Что такое синхронизация в телевидении

Опубликовано: 22.04.2024

Содержание: Особенности телевизионного сигнала при конечных размерах развертывающего элемента. Строчная и кадровая синхронизация.

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 рисунке 9.1. 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.

Рисунок 9.1 - Разделение импульсов синхронизации: а) – дифференцирующей цепью; б) – интегрирующей цепью; в) – формы сигналов

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. При построчном разложении между фронтами двух кадровых синхронизирующих импульсов размещаются z строчных импульсов. Длительность кадрового импульса синхронизации в несколько раз больше периода строки (см. рисунок 9.2). После прохождения сигнала u_вх через дифференцирующую цепь получим сигнал u_дц , положительные импульсы которого могут использоваться для синхронизации строчной развертки приемника, а отрицательные – никакого действия на работу генератора развертки оказывать не будут. 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.

Рисунок 9.2 - Сигналы синхронизации при построчной развертке

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 рисунке 9.2); 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. 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 f_z , 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 (см. рисунок 9.3). 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 u_иц для четных и нечетных полей также будут различными. Их различие хорошо видно на рисунке при совмещении обоих интегрированных импульсов на одном графике u_ицсовм .

Рисунок 9.3 - Нарушение идентичности синхроимпульсов полей с врезками строчной частоты при построчной развертке

При синхронизации кадрового генератора такими импульсами может произойти нежелательный сдвиг во времени начала обратных ходов развертки по полям. Этот сдвиг, как видно из рисунка 9.3, равен Δ₁ 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 Δ₁ 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 u_иц 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. 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 Δ₂ . Правда, в этом случае он мал (Δ₂

Рисунок 9.4 - Кадровая синхронизация с врезками двойной строчной частоты
Рисунок 9.5- Структура кадровых синхроимпульсов в ПТВС

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.

Для синхронной и синфазной работы приемных 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. Синхроимпульсы с такими частотами вырабатываются устройством со структурой, изображенной на рисунке 9.6. Получение синхронизирующих импульсов от одного общего задающего генератора гарантирует жесткую связь их частот, а это в свою очередь обеспечивает постоянство числа строк в растре даже при нестабильности частоты задающего генератора.

Рисунок 9.6 – Структурные схемы синхрогенераторов

При чересстрочной развертке, как указывалось, частота полей должна быть увеличена вдвое по сравнению с кадровой частотой. В этом случае синхрогенератор затруднительно строить по левой схеме рисунка 9.6, так как для получения импульсов с частотой f_n пришлось бы частоту задающего генератора делить на дробное число z/2, что технически сложно. Целесообразно частоту задающего генератора сделать равной 2f_z , а строчные и кадровые синхроимпульсы получить делением на 2 и на z соответственно. Значение частоты колебаний задающего генератора, равное 2f_z , является минимально необходимым. В современных синхрогенераторах задающий генератор настраивается на частоту, во много раз большую 2f_z . При этом, однако, выдерживается условие кратности частоты задающего генератора двойной строчной частоте.

Особенности синхронизации в ТВ-приемниках. Все развертывающие устройства приемника, формирующие ТВ-растр, должны работать синхронно и синфазно с такими же устройствами телецентра. Это обеспечивается принудительной синхронизацией генераторов разверток приемника. Для этого на интервале гашения каждой строки (рис. 1.1) и каждого полукадра (рис. 1.2) в ПТС передаются специальные синхронизирующие импульсы, которые заставляют срабатывать устройства разверток в строго определенные моменты времени. Телевизионный сигнал с введенными в него импульсами синхронизации называют полным телевизионным сигналом. Строчные синхронизирующие импульсы (см. рис. 1.1) длительностью 4…5 мкс располагаются спустя 1…2 мкс от начала гасящего импульса строки (длительность которого 12 мкс) и имеют амплитуду, примерно равную 30…60 % от полного размаха видеосигнала. В исследуемой телевизионной системе (ТВС) SECAM-IIIB используется чересстрочная развертка. В телевидении принято, что начало и конец строки заключены между передними фронтами двух соседних строчных синхроимпульсов, а начало и конец полукадра отсчитываются по переднему фронту импульса синхронизации полукадра (рис. 1.3). При частоте строк в системе 15 625 Гц и частоте полей 50 Гц длительность периода строчной развертки составляет 64 мкс, а длительность периода полукадра − 20 мс. Гасящий импульс полукадра длительностью 25 строк, или 1,6 мс, располагается между активными частями двух соседних полукадров (см. рис. 1.2 и 1.3).
В предшествующем полукадре этот импульс занимает 2,5 строки; здесь расположены пять первых уравнивающих синхроимпульсов длительностью 3,8…4,0 мкс с периодом повторения 32 мкс, т.е. следующих с удвоенной строчной частотой. За первыми уравнивающими импульсами расположен следующий полукадр. Он начинается с полукадрового синхронизирующего импульса длительностью 160 мкс. В нем расположены пять врезок длительностью 3,8…4 мкс, следующих с удвоенной строчной частотой. За синхроимпульсом полукадра следуют пять вторых уравнивающих синхроимпульсов, имеющих те же параметры, что и первые. При этом задний фронт последней врезки является передним фронтом первого уравнивающего импульса из группы вторых уравнивающих импульсов. По окончании интервала вторых уравнивающих импульсов (160 мкс) следуют импульсы синхронизации строк через 64 мкс. Таким образом, длительности интервалов, на которых размещаются первые и вторые уравнивающие импульсы, а также интервала импульса синхронизации полукадра, занимают по 2,5 строки и равны 160 мкс каждый. Наличие указанных выше импульсов в интервале гашения полукадра дает возможность в приемном устройстве, используя цепи с различными постоянными времени (дифференцирующие для строчных импульсов и интегрирующие – для полукадровых), сформировать раздельно импульсы для синхронизации генераторов строчной и кадровой разверток[1]. Чтобы не нарушить строчную синхронизацию и не исказить начало растра, строчные синхроимпульсы должны формироваться непрерывно, в том числе и во время действия гасящего и синхронизирующего импульсов полукадра.

