить число пороговых градаций. В частности, при заданном контрасте наблюдатель может воспринять на изображении вполне определенное количество уровней изменений яркости (пороговых градаций яркости). Так, при характерных для ТВ изображений значениях параметров Kиз  = 100 и (L/L)пор  = 0,05 максимально возможное число воспроизводимых градаций определяется как

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-7.gif            (1.6)

Вид развертки. Передача ТВ изображения может осуществляться с помощью построчной и чересстрочной разверток. В современном вещательном ТВ, как указывалось выше, используется чересстрочная развертка, обеспечивающая двукратное сокращение спектра ТВ сигнала по сравнению с построчной (при одинаковой четкости и частоте мерцаний яркости изображения).

Однако чересстрочная развертка имеет и недостатки. Наиболее существенным из них являются жесткие условия формирования чересстрочного растра: в каждом кадре должно быть строго определенное нечетное число строк разложения; следовательно, в каждом поле должно быть целое число строк плюс половина строки. Для этого необходима жесткая связь частот кадровой и строчной разверток. Нарушение чересстрочной развертки – «слипание» строк – может происходить и при неидентичности (порядка 0,16%) размахов сигналов кадровой развертки нечетного и четного полей.

Основные параметры системы ТВ вещания:

число строк разложения z  = 625,
число кадров в секунду n  = 25 к/с,
формат кадра k = 3:4,
вид развертки – чересстрочная.

Состав, назначение и особенности полного телевизионного сигнала

Полный телевизионный сигнал (ПТВС) черно-белой ТВ системы содержит следующие составляющие: сигнал изображения (сигнал яркости), сигнал гашения, сигнал синхронизации разверток приемников.

На рис. 1.2 показаны осциллограммы ПТВС при частотах развертки осциллографа, кратных частоте строчной развертки fz  (рис. 1.2, а) и частоте кадровой развертки fn  (рис. 1.2, б).

Сигнал изображения. Сигнал изображения (сигнал яркости) располагается в активной части строки Tza  (рис. 1.2, а) и является ос-новной составляющей ПТВС, так как несет информацию о яркости элементов изображения. Форма сигнала изображения имеет импульсный характер и соответствует изменению яркости изображения в направлении строчной развертки. Любое искажение формы сигнала неизбежно вызывает яркостные искажения деталей ТВ изображения.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/1-2.gif

Так как яркость является униполярной физической величиной, сигнал изображения также униполярен и, следовательно, имеет постоянную составляющую, пропорциональную средней яркости изображения. При этом за положительную полярность сигнала принимается такая полярность, при которой максимальное значение сигнала соответствует максимальной яркости (уровню белого, рис. 1.2), а за негативную – полярность, при которой максимальное значение сигнала соответствует минимальной яркости (уровню черного).

Размах сигнала изображения между реальными уровнями белого и черного характеризует контраст изображения.

Верхняя граничная частота спектра сигнала изображения

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f1-8.gif

а нижняя, при чересстрочной развертке,

fн = 2n         (1.7)

Сигнал  гашения. Сигнал гашения в ПТВС предназначен для запирания лучей приемных трубок – кинескопов – во время обратных ходов разверток. Он состоит из совокупности П-образных гасящих импульсов частоты строк длительностью 12 мкс (19% от длительности строки Tz = 64 мкс, рис. 1.2, а) и П-образных гасящих импульсов частоты полей длительностью 25 Tz  =1600 мкс (8% от длительности поля Tz = 20 мс, рис. 1.2, б). Из 625 строк ТВ растра 50 не используются для передачи изображения и затрачиваются на два обратных хода кадровой развертки.

Полярность и размах сигнала гашения выбираются такими, чтобы вершины П-образных импульсов находились на уровне гашения – на (0...5)% ниже уровня черного ПТВС (рис. 1.2). В случае отсутствия или малого размаха кадровых гасящих импульсов, недостаточных для надежного запирания луча приемной трубки, на изображении появляются характерные белые полоски – след от луча кинескопа во время обратного хода по кадру. В случае недостаточного размаха строчных гасящих импульсов след от луча при обратном ходе по строке создает паразитную засветку. Это приводит к уменьшению контраста ТВ изображения.

Сигнал синхронизации. Сигнал синхронизации предназначен для жесткой синхронизации разверток ТВ приемника с соответствующими развертками передающей камеры ТВ центра.

Сигнал синхронизации состоит из совокупности П-образных строчных синхроимпульсов длительностью 4,7 мкс и кадровых длительностью 2,5 Tz = 160 мкс (рис. 1.2). Для идентичности кадровых синхроимпульсов, следующих в начале четных и нечетных полей, в них сделаны пять импульсов врезок с двойной строчной частотой длительностью 4,7 мкс каждый. Для одинаковых условий выделения синхроимпульсов четных и нечетных полей в приемнике перед этими импульсами и после них передаются две последовательности из пяти уравнивающих импульсов с двойной строчной частотой и длительностью 2,35 мкс каждый.

Сигналы синхронизации передаются во время следования соответствующих гасящих импульсов в области уровней ниже уровня гашения. Размах сигнала синхронизации устанавливается равным 30% от размаха ПТВС (рис. 1.2).

Оценка параметров и искажений ТВ изображения и ПТВС

Оценка величин основных параметров и искажений ТВ изображения, а также настройка оборудования производятся в большинстве случаев с помощью телевизионных испытательных таблиц (ТИТ). В частности, в лабораторном макете ТВ системы для оценки параметров и искажений ТВ изображения используется универсальная электронная испытательная таблица УЭИТ.

Координатные искажения изображения. Координатные (геометрические) искажения изображения – нарушение геометрического подобия репродукции по отношению к оригиналу. Чаще всего они возникают из-за следующих причин:

1) не идентичности форматов кадра на передающей и приемной трубках, т. е. неправильного соотношения размахов сигналов строчной и кадровой разверток. При этом возникает равномерное по всему полю изменение масштаба изображения по горизонтали или по вертикали. Эти искажения ликвидируются изменением размеров изображения по вертикали или горизонтали;

2) не идентичности формы сигналов строчных (кадровых) разверток передающих и приемных устройств, т. е. неодинаковости относительных скоростей движения лучей в горизонтальном (вертикальном) направлении в передающей и приемной трубках. При этом часть репродукции увеличивается в размерах относительно оригинала, а другая часть уменьшается.

Визуальная качественная оценка координатных искажений и их коррекция с помощью регулировок размахов и линейностей сигналов строчной и кадровой разверток производится по окружностям сравнительно большого диаметра. Они размещаются обычно в центре и по углам поля ТИТ. К искажениям этих окружностей глаз наиболее критичен.

Оценка искажений низкочастотных составляющих сигнала изображения. Искажения низкочастотных составляющих сигнала изображения вызывают искажения яркости крупных деталей изображения (тянущиеся продолжения).

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/1-3.gif

Сигнал изображения от относительно крупных деталей (рис. 1.3,а) оригинала представляет собой импульсы сравнительно большой длительности (рис. 1.3, б), поэтому спектр такого сигнала содержит и относительно низкие частоты. Искажения указанных импульсов определяются формой амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) тракта в области низких частот (или формой переходной характеристики в области больших времен – горизонтальной части единичного скачка).

Как известно, при спаде (подъеме) АЧХ в области низких частот, у импульса сравнительно большой длительности наблюдается спад (подъем) плоской части, а за импульсом появляется тянущееся продолжение «за белым – черное» («за белым – белое»). Плавное изменение яркости крупной детали в направлении строчной развертки, возникающее из-за наклона плоской части импульса, визуально сравнительно мало заметно. А вот искажения яркости фона ТИТ – тянущееся продолжение за деталью в виде своеобразного «хвоста» – заметно значительно сильнее (рис. 1.3, в).

В УЭИТ для оценки низкочастотных искажений сигнала изображения предусмотрены черные и белые детали в центре таблицы.

Оценка искажений высокочастотных составляющих сигнала изображения. Искажения высокочастотных составляющих сигнала изображения вызывают изменение четкости изображения в горизонтальном направлении и появление ложных узоров на изображении (пластика, повторы контуров деталей и т. п.).

Четкость изображения определяется: по вертикали – числом строк разложения  z  и качеством чересстрочной развертки, а по горизонтали – шириной полосы частот пропускания канала передачи сигнала изображения (или формой переходной характеристики в области малых времен – длительностью фронта переходной характеристики).

Практически четкость изображения оценивается величиной минимальной детали, воспроизводимой с помощью ТВ системы.

Величины деталей измеряются в относительных единицах (по отношению к высоте кадра h ), а четкость – в условных единицах – строках. Например, если визуально на репродукции различаются детали размером не менее (1/550)h , то четкость изображения составит 550 строк.

Для оценки четкости изображения используются штриховые миры из черно-белых линий с одним, двумя и тремя черными штрихами одинаковой толщины, а также многоштриховые миры с одинаковой толщиной штрихов в центре и углах ТИТ. Около этих мир нанесены числа условных единиц измерения четкости изображения, соответствующие относительной толщине штрихов в данном месте. Для количественной оценки четкости изображения наблюдатель определяет область, где штрихи миры перестают различаться раздельно.

Спад АЧХ тракта в области верхних частот и соответствующее увеличение длительности фронта переходной характеристики (рис. 1.4, а) являются основной причиной уменьшения четкости изображения по горизонтали.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/1-4.gif

При подъеме АЧХ в области верхних частот уменьшается длительность фронта переходной характеристики (рис. 1.4, б), и, кроме того, на горизонтальной части ее может возникнуть затухающий колебательный процесс (рис. 1.4, в). В соответствии с искажениями переходной характеристики искажаются и детали изображения, т. е. после резкого изменения яркости по строке на репродукции могут возникнуть повторы контура детали с постепенно убывающей интенсивностью. Если же колебательный процесс а периодичен, т. е. если имеется только один (первый) выброс  , то границы детали им как бы подчеркиваются. Эти искажения носят название «пластика». В ряде случаев небольшая пластика даже полезна, так как она улучшает распознаваемость объектов.

Оценка четкости по вертикали с помощью горизонтальных штриховых мир затруднена муар-эффектом – биением пространственных частот, образованных дискретной структурой растра по вертикали и горизонтальными штрихами миры. С помощью УЭИТ косвенно оценивается лишь качество чересстрочной развертки по искажениям наклонных линий в центре таблицы. При нарушении чересстрочной развертки эти линии воспроизводятся в виде ступенчатых кривых.

Оценка нелинейных искажений сигнала изображения. Нелинейные искажения сигнала изображения вызывают изменение контраста деталей репродукции и числа воспроизводимых градаций (полутонов).

Оценка контраста изображения и числа воспроизводимых градаций производится по шкале перепадов яркости – градационному клину. Эти шкалы ТИТ составлены в большинстве случаев из 10 сравнительно больших черно-белых прямоугольников, причем первый и последний имеют соответственно максимальную и минимальную яркости, а яркость промежуточных прямоугольников визуально линейно меняется в заданном диапазоне яркостей. Шкалы располагаются, как правило, горизонтально в центральной части таблицы. Форма сигнала изображения от подобного клина представляет собой ступенчатую спадающую (возрастающую) кривую.

Измерение яркостей первого и последнего элементов шкалы дает возможность оценить величину контраста изображения, а число прямоугольников с отличающимися от соседних яркостями (число ступеней яркости) позволяет ориентировочно оценить число воспроизводимых градаций (полутонов) изображения. Обычно для универсальных ТИТ контраст репродукции должен быть порядка 50, а число полутонов 7–9. Следует учесть, что при этом номинальное число градаций, которое может воспроизвести ТВ система, будет примерно на порядок выше – 70–80, так как величина каждого перепада яркости градационного клина содержит 8–10 пороговых градаций.

Указанные значения яркостных параметров изображения на экране кинескопа ТВ приемника достигают с помощью многократных последовательных регулировок яркости и контраста (размаха ПТВС). Остальные параметры репродукции (четкость, тянущиеся продолжения и др.) оцениваются по ТИТ только после установки оптимальных яркостных параметров изображения.

 

 

 

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение всех составляющих ПТВС.

2. Поясните, почему параметры разложения изображения определяют полосу пропускания тракта передачи ТВ сигнала.

3. Какие искажения формы ТВ сигнала будут иметь место при спаде (подъеме) амплитудно-частотной характеристики в области нижних (верхних) частот полосы пропускания и как они проявятся на ТВ изображении?

4. Перечислите параметры ТВ системы и их влияние на качество изображения.

5. Перечислите искажения ТВ изображения и основные причины, их вызывающие.

 

2. ПРИНЦИПЫ РАЗВЕРТКИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

 

В настоящем разделе анализируются основные законы развертки изображения, принципы формирования построчного и чересстрочного растров, особенности построения синхрогенератора.

Получение чересстрочного растра

В телевидении используется линейная развертка, т. е. развертка с постоянной скоростью вдоль строк и по кадру. При перемещении луча по горизонтали прочерчиваются строки растра, а перемещением луча по вертикали из совокупности строк образуется растр. При построении построчного растра за время развертки по вертикали (TK) прочерчивается  z строк. Частоты кадрового и строчного отклонений при построчном способе разложения оказываются связанными друг с другом следующим соотношением:

fz = z · fK,         (2.1)

где   fz  – частота строчной развертки;   fK  – частота кадровой развертки.

Как известно, максимальная частота ТВ сигнала определяется соотношением    fmax = kz2 fK /2, где   k = 4/3 – формат кадра, а z = 625 – число строк. С целью сокращения fmax  частоту кадровой развертки выбирают минимально возможной, и определяется она минимально необходимым числом фаз в передаче движущегося изображения, при котором движение воспринимается непрерывным. Экспериментально установлено, что для этого частота смены кадров должна быть не менее 16–20 Гц. Именно поэтому для большинства существующих стандартов вещательного телевидения   fK= 25 Гц.

Однако при таком значении кадровой частоты оказывается сильно заметным мелькание яркости экрана, поскольку критическая частота мелькания для средней яркости телевизионного изображения равна 48–50 Гц. Эффективным способом увеличения частоты мелькания телевизионного изображения при сохранении неизменной кадровой частоты является применение чересстрочного растра. Кадр чересстрочного растра образуется из совокупности двух полукадров (полей). В первом полукадре развертываются все нечетные строки растра: 1, 3, 5 и т. д., а во втором – четные: 2, 4, 6 и т. д. За период кадра, таким образом, изображение сменится дважды. С этой целью частоту развертки по вертикали увеличивают по сравнению с частотой смены кадров в 2 раза:

 fn = 2 fK

где  fn - частота развертки по вертикали, т. е. частота полей (полукадров).

При формировании чересстрочного растра основным требованием является размещение строк одного полукадра строго между строками другого. Наиболее просто эта задача решается при нечетном числе строк в растре :
  z =2k+1,   где k = 1, 2, 3, 4... .

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/2-1.gif

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В этом случае в одном полукадре изображения оказываются развернутыми k строк и еще половина строки (рис. 2.1), а так как при развертке одной строки электронный луч успевает переместиться по вертикали на толщину двух строк, строки второго полукадра, начинающиеся с прочерчивания второй половины последней строки первого полукадра, попадут в середины промежутков между строками этого полукадра.

Таким образом, при нечетном числе строк в растре и удвоенной частоте вертикального отклонения по сравнению с построчной разверткой чересстрочный растр формируется автоматически.

Следует иметь в виду, что качество чересстрочного растра, определяемого расположением строк одного поля строго посередине в промежутках строк другого поля, зависит от точности частот генераторов строчного и кадрового отклонения, которая должна удовлетворять соотношению

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f2-2.gif         (2.2)

Нарушение этого соотношения приводит к спариванию строк или даже полному слипанию строк двух полей, что в свою очередь приводит к потере четкости изображения по вертикали.

Особенности структуры синхрогенератора

Для синхронной и синфазной работы развертывающих устройств последние ставятся в режим принудительной синхронизации, для чего в устройстве, называемом синхрогенератором, формируются синхронизирующие импульсы, управляющие работой разверток. Частоты синхронизирующих импульсов определяются стандартом развертки в соответствии с полученными выше соотношениями.

При построчной развертке частота вертикального отклонения равна кадровой частоте fK , а частота горизонтального отклонения (строчная частота) определяется соотношением (2.1).

Синхроимпульсы с такими частотами вырабатываются устройством со структурой, изображенной на рис. 2.2. Получение синхронизирующих импульсов от одного общего задающего генератора гарантирует жесткую связь их частот в соответствии с соотношением (2.1), а это в свою очередь обеспечивает постоянство числа строк в растре даже при нестабильности частоты задающего генератора.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/2-2.gif

 

 

 

 

 

 

 

При чересстрочной развертке, как указывалось, частота полей должна быть увеличена вдвое по сравнению с кадровой частотой, и, следовательно, частота кадровых синхроимпульсов связана с частотой вертикального отклонения соотношением (2.2). В этом случае синхрогенератор затруднительно строить по схеме рис. 2.2, так как для получения импульсов с частотой fn пришлось бы частоту задающего генератора делить на дробное число z/2, что технически сложно.

 

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/2-3.gif

 

 

 

 

 

 

 

 

Целесообразно частоту задающего генератора сделать равной 2fz , а строчные и кадровые синхроимпульсы получить делением на 2 и на z соответственно (рис. 2.3).

Значение частоты колебаний задающего генератора, равное 2fz , является минимально необходимым. В современных синхрогенераторах задающий генератор настраивается на частоту, во много раз большую 2fz . При этом, однако, выдерживается условие кратности частоты задающего генератора двойной строчной частоте.

 Контрольные вопросы

1. Почему применение чересстрочного растра позволяет снизить требование к полосе частот ТВ тракта?

2. Назовите два основных условия, необходимых для построения чересстрочного растра?

3. Объясните различие в структурах синхрогенератора при формировании чересстрочного и построчного растров.

4. Что произойдет с чересстрочным растром, формируемым по схеме рис. 2.3, если делитель частоты на z заменить делителем на (z+1)?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. РАЗВЕРТЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

 

В данном разделе рассматриваются принципы построения генераторов разверток и особенности работы выходных каскадов.

Требования, предъявляемые к развертывающим устройствам

Для передачи изображения без искажений необходимо, чтобы положение развертывающего пятна на экране приемной трубки точно соответствовало положению луча на мишени передающей трубки.

При отклонении электронного луча поперечным магнитным полем траектория движения электронов в этом поле имеет вид окружности (рис. 3.1) с радиусом

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-1.gif        (3.1)

где   Ua2– напряжение на втором аноде кинескопа; m и е – масса и заряд электрона; Н – напряженность магнитного поля.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/3-1.gif

Так как отклонение электронного луча в приемных телевизионных трубках осуществляется магнитным полем короткой катушки, то электроны по выходе из зоны действия этого поля летят к экрану по касательной к этой окружности, построенной к точке В на границе поля Н.