Рис. 1.1. ТВ-видеосигнал в пределах строки

Рис. 1.2. ТВ-видеосигнал в пределах полукадра

В вещательных системах ТВ из-за чересстрочной развертки второй полукадр заканчивается целой строкой, а первый – половиной (см. рис. 1.3 и [4, с. 174]). Следовательно, строчные синхронизирующие импульсы оказываются сдвинутыми относительно начала полукадра на длительность, равную половине строки. В отсутствие дополнительных уравнивающих импульсов и врезок интегрирование импульса кадровой синхронизации в каждом полукадре (см. рис. 10.5 работы [4]) происходит по разным законам, что приводит к разным (от начала полукадра) временам формирования импульса кадровой синхронизации и, следовательно, к «спариванию» строк первого и второго полукадров. Введение уравнивающих импульсов и врезок обеспечивает идентичность структуры кадровых гасящих импульсов на интервале, ответственном за точность формирования начала импульса кадровой синхронизации [3, 4]. Этим и достигается исключение эффекта «спаривания» строк первого и второго полей в кадре.

АлтГТУ 419
АлтГУ 113
АмПГУ 296
АГТУ 267
БИТТУ 794
БГТУ «Военмех» 1191
БГМУ 172
БГТУ 603
БГУ 155
БГУИР 391
БелГУТ 4908
БГЭУ 963
БНТУ 1070
БТЭУ ПК 689
БрГУ 179
ВНТУ 120
ВГУЭС 426
ВлГУ 645
ВМедА 611
ВолгГТУ 235
ВНУ им. Даля 166
ВЗФЭИ 245
ВятГСХА 101
ВятГГУ 139
ВятГУ 559
ГГДСК 171
ГомГМК 501
ГГМУ 1966
ГГТУ им. Сухого 4467
ГГУ им. Скорины 1590
ГМА им. Макарова 299
ДГПУ 159
ДальГАУ 279
ДВГГУ 134
ДВГМУ 408
ДВГТУ 936
ДВГУПС 305
ДВФУ 949
ДонГТУ 498
ДИТМ МНТУ 109
ИвГМА 488
ИГХТУ 131
ИжГТУ 145
КемГППК 171
КемГУ 508
КГМТУ 270
КировАТ 147
КГКСЭП 407
КГТА им. Дегтярева 174
КнАГТУ 2910
КрасГАУ 345
КрасГМУ 629
КГПУ им. Астафьева 133
КГТУ (СФУ) 567
КГТЭИ (СФУ) 112
КПК №2 177
КубГТУ 138
КубГУ 109
КузГПА 182
КузГТУ 789
МГТУ им. Носова 369
МГЭУ им. Сахарова 232
МГЭК 249
МГПУ 165
МАИ 144
МАДИ 151
МГИУ 1179
МГОУ 121
МГСУ 331
МГУ 273
МГУКИ 101
МГУПИ 225
МГУПС (МИИТ) 637
МГУТУ 122
МТУСИ 179
ХАИ 656
ТПУ 455
НИУ МЭИ 640
НМСУ «Горный» 1701
ХПИ 1534
НТУУ «КПИ» 213
НУК им. Макарова 543
НВ 1001
НГАВТ 362
НГАУ 411
НГАСУ 817
НГМУ 665
НГПУ 214
НГТУ 4610
НГУ 1993
НГУЭУ 499
НИИ 201
ОмГТУ 302
ОмГУПС 230
СПбПК №4 115
ПГУПС 2489
ПГПУ им. Короленко 296
ПНТУ им. Кондратюка 120
РАНХиГС 190
РОАТ МИИТ 608
РТА 245
РГГМУ 117
РГПУ им. Герцена