Перемещение луча в плоскости экрана

 

Y = L · tg ,               (3.2)

 

а так как А0В= ,

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-2.gif

Из (3.4) видно, что связь между величиной отклонения и напряженностью магнитного поля не линейна. Это необходимо учитывать при построении развертывающих устройств для кинескопов с углом отклонения более 70°. Для кинескопов с малым углом отклонения эту зависимость можно считать линейной.

Так как напряженность поля, создаваемого отклоняющими катушками, при заданном диаметре горловины кинескопа d определяется числом ампер витков катушек iw (Н=0,2 (iw) / d), для образования растра необходимо формировать токи линейной формы строчной ( fz= 15625 Гц) и кадровой (fn = 50 Гц) разверток.

Величина отклоняющих ампервитков iw может быть определена как

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-3.gif              (3.5)

где q - поправочный коэффициент, q = qc = 1,4 – для строчной развертки, q = qc = 1,2 – для кадровой развертки; d – диаметр горловины кинескопа;   Uэкв– эквивалентная длина отклоняющих катушек,   - угол отклонения луча от центра; Ua2  – напряжение второго анода кинескопа.

Тогда амплитуда тока, которую должен обеспечить генератор развертки в катушках, для отклонения луча на угол   (рис. 3.1),

Im = iw/w      (3.6)

где w – число витков катушек (кадровых или строчных).

Принципы построения генераторов разверток (ГР)

В связи с большой разницей рабочих частот принципы построения и схемы генератора кадровой (рис. 3.2, а) и строчной (рис. 3.2, б) разверток различны. При выборе способа формирования отклоняющего тока прежде всего стремятся к повышению его экономичности при обеспечении заданных параметров.

 

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/3-2.gif

На рис. 3.3, а приведена эквивалентная схема выходного каскада разверток. Здесь Lк, rк, Cк  – соответственно индуктивность, активное сопротивление и емкость, шунтирующая катушки. Если емкостью Cк  в схеме кадровой развертки можно пренебречь, то на строчной частоте эта емкость может оказать значительное влияние на форму и размах отклоняющего тока и напряжения на катушке. Пренебрегая емкостью   во время прямого хода, приложенное к катушке напряжение можно определить как

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/3-3.gif

 

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-4.gif

Как показывает анализ, при выборе способа формирования линейного тока в катушках (рис. 3.3, б) необходимо учитывать величину постоянной времени цепи (рис. 3.3,а) генератора

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-5.gif          (3.8)

Если  то в качестве выходного каскада можно использовать ключевые схемы и выходной каскад должен формировать импульсное напряжение (рис. 3.3, в). При  – пилообразное, при   – пилообразно-импульсное напряжение (рис.3.3,г).

Особенности построения генераторов кадровой развертки (ГКР)

Соотношение между импульсной и пилообразной составляющими напряжения uк  зависит от постоянной времени катушки. Практически реальные кадровые катушки телевизоров имеют отношение к / Tn=1...5, где к  = Lк / rк, a  Tn = 1/fn = 20 мс. Следовательно, в этом случае ГКР должен формировать пилообразно-импульсное напряжение (рис. 3.3, д).

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/3-4.gifДля уменьшения импульсной составляющей uк  стремятся уменьшить Lк  и повысить rк  или повысить выходное сопротивление Rвых  источника eк , питающего катушки пилообразно-импульсным напряжением. Тогда выходной каскад ГКР представляет собой усилитель низкой частоты, работающий в линейном режиме и обеспечивающий требуемый (3.6) размах тока в кадровых катушках.

Наиболее экономичными являются двухтактные схемы, которые могут выполняться на транзисторах как с одинаковой (рис. 3.4, а), так и с различными типами проводимости (рис. 3.4, б). В первом случае на базы транзисторов VT2 и VT3 подаются с VT1 пилообразно-импульсные напряжения, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 180°.

Для управления выходным каскадом на транзисторах различной проводимости (VT2 и VT3) сигнал снимается с разделенной нагрузки (R1 и R2) каскада с общим эмиттером (VT1). В обоих случаях в выходных каскадах транзисторы работают по очереди (класс В или АВ). Отклоняющий ток первой половины хода формируется транзистором VT2, а во второй половине - VT3.

Во время работы VT3 источником напряжения питания для него служит заряженный конденсатор С3 (С1), так как VT2 в это время находится в непроводящем состоянии и источник напряжения питания практически отключен от транзистора VT3.

Для обеспечения наилучшей линейности в средней части растра на базы транзисторов VT2 и VT3 с резистивных делителей подается небольшое напряжение смещения, исключающее влияние нелинейных начальных участков входных вольт-амперных характеристик.

Предвыходные каскады работают в режиме класса А, так как их основной задачей является неискаженное усиление по мощности пилообразно-импульсного напряжения.

Задающий генератор выполняется по схеме релаксационного RC-генератора, принудительная синхронизация осуществляется путем подачи на него синхронизирующих импульсов.

Формирующий каскад как правило выполняется на основе одного из вариантов интегрирующей цепи, причем роль ключа выполняет один из транзисторов задающего генератора.

Для получения линейного пилообразного напряжения в формирующем каскаде может быть использован токостабилизирующий транзистор, при этом размах пилообразного напряжения может быть почти равен напряжению питания. Для улучшения линейности пилообразного тока в катушках с выходного каскада на формирующий каскад подается отрицательная обратная связь (ООС), которая может быть частотно-зависимой для S-образной коррекции тока отклонения.

Особенности построения генераторов строчной развертки (ГСР)

На процесс формирования отклоняющего тока строчной частоты во время обратного хода оказывает существенное влияние емкость Cк  (рис. 3.3, а), которая совместно с Lк  образует колебательный контур. Кроме того, необходимо учитывать величину постоянной времени реальных катушек к  в цепи генератора.

При больших значениях к  (а следовательно, и э  (3.8), э >> Tz) для линейного изменения тока достаточно подавать на строчные катушки (СК) только импульсное напряжение (рис. 3.3, в) и возможно построение ГСР, не содержащего линейно изменяющегося напряжения. Такие схемы называются ключевыми. Они характеризуются высокой экономичностью и стабильностью работы.

При малых значениях к  ( э  Tz ) получение высокой линейности тока ключевыми схемами невозможно, и тогда цепь питания СК должна содержать источник линейно изменяющегося напряжения (рис. 3.3, г). В этом случае в качестве выходного каскада используется усилитель с обратной связью по току (преобразователь напряжение - ток), который работает в линейном режиме. Обратная связь корректирует линейность тока в СК, который пропорционален напряжению, приложенному на вход усилителя. Данный вариант построения выходного каскада характерен для ламповых схем ГСР.

Внутреннее сопротивление ламп, используемых в выходных каскадах ГСР, достаточно велико ( Rвых – сотни ом), значения индуктивности реальных СК составляют Lк =(0,1...10) мГн, и тогда э < Tz . Особенностью таких усилителей является периодическое запирание выходной лампы при переключении схемы с прямого на обратный ход и связанные с этим колебательные процессы в контуре  Lк Cк .

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/3-5.gif

 

В транзисторных схемах строчной развертки преимущественно используется ключевой принцип формирования отклоняющего тока (сопротивление транзистора составляет доли ом). Его можно пояснить с помощью идеализированной схемы (рис. 3.5, а) ( Rвых0; rк0 ). При замыкании ключа Кл конденсатор Cк  мгновенно заряжается до напряжения Е и к катушкам приложено постоянное напряжение, следовательно, в катушках протекает линейный ток (рис. 3.5, б)

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-6.gif      (3.9)

Если в момент t1  ключ разомкнуть, то за счет энергии, накопленной в катушке индуктивности Lк  в контуре Lк Cк   возникают колебания. Ток iк   будет изменяться по закону

 iк = Iкcos0t

а напряжение – по закону

  uк = Uкsin0t

частота колебаний в контуре

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-7.gif

Если в момент времени t2  ключ Кл замкнуть, то источник зашунтирует колебания и ток iк  снова будет изменяться по линейному закону. Анализируя основные процессы, происходящие в идеализированной схеме, можно выделить следующие особенности ключевого принципа формирования отклоняющего тока:

1. Ток во время прямого хода изменяется по линейному, а во время обратного хода – по косинусоидальному закону.

2. Во время прямого хода ток через катушки изменяет свое направление: если во вторую половину прямого хода ток протекает от источника питания и в индуктивности накапливается энергия, то в первую половину ток течет в источник питания и индуктивность возвращает ему запасенную энергию. Таким образом, схема (при отсутствии потерь) не потребляет энергию от источника питания. При этом ключ должен быть двусторонним (симметричным), т. е. должен пропускать ток в прямом и обратном направлениях.

3. Длительность обратного хода T2  зависит от параметров колебательного контура. Для пропускания в момент времени t2  требуемого размаха тока ( Im )на время обратного хода должна приходиться половина периода колебаний T0  :

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-8.gif      (3.10)

4. Во время прямого хода ( T1 ) напряжение на катушках постоянно (рис. 3.5, б), во время обратного хода ( T2 ) благодаря колебательному процессу, на катушках развиваются импульсы напряжения синусоидальной формы значительной величины

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f3-9.gif       (3.11)

т. е. превышают напряжение источника питания в (l,57 T1/ T2) раз.

В отличие от идеализированной схемы (рис. 3.5, а) наличие сопротивлений потерь Rвых  и rк  приведет к экспоненциальным искажениям линейности тока во время прямого хода и затуханию колебательного процесса во время обратного хода (рис. 3.6, б). Появляющаяся при этом средняя составляющая Iср  свидетельствует о том, что схема потребляет энергию от источника питания.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/3-6.gif

Упрощенная схема выходного каскада ГСР показана на рис. 3.6, а. Роль двустороннего ключа в ней выполняет параллельное соединение транзистора VT и диода VD. В соответствии с ключевым принципом формирования отклоняющего тока транзистор VT должен под действием управляющих импульсов отпираться на время прямого хода развертки и запираться на время обратного хода. Транзистор пропускает ток в обоих направлениях, однако вольт-амперные характеристики транзистора iк = f(uкэ) (рис. 3.6, в) – несимметричны в нормальной и инверсной областях (сплошные линии на рис. 3.6, в), и транзистор не может пропустить в обратном направлении импульс тока амплитудой (-Im)  без больших потерь.

Достаточно сложной задачей при работе транзистора в ключевом режиме является обеспечение включения транзистора VT точно в момент времени t2  (рис. 3.5, б), когда размах импульса тока достигает максимального значения (-Im)  и длительность обратного хода T2 = T0 /2. Включение диода VD параллельно транзистору VT в направлении обратной его проводимости позволяет не фиксировать прецизионно момент включения транзистора. Кроме того, диод улучшает симметрию тока ключа, увеличивая обратную проводимость транзистора в инверсной области, т. е. в начале прямого хода (рис. 3.6, в, суммарная линия).

При дроссельном питании отклоняющие катушки Lк  подключены к транзистору через разделительный конденсатор Cр , который полностью исключает протекание постоянной составляющей тока через катушки. Постоянная составляющая вызывает децентровку растра.

Параллельно отклоняющим катушкам подключается конденсатор C0 , с помощью которого подбирается требуемая длительность обратного хода (3.10).

В современных ГСР размах отклоняющего тока составляет (1...8) А, поэтому требуется мощный сигнал управления транзистором выходного каскада. Непосредственно от задающего генератора получить мощные управляющие импульсы невозможно, для этого используется предвыходной (буферный) каскад (рис. 3.2, б). При этом между выходным и предвыходным каскадами применяется трансформаторная связь (рис. 3.6, а), что позволяет оптимизировать согласование каскадов.

Импульсы напряжения во время обратного хода  Uк max (3.11) в практических схемах достигают 1000 В, поэтому их целесообразно использовать для питания второго анода кинескопа. В большинстве ТВ приемников с помощью трансформатора сначала увеличивают размах импульсов обратного хода   и затем выпрямляют высоковольтным выпрямителем (рис. 3.2, а). Строчный трансформатор включается вместо дросселя Lдр  в выходном каскаде (рис. 3.6, а) так, что его первичная обмотка выполняет роль дросселя.

Как видно из рис. 3.2, б, в состав ГСР входит также устройство автоматической подстройки частоты и фазы (АПЧиФ), обеспечивающее правильную фазировку строчных гасящих импульсов относительно обратного хода развертки и помехозащищенность синхронизации.

 Контрольные вопросы

1. Какие необходимы напряжения на катушках при индуктивной, активной и смешанной нагрузках для получения пилообразного тока?

2. Объясните работу выходного каскада ГКР с параллельным управлением на транзисторах одного и разных типов проводимостей.

3. Укажите особенности работы выходных каскадов строчной развертки, связанные с высокой рабочей частотой.

4. Перечислите особенности ключевого принципа формирования отклоняющего тока.

5. Поясните назначение диода в транзисторных схемах выходных каскадов строчной развертки.

 

4. ОСОБЕННОСТИ РАДИОПРИЕМА В ТЕЛЕВИЗИОННОМ НАЗЕМНОМ ВЕЩАНИИ

Модуляция и ширина спектра радиосигналов телевизионного вещания

 

Наземное телевизионное вещание согласно ГОСТ 7845-92 осуществляется с использованием ультравысоких частот в диапазоне метровых (МВ – 48,5230 МГц) и дециметровых волн (ДМВ – 470790 МГц). В диапазоне “МВ” ТВ радиоволны размещены соответственно:

 I   поддиапазон 48,5 – 6 МГц     (радиоканалы 1 и 2);

II  поддиапазон    76 – 100 МГц (радиоканалы 3 – 5);

III поддиапазон  174 – 230 МГц (радиоканалы 6 – 12);

IV поддиапазон  470 – 582 МГц (радиоканалы 21 – 34);

V  поддиапазон   582 – 790 МГц (радиоканалы 35 – 60).

 

Нижняя граница частотного диапазона обусловлена технической эффективностью передачи и приема видеосигнала с максимальной частотой спектра 6 МГц, для чего необходимо, чтобы несущая радиосигнала в несколько раз превышала эту частоту. Верхняя граница диапазона ограничена длинами волн, на которых начинают сказываться значительное поглощение излучения в атмосфере и влияние ее неоднородностей.

Радионесущая изображения в указанных диапазонах амплитудно модулируется полным цветовым телевизионным сигналом с частичным подавлением нижней боковой полосы спектра, а радионесущая звукового сопровождения частотно модулируется аудиосигналом с девиацией  50 кГц, позволяя обеспечить максимальную помехозащиту для звукового сигнала высокого качества (30 – 1500 Гц).

На рис 4.1, а представлена огибающая спектров радиосигналов изображения и звукового сопровождения. Наименьшая полоса частот радиоканала изображения составляет 7,625 МГц (ослабление составляющих – 1,25 и 6,375 МГц относительно несущей на 20 дБ), а радиоканала звукового сопровождения – 0,25 МГц; разнос несущих частот звука и изображения 6,5 МГц (несущая частота изображения fн.и.  меньше несущей частоты звука fн.зв. ); номинальная ширина полосы частот радиоканала ТВ вещания 8 МГц; отношение мощностей несущих изображения и звука (5:1  10:1). 

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/4-1.gif

Применение различных видов модуляций радиосигналов ТВ вещания облегчает их разделение в телевизионных приемниках. Подавление нижней боковой полосы спектра радиосигнала изображения устраняет избыточность информации и дает возможность сохранить полосу частот, занимаемую ТВ каналом. Однако практически для уменьшения квадратурных искажений ТВ сигнала, возникающих в простом (линейном) амплитудном спектре приемника (характерном для начального периода вещания черно-белого телевидения) в стандарте вещания было предусмотрено оставить неподавленной небольшую часть спектра нижней боковой полосы шириной 0,75 МГц. В этом случае крупные детали, имеющие в спектре высокую энергетику гармоник, передаются без градационных (т.е. квадратурных) искажений в изображении, а искажения в мелких деталях глаз воспринимает некритично, так как имеет характеристику ФНЧ в области высоких пространственных частот. При этом для верного воспроизведения спектра видеосигнала АЧХ радиоканала изображения ТВ приемника должна соответствовать кривой рис. 4.1, б с кососимметричным склоном, так называемым склоном Найквиста. Согласно этой кривой уровень несущей частоты изображения должен ослабляться на 6 дБ (в 2 раза), а составляющая 0,75 МГц нижней боковой полосы – на 20 дБ (по сравнению с уровнем опорной частоты 1,5 МГц верхней боковой). В результате после детектирования радиосигнала изображения суммарное номинальное напряжение, образующееся на нагрузке детектора от симметричных частот, составляющих нижней и верхней боковых полос, на любой частоте спектра в пределах 0 – 6 МГц всегда будет равно единице (в относительных единицах), согласно кривой характеристики верности рис 4.1, в.

В связи с большой помехоустойчивостью звукового сопровождения, передаваемого методом широкополосной ЧМ и для уменьшения помехи от него в канале изображения мощность излучения несущей звука может быть уменьшена по сравнению с несущей изображения до 10 раз.

 Структурная схема современного телевизионного приемника

В настоящее время все телевизионные приемники наземного вещания строятся по одинаковой супергетеродинной схеме с однократным преобразованием несущей частоты изображения и двукратным преобразованием несущей звука. Структурная схема цветного приемника приведена на рис 4.2. Принципы работы основных ее узлов в радиотракте аналогичны звуковещательным приемникам. Отличия связаны с относительно широким спектром радиосигнала и его сложным составом для цветного изображения.

Телевизионная антенна А для приема радиосигналов выбираемых каналов должна иметь соответствующую полосу пропускания, а ее сопротивление (так же как и сопротивление входной цепи (ВЦ) селектора) каналов должно быть согласованно с волновым сопротивлением антенного кабеля. Эти параметры, а также диаграмма направленности и коэффициент усиления зависят от конструкции антенны, основой которой чаще всего является вибратор.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/4-2.gif

 Расположенный за входной цепью ВЦ селектора усилитель высокой частоты (УВЧ) предназначен для предварительного усиления радиосигналов избираемого канала. Частотная характеристика УВЧ и ВЦ – равномерная в пределах полосы частот канала. Форма ее за пределами полосы выбирается такой, чтобы обеспечить избирательность приемника по зеркальному (fз = fн.и. +  fп.ч.и.) и дополнительным каналам ( fд = nfг    fп.ч.и.) приема. Шумовые параметры УВЧ во многом определяют чувствительность приемника, поэтому в УВЧ селектора должны использоваться элементы с малым эквивалентным шумовым сопротивлением.

Смеситель (СМ) и гетеродин (Г) служат для преобразования несущих изображения  fн.и и звука fн.зв  в соответствующие промежуточные частоты fп.ч.и  и fп.ч.зв1 . Последние образуются как разность между частотой гетеродина  fг  и несущими (рис. 4.1, г). Конструктивно УВЧ, СМ и Г объединены в один узел – селектор телевизионных каналов. Для приема радиосигналов различных каналов колебательные контуры этого узла (ВЦ, УВЧ и Г) перестраиваются с помощью варикапов, которые позволяют осуществить электронный выбор программ и автоматическую подстройку частоты гетеродина (АПЧГ).

В усилителе промежуточной частоты канала изображения (УПЧИ) производится основное усиление радиосигнала изображения и некоторое усиление промежуточной частоты fп.ч.зв1 , формируется частотная характеристика приемника и обеспечивается тем самым чувствительность и избирательность по соседнему каналу. Система АРУ охватывает селектор (УВЧ) и УПЧИ. Характеристика УПЧИ цветного ТВ приемника по сравнению с черно-белым приемником должна обеспечить более глубокую режекцию звуковой несущей своего и соседнего каналов соответственно на частотах 31,5 и 39,5 МГц не хуже 40 дБ во избежание помех на изображении от продуктов биений между цветовой поднесущей и несущей звука с частотами 1,75 – 2,6 МГц (для различных стандартов). При этом хорошее качество изображения без указанных помех обеспечивается приемником АПЧГ, которая гарантирует точность настройки приемника на канал и соответственно точность режекции в УПЧИ первой звуковой промежуточной частоты fп.ч.зв1  ( 50 кГц).

С целью исключения квадратурных искажений, характерных при использовании линейного амплитудного детектора в системах с однополосной амплитудной модуляцией, в современных приемниках цветного телевещания в УПЧИ применяется квазисинхронный детектор с опорным контуром, настроенным на промежуточную частоту несущей изображения 38,0 МГц. Как известно, синхронное детектирование не требует больших амплитуд (около 50 МВ) радиосигнала. Линейность тракта усиления в УПЧИ обеспечивается гораздо легче, и получаются существенно меньшие интермодуляционные искажения сигналов яркости и цветности. Кроме того, свойство синхронного детектора выделять продукты из радиосигнала синхронно и синфазно с частотой импульсов выборки обеспечивает подавление продуктов биений между несущей звука и цветовой поднесущей.

Одноканальная схема построения радиотракта ТВ приемника позволяет существенно повысить качество приема звукового сопровождения за счет двойного преобразования несущей частоты звука. Вторая промежуточная частота звука получается в современных цветных приемниках в отдельном амплитудном детекторе АDзв (нелинейном элементе) – частотном преобразователе, в котором роль гетеродина выполняет большая по размаху несущая изображения fп.ч.и . Так как fп.ч.и  представляет собой амплитудно модулированное колебание, а fп.ч.зв1  – частотно модулирована, то продукт преобразования   fп.ч.зв2  fп.ч.и(АМ) -  fп.ч.зв1(ЧМ) = 38 - 31,5 = 6,5 МГц будет представлять собой частотно-модулированую звуковую несущую с дополнительной амплитудной модуляцией от сигнала изображения.

Очевидно, что во избежание проникновения на выход частотного детектора (ЧД) продуктов амплитудной модуляции сигнала изображения в тракте УПЧЗ (6,5 МГц) должно быть применено глубокое ограничение по амплитуде (АО), успех которого гарантирован ГОСТ 7845-92, предусматривающим недомодуляцию несущей изображения на белом в 7 2% от максимального уровня радиосигнала цветного телевидения. Таким образом, основное усиление несущей звукового сигнала осуществляется на относительно низкой (6,5 МГц) частоте, благодаря чему легко обеспечивается схемное решение тракта УПЧЗ. Поскольку стабильность  fп.ч.зв2  обеспечивается стабильностью (при общем гетеродине СК) кварцованных  fн.и и  fн.зв , а возможная расстройка тракта УПЧЗ из-за временных и температурных факторов воздействия на резонансные контура не более 0,1 %, то ясно, что схема приема звукового сопровождения с двойным преобразованием весьма выгодна и всемирно признана во всех стандартах ТВ вещания. Для усиления звукового сопровождения в тракте УПЧЗ (рис. 4.1, д) применяются, как правило, три резонансных каскада с взаимной расстройкой, обеспечивающей полосу в стандарте излучения (250 кГц). В последних разработках в качестве колебательных систем УПЧЗ применяются керамические фильтры на ПАВ. Таким образом, с частотного детектора УПЧЗ радиотракта приемника низкочастотный сигнал звукового сопровождения поступает на усилитель звуковой частоты УЗЧ и далее на акустическую систему приемника.

С выхода амплитудного детектора (АД) УПЧИ радиотракта полный цветовой видеосигнал раздельно поступает на амплитудный и временной селекторы синхроимпульсов для синхронизации генераторов строчной (ГСР) и кадровой разверток (ГКР) и в блок цветности, где осуществляется обработка яркостного сигнала EY  и декодируются сигналы цветности ER-Y  и EB-Y . Оконечным устройством блока цветности в современном приемнике является видеопроцессор (ВП) – многофункциональное устройство управления параметрами цветного изображения на экране кинескопа (яркость, контрастность, насыщенность), с трех выходов которого цветоделенные сигналы ER , EG  и EB  посредством оконечных мощных видеоусилителей кинескопа (ВУ) управляют токами лучей, соответственно яркостями основных цветов люминофорного экрана.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Каков диапазон частот наземного ТВ вещания ?

2. Характеристика какого узла радиотракта приемника определяет избирательность по зеркальному и дополнительному каналам приема?

3. Характеристика какого узла радиотракта приемника определяет избирательность по соседнему каналу?

4. Почему АЧХ радиотракта приемника имеет явно выраженную несимметричную форму?

5. Каковы преимущества одноканальной схемы супергетеродинного приема изображения и звука сравнительно с двухканальной?

6. Каковы принципы приема звукового сопровождения в одноканальном ТВ приемнике?

 

1.      СИНХРОНИЗАЦИЯ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРИЕМНИКОВ

 

В данном разделе рассматриваются различные способы выделения синхронизирующих импульсов из полного телевизионного сигнала и определяются основные характеристики селекторов синхронизирующих импульсов строчной и кадровой частот.

Требования к сигналам синхронизации

Все развертывающие устройства телевизионной системы работают синхронно и синфазно. Это обеспечивается принудительной синхронизацией, для чего на все развертывающие устройства в начале каждой строки и каждого кадра подаются специальные синхронизирующие импульсы, которые заставляют срабатывать эти устройства в строго определенные моменты времени. Принудительная синхронизация развертывающих устройств передающей камеры и телевизионного приемника осуществляется от единого источника синхросигнала - синхрогенератора, находящегося в комплекте передающей аппаратуры телецентра. Между способами синхронизации развертывающих устройств телецентра и телевизионных приемников имеется существенная разница. Развертывающие устройства передающей телевизионной камеры синхронизируются непосредственно импульсами строчной и кадровой синхронизации, подаваемыми по камерному кабелю. Для синхронизации развертывающих устройств приемников синхронизирующие импульсы строк и кадров должны передаваться с телевизионного центра совместно с ТВ сигналом по одному каналу. Это приводит к необходимости формирования специального сигнала синхронизации приемников, имеющего весьма сложную форму. При этом для передачи синхронизирующих импульсов используется время обратного хода луча, т. е. время передачи гасящих импульсов. Вершины гасящих импульсов примерно соответствуют уровню «черного» сигнала. Часто говорят, что синхронизирующие импульсы располагаются в области «чернее черного». Импульсы синхронизации в этом случае могут быть отделены от сигнала изображения и гасящих импульсов обычным амплитудным ограничителем (амплитудным селектором). Схема амплитудного селектора содержит устройство фиксации вершин импульсов синхронизации и пороговый элемент, пропускающий на дальнейшую обработку только сигналы синхронизации. Легкость и надежность указанного процесса является одним из основных достоинств данного метода синхронизации.

Не менее важной задачей является разделение строчных синхронизирующих импульсов и импульсов синхронизации полей друг от друга. Для этого они должны отличаться либо по уровню, либо по длительности. В первом случае импульсы синхронизации полей можно выделять с помощью ограничителя. Однако из-за увеличения общего размаха сигнала значительно возрастает мощность радиопередатчика, поэтому лучше делать синхронизирующие импульсы разными по длительности (длительность строчных синхронизирующих импульсов значительно меньше длительности импульсов синхронизации полей). Разница в длительности строчных импульсов и импульсов полей преобразуется с помощью дифференцирующих и интегрирующих цепей в разницу напряжений, как показано на рис. 5.1. При этом разница в напряжении может быть сделана столь значительной, что остатки строчных импульсов после интегрирования не будут оказывать никакого влияния на синхронизацию кадровой развертки.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/5-1.gif

Выделение синхронизирующих импульсов полей с помощью интегрирующей цепи наряду с простотой обладает еще одним положительным качеством - большой помехоустойчивостью. Импульсы помех, имеющие малую длительность, не успевают создавать на конденсаторе значительных напряжений и как бы сглаживаются интегрирующей цепью. Недостатком такого выделения синхронизирующих импульсов являются невозможность получения крутого фронта интегрированных импульсов и, как следствие, возможная нестабильность момента синхронизации.

Выделение синхронизирующих импульсов строк с помощью дифференцирующей цепи возможно, однако следует иметь в виду, что импульсные помехи будут свободно проходить через конденсатор цепи и помехоустойчивость такого способа выделения будет низкой.

Форма сигнала синхронизации ТВ приемников

При построчном разложении между фронтами двух кадровых синхронизирующих импульсов размещаются z строчных импульсов. Длительность кадрового импульса синхронизации в несколько раз больше периода строки (рис. 5.2). После прохождения сигнала uвх  через дифференцирующую цепь получим сигнал uдц , положительные импульсы которого могут использоваться для синхронизации строчной развертки приемника, а отрицательные – никaкoгo действия на работу генератора развертки оказывать не будут.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/5-2.gif

Во время действия кадрового синхронизирующего импульса в канале строчной синхронизации импульсы отсутствуют. Синхронизации строчной развертки в этот промежуток времени не будет, и генератор импульсов строчной развертки ТВ приемника будет работать в автономном режиме. В результате несколько первых строк после окончания действия кадрового импульса могут оказаться "сбитыми".

Для сохранения непрерывности следования строчных импульсов в кадровый синхронизирующий импульс вводят прямоугольные врезки, следующие со строчной частотой. Длительность врезок на рисунке условно равна длительности строчных импульсов. Срез врезки должен совпадать с фронтом строчного импульса, который должен был бы быть в этом месте. После дифференцирования такого сигнала U'вх положительные импульсы используются для синхронизации. Таким образом, они следуют без перерыва со строчной частотой ( u'дц на рис. 5.2); кадровые синхронизирующие импульсы выделяются интегрирующей цепью. Наличие врезок приводит к получению на выходе интегрирующей цепи "зубчатой" формы кривой u'иц . Такое искажение формы будет одинаковым у всех кадровых синхронизирующих импульсов. Исходя из этого при постоянном уровне срабатывания кадрового генератора развертки это не приведет к нарушению синхронизации.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/5-3.gif

 

При чересстрочном разложении число строк z в кадре нечетно, и между фронтами двух следующих друг за другом синхронизирующих импульсов четных и нечетных полей размещается m = 1/2 периодов строчной частоты fz  , где m - число целых строк в одном поле. Эта одна вторая периода строчной частоты обусловливает соответствующий временной сдвиг строчных врезок относительно синхронизирующего импульса четного поля (поля, в котором разворачиваются четные строки). В результате форма синхронизирующих импульсов четных и нечетных полей оказывается неодинаковой (рис. 5.3): в импульсе нечетных полей время от фронта импульса до первой врезки равно длительности почти целой строки (за вычитанием длительности врезки), а в импульсе четных полей это время составляет половину длительности строки. Из-за этого формы интегрированных импульсов uиц  для четных и нечетных полей также будут различными. Их различие хорошо видно на рисунке при совмещении обоих интегрированных импульсов на одном графике uиц совм .

При синхронизации кадрового генератора такими импульсами может произойти нежелательный сдвиг во времени начала обратных ходов развертки по полям. Этот сдвиг, как видно из рис. 5.3, равен 1  и может достигать долей длительности строки. Наличие сдвига приведет к нарушению чересстрочности развертки, т.е. растры полей будут сдвинуты по вертикали не точно на половину расстояния между соседними строками, и появится так называемое спаривание строк. Спаривание строк ухудшает качество изображения. Становится заметной структура строк, уменьшается четкость по вертикали. Исходя из этого необходимо так изменить форму синхронизирующих импульсов, чтобы исчезло различие между интегрированными четными и нечетными импульсами полей и сдвиг 1  стал равен нулю. Для устранения различия в форме синхронизирующих импульсов четных и нечетных полей врезки в них целесообразно сделать с двойной строчной частотой. Форма четных и нечетных импульсов синхронизации полей становится как до, так и после интегрирования идентичной.

Во время действия синхронизирующего импульса полей строчные импульсы будут следовать с удвоенной частотой. Для устойчивой синхронизации генератор импульсов строчной развертки настраивается так, чтобы частота его колебаний в режиме без синхронизации была ниже частоты строк. При этом, если амплитуда импульсов синхронизации не чрезмерно велика, генератор не будет реагировать на дополнительные импульсы и будет работать в режиме деления частоты с коэффициентом 2. Таким образом, при полной идентичности синхронизирующих импульсов полей импульсы после интегрирования uиц получаются тоже одинаковыми и при наложении совпадают. Однако при более строгом рассмотрении процессов приходится сделать заключение, что совпадение интегрированных импульсов не является все же точным. На интегрирующую цепь поступают наряду с синхронизирующими импульсами полей строчные синхронизирующие импульсы. От каждого строчного импульса конденсатор получает определенный заряд. Так как строчные импульсы в четных и нечетных полях располагаются на разных расстояниях от начала и конца синхронизирующего импульса полей, они, естественно, оказывают разное влияние на ход кривой накопления заряда на конденсаторе в четных и нечетных полях (рис. 5.4). В то время как в синхронизирующих импульсах нечетных полей (сплошная линия на графике) остаточный заряд конденсатора от последнего строчного импульса почти равен нулю, в импульсах четных полей он значителен (штриховая линия). Начальные условия интегрирования кадровых импульсов в нечетных и четных полях получаются различными, а это также приводит к нежелательному временному сдвигу 2 .

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/5-4.gif

Правда, в этом случае он мал ( 2< 1), но достаточен, чтобы нарушить регулярность развертки. Чтобы избежать разницы в форме импульсов после интегрирования, достаточно до и после синхронизирующих импульсов полей ввести по несколько импульсов, следующих с двойной строчной частотой. Такие импульсы называются уравнивающими.

Таким образом, для получения устойчивой чересстрочной развертки приходится усложнять форму синхронизирующего импульса полей (рис. 5.5). Моменты синхронизации строчной развертки для наглядности отмечены знаками ( Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f5-1.gif). Длительность импульса синхронизации кадровой развертки и число уравнивающих импульсов до и после него выбираются в зависимости от требований к точности синхронизации. Период строчной развертки на рисунке обозначен Н.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/5-5.gif

Отечественным стандартом длительность импульса кадровой синхронизации определяется 2,5 Н (160 мкс), а длительность уравнивающих импульсов делается в 2 раза меньше строчных синхронизирующих импульсов. Стандартом устанавливается число передних и задних уравнивающих импульсов, а также импульсов, составляющих сигнал кадровой синхронизации, равным пяти.

Импульсы синхронизации расположены на вершинах гасящих импульсов и составляют 43 % размаха сигнала изображения от уровня черного до уровня белого. Для работы развертывающих устройств желательно, чтобы синхронизирующие импульсы располагались как можно ближе к левому краю гасящих импульсов, чтобы во время обратного хода экран был погашен гасящим импульсом. Если синхронизирующий импульс будет сдвинут вправо, то на обратный ход луча приемной трубки будет отведено меньше времени. При превышении этого времени вследствие каких-либо причин обратный ход луча на экране не будет полностью погашен.

Итак, в сигнале синхронизации телевизионных приемников наиболее сложным по форме является сигнал кадровой синхронизации. Его форма, принятая отечественным стандартом, а также большинством европейских стран и США, является наиболее совершенной. Такая форма позволяет получить хорошее качество чересстрочной развертки при наиболее простом способе разделения сигналов - с помощью интегрирующей цепи - и большую помехоустойчивость.

Повышение помехоустойчивости канала синхронизации

По линии связи между ТВ центром и приемником передается сложный ТВ сигнал, содержащий сигнал изображения и сигналы синхронизации разверток ТВ приемника. Наличие в этой линии помех поразному сказывается на сигналах изображения и синхронизации. Если синхронизация развертывающих устройств не нарушается, то изображение можно получить и при очень больших помехах. Если же нарушена синхронизация, то даже при малых помехах практически невозможно синтезировать изображение вообще.

Помехи в радиоканале будут неодинаково сказываться на синхронизации кадровой и строчной разверток. Синхронизация кадровой развертки будет меньше подвержена влиянию импульсных помех, так как синхронизирующие импульсы полей выделяются из синхросмеси интегрирующей цепью, являющейся фильтром нижних частот. Дифференцирующая цепь, выделяющая строчные синхронизирующие импульсы, не может защитить генератор импульсов строчной развертки от импульсных помех, и канал строчной синхронизации оказывается значительно менее помехозащищенным, чем канал кадровой. Исходя из этого в первую очередь принимаются меры по защите от помех канала строчной синхронизации. Для этого в нем используется инерционная синхронизация.

Метод инерционной синхронизации автогенератора является параметрическим. Под воздействием внешнего сигнала изменяется тот или иной параметр генератора, определяющий частоту и фазу его колебаний. Этим параметром может быть не только элемент схемы генератора, но и питающие его напряжения. Управление параметром генератора производят с помощью системы автоматического регулирования, получившей название фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). В литературе получила применение также аббревиатура АПЧиФ - автоматическая подстройка частоты и фазы. Структурная схема ФАПЧ приведена на рис. 5.6.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/5-6.gif

Синхронизирующие импульсы и колебания синхронизируемого автогенератора (например, с задающего генератора развертки или его выходного каскада) поступают на импульсный фазовый детектор, где сравниваются их фазы и вырабатывается выходное напряжение, пропорциональное разности мгновенных значений этих фаз. Из-за импульсного характера поступающего на детектор сигнала выходное напряжение получается также импульсным, поэтому после детектора устанавливается интегрирующий элемент (фильтр нижних частот), на выходе которого образуется постоянное напряжение с величиной и знаком, соответствующими разности фаз синхронизирующих импуль-сов и колебаний генератора. Это напряжение, воздействуя на управляемый параметр автогенератора, перестраивает частоту его колебаний, обеспечивая необходимую синхронизацию.

Интегрирующий элемент в значительной мере подавляет влияние хаотических помех, так как среднее изменение фазы, вызванное такими помехами, за достаточно большой промежуток времени равно нулю.

Применение системы ФАПЧ позволяет обеспечить не только высокую помехоустойчивость, но и удобство установки любого заданного значения фазы автогенератора. В частности, ручной регулировкой можно в автогенераторе добиться опережения строчных синхронизирующих импульсов, что очень важно, например, в устройствах строчной развертки, построенных на транзисторах.

 

Контрольные вопросы

 

1.                В каком амплитудном диапазоне передаются сигналы синхронизации приемника (ССП)?

2.                Какова форма ССП?

3.                С какой целью уравнивающие импульсы и врезки имеют двойную строчную частоту?

4.                Каким образом ССП выделяется из полного ТВ видеосигнала?

5.                Какие цепи и почему используются для выделения кадровых синхроимпульсов?

6.                Назовите достоинства и недостатки методов строчной синхронизации.

7.                За счет чего повышается помехоустойчивость системы АПЧ и Ф?

 

6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

В данном разделе рассматриваются процессы восстановления постоянной составляющей телевизионного сигнала с помощью управляемых и неуправляемых фиксирующих цепей.

Величина сигнала изображения должна соответствовать яркости детали передаваемой сцены. Если изображение передается с помощью фотоэлектрического преобразователя мгновенного действия, например, фотоэлемента, то это требование удовлетворяется.

В качестве примера исследуем изменение яркости вдоль строк различных по содержанию изображений, первое из которых - черная полоса на белом фоне, а второе - белая полоса на черном фоне. Средние яркости их существенно различны и равны соответственно Lрс1  и Lрс2 , минимальные и максимальные яркости одинаковы. Телевизионный сигнал Uс , образующийся на нагрузке фотопреобразователя, содержит постоянную составляющую (среднее значение сигнала за время, равное длительности нескольких десятков ТВ полей), которая пропорциональна средней яркости Uрс1  Lрс1  и Uрс2  Lрс2 , а размах ТВ сигнала пропорционален перепаду яркости (рис. 6.1, а).

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/6-1.gif

Если передача изображений производится с помощью передающих трубок с накоплением заряда, работающих в режиме перераспределения вторичных электронов, то при фотоэлектрическом преобразовании происходит полная или частичная потеря информации о средней яркости изображения. Полная потеря постоянной составляющей происходит также в ТВ широкополосных усилителях переменного тока, где между каскадами включены разделительные конденсаторы. В этом случае ТВ сигнал располагается относительно нулевой оси (или так называемой линии равных площадей) таким образом, что площадь, ограниченная положительной частью сигнала и осью, равна площади, ограниченной отрицательной частью сигнала и осью (рис. 6.1, б).

Если сигналы, искаженные подобным образом, использовать для модуляции тока луча Lл  приемной трубки, то яркости ТВ изображений Lиз  также  будут  искажены:  в зависимости от положения ТВ сигнала на модуляционной характеристике кинескопа изображение будет либо затемняться, либо высвечиваться (рис. 6.1, б). При этом фактический амплитудный диапазон сигнала увеличивается в 1,5–2 раза. Для того чтобы избежать подобных искажений, необходимо использовать то обстоятельство, что в ТВ сигнале изменение размаха гасящих импульсов (ГИ) приемной трубки происходит в соответствии со средней яркостью изображения.

Восстановление постоянной составляющей сигнала в отдельных точках тракта, например в модуляторе радиопередатчика, осуществляется с помощью фиксации уровня гасящих импульсов, т. е. путем стабилизации положения ТВ сигнала от всех передаваемых изображений относительно некоторого постоянного потенциала (рис. 6.1, в). Для этой цели используются специальные пиковые детекторы, так называемые фиксирующие схемы (неуправляемые и управляемые).

Обобщенная схема фиксации уровней ТВ сигнала показана на рис. 6.2, а. Во время прохождения гасящих импульсов ТВ сигнала напряжение на коммутирующем элементе (КЭ) схемы - диоде (диодах) или транзисторе (транзисторах) – увеличивается. При этом КЭ самостоятельно под воздействием напряжения ТВ сигнала (неуправляемая схема) или принудительно под воздействием строчных импульсов (СИ) (управляемая схема) открывается или переходит в насыщение и его малое прямое сопротивление Rin  шунтирует сопротивление Rр  разделительной цепи и входное сопротивление следующего каскада (рис. 6.2, б). В результате напряжение ТВ сигнала на базе транзистора   в указанные интервалы должно стать равным опорному напряжению фиксации Eф  вне зависимости от прежнего значения уровня черного.

Рассмотрим работу схемы рис. 6.2, а более подробно. В обычном усилительном каскаде ТВ сигнал располагается относительно напряжения смещения Eф  по линии равных площадей (интервал времени t1   t2  рис. 6.2, в). При наличии схемы фиксации КЭ открывается во время прохождения гасящих импульсов (ключ замыкается на внутреннее сопротивление КЭ в прямом направлении Rin  при t = t3  рис. 6.2, б, в). Для того чтобы напряжение на базе VT2  за время действия сравнительно короткого импульса ТВ сигнала стало равно Eф , величина постоянной времени заряда должна быть небольшой

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f6-1.gif

где Rin Rp Rвх - параллельное соединение сопротивлений Rin ,Rp иRвх , причем Rin << Rр Rвх  ; Rвых - выходное сопротивление предыдущего каскада; tи  - длительность строчного гасящего импульса (СГИ) при неуправляемой или длительность СИ при управляемой схеме фиксации.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/6-2.gif

К концу действия импульса за счет выпрямления напряжения ТВ сигнала коммутирующим элементом на конденсаторе Ср  образуется дополнительное напряжение UСр , величина которого примерно равна постоянной составляющей сигнала Ucр  и определяется в общем случае размахом сигнала в момент отпирания КЭ и постоянной времени заряда. При t = t4 , когда КЭ запирается (ключ S замыкается на внутреннее сопротивление КЭ в обратном направлении Ri0 , рис. 6.2, б), ТВ сигнал оказывается смещенным относительно напряжения Eф  на величину UСр . Суммарное напряжение смещения будет равно UcмEфUСр , т.е. будет зависеть от формы ТВ сигнала и, в частности, от размаха гасящих импульсов. При этом все площадки гасящих импульсов ТВ сигнала будут «привязаны» к уровню напряжения смещения  , т. е. постоянная составляющая сигнала восстанавливается.

Напряжение UСр  при запертом КЭ медленно уменьшается за счет разряда конденсатора Ср  на сопротивления  R'р = RрRio Rвх и Rвых . Через промежуток времени, равный Tz - tи (при t = t5 , рис. 6.2, в), оно уменьшится на величину U . Величина напряжения  U определяет величину перекоса ТВ сигнала Uc , т. е. величину изменения яркости изображения вдоль строки на экране приемной трубки. Для того чтобы это изменение не было заметно на изображении, допустимый относительный перекос ТВ сигнала должен быть

 Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f6-2.gif

Постоянная времени разряда при  0,05 и R'р >> Rвых будет равна

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f6-3.gif

В неуправляемых схемах ВПС (рис. 6.3) открывание диода VD (КЭ на рис. 6.2) осуществляется напряжением U , от величины которого зависит сопротивление Rin  и значение з , что приводит к нестабильности уровня фиксации. Эти схемы также обладают большой инерционностью: если за изображением с большой средней яркостью передается изображение с малой средней яркостью, то фиксация уровня длительное время не производится (t = t6  t7, рис. 6.2, в) до тех пор, пока конденсатор Cp  не разрядится. Если же уменьшить величину p , то инерционность станет меньше, однако в соответствии с уравнением (6.2) относительный перекос ТВ сигнала   увеличится, что приведет к недопустимым яркостным искажениям изображения.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/6-3.gif

Управляемые схемы ВПС лишены указанных выше недостатков за счет принудительного открывания КЭ каждую строку в интервалы СГИ напряжением СИ достаточно большого размаха ( Rin и соответственно з  малы, и уровень фиксации стабилен). В схеме инерционности нет, так как Cp  оперативно перезаряжается.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/6-4.gif

Управляемая схема содержит четыре диода, включенные в плечи моста (рис. 6.4, а).
Обычно Cp << C1 =  C2 , R >> Rг1 = Rг2   где Rг1 и Rг2  - выходные сопротивления генераторов управляющих импульсов. Диоды  VD1  VD2 отпираются управляющими импульсами во время обратных ходов строчной развертки. За счет тщательной балансировки моста и малой постоянной времени перезаряда конденсатора  Cp (заряд при t = t5 , или разряд при t = t7 , рис. 6.2, в) напряжение на базе транзистора VT2  во всех случаях устанавливается равным  . Конденсаторы C1,2  также заряжаются до напряжений U'C1,2  (рис. 6.4,б) за счет выпрямления управляющих импульсов. Эти напряжения запирают диоды по окончании действия управляющих импульсов.

Надежное запирание и отпирание диодов соответствующими напряжениями будет при

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f6-4.gif

(рис. 6.4, б). Исходя из этого размах управляющих импульсов Uи  = U'C1,2 + U''C1,2 приходится выбирать в несколько раз большим, чем размах ТВ сигнала Uc max .

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/6-5.gif

В видеоусилителях применяется еще и схема с одним или двумя транзисторами, работающими в ключевом режиме. Строчные управляющие импульсы поступают на базы транзисторов VT1  и VT2  (рис. 6.5) и переводят их в режим насыщения, в котором их сопротивления малы; происходит заряд конденсатора Cp  до напряжения UCp Ucp . В промежутках между управляющими импульсами транзисторы закрываются, и на выход схемы подается ТВ сигнал Uвых  и напряжение смещения  Uсм = Eф + Uср , величина которого пропорциональна постоянной составляющей сигнала. В настоящее время схемы ВПС выполняются в основном в соответствии с приведенной на рис. 6.5 схемой, т. е. схемой транзисторного типа. Применение в качестве коммутирующего элемента компенсированного ключа с двумя транзисторами разного типа проводимости гарантирует надежное закрывание схемы ВПС в промежутке между СИ вне зависимости от полярности и размаха ТВ сигнала. Действительно, при любой полярности ТВ сигнала его напряжение всегда является закрывающим для одного из пары транзисторов VT1 - VT2  . Следовательно, сопротивление разряда  Rp и соответственно p  будут оставаться высокими, обеспечивающими малый перекос яркости вдоль строки.

Фиксирующие цепи дают возможность уменьшить величину НЧ помех, суммируемых с ТВ сигналом, за счет периодической (с частотой строчной развертки) «привязки» уровней ГИ сигнала к одному и тому же опорному напряжению Eф . Однако, когда сигнал промодулирован помехой, устранить ее невозможно. С помощью фиксации уровня удается использовать в тракте усилительные элементы меньшей мощности и уменьшить нелинейные искажения ТВ сигнала. Фиксация уровня необходима также при ограничении уровней ТВ сигнала, коррекции полутоновых искажений и модуляции сигнала несущей частоты ТВ изображения.

 

Контрольные вопросы

 

1. Объясните принцип работы неуправляемой схемы ВПС.

2. Объясните принцип работы управляемых схем ВПС.

3. Перечислите достоинства и недостатки различных схем ВПС.

4. От каких параметров неуправляемой схемы фиксации зависят величины ее инерционности и перекоса яркости вдоль строки?

5. Почему по каналу связи не передается постоянная составляющая ТВ сигнала?

6. Необходимы ли схемы ВПС перед следующими ТВ устройствами: гамма-корректором, амплитудным ограничителем, смесителем, модулятором, усилителем, кинескопом? Обоснуйте свой ответ.

7. В каком случае схема ВПС подавляет низкочастотную помеху? Поясните механизм подавления.

 

7         НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

 

В данном разделе рассматриваются воздействие нелинейности телевизионного тракта на форму сигнала, проявление этих искажений при воспроизведении телевизионных изображений и методы их коррекции.

Нелинейные искажения телевизионного сигнала возникают в фотоэлектронных и электронно-оптических преобразователях из-за нелинейности световой и модуляционной характеристик соответственно, а также в электрическом канале передачи (модуляторе передатчика, каскадах видеоусилителя и др.).

На практике эти искажения определяются главным образом нелинейными характеристиками оконечных устройств – передающими и приемными трубками.

Световая характеристика передающей трубки определяется зависимостью тока сигнала от освещенности на фотокатоде Ic = f(E)  или, учитывая, что Ic Uc , a E Lоб , световую характеристику передающей трубки часто выражают следующим соотношением: Uc = (Lоб), где Uc  - напряжение сигнала, Lоб  - яркость передаваемого объекта.

Световая характеристика передающих трубок нелинейна и в общем случае с достаточной для практики точностью может быть аппроксимирована выражением

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-1.gif

где k1  - коэффициент пропорциональности, 1  - показатель степени, определяющий форму световой характеристики.

Световые характеристики различных передающих трубок имеют не одинаковые значения 1  . Более того, значение 1  может в некоторых пределах меняться при изменении режима работы трубки или содержания передаваемого изображения. Однако для всех передающих трубок 1 1.

Модуляционная характеристика кинескопа представляет собой зависимость яркости свечения экрана от напряжения на модулирующем электроде и выражается зависимостью: Lиз = (Uc) где  Lиз - яркость изображения.

Как известно, модуляционная характеристика кинескопа нелинейна и может быть аппроксимирована с достаточной для практики точностью следующей функцией:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-2.gif

где k2  – коэффициент пропорциональности.

Обычно для приемных трубок 2 = 2...3. Общая характеристика нелинейности может быть определена аналитически путем подстановки значения Uc  из (7.l) в (7.2):

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-3.gif

Из (7.3) видно, что результирующий гамма-коэффициент нелинейности   равен произведению показателей степени 1 и 2 . Если телевизионный канал имеет нелинейную характеристику с показателем 3 , то в результирующее значение   должна войти и эта величина, т. е. 1 · 2 · 3 . Следовательно, показатель степени   определяет результирующую нелинейность и может приобретать различные значения в зависимости от нелинейности отдельных узлов тракта.

Нелинейные искажения в черно-белом телевидении приводят к нарушению правильного воспроизведения градаций яркости (передачи полутонов), а в цветном, кроме того, и к искажениям цветности. Если результирующая нелинейность телевизионного тракта будет иметь показатель степени  <1, то изображение на экране кинескопа воспроизведется вялым, т. е. контрастность полученного изображения будет меньше контрастности передаваемого объекта, а при  >1 изображение будет излишне контрастным по сравнению с контрастностью передаваемого объекта.

Яркость реальных объектов может достигать нескольких тысяч кандел на квадратный метр, а контраст – 1000 и выше. Современные же кинескопы могут обеспечить максимальную яркость 100–200 кд/м2  при контрасте 100–200. Следовательно, динамический диапазон яркости репродукции в общем случае меньше диапазона изменения яркости передаваемого объекта. Таким образом, при воспроизведении число градаций на репродукции будет меньше, чем на объекте. При ограниченном числе воспроизводимых градаций с целью улучшения качества изображения необходимо перераспределить число воспроизводимых градаций внутри динамического диапазона яркости изображения так, чтобы увеличить число градаций в сюжетно важном участке диапазона за счет уменьшения числа градаций в остальных участках. Это может быть осуществлено с помощью выбора определенной формы нелинейности амплитудной характеристики передачи.

Рассмотрим графически искажения градаций яркости изображения при коэффициенте   >1. Для удобства количественной оценки нелинейных искажений на вход исследуемого устройства подают напряжение равноступенчатого сигнала.

Для упрощения построения графиков обычно по оси абсцисс и ординат откладывают не абсолютные значения яркости объекта и изображения, а их относительные значения.

На рис. 7.1 показано графически возникновение нелинейных искажений при коэффициенте  >1. Нетрудно видеть, что нелинейные искажения будут присутствовать при любых значениях 1 . В частном случае при  = 2, как видно из рис. 7.1, перепады яркостей первых нескольких ступенек будут практически неразличимы, и они сольются. Следовательно, количество видимых градаций уменьшается.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/7-1.gif

В черно-белых телевизионных системах сюжетно важными полутонами являются полутона крупных деталей в области больших освещенностей. Исходя их этого для этих систем форма характеристики должна иметь нелинейность с коэффициентом контрастности  >1. При этом в области белого перепады яркости растягиваются (увеличиваются по амплитуде), и там может воспроизводиться большее число градаций. Экспериментальным путем установлено, что наилучшее качество изображения для черно-белых вещательных систем получается при   1,3.

Для обеспечения подобия воспроизведенного изображения с объектом необходимо иметь прямую пропорциональность между яркостями соответствующих точек объекта и изображения. Для коррекции полутоновых искажений изображений, т. е. получения определенной формы нелинейной амплитудной характеристики, в телевизионный тракт вводится нелинейный корректор с амплитудной характеристикой, описываемой выражением:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-4.gif

 где к – показатель степени, определяющий форму нелинейности амплитудной характеристики корректора.

В этом случае результирующий коэффициент нелинейности телевизионного тракта «от света до света» будет определяться так:

1 · 2 · 3 · к             (7.4)

Из соотношения (7.4) видно, что для получения линейной амплитудной характеристики всего телевизионного тракта необходим корректор с коэффициентом нелинейности

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-5.gif

Выбор оптимального значения к  осложняется тем, что модуляционные характеристики кинескопов имеют довольно большой разброс коэффициентов нелинейности, а нелинейность световой характеристики передающих трубок кроме этого зависит от содержания изображения.

Принцип работы схемы корректора нелинейности (гамма-корректора) поясняется на рис. 7.2. Он основан на применении нелинейных элементов с таким расчетом, чтобы, регулируя их, можно было менять гамма-характеристику в желаемых пределах. Сигнал передаваемого изображения, искаженный нелинейной характеристикой телевизионного тракта (рис. 7.2, а) (сигнал с неравномерными перепадами напряжений), поступает на вход гамма-корректора, нелинейная характеристика (рис. 7.2, б) которого рассчитана так, что сигнал на выходе (рис. 7.2, в) получается необходимой формы.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/7-2.gif

Схемы гамма-корректоров строятся на разных принципах, однако наибольшее распространение получили гамма-корректоры, в которых требуемая форма амплитудной характеристики получается за счет изменения амплитудно-зависимой отрицательной обратной связи, нелинейного изменения сопротивления нагрузки или амплитудно-зависимого делителя сигнала изображения.

Для работы гамма-корректора необходимо, чтобы уровни сигналов, соответствующие одинаковым яркостям изображения, всегда располагались на одних и тех же нелинейных участках характеристики корректора. Для этого в телевизионном сигнале, поступающем на нелинейный элемент корректора, должна быть восстановлена постоянная составляющая, т. е. фиксирован уровень черного сигнала изображения.

В качестве нелинейных элементов в схемах гамма-корректоров обычно используются полупроводниковые диоды, имеющие нелинейные вольт-амперные характеристики. Для получения достаточно больших значений нелинейности диоды иногда включают последовательно или параллельно.

В качестве примеров рассмотрим два вида корректоров, используемых на практике.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/7-3.gif

На рис. 7.3 изображена упрощенная схема гамма-корректора, в которой использован принцип амплитудно-зависимой отрицательной обратной связи. Величина отрицательной обратной связи меняется нелинейно в зависимости от мгновенного значения телевизионного сигнала, подаваемого на затвор полевого транзистора VT. В цепи затвора VT производится восстановление постоянной составляющей сигнала (ВПС). Диоды VD1  и VD2 , включенные в цепь истока, заперты напряжениями U1  и U2  до тех пор, пока на затвор VT не поступит сигнал. При определенной амплитуде сигнала сначала отпирается диод VD1 , и сопротивление в цепи истока уменьшается от величины R2  до значения


Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-6.gif



Для упрощения будем считать, что VD1  и VD2  в запертом состоянии обладают бесконечно большим сопротивлением, а доля сопротивлений резисторов R4  и R6  при определении эквивалентной нагрузки в цепи истока пренебрежимо мала.

При увеличении амплитуды сигнала отпирается VD2 , а эквивалентное сопротивление в цепи истока определится так:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-7.gif

Коэффициент усиления данного каскада будет равен

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-8.gif

где  Sd - динамическая крутизна.

Как известно,


Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f7-9.gif


 где S  – статическая крутизна, а Rи  – сопротивление в цепи истока. Исходя из этого в данном каскаде усиление меняется обратно пропорционально изменению R2  . Следовательно, если R2  уменьшается с увеличением амплитуды сигнала на затворе VT, то коэффициент усиления растет с увеличением сигнала.

На рис.7.3, б показан график зависимости Uс вых  от Uс вх . Как видно из рисунка, это – ломаная линия, а не плавная кривая. Однако чем больше диодов включать в цепь истока, тем точнее будет приближение к требуемой зависимости. Потенциометры R4  и R6   изменяют напряжения U1  и  U2 отпирания диодов, т. е. с их помощью можно изменять координаты точек перегиба кривой и таким образом в некоторых пределах регулировать величину к .

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/7-4.gif

В схеме корректора с нелинейной нагрузкой в коллекторной цепи (рис. 7.4) величина коэффициента передачи меняется в результате изменения сопротивления нагрузки каскада. Аналогично предыдущей схеме (рис. 7.3) эквивалентное сопротивление нагрузки данного каскада будет уменьшаться по мере открывания диодов VD1  и  VD2 , т. е. поочередно по мере увеличения входного сигнала, в зависимости от напряжения задержки  U1 и U2 , задаваемого резисторами R4  и R6 . В отличие от предыдущей схемы коэффициент усиления этого корректора будет уменьшаться по мере увеличения амплитуды сигнала на входе ( к < 1).

В описанных схемах гамма-корректоров при регулировке величины гамма-коэффициента происходит изменение размаха выходного сигнала. Это может нарушить режим работы последующих звеньев телевизионного тракта. От этого недостатка свободны так называемые двухканальные гамма-корректоры (рис. 7.5).

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/7-5.gif

Сигнал подается на два самостоятельных гамма-корректора, имеющих различное значение к . В первом корректоре к1 >1, например, к1 =2, а во втором - к2 < 1(к2 =0,5). Выходные сигналы с двух гамма-корректоров, одинаковые по амплитуде и полярности, подаются на регулируемую суммирующую схему. Она построена таким образом, что можно менять соотношение напряжений каждого корректора в выходном сигнале, т. е. менять значение   от   до   при постоянном уровне выходного сигнала.

Выходное напряжение Uс вых  = Uк1 + Uк2 = const будет постоянным при любом положении движка сумматора, а общ  будет меняться от к1 =2 до к2 =0,5, проходя через значение  =1. В аппаратуре блока камерного канала БКК-1014 аппаратно-студийных комплексов цветного ТВ один из каналов двухканального корректора - линейный, а общ = 0,4...0,6.

Применяются также более сложные схемы гамма-корректоров, которые позволяют производить оперативное плавное изменение формы амплитудной характеристики изменением постоянных напряжений в схеме, что дает возможность сделать эти регулировки дистанционными.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие элементы ТВ тракта вносят нелинейные искажения?
2. Какие характеристики ТВ канала определяют нелинейные искажения?
3. Как определить результирующий коэффициент нелинейности ТВ тракта?
4. Назовите особенности работы двухканального корректора.
5. Как работает гамма-карректор с амплитудно-зависимой отрицательной обратной связью?

 

8. РАБОТА ЦВЕТНОГО КИНЕСКОПА

ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ В СОВМЕСТИМОЙ СИСТЕМЕ

 

В данном разделе рассматривается работа цветных кинескопов с дельтавидным и компланарным расположением электронных прожекторов. Даются принципы формирования сигналов в совместимых системах цветного телевидения.

Понятие о цвете

Ощущение цвета есть результат субъективного восприятия зрительным аппаратом объективно существующих световых излучений. Воздействующее на глаз излучение определенного спектрального состава дает ощущение одного присущего ему цвета. Известный спектральный состав и интенсивность излучения полностью определяют его цвет. Количество различимых глазом цветов очень велико и требует их классификации и символического обозначения. Цветовая система, позволяющая дать наиболее полное численное описание цвета, была создана на основе теоретических и экспериментальных работ, осветивших природу цветного зрения и положивших в основу построения науки об измерении цвета - колориметрии - понятие о трехмерном цветовом пространстве. Физиологические основы цветового зрения базируются на трехкомпонентной теории, согласно которой мы допускаем существование в нашем зрительном анализаторе трех видов аппаратов, каждый из которых чувствителен к определенному участку видимого спектра – коротковолновому, средневолновому, длинноволновому.

Изолированное возбуждение одного из этих аппаратов дает ощущение одного из трех насыщенных цветов - синего, зеленого, красного. Обычно воздействующее излучение содержит весь спектр видимого диапазона длин волн, но с разной спектральной интенсивностью. Это приводит к раздражению не одного, а двух или трех световоспринимающих аппаратов одновременно. Различное соотношение возбуждения световоспринимающих аппаратов вызывает ощущение цвета. Теория эта хорошо согласуется с законами смешения цветов, которые косвенно ее подтверждают. В телевидении используется локальное, пространственное и бинокулярное смешение цветов. Локальное смешение может быть одновременным (оптическим), когда на одну поверхность проектируется два или несколько излучений, вызывающих каждый в отдельности ощущение разных цветов, и последовательным, когда аналогичные излучения воздействуют на глаз последовательно одно за другим. При быстрой смене излучений в глазу возникает ощущение единого результирующего цвета.

При пространственном смешении участки, окрашиваемые смешиваемыми цветами, имеют достаточно маленькие размеры, и глаз воспринимает их как единое целое. Примером этому могут служить мелкие цветные штрихи, мозаика и др. Бинокулярным смешением называют смешение двух или нескольких цветов путем раздельного раздражения левого и правого глаз разными цветами, в результате чего возникает ощущение нового цвета.

Основной закон смешения утверждает, что любой цвет может быть выражен с помощью трех основных цветов

f'F = r'R + g'G + b'B,         (8.1)

здесь f'F - излучение произвольного спектрального состава, единица которого обозначена через F, а количество единиц - через f', R, G, B -единичные цвета выбранных излучений, соответствующих красному (R), зеленому (G) и синему (В) цветам; r', g', b' - множители излучений, указывающие, в каких количествах смешиваются излучения, соответствующие единице цветов R, G, B.

Для измерения цвета в качестве основных (единичных) цветов R, G, B были выбраны монохроматические излучения с длинами волн:

  = 700 нм;   = 546 нм;   = 435 нм.

Из уравнения (8.1) следует, что цвет является величиной трехмерной, а следовательно, характеризуется тремя параметрами, например, светлотой, цветовым тоном и насыщенностью. Светлота определяется количественной характеристикой цвета – его яркостью, а цветовой тон и насыщенность – качественной характеристикой цвета - цветностью. Под цветовым тоном понимают характерное свойство цвета, позволяющее обозначить его как красный, зеленый, синий и т.д. Насыщенность цвета определяется степенью его разбавленности белым. Насыщенность максимальна для чистых спектральных цветов и равна 0 для белого цвета.

Перечисленные параметры являются субъективными, так как не могут быть подвержены объективному измерению. Однако им соответствуют физические параметры излучения – яркость L, доминирующая (преобладающая) длина волны   и чистота цвета р. Субъективные и физические параметры связаны между собой, так как увеличение яркости приводит к увеличению светлоты, изменение доминирующей длины волны – к изменению цветового тона, а возрастание чистоты цвета – к увеличению насыщенности.

Геометрическое представление цвета

Трехмерность цвета, вытекающая из (8.1), позволяет представить его вектором в трехмерном пространстве, которое называется цветовым. При этом длина вектора характеризует количественную характеристику цвета – яркость, а направление вектора в пространстве – его качественную характеристику – цветность. Все векторы в цветовом пространстве выходят из точки нулевой яркости, соответствующей черному цвету. Совокупность направлений векторов реальных цветов образует цветовое тело, которое принято называть конусом реальных цветов. Сказанное иллюстрирует pис. 8.1, где в колориметрической системе, построенной на векторах трех основных цветов R, G, B, изображена коническая поверхность, образованная векторами цветов монохроматических излучений.

Поскольку в телевизионном изображении абсолютные значения яркости объекта не воспроизводятся, при проведении большинства цветовых расчетов в телевидении пользуются качественной характеристикой цвета – цветностью, которая характеризуется цветовым тоном и насыщенностью и, следовательно, является величиной двумерной, т.е. может быть определена точкой на плоскости. Hаиболее удобной для цветовых расчетов является единичная плоскость Q, пересекающая координатные оси R, G, B в точках, соответствующих единичным количествам основных цветов R, G, B.

След пересечения плоскости Q с конической поверхностью цветового тела образует локус чистых спектральных цветов. Следы пересечения этой плоскости с координатными плоскостями образует равносторонний цветовой треугольник RGB. Любая точка в плоскости треугольника RGB, например точка белого цвета Е, характеризует направление цветового вектора Е в пространстве, т.е. качественную характеристику цвета - цветность. Координаты точки в треугольнике определяются выражением r = r'/m, g = g'/m, b = b'/m, где величина m = r'+g'+'b называется модулем цвета, а величины r, g, b - координатами цветности, сумма которых r+g+b =1.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/8-1.gif

Анализируя рис. 8.1, необходимо отметить следующее:

- цветности всех реальных цветов находятся внутри спектрального локуса и определяются значениями величин r, g, b ;

- paвноэнергетический белый цвет Е находится в центре тяжести треугольника RGB;

- дополнительные цвета лежат на пересечении прямой, проходящей через точку Е, с кривой спектральных цветов;

- цветность смеси двух цветов отображается точкой, лежащей на прямой, соединяющей смешиваемые цвета;

- цветность смеси трех цветов отображается точкой внутри треугольника, вершины которого образованы смешиваемыми цветами;

- цветовой тон любого цвета в цветовой плоскости определяется длиной волны, соответствующей пересечению кривой спектральных цветов с прямой, проведенной через точку Е и точку, отображающую цветность заданного цвета.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/8-2.gif

На рис.8.2 изображен треугольник основных цветов BRG, из которых синтезируется цветное телевизионное изображение. Основные цвета воспроизводятся при возбуждении электронным лучом соответствующих люминофоров. Результирующий цвет определяется отношением возбуждающих электронных потоков.

Если положение точки внутри равностороннего треугольника BRG задано, то перпендикуляры, опущенные из нее на стороны, противоположные вершинам B, R, G дадут непосредственно координаты цветности r, g, b, сумма которых равна единице. Для нахождения координат цветности по положению точки внутри равностороннего треугольника удобно пользоваться равномерной сеткой, нанесенной внутри треугольника RGB, линии которой параллельны его сторонам. Пользуясь сеткой, легко определить, что координаты цветности равноинтенсивного цвета Е (точка Е) следующие: r = 1/3; g = 1/3; b = 1/3, а в точке D = 0,2; g = 0,5; b = 0,3.

Кинескопы с мозаичным экраном и дельтавидным расположением прожекторов

Кинескоп состоит из трех основных узлов: трех электронных прожекторов, теневой маски, обеспечивающей прохождение электронных лучей на "свой" люминофор, и мозаичного люминофорного экрана. Мозаичный экран состоит из люминофорных зерен трех цветов – красного зеленого и синего, – нанесенных на внутреннюю поверхность экрана кинескопа в определенной последовательности, позволяющей объединить люминофорные зерна в триады, каждая из которых состоит из трех разных цветов. Диаметр люминофорного зерна равен 0,45 – 0,43 мм. Каждая люминофорная триада при возбуждении ее тремя электронными лучами создает вследствие своего малого размера зрительный эффект единого светящегося пятна, цвет которого зависит от соотношения токов лучей трех электронных прожекторов. Внутри колбы на расстоянии 12 мм от экрана укреплена маска, представляющая собой стальную пластину толщиной 0,15 мм с круглыми отверстиями, количество которых равно числу люминофорных триад на экране.

Для кинескопа с размером экрана 60 см число отверстий равно 500 тысяч. Диаметр отверстия – 0,2 мм. Три электронных прожектора установлены симметрично относительно оси кинескопа в вершинах равностороннего треугольника (дельтавидное расположение прожекторов) и наклонены к оси кинескопа под углом 1°. Наклон электронных прожекторов обеспечивает схождение (сведение) трех лучей в плоскости теневой маски. В пространстве между маской и экраном лучи вновь расходятся и попадают на "свой" люминофор. Такое распределение трех лучей на "свои" люминофорные зерна достигается выбором угла наклона электронных прожекторов, применением теневой маски, технологией нанесения люминофорных зерен, а также системой статического и динамического сведения лучей.

Основным недостатком цветного кинескопа с дельтавидным расположением прожекторов является низкая эффективность использования электронного потока, так как теневой маской перехватывается до 85% электронов лучей, что приводит к значительному снижению яркости экрана кинескопа. Кроме того, кинескопы этого типа требуют применения сложных схем динамического сведения лучей.

Кинескоп с компланарным расположением прожекторов

В кинескопе с компланарным (в одной плоскости) расположением прожекторов используется полосчатая структура люминофорного экрана. Распределение цветов, т.е. обеспечение правильного попадания каждого из лучей на люминофорный элемент экрана "своего" цвета, осуществляется при помощи так называемой щелевой маски, которая в отличие от маски дельта-кинескопа имеет не круглые отверстия, а вертикальные прорези. Для механической устойчивости маски прорези имеют горизонтальные перемычки. Компланарное расположение прожекторов и щелевая маска имеют следующие преимущества перeд масочным кинескопом с дельтавидным расположением прожекторов.

Упрощаются условия сведения лучей, что связано с расположением электронных прожекторов, позволяющих использовать принцип самосведения.

Повышается яркость свечения экрана, так как прозрачность щелевой маски для электронных лучей существенно выше.

Улучшается чистота цвета, поскольку при изменении наклона луча в вертикальном направлении из-за технологической неточности изготовления кинескопа или отклоняющей системы луч продолжает засвечивать "свою" люминофорную полоску.

 Сигналы передачи вещательной системы ЦТ

Для воспроизведения цветного телевизионного изображения на экране кинескопа необходимо наличие сигналов, несущих информацию о трех цветоделенных изображениях. Такими сигналами являются сигналы основных цветов приемника ER, EG, EB .

Как было показано выше, цвет является трехмерной величиной , и, следовательно, информация о нем должна быть передана с помощью трех сигналов. В ЦТ телевизионном вещании используется принцип совместимости, заключающийся в возможности приема черно-белыми приемниками цветных телевизионных программ. Для обеспечения принципа совместимости в вещательных системах ЦТ передаются сигнал, несущий информацию о яркости EY , и два цветоразностных сигнала ER-Y  и EB-Y , несущие информацию о цветности. В качестве совместимого сигнала, который может приниматься черно-белыми и цветными приемниками, используется сигнал яркости EY .

Яркостный сигнал EY  формируется в телевизионном тракте, путем суммирования в определенном соотношении сигналов основных цветов ER, EG, EB . Соотношение это определяется спектральной чувствительностью глаза (кривой стандартной относительной видности) к основным цветам излучений трех люминофоров. Для основных цветов приемника и опорного равносигнального цвета стандарта NTSC яркостный сигнал формируется в соответствии с выражением

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f8-1.gif

Сигналы   и   определяются как разность соответствующего цветоделенного сигнала и яркостного сигнала:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f8-2.gif

Основным достоинством цветоразностных сигналов по сравнению с сигналами ER   и EB  является то, что при передаче неокрашенных участков изображения они равны нулю (так как в этом случае  ER = EG = EB = EY), а при передаче слабонасыщенных цветов их амплитуды минимальны. Это позволяет существенно снизить заметность цветовой поднесущей на экранах черно-белых приемников и тем самым улучшить совместимость ЦТ системы, так как цветовая поднесущая, на которой передаются цветоразностные сигналы ER-Y  и EB-Y , является помехой для черно-белого изображения.

Формирование яркостного сигнала EY  и цветоразностных сигналов ER-Y , EB-Y  осуществляется с помощью матричных схем в кодирующем устройстве. Структурная схема такой матрицы приведена на рис. 8.3. Матрица состоит из линейных цепей с резисторами R1, R2 и т.д., величины которых рассчитываются исходя из коэффициентов матричных уравнений.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/8-3.gif

Восстановление цветоделенных сигналов  ER, EG, EB осуществляется путем обратного матрицирования в декодирующем устройстве ЦТ приемника в соответствии с уравнениями:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f8-3.gif

Сигнал EG-Y  восстанавливается из сигналов ER-Y  и EB-Y  путем их алгебраического сложения в следующем соотношении:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f8-4.gif

Матрициование в соответствии с (8.5) и (8.6) осуществляется с помощью схем, аналогичных рис. 8.3.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое чистота цвета применительно к характеристикам цветного кинескопа?

2. Чем объясняется улучшение динамического сведения в компланарном кинескопе?

3. Что такое статический и динамический баланс белого в кинескопе?

4. В чем достоинства компланарных кинескопов со щелевой маской?

5. Чем объясняется необходимость формирования яркостного сигнала?

6. Чем определяются коэффициенты уравнения яркостного сигнала?

7. Каковы преимущества цветоразностных сигналов по сравнению с сигналами ER   и EB ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. КОДИРОВАНИЕ И ДЕКОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ СЕКАМ

 

 Данный раздел посвящен изучению основных параметров системы СЕКАМ, ее сигналов и принципов передачи и приема цветовой информации в этой системе. Система СЕКАМ - совместимая система ЦТ, в которой цветовая информация передается на поднесущей частоте, расположенной в спектре яркостного сигнала EY . Поднесущая модулируется по частоте двумя чередующимися от строки к строке цветоразностными сигналами ER-Y  и EB-Y . В приемнике для получения третьего цветоразностного сигнала   используется линия задержки на время передачи одной строки (64 мкс) и электронный коммутатор.

Использование частотной модуляции в системе СЕКАМ сделало ее менее чувствительной к искажениям типа «дифференциальное усиление» и «дифференциальная фаза», характерным для системы с квадратурной балансной модуляцией, так как для передачи информации о цветности в системе СЕКАМ используется девиация мгновенного значения частоты колебаний поднесущей, а не их фаза. Однако для обеспечения требования совместимости используется узкополосная частотная модуляция (индекс модуляции m<1), при которой ширина спектра частот модулированных колебаний не превышает 3 МГц. В результате помехоустойчивость частотномодулированного сигнала цветности оказалась ниже, чем в других системах ЦТ, где для передачи сигнала цветности используется квадратурная балансная модуляция. Необходимо отметить, что при узкополосной ЧМ помехозащищенность особенно ухудшается на верхних частотах спектра модулирующего сигнала.

Для увеличения помехоустойчивости и улучшения совместимости в системе СЕКАМ принят ряд мер, основными из которых являются:

передача цветоразностного сигнала ER-Y  в отрицательной полярности;
низкочастотные предыскажения модулирующих цветоразностных сигналов;
высокочастотные предыскажения модулированных по частоте сигналов;
передача цветоразностных сигналов на двух поднесущих.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/9-1.gif

Введение перечисленных мер значительно усложняет структурную схему кодирующего устройства (рис. 9.1), назначение которого - сформировать на выходе полный ЦТ сигнал EП = E'Y + UЧМ, где E'Y  - сигнал яркости, подвергнутый гамма-коррекции; UЧМ  – полный сигнал цветности на поднесущей с частотной модуляцией, включающий в себя ЧМ сигнал цветности изображения EЦ  и ЧМ сигнал цветовой синхронизации EЦС . Цветоделенные сигналы E'R , E'G , E'B  с выхода камерного канала поступают на матричную схему (рис. 9.1), с помощью которой формируются сигнал  E'Y и цветоразностные сигналы E'R-Y  и E'B-Y  в соответствии с уравнениями (9.2) - (9.4).

В сумматоре 2 в сигнал яркости E'Y  вводятся синхронизирующие импульсы EСИ  . На выходе сумматора включена широкополосная линия задержки (ЛЗ) 3 для согласования во времени сигналов яркости с частотно-модулированным сигналом цветности на выходе сумматора 14. Задержка широкополосного (6 МГц) сигнала яркости на 0,4 мкс компенсирует задержку сигнала цветности, возникающую при формировании его в узкополосном (1,3 МГц на уровне 0,7) канале цветности.

Сигнал яркости поступает в корректор перекрестных искажений 4, уменьшающий влияние спектральных составляющих яркостного сигнала в диапазоне частот поднесущей на сигнал цветности.

Цветоразностные сигналы  E'R-Y  и E'B-Y  с выхода матрицы поступают в сумматоры 5, в которых к ним добавляются сигналы цветовой синхронизации EЦС  (сигналы опознавания цвета – СО), представляющие собой девять импульсов специальной формы, передаваемых в период обратного хода по кадру. Сумматоры 5 осуществляют также функцию формирования сигналов D'R  и D'B , связанных с сигналами  E'R-Y  и E'B-Y  следующими соотношениями: D'R =  -kR · E'R-Y  , D'B =  kB · E'B-Y  ,где kR=1,9; kB=1,5 – коэффициенты выравнивания, значения которых (1,9 и 1,5) выбраны так, чтобы при передаче цветов с одинаковой насыщенностью максимальные абсолютные значения сигналов  D'R  и D'B  были одинаковыми, что позволяет наиболее полно использовать динамическую характеристику модулятора. Знак минус перед коэффициентом kR  означает изменение полярности сигнала E'R-Y  на противоположную.

Изменением полярности сигнала E'R-Y  добиваются того, что для большинства сюжетов при передаче обоих цветоразностных сигналов  D'R  и D'B  преобладает отрицательная девиация частоты. Таким образом, при передаче реальных сюжетов частоты модулированных поднесущих будут в основном ниже частот покоя, что позволяет уменьшить заметность искажений цветного изображения, возникающих при ограничении верхней боковой полосы частот сигнала цветности.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/9-2.gif

 

Далее сигналы  D'R  и D'B  проходят цепи низкочастотных предыскажений 6. Низкочастотные предыскажения заключаются в намеренном подъеме верхних частот в спектре цветоразностных модулирующих сигналов (до трех раз). Частотная характеристика цепи предыскажений представлена на рис. 9.2. Низкочастотные предыскажения в кодирующем устройстве позволяют включить на выходе частотного детектора приемника фильтр с характеристикой, обратной рис. 9.2, имеющей спад в области верхних частот, и тем самым ослабить наиболее «сильные» компоненты шума на выходе частотного детектора.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/9-3.gif

Процесс формирования полного телевизионного сигнала кодирующим устройством СЕКАМ удобно рассмотреть на примере прохождения по тракту испытательного сигнала цветных полос, форма которого показана на рис. 9.3, а. В результате низкочастотных предыскажений на фронтах сигналов  D'R  и D'B  возникают выбросы напряжения, доходящие до 300% (рис. 9.3, б). Таким образом, низкочастотные предыскажения приводят к увеличению девиации поднесущей верхними частотами сигналов цветности. Номинальная девиация частоты поднесущей, соответствующая уровню сигналов D'R  и D'B  , равных 1, 0, составляет fB =230 кГц в строке с сигналом   D'R  и D'B  =280 кГц в строке с сигналом  . Предельно допустимая величина девиации ограничивается:

 + 500 ± 25 кГц ...  ± 18 кГц для сигналов D'B,

 ± 25 кГц ...+ 350 ± 18 кГц для сигналов  D'R.

Для ограничения максимальных значений девиаций в схеме рис. 9.1 предусмотрено устройство 8, ограничивающее вершины выбросов на уровнях, показанных на рис. 9.3, б. Ограничение амплитудных выбросов приводит к «размытости» цветных вертикальных переходов.

Электронный коммутатор 7, включенный перед ограничителем 8, преобразует одновременно существующие на входе коммутатора сигналы D'R  и D'B  в их чередующуюся от строки к строке последовательность на его выходе.

С выхода амплитудного ограничителя 8 сигналы поступают на вход частотного модулятора (ЧМГ) 9. В системе СЕКАМ для повышения помехоустойчивости каждый цветоразностный сигнал  D'R  и D'B  модулирует по частоте свою поднесущую. Выбранные поднесущие частоты являются гармониками строчной частоты

f0R = 282  fC= 4,40625 МГц,  f0B= 272   fC= 4,25000 МГц

и отличаются на 10 строчных периодов. В связи с этим на ЧМГ подают управляющее напряжение u1  в виде симметричных импульсов (меандров) полустрочной частоты, изменяющих частоту покоя ЧМГ от строки к строке на 10 fC= 10 · 15625 = 156,25 кГц.

Далее через амплитудный ограничитель 10 модулированная поднесущая (рис. 9.3, в) подается на коммутатор, который в целях улучшения совместимости меняет на 180° фазу поднесущих частот в начале третьей строки и каждого поля. Затем следует цепь высокочастотных предыскажений (ВЧПИ) 12, характеристика которой показана на рис. 9.4.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/9-4.gif

 Включение цепи с такой характеристикой обеспечивает предыскажение спектра, которое позволяет использовать на входе блока цветности приемника цепь с обратной характеристикой, т.е. в форме колоколообразной кривой (клеш). Это, во-первых, повышает помехоустойчивость сигнала цветности, так как увеличивает уровень спектральных компонент сигнала, удаленных от поднесущей и в большей степени подверженных влиянию помех, во-вторых, улучшает совместимость системы, так как ослабляет заметность поднесущей на экранах черно-белых телевизоров. Рис. 9.3, г иллюстрирует изменение формы модулированного сигнала после прохождения им цепи ВЧПИ. Из рисунка видно, что пакеты поднесущих, имеющие для разных цветных полос разную частоту, приобрели дополнительную амплитудную модуляцию. Амплитудные выбросы на границах цветных полос (цветовых переходах) возникли в результате прохождения немодулированным сигналом цепи низкочастотных предыскажений.

Целесообразность выбора разных значений поднесущих частот f0R  и f0R   для передачи сигналов D'R  и D'B объясняется следующим образом. Подавление шумов, которое производит фильтр ВЧ коррекции в приемнике, зависит от частоты сигнала цветности. Можно показать, что оно максимально в области центра колоколообразной кривой и уменьшается по мере сдвига частоты в стороны. Если для передачи сигналов  D'R  и D'B  использовать одну поднесущую частоту, значение которой соответствует центру колоколообразной кривой, подавление шумов окажется максимальным для частоты немодулированной поднесущей, т. е. для белых и серых деталей изображения.

Экспериментально доказано, что флуктуационные помехи оказывают наибольшее мешающее действие при передаче красных, пурпурных, голубых и зеленых деталей изображения. Исходя из этого для передачи сигналов D'R  и D'B  используются две поднесущие f0R  и f0R , смещенные относительно центра характеристики ВЧПИ таким образом, чтобы девиированные частоты, которыми передаются красный, пурпурный, голубой и зеленый цвета, располагались в районе, близком к центру характеристики ВЧПИ, чем обеспечиваются оптимальные условия приема для этих цветов. Заключительной операцией формирования ЧМ сигнала цветности является подавление его во время ССИ в каскаде 13. Это гашение, необходимое для нормальной синхронизации развертки приемника, заканчивается через 5,7 мкс после переднего фронта синхроимпульса, так что до конца обратного хода остается участок немодулированной поднесущей (рис. 9.5), который дает возможность закончиться переходным процессам в канале цветности приемника до начала активной части строки.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/9-5.gif

В суммирующем устройстве 14 складываются сигналы цветности UЧМ  с яркостным сигналом E'Y .Осциллограмма сигнала на выходе сумматора 14 представлена на рис. 9.3, д.

Декодирующее устройство выполняет следующие функции:

-                     выделяет из полного сигнала полосу частот, в которой заключены составляющие сигнала цветности;

-                     детектирует сигналы цветности;

-                     корректирует высоко- и низкочастотные предыскажения сигнала, введенные в кодирующем устройстве;

-                     по сигналу опознавания формирует команды на прием черно-белого или цветного телевидения и осуществляет цветовую синхронизацию.

Структурная схема декодирующего устройства представлена на рис. 9.6. Полный телевизионный сигнал EП  поступает на корректор высокочастотных предыскажений КВП, представляющий собой колебательный контур, настроенный на частоту 4,286 МГц. Форма частотной характеристики контура (рис.9.4) подобрана так, чтобы полностью скомпенсировать высокочастотные предыскажения поднесущей, введенные в кодирующем устройстве. С выхода КВП частотно-модулированный сигнал UЧМ  поступает на амплитудный ограничитель 2, который устраняет паразитную амплитудную модуляцию, вызванную неравномерностью АЧХ канала передачи. Усилитель 3 компенсирует ослабление сигнала, вносимое ограничителем 2.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/9-6.gif

На выходе усилителя 3 существует последовательность чередующихся от строки к строке частотно-модулированных сигналов D'R  , D'B . Для получения сигнала E'G-R  в соответствии (8.6) необходимо одновременное наличие сигналов D'R  и D'B . Для выполнения этого условия в декодирующее устройство вводится элемент памяти - ультразвуковая линия задержки 4 на время, равное длительности одной строки (64 мкс). Если сигналы на входе линии задержки имеют последовательность D'R , D'B , D'R  , D'B , D'R ,..., то сигналы на ее выходе чередуются в последовательности D'B , D'R  , D'B , D'R ,... . Из сравнения обеих последовательностей видно, что на входе и выходе линии задержки в каждый момент времени присутствуют одновременно оба сигнала D'R  и D'B ,  чередующиеся от строки к строке.  Для разделения  этих сигналов по своим каналам демодуляции используется электронный коммутатор 6, переключающий с частотой строк выходы каналов прямого и задержанного сигналов на входы каналов демодуляции цветоразностных сигналов D'R  и D'B  . Канал задержанного сигнала кроме ультразвуковой линии задержки 4, содержит усилитель 5, компенсирующий ослабление сигналов, вносимое этой линией. Аттенюатор на R1  позволяет уравнять размахи задержанного и прямого сигналов. После коммутатора сигналы поступают на амплитудные ограничители 9, которые устраняют паразитную амплитудную модуляцию, возникающую в линии задержки и коммутаторе, а также позволяют регулировать размахи цветоразностных сигналов на выходе частотных детекторов 10 и тем самым менять насыщенность цветного изображения.

Частотные детекторы 10 в каналах D'R  и D'B  отличаются частотами настройки резонансных цепей и полярностью включения диодов, так как сигнал E'R-Y  передается по каналу связи в отрицательной полярности. Демодулированные сигналы D'R  и D'B  подаются на входы корректоров низкочастотных предыскажений 11 и далее поступают на выходные видеоусилители 12. Сигнал E'R-Y  формирует матрица 13.

Электронный коммутатор 6, распределяющий сигналы D'R  и D'B  по своим каналам демодуляции, управляется сигналами, вырабатываемыми триггером 8. Поскольку начальная фаза работы триггера произвольна, коммутатор может работать так, что поднесущие сигналов D'R будут попадать в канал демодуляции D'R  и D'B , а сигналов D'B  - в канал D'R  , что приведет к неправильному цветовоспроизведению. Следовательно, необходимо обеспечить правильную фазировку работы коммутатора. Эту функцию выполняют цепи цветовой синхронизации, управляемые сигналом опознавания (СО), представляющим собой серию из девяти импульсов отрицательной полярности трапецеидальной формы. Длительность каждого импульса соответствует длительности активной части строки. СО передаются во время действия кадрового гасящего импульса, а именно: с 7-й по 15-ю строку первого поля и с 320-й по 328-ю строку второго поля (рис. 9.7, а). Сигналы опознавания цвета вводятся в кодирующем устройстве в оба цветоразностных сигнала до преобразования их в сигналы D'R  и D'B . После преобразования вместе с сигналом E'R-Y  меняют полярность и его СО, поэтому изображенные на рис. 9.7, а трапецеидальные импульсы в сигнале  D'R   имеют положительную полярность,  а в  случае D'B  сохраняют отрицательную. Амплитуда СО равна соответствующим уровням ограничения выбросов (рис. 9.7, б): –1,52 для EB  и +1,25 для D'R , так что СО занимает полный раствор девиации частоты. В строках  D'R частота изменяется от 4,406 до 4,756 МГц, в строках  D'B от 4,25 до 3,9 МГц (рис. 9.7, б). Таким образом, сигналы опознавания при передаче в строках  D'R  и D'B   отличаются по частоте. Это отличие используется для формирования в цепях синхронизации импульса, управляющего фазой электродного коммутатора.

Распространенным способом выделения сигнала опознавания (СО) является использование резонансных цепей, настроенных в прямом и задержанном каналах на частоты синих и красных строк (3,9 и 4,76 МГц). Отфильтрованные соответствующие пакеты поднесущей указанных частот из 9 строк сигнала опознавания благодаря задержке в ультразвуковой линии одновременно приходят на два входа схемы совпадения и в совокупности с кадровым импульсом на третьем входе формируют на выходе схемы совпадения импульс для принудительного фазирования триггера коммутатора. Этот же импульс является признаком приема сигнала цветного телевидения и служит для выработки команды отпирания обоих цветных каналов путем подачи питающего напряжения на усилителиограничители 9 сигналов  D'R  и D'B  , а также включения режекторного фильтра подавления поднесущей в яркостном канале.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие сигналы передаются в цветной совместимой системе телевидения и почему?

2. Почему в системе СЕКАМ используется узкополосная ЧМ?

3. Какие сигналы и каким способом уплотняются в цветной телевизионной системе СЕКАМ?

4. Какие коррекции сигналов и для чего осуществляются в системе СЕКАМ на передаче и приеме?

5. Каково назначение и принцип действия сигнала опознавания в системе СЕКАМ?

 

 

10    ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ

 

Данный раздел посвящен изучению принципов формирования и прохождения сигнала изображения в телевизионной системе, содержащей телевизионную камеру и блок камерного канала, в котором осуществляется необходимая коррекция первичных сигналов ER, EG, EB , поступающих от передающей камеры.

Телевизионные передающие камеры

Передающая телевизионная камера предназначена для преобразования светового потока, отраженного от объекта и подаваемого в блок камерного канала, в электрические сигналы трех цветоделенных изображений. Камера состоит из оптической головки, самой камеры и электронного видеоискателя.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/10-1.gif

На рис. 10.1 изображена схема оптической системы трехтрубчатой WRB камеры. Световой поток, пройдя через вариообъектив 1, сменные и нейтральные 2 и приводные 3 светофильтры, корректирующие при необходимости источник освещения, поступает на компоненты призменного цветоделительного блока 4. Нанесенные на грани призмы дихроические слои 5 и 6 расщепляют световой поток на разделенные по спектру составляющие, которые образуют на фоточувствительной поверхности передающих трубок 7 цветоделенные изображения. Светофильтры 8, наклеенные на грани призмы, корректируют спектральные характеристики оптических каналов.

Применение призменного блока позволяет реализовать более жесткую конструкцию цветоделительной системы, упростить юстировку схемы, снизить потери света, вызываемые отражением от границы воздух – стекло, а также ввести световой поток от диапроектора, проецирующего изображение тест-таблицы на фотокатоды трех передающих трубок при настройке камеры.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/10-2.gif

Структурная схема цветной передающей камеры изображена на рис. 10.2. Оптическая головка 2 конструктивно объединена с тремя блоками передающих трубок типа плюмбикон 4. В блок каждой трубки входят фокусирующая и отключающая системы (ФОС)  и предварительный усилитель 3. В самой камере размещены блоки: выходных каскадов 5, развертывающих устройств 6, телеуправления 7, питания 8, регулировки тока луча 9 и высокочастотного уплотнения 10. Для контроля изображения на камере установлен поворотный монохромный электронный видоискатель.

На мишени  передающих трубок формируются:  красное (R), синее (B) и псевдояркостное (W) изображения передаваемого объекта. Использование псевдояркостного сигнала вместо зеленого (G) позволяет улучшить чувствительность камеры при допустимом  ухудшении цветопередачи. Светоделенные сигналы  ER, EW, EB   с сигнальных пластин передающих трубок поступают на соответствующие предварительные усилители 3, размещенные непосредственно на ФОС передающей трубки 4. В предварительных усилителях осуществляется противошумовая коррекция сигналов. С выходов предварительных усилителей сигналы поступают в блок выходных каскадов 5, где они усиливаются, ограничиваются их полосы частот, вводятся и ограничиваются строчные гасящие импульсы, замешиваются импульсы телеуправления. Усиленные выходные сигналы в технической аппаратуре поступают на камерный канал.

Система уплотнения предназначена для передачи по двум коаксиальным жилам камерного кабеля во встречных направлениях сигналов: основных цветов  ER, EB звукового сопровождения, передаваемых из камеры в каналы, и сложного сигнала телеуправления (ССТУ), передаваемого из канала в камеру.

Сигнал ССТУ представляет собой смесь сигналов, уплотненных во времени: сигнала яркости для электронного видоискателя, сигнала синхронизации разверток передающих трубок, сигнала звука для служебной связи с оператором  и сигналов телеуправления.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/10-3.gif

В современных разработках передающих камер применяются  твердотельные аналоги передающих трубок – однострочные и матричные приборы с зарядовой связью (ПЗС). На рис. 10.3 изображена структурная схема цветной телевизионной камеры на трех полноформатных матрицах ПЗС. Изображение передаваемого объекта вариообъективом проецируется на светоделительный блок, который разделяет световой поток на три составляющие. Принцип получения сигнала изображения рассмотрим для одного из каналов на примере ПЗС с кадровым переносом зарядов. Основной элемент каждого из каналов – матрица ПЗС. Она преобразует распределение светового потока в плоскости матрицы в поверхностное распределение фотогенерированных неосновных носителей заряда – потенциальный рельеф (секция накопления). Затем во время следования кадрового гасящего импульса все поле зарядов перемещается в соответствующие зоны хранения, экранированные от светового потока (секция памяти). В течение следующего периода накопления во время следования строчных гасящих импульсов заряды построчно перемещаются из секции памяти к выходному регистру сдвига. В нем в период активной части строки заряды придвигаются к выходному устройству. Таким образом, на выходе матрицы образуется ТВ сигнал в виде поэлементной последовательности импульсов различной амплитуды, пропорциональной освещенности элементов секции накопления. Перемещение зарядов в матрице ПЗС – развертка изображения – производится с помощью тактовых импульсов синхрогенератора, образующихся в формирователях импульсов секций накопления (ФИН), памяти (ФИП) и выходного регистра (ФИВ).

Использование в ЦТ камерах твердотельных сигналов вакуумных передающих трубок позволило значительно сократить    габариты, вес и потребляемую мощность камеры, а также существенно повысить надежность ее работы. Дополнительным достоинством камер на матрицах ПЗС является ее так называемый «жесткий растр», т.е. точная привязка координаты передаваемой точки текущему времени, что оказывается определяющим параметром при решении некоторых прикладных задач.

Камерный канал

Структурная схема камерного канала изображена на рис. 10.4. Цветоделенные сигналы от камеры в камерный канал поступают по коаксиальным парам камерного кабеля. Сигнал EW  в полосе частот 6,5 МГц подается непосредственно в усилительный тракт, а сигналы ER и EB  в полосе частот 1,5 МГц – через блок уплотнения. В усилительном тракте производится установочная регулировка усиления, замешивание и ограничение гасящих импульсов для удаления с площадки обратного хода флуктуационных помех, паразитных сигналов строчной частоты. В нем предусмотрена также схема коррекции светорассеяния, из-за рассеяния светового потока в оптической части камеры и в передающих трубках. Здесь же осуществляется коррекция неравномерности фона изображения по полю путем замешивания в видеосигнал сигналов параболической и пилообразной формы частости строк и полей и модуляции видеосигнала путем изменения коэффициента усиления.

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/10-4.gif

Далее сигналы ER и EB  непосредственно поступают на цветокорректор, а сигнал   EW – через апертурный корректор. В цветокорректоре осуществляется коррекция ошибки цветоанализа, вызванной несоотвнтствием спектральных характеристик камеры кривым смешения основных цветов приемника, и производится нормирование сигналов  ER, EG, EB. В апертурном корректоре производится коррекция апертурных искажений луча передающей трубки в горизонтальном и вертикальном направлениях, а также разделение спектра сигнала на низкочастотный сигнал в полосе 1,5 МГц (  EW – 1,5) и сигнал высокочастотных деталей. Сигнал   EW– 1,5 МГц поступает на цветокорректор. С выходов блока цветокорректора сигналы  ER0, EG0, EB0   в полосе частот 1,5 МГц поступают на гамма-корректор, где преобразуются по степенному закону в сигналы E'R, E'G, E'B для коррекции модуляционной характеристики кинескопа. После нелинейного преобразования в сигналы  E'R, E'G, E'B   вводится сигнал EW  с выхода апертурного корректора, несущего информацию о мелких деталях изображения в полосе частот 1,5 – 6,5 МГц, а также сигналы вертикальной и горизонтальной апертурной коррекции. Таким образом, на выходе гамма-корректора формируются сигналы в полной полосе частот в соответствии с выражениями:

Описание: Описание: http://dvo.sut.ru/libr/tvivt/i100_tv/f10.gif

После гамма-корректора в выходном усилителе в сигнал изображения замешиваются гасящие импульсы приемной трубки и производится ограничение гасящих импульсов на уровне черного. С вывхода усилителя сигналы поступают  на кодирующее устройство и цветные ВКУ. На микшер поступают также сигналы от других камерных каналов.

 

Контрольные вопросы

 

1. В чем достоинство ЦТ камер на матрицах ПЗС ?

2. Каковы преимущества призменного цветоделительного блока?

3. Перечислите виды коррекции видеосигнала в камерном канале.

4. Назовите  функции цветокорректора.

5. Нелинейность какого узла телевизионного тракта корректирует гамма-корректор ?

 

Литературы

 

1. Телевидение: Учебник для вузов / Под ред. проф. В.Е. Джаконии. – М.: Радио и связь, 2000.

2. Методические указания к лабораторным работам по телевидению / ЛЭИС; Под ред. проф. В.Е. Джаконии. – Л., 1992.

3. Методические указания к лабораторным работам по цветному телевидению / ЛЭИС; Под ред. проф. В.Е. Джаконии. – Л., 1992.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V. КЕЙСЛАР БАНКИ

 

ТВ тасвирнинг параметрлари (координатали, вақтли, ёрқинлик параметрлар).

Берилган кейс-стадининг мақсади: Тингловчиларда ТВ тасвирнинг параметрлари бўйича билим ва кўникмаларни ривожлантириш, ўтилган мавзулар бўйича эгалланган билимларини текшириб кўришдан иборат.

Кутилаётган натижалар: Ўрганилаётган мавзу бўйича амалий кўникмаларга эга бўлади; ТВ тасвирнинг параметрларини ўрганади ва таҳлил қилади; муаммоларни ечиш учун параметрларнинг қиёсий таҳлилини ўтказади; ҳар бир фаолият тури бўйича тавсиялар ишлаб чиқиш кўникмалари шаклланади.

Кейс-стадини муваффақиятли бажариш учун тингловчи қуйидаги билимларга эга бўлиши лозим:

Тингловчи билиши керак: олий математика, дискрет математика фанларидан чуқур билимларга; ёруғлик оқими, ёруғлик кучи, ёритилганлик, ёрқинлик таҳлили; тасвир ўлчови, экран ёрқинлиги, равшанлик ва тасвир аниқлиги фарқи.

Тингловчи амалга ошириши керак: мавзуни мустақил ўрганади; муаммонинг моҳиятини аниқлаштиради; ғояларни илгари суради; маълумотларни танқидий нуқтаи назардан кўриб чиқиб, мустақил қарор қабул қилишни ўрганади; ўз нуқтаи назарига эга бўлиб, мантиқий хулоса чиқаради; маълумотларни таққослайди, таҳлил қилади ва умумлаштиради;

Кейс-стадида реал вазият баён қилинган. Кейс-стадининг объекти – ёруғлик оқими, ёруғлик кучи, ёритилганлик, ёритилганлик, тасвир ўлчови, равшанлик, тасвирнинг шовқинлашгани.

Кейс-стадида ишлатилган маълумотлар манбаи: қабул қилувчи трубка экранидаги тасвир узатилаётган объектни аниқ ифодалашда вужудга келадиган муаммолар асосида олинган маълумотлар асосида ишлаб чиқилган.

Кейс-стадининг типологик хусусиятларига кўра характеристикаси: мазкур кейс-стади кабинетли кейс-стади тоифасига кириб, сюжетсиз ҳисобланади. Кейс-стади муаммоларни тақдим қилишга, уларни ҳал этишга ҳамда таҳлил қилишга қаратилган.

Бу ташкилий-институционал кейс-стади, таҳлилий ёзишма кўринишида тузилган.ф

У тузилмаланмаган, қисқа ҳажмдаги кейс-стади – технология ҳисобланади. Ўқув топшириғини тақдим этиш усули бўйича – кейс-стади топшириқ.

Дидактик мақсадларга кўра тренингли кейс-стади ҳисобланади, шунингдек бу кейс-стади амалий машғулоти давомида белгиланган мавзу бўйича олинган билимларни мустаҳкамлашга мўлжалланган. Ушбу кейс-стади ОТМ Тингловчилари учун “Телевидение асослари” фанида фойдаланилиши мумкин.

 

 Кейс-стади: ТВ тасвиринг параметрлари (координатали, вақтли, ёрқинлик параметрлар)

1. Ёруғлик оқими.

2. Ёруғлик кучи.

3. Ёритилганлик.

4. Ёритилганлик.

5. Тасвир ўлчови.

6. Равшанлик.

7. Тасвирнинг шовқинлашгани.

Кейсдаги асосий муаммо қабул қилувчи трубка экранидаги тасвир узатилаётган объектни аниқ ифодалашга қаратилган.

Қабул қилувчи трубка экранидаги тасвир узатилаётган объектни аниқ ифодалаш керак. Аммо оқ-қора экранли телевизор экранида объектнинг айрим характеристикалари тамоман йўқолади (масалан: ҳажм тасаввури, ранг ва ҳ.к.), айрим характеристикалари қисман акс эттирилади. Қабул қилувчи трубка экранидаги тасвирнинг сифати сатрлар ўлчови, ёрқинлиги, яримтонларнинг тикланишдаги равшанлиги, аниқлиги, шовқинланганлиги ва геометрик ўхшашлиги билан баҳоланади. Бу сифат кўрсаткичларини алоҳида-алоҳида кўриб чиқамиз.

Тасвир ўлчови  одатдаги кузатиш шароитида, яъни кадр формати k=4:3 ва вертикал бўйича аниқ кўриш бурчаги α=12˚...15˚ бўлганда, кузатувчи ва экран орасидаги масофага боғлиқ бўлади. Ясси тасвир оптимал кўриниши учун масофа D=4...5h қилиб олиниши керак. Бу ерда h – тасвир баландлиги. Бундай масофадан экран кузатилганда, агар растрдаги сатрлар сони 500...600 тадан кўп бўлса, икки қўшни сатрларнинг кўриниш бурчаги шу даражада кичик бўладики, натижада томошабин растрни сатрли тузилишга эга эканлигини пайқамайди.

Экран ёрқинлиги кузатув вақтидаги шароитга боғлиқ. Ўртача ёритилган хонада тасвирнинг юқори даражадаги сифатига эришиш учун ёрқинлик  дан ошмаслиги керак. Ўртача ёрқинликни ўзгариши тасвирнинг равшанлигига ва яримтонларнинг тикланишига таъсир кўрсатади.

Равшанлик – тикланган тасвирнинг ёрқинликлари диапазонини (даражасини) ифодалайди. Бунда объектдаги ва тасвирдаги кузатувчи ҳис қиладиган ёрқинлик ўзгаришлари пропорцияларини сақлаб қолиш зарурдир. Вебер-Фехнер қонунига асосан, кўриниши ёруғликни ҳис қилиш объект ёрқинлигининг логарифмига пропорционал бўлади. Тасвирнинг ва объектнинг турли қисмларидаги ёрқинликлари орасидаги пропорцияларни сезиш ҳиссиётини сақлаб қолиш учун улар орасида

                                                               (1)

формула билан аниқланувчи даражали боғланиш бўлиши зарур.

Тасвир аниқлиги узатилаётган объектнинг майда деталларини тикланиши билан характерланади ва у тасвир элементининг нисбий ўлчамларига боғлиқ бўлади. Элементар майдончанинг вертикал ва горизонтал йўналишдаги ўлчовлари телевизион тизимнинг алоҳида олинган қисмларига боғлиқ бўлади ва аниқлик бу икки йўналишда алоҳида-алоҳида белгиланади.

Тасвирнинг шовқинлашгани – телевизион тасвирнинг сифатини аниқловчи асосий кўрсаткичдир. Телевизион тизимнинг турли нуқталарида узатиш трактига паразит электрик сигналлар тушиб қолиб, улар асосий сигналлар билан бирга кучайиб экранда турли шаклдаги ва турли ёрқинликдаги қўшимча деталлар кўринишида намоён бўлади ҳамда тасвирни бузилишига олиб келади. Бундай сигналлар турларининг хилма-хиллигини кўплигига қарамай, уларни асосий тўрт гуруҳга ажратиш мумкин:

1) Мунтазам даврий бузилишлар. Улар тасвирда тўр ёки муар кўринишда намоён бўлади.

2) Қисқа вақт таъсир этувчи импульс бузилишлар. Улар қора ва оқ доғлар кўринишида экраннинг турли жойларида пайдо бўладилар.

3) Паст частотали бузилишлар. Улар секин ўзгарувчи хираланишлар кўринишида намоён бшлади.

4) Телевизион тизим қурилмаларининг турли қисмларида иссиқлик (флуктуация) ҳолатини келиб чиқиши билан боғлиқ тасвир бузилишлари.

 

Саволлар:

1. Сизнингча ушбу ҳолатда муаммо мавжудми ва агар бор бўлса у қандай муаммо?

2. Ушбу вазиятда муаммони қайд этувчи қандай исбот-далилларни келтира оласиз?

3. Телевизион тасвирнинг сифатини аниқловчи асосий кўрсаткич нималардан иборат?

4. Муаллифнинг ечими сизни қониқтирадими?

5. Бундай вазиятда сиз муаммони қандай бартараф этган бўлар эдингиз?

 

Амалий вазиятни босқичма – босқич таҳлил қилиш ва ҳал этиш бўйича тингловчига методик кўрсатмалар

Кейс-стадини ечиш бўйича индивидуал иш йўриқномаси

1. Аввало, кейс-стади билан танишинг. Муаммоли вазият ҳақида тушунча ҳосил қилиш учун бор бўлган бутун ахборотни диққат билан ўқиб чиқинг. Ўқиш пайтида вазиятни таҳлил қилишга ҳаракат қилинг.

2. Биринчи саволга жавоб беринг.

3. Маълумотларни яна бир маротаба диққат билан ўқиб чиқинг. Сиз учун муҳим бўлган сатрларни қуйидаги ҳарфлар ёрдамида белгиланг:

“Д” ҳарфи – муаммони тасдиқловчи далиллар,

“С” ҳарфи – муаммо сабабларини,

“О.О.Й.” ҳарфлари – муаммони олдини олиш йўллари.

4. Ушбу белгилар 2,3,4 саволларга ечим топишга ёрдам беради.

5. Яна бир бор саволларга жавоб беришга ҳаракат қилинг.

Гуруҳларда кейс-стадини ечиш бўйича йўриқнома.

1. Индивидуал ечилган кейс-стади вазиятлар билан танишиб чиқинг.

2. Гуруҳ сардорини танланг.

3. Ватман қоғозларда қуйидаги жадвални чизинг.

Муаммони таҳлил қилиш ва ечиш жадвали

Муаммони тасдиқловчи далиллари

Муаммони келиб чиқиш сабаблари

Муаллиф томонидан таклиф қилинган ечим

Гуруҳ ечими

 

 

 

 

 

Ишни якунлаб, тақдимотга тайёрланг.

Аудиториядан ташқари бажарилган иш учун баҳолаш мезонлари ва кўрсаткичлари

Тингловчилар рўйхати

Асосий муаммо ажратиб олиниб, тадқиқот объекти аниқланган

макс. 6 б

Муаммоли вазиятнинг келиб чиқиш сабаби ва далиллари аниқ кўрсатилган макс. 4 б

Вазиятдан чиқиб кетиш ҳаракатлари аниқ кўрса- тилган

макс. 10 б

Жами макс. 20 б

 

 

 

 

 

 

Аудиторияда бажарилган иш учун баҳолаш мезонлари ва кўрсаткичлари

Гуруҳлар рўйхати

Гуруҳ фаол

 

макс. 1 б

Маълумотлар кўргазмали тақдим этилди

макс. 4 б

Жавоблар тўлиқ ва аниқ берилди

 

макс. 5 б

Жами

 

макс.

10 б

1.                 

 

 

 

 

2.                 

 

 

 

 

 

8-10 балл – “аъло”, 6-8 балл – “яхши”, 4-6 балл – “қониқарли”,              0-4 балл – “қониқарсиз”.

 

IV. Ўқитувчи томонидан кейс-стадини ечиш ва таҳлил қилиш варианти

Кейс-стадидаги асосий муаммо: Кейсдаги асосий муаммо қабул қилувчи трубка экранидаги тасвир узатилаётган объектни аниқ ифодалашга қаратилган.

Муаммони тасдиқловчи далиллар: Муаммоли вазиятни таҳлил қилишга ҳаракат қиламиз, яъни сифат кўрсаткичларини алоҳида-алоҳида кўриб чиқамиз.

·                     Тасвир ўлчови

·                     Экран ёрқинлиги

·                     Равшанлик

·                     Тасвир аниқлиги

·                     Тасвирнинг шовқинлашгани

Муаммоли вазиятнинг келиб чиқиш сабаблари: Қабул қилувчи трубка экранидаги тасвир узатилаётган объектни аниқ ифодалаш керак. Аммо оқ-қора экранли телевизор экранида объектнинг айрим характеристикалари тамоман йўқолади (масалан: ҳажм тасаввури, ранг ва ҳ.к.), айрим характеристикалари қисман акс эттирилади. Қабул қилувчи трубка экранидаги тасвирнинг сифати сатрлар ўлчови, ёрқинлиги, яримтонларнинг тикланишдаги равшанлиги, аниқлиги, шовқинланганлиги ва геометрик ўхшашлиги билан баҳоланади.

Муаллиф ўз таклифида муаммони олдини олишда қуйидаги

йўлларини кўрсатиб берган:

Тасвир ўлчови  одатдаги кузатиш шароитида, яъни кадр формати k=4:3 ва вертикал бўйича аниқ кўриш бурчаги α=12˚...15˚ бўлганда, кузатувчи ва экран орасидаги масофага боғлиқ бўлади. Ясси тасвир оптимал кўриниши учун масофа D=4...5h қилиб олиниши керак. Бу ерда h – тасвир баландлиги. Бундай масофадан экран кузатилганда, агар растрдаги сатрлар сони 500...600 тадан кўп бўлса, икки қўшни сатрларнинг кўриниш бурчаги шу даражада кичик бўладики, натижада томошабин растрни сатрли тузилишга эга эканлигини пайқамайди.

Экран ёрқинлиги кузатув вақтидаги шароитга боғлиқ. Ўртача ёритилган хонада тасвирнинг юқори даражадаги сифатига эришиш учун ёрқинлик  дан ошмаслиги керак. Ўртача ёрқинликни ўзгариши тасвирнинг равшанлигига ва яримтонларнинг тикланишига таъсир кўрсатади.

Равшанлик – тикланган тасвирнинг ёрқинликлари диапазонини (даражасини) ифодалайди. Бунда объектдаги ва тасвирдаги кузатувчи ҳис қиладиган ёрқинлик ўзгаришлари пропорцияларини сақлаб қолиш зарурдир. Вебер-Фехнер қонунига асосан, кўриниши ёруғликни ҳис қилиш объект ёрқинлигининг логарифмига пропорционал бўлади. Тасвирнинг ва объектнинг турли қисмларидаги ёрқинликлари орасидаги пропорцияларни сезиш ҳиссиётини сақлаб қолиш учун улар орасида

                                                               (1)

формула билан аниқланувчи даражали боғланиш бўлиши зарур.

Тасвир аниқлиги узатилаётган объектнинг майда деталларини тикланиши билан характерланади ва у тасвир элементининг нисбий ўлчамларига боғлиқ бўлади. Элементар майдончанинг вертикал ва горизонтал йўналишдаги ўлчовлари телевизион тизимнинг алоҳида олинган қисмларига боғлиқ бўлади ва аниқлик бу икки йўналишда алоҳида-алоҳида белгиланади.

Тасвирнинг шовқинлашгани – телевизион тасвирнинг сифатини аниқловчи асосий кўрсаткичдир. Телевизион тизимнинг турли нуқталарида узатиш трактига паразит электрик сигналлар тушиб қолиб, улар асосий сигналлар билан бирга кучайиб экранда турли шаклдаги ва турли ёрқинликдаги қўшимча деталлар кўринишида намоён бўлади ҳамда тасвирни бузилишига олиб келади. Бундай сигналлар турларининг хилма-хиллигини кўплигига қарамай, уларни асосий тўрт гуруҳга ажратиш мумкин:

1) Мунтазам даврий бузилишлар. Улар тасвирда тўр ёки муар кўринишда намоён бўлади.

2) Қисқа вақт таъсир этувчи импульс бузилишлар. Улар қора ва оқ доғлар кўринишида экраннинг турли жойларида пайдо бўладилар.

3) Паст частотали бузилишлар. Улар секин ўзгарувчи хираланишлар кўринишида намоён бшлади.

4) Телевизион тизим қурилмаларининг турли қисмларида иссиқлик (флуктуация) ҳолатини келиб чиқиши билан боғлиқ тасвир бузилишлари.

 

Вазиятдан чиқиб кетиш ҳаракатлари: Қабул қилувчи трубка экранидаги тасвир узатилаётган объектни аниқ ифодалашда тасвир ўлчови, экран ёрқинлиги, равшанлик, тасвир аниқлиги ва тасвирнинг шовқинлашгани каби сифат кўрсаткичлари ҳисобга олинади

 

Якуний хулоса

Муаммонинг ечими: телевизион тасвирнинг сифатини аниқловчи асосий кўрсаткичларни аниқ баҳолаш зарур.

 

Кейс-стади ўқитиш технологияси

Ўқув машғулотининг технологияси модели

Машғулот вақти-2 соат

Тингловчилар сони: 25 –30 та гача

Машғулот шакли ва тури

Амалий-билимларни мустаҳкамлаш ва кўникма ва малакаларни шакллантириш бўйича амалий машғулот

Ўқув машғулот режаси

1. Тингловчилар билимларини фаоллаштириш мақсадида блиц - сўров ўтказиш.

2.Кейс-стади мазмунига кириш. Муаммони ва уни ечиш вазифаларини аниқ ифода этиш. 3.Кейс-стадини гуруҳларда ечиш.

4. Натижалар тақдимоти ва муҳокамасини ўтказиш.

5.Якуний хулоса чиқариш. Эришилган ўқув натижаларига кўра Тингловчилар фаолиятини баҳолаш

Ўқув машғулотининг мақсади: ТВ тасвиринг параметрларининг қиёсий таҳлили асосида телевидение учун оптимал вариантларни танлай олиш кўникмаларини шакллантириш.

Педагогик вазифалар:

- кейс-стади вазияти билан таништириш, муаммони ва уни ечиш вазифаларини ажратишни ўргатиш;

- муаммони ечиш бўйича ҳаракатлар алгоритмини тушунтириш;

- ТВ тасвирнинг параметрларини тушунтириш.

- телевидениеда энг оптимал вариантни танлашни ўргатиш

- мантиқий хулоса чиқаришга кўмак бериш

Ўқув фаолиятининг натижалари:

- кейс-стади мазмуни билан олдиндан танишиб чиқиб, ёзма тайёргарлик кўради;

- вазиятга қараб муаммони ва уни ечиш бўйича вазифаларни таърифлайди;

- муаммони ечиш бўйича аниқ вазиятларнинг кетма – кетлигини аниқлайди:

- тасвир параметрларини ўрганади;

- уларни қиёсий таҳлил қила олади;

- телевидение учун оптимал вариантини танлайди;

- муаммоли вазифаларни ечишда назарий билимларини қўллайди;

- муаммони аниқлаб, уни ҳал қилишда ечим топади;

- якуний мантиқий хулосалар чиқаради.

Ўқитиш методлари

Кейс-стади, ақлий ҳужум, инсерт, мунозара, амалий усул

Ўқув фаолиятини ташкил этиш шакллари

Ўқув материали, тингловчига услубий кўрсатмалар, тақдимот, флипчарт

Ўқитиш воситалари

Индивидуал, фронтал, жамоа, гуруҳларда ишлаш

Ўқитиш шароити

Гуруҳларда ишлашга мўлжалланган, аудитория

Қайтар алоқанинг йўл ва воситалари

Блиц-сўров, тақдимот, кузатув

 

 

1-илова

Блиц-сўров савол ва жавоблари

№

Савол

Жавоб

1.

ТВ тасвиринг параметрлари нечта?

ТВ тасвиринг параметрлари 7 та

2.

Равшанлик деганда нимани тушунасиз?

Тикланган тасвирнинг ёрқинликлари диапазонини (даражасини) ифодалайди.

3.

Тасвир аниқлиги нима?

Узатилаётган объектнинг майда деталларини тикланиши билан характерланади ва у тасвир элементининг нисбий ўлчамларига боғлиқ бўлади.

4.

Аналог ТВ нинг стандартларини айтинг?

PAL – Европа стандарти

SECAM – Россия ва Франция стандарти

NTSC – Америка стандарти

 

Қўшимча топшириқлар муаммоли вазиятлар. (кейслар)

1. Видеосигналнинг максимал частотаси қандай формула ёрдамида аниқланади?

Ечим:

2. ТВ сигнал юқори стаҳ чегараси 6 МГц. Берилган сигнал квантланиш даражаси 256га тенг. Рақамли сигнал узатиш тезлиги ва канал минимал полоса кенглигини топинг.

Ечим:

1. Котельников шартига кўра  fд³2×Fмакс Þ fд³12 МГц,  fд = 13,5 МГц қилиб танлаб оламиз.

2. k = log 2 m = log 2 256 = 8.

3. , fд – частота дискретизация формуласига асосан:

С = 13,5´8 = 108 Мбит/с топамиз.

4. , Fмакс – берилган сигналнинг максимал частотаси:

Dfц = 0,5´108 = 54 МГц. топамиз.

 

VI. МУСТАҚИЛ ТАЪЛИМ МАВЗУЛАРИ

 

Мустақил ишни ташкил этишнинг шакли ва мазмуни

 

Тингловчи мустақил ишни муайян модулнинг хусусиятларини ҳисобга олган ҳолда қуйидаги шакллардан фойдаланиб тайёрлаши тавсия этилади:

- меъёрий хужжатлардан, ўқув ва илмий адабиётлардан фойдаланиш асосида модул мавзуларини ўрганиш;

- тарқатма материаллар бўйича маърузалар қисмини ўзлаштириш;

- автоматлаштирилган ўргатувчи ва назорат қилувчи дастурлар билан ишлаш;

 - махсус адабиётлар бўйича модул бўлимлари ёки мавзулари устида ишлаш;

 - тингловчининг касбий фаолияти билан боғлиқ бўлган модул бўлимлари ва мавзуларни чуқур ўрганиш.

 

Тавсия этилаётган мустақил таълим мавзулари:

 

1. Жамият ҳаётида ТВнинг аҳамияти.ТВ сигналнинг шакли, унинг ташкил этувчилари ва спектри.

2. Оптик тасвирни сигналга айлантиргичлар.

3. Зарядли алоқа асбоблари тасвирни сигналга айлантиргичлар. Кинескоплар.

4. Синхроимпульсларни шакллантириш.

5. Тасвир сигнални кучайтириш ва тўғрилаш.

6. Рангнинг кўрсаткичлари. RGB  колориметрик учбурчак 

7. ТВ сигналларни кенг тарқатиш

8. Телемарказнинг тузилиши ва ташкилий қисмлари.

9. Магнит тасмасига тасвир сигналини ёзиш асоси.

10. CD ва DVD дискларга видеосигнални ёзиш ва ўқиш.

 

 

VII. ГЛОССАРИЙ

 

Термин

Ўзбек тилидаги шарҳи

Инглиз тилидаги шарҳи

ASI

Асинхрон серияли интерфейс

Asynchronous Serial Interface or ASI, is a streaming data format which often carries an MPEG Transport Stream (MPEG-TS).

ATSC

Advanced Television Systems Committee –ер усти эшиттиришининг америка стандарти

Advanced Television Systems Committee (ATSC) standards are a set of standards developed by the Advanced Television Systems Committee for digital television transmission over terrestrial, cable, and satellite networks.

AAC

Такомиллаштирилган аудио кодек. MPEG-2 Part 7 номи билан ҳам юритилади.

Advanced Audio Codec (a digital audio encoding/compression

format also known as MPEG-2 Part 7; more efficient than MP3. A later improvement known as AAC+ or HE-AAC further improves compression efficiency).

ADC

Аналог рақамли ўзгартиргич. Сигнални рақамли ҳолатга ўтказувчи қурилма

analog-to-digital converter (device converting an analog voltage

into a binary number).

ADSL

Асимметрик рақамли абонент линияси (кенг полосали алоқа тармоғи бўлиб 20 Мб/с тезликкача маълумот узатиш қобилиятига эга)

Asymmetric Digital Subscriber Line (system exploiting the

high-frequency transmission capabilities of a telephone line to

enable an asymmetric broadband link method (up to 20Mb/s for the

downlink and 1Mb/s for the uplink with ADSL2+).

BCH

Боузе-Чаудхури-Хемингем рақамли кодлаш стандарти

Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Code. BCH codes form a class of cyclic error-correcting codes that are constructed using finite fields

COFDM

Каналли кодлашга мос

COFDM is basically OFDM with error protection (coding - C), which

always precedes OFDM.

CELP

Қўзғалувчиларни чизиқли башорат билан кодлаш). Частота дискретизацияси 8 кГц ёки 16 кГц бўлганда узатиш тезлигини 6...24 Кбит/с бўлишини таъминловчи нутқ сиқиш услуби.

 

Code Excited Linear Predictive

CI

Умумий интерфейс

The CI is an interface at the receiver end for a broadcaster-specific, exchangeable CA plug-in card. This interface allows scrambled programs from different broadcasters to be de-scrambled with the same hardware despite differences in CA systems.

CIF

Кадр формати бўлиб, ўзида ёрқинлик сигнали қатори учун 288 қатор ва 352 элемент ҳамда ранг қайд этувчи сигналлар ҳар бир қатори учун 144 та қатор ва 176 элемент сақлайди.

Common Intermediate Format

CPU

Марказий процессор

Central Processing Unit

CS

Бошқарувчи хотира қурилмаси

Control Storage

CVBS

Тўлиқ рангли телевизион сигнал, ТРТС

Composite Video Blanking Signal

DCT

Дискрет косинус алмаштириш

A discrete cosine transform (DCT) expresses a finite sequence of data points in terms of a sum of cosine functions oscillating at different frequencies.

DDS

Рақамли маълумотлар оқими

Digital Date Stream

DMIF

Мультимедиа етказиб беришнинг интегралланган тизими

Delivery Multimedia Integration Framework

DVB

Европада ривожланаётган рақамли телевидение тизими. У кабелли (DVB-C), йўлдошли (DVB-S), ерусти (DVB-T), мобиль (DVB-T), шунингдек келажакда ТВ эшиттиришнинг бошқа турларини ўз ичига олади.

The European DVB project stipulates methods and regulations for the

digital transmission of TV signals.

 

DVD

Кўпёқлама рақамли диск. Шунингдек Digital Video Disk каби номи ҳам учрайди, у оптик диск турларидан бири, хусусан, MPEG-2 бўйича сиқилган оддий аниқликдаги (720x576) видеодастурларни ёзиш учун қўлланилади.

Digital Versatile Disk

EBU

Эшиттириш Европа Иттифоқи) – Европадаги радиоэшиттириш соҳасини бошқарувчи ташкилот.

 

European Broadcasting Union

ES

Элементлар оқими

The elementary stream is a ‘continuous’ data stream for video, audio or

user-specific data.

 

FEC

Хатоликларни тўғриловчи код

Forward Error Correction. Error protection in data transmission, channel coding.

GOP

Тасвирлар гуруҳи. MPEG-1 ва MPEG-2 ла кетма-кет келадиган тасвирлар (кадрлар ёки майдонлар) гуруҳи бўлиб, таянч I-кадрдан бошланади.

Group of Pictures

GP

Тарашлайдиган импульс

Gating Pulse

HDTV

Юқори аниқликдаги телевидение. (ЮАТ)

High-Definition Television

ISDB

Хизматлар интергациясига эга рақамли эшиттириш) – Японияда қабул қилинган рақамли телевизион эшиттириш стандарти

Integrated Service Digital Broadcasting

IEEE

Радиоэлектроника ва электротехника мухандислари институти (АҚШ)

Institute of Electrical and Electronical Engineers

IRD

Интеграл қабул қилгич-декодер

Integrated Resiever-Decoder

ISDN

Интегралланган хизматлар рақамли тармоғи) - Каналлар коммутациясига эга рақамли алоқа тармоқлари тури.

 

Integrated Services Digital Network

ISO

International Organization for Standartization

Стандартлаш бўйича Халқаро ташкилот.

ITU

Электроалоқа Халқаро Иттифоқи (МСЭ). Бу ташкилотнинг вазифаларидан бири – халқаро стандарт ҳисобланадиган тавсияларни тайёрлаш.

International Telecommunication Union

JPEG

Фотографиялар бўйича экспертлар бирлашган гуруҳи. ISO нинг ишчи гуруҳи бўлиб, худди шундай номланувчи ҳаракатсиз тасвирларни сиқиш кодлаш стандартларини ишлаб чиқиш билан шуғулланади.

 

Joint Photographic Experts Group

JTAG

Тестлашни автоматизациялаш бўйича бирлашган гуруҳ

Joint Test Automation Group

LPC

Чизиқли башоратли кодлаш услуби. (ДИКМ, чизиқли кодлашга қаранг).

 

Linear Predictive Coding

MMDS

Ўта юқори частотали тақсимлашнинг кўпканалли тизими

Multichannel Microvave Distribution System

MISC

Минимал командаларни териш билан ҳисоблаш

Minimum Instruction Set Computing

MPEG

Ҳаракатланувчи тасвирлар бўйича экспертлар гуруҳи. ISO нинг ишчи гуруҳи бўлиб, видео ва аудиомаълумотларни кодлаш стандартларини ишлаб чиқиш билан шуғулланади. Гуруҳ номи стандарт номларида учрайди.

Moving Picture Expert Group. MPEG is an international standardization committee working on the

coding, transmission and recording of (moving) pictures and sound.

NTSC

АҚШ, Канада, Япония ва шу қаторда Осиё ва Американинг бошқа мамлакатларида қўлланиладиган рангли телевидение тизими.

National Television System Committee

OFDM

Ортогонал частотавий мультиплексирлаш. Рақамли ТВ тизимида қўлланиладиган модуляция турларидан бири.

 

Orthogonal Frequency Division Multiplex. The modulation method is used in DVB systems for broadcasting transport

streams with terrestrial transmitters.

PAT

Оқим дастурлари ва уларнинг идентификаторлари рўйхати жадвали

Program-Association Table. The PAT is a PSI Table (MPEG-2).

PCMCIA

Шахсий компьютер хотирасини кенгайтириш воситаларининг стандарти

Personal Computer Memory Card International Association

PES

Пакетланган элементар оқим.

Packetized Elementary Stream. For transmission, the "continuous" elementary stream is subdivided into

packets.

PID

Протокол идентификацияси

Protocol Identification. The PID is a 13 bit value in the TS header. It shows that a TS packet belongs

to a substream of the transport stream.

Pixel

Тасвир элементи

Picture element

QAM

Квадратур амплитудали модуляция

Quadrature Amplitude Modulation. QAM is the modulation method used for transmitting a transport stream

via cable. The channel coding is performed prior to QAM.

QPSK

Квадратур фазасини алмаштирувчи модуляция

Quadrature Phase Shift Keying .

 

RISC

Қисқартирилган буйруқ тўпламига эга компьютер.

 

Reduced Instruction Set Computer

SFN

Бир частотали тармоқ

Single Frequency Network

STB

Рақамли  телевизион  дастурларини қабул қилишга оид қўшимча қурилма

Set-Top-Box

SIF

Кадр формати бўлиб, бир сатрда тасвирнинг 288 қатор ва 352 элементи ёки бир сатрда тасвирнинг 144 қатор ва 176 элементини сақлайди

Standard Interchange Format

SQCIF

Ёруғлик сигналининг 128x96 элементини ўзида сақловчи кадр формати.

Sub-Quarter Common Interchange Format

TS

Транспорт оқими

Transport Stream.

VLBV

MPEG-4да маълумотлар узатиш тезлигининг энг паст босқичи

Very Low Bitrate Video

VLC

Кодли сўзлар узунлиги ўзгарувчилари билан кодлаш

Variable Length Coding

VIII. АДАБИЁТЛАР РЎЙХАТИ

 

Махсус адабиётлар:

 

1. Телевидение. Дарслик, рус тилида В.Е. Джакония тазфири остида М. РиС. 1997; 1983.

2. Ш.3. Таджибаев, С.Ш. Таджибаев. Цифровое телевидение Таш. ТЭИС 1998

3. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни тикловчи тузилма. Таш. ТЭИС 1995

4. Ш.3. Таджибаев. Тасвирни узатувчи камера. Таш. ТЭИС 1998

 

Интернет ресурслар:

 

1.     http://www.dvb.org

2.     http://www.atsc.org

3.     http://www.ieee.org

4.     http://www.opentv.com

5.     http://www.tuit.uz

6.     http://www.ni.com

7.     http://www.oculus-rift.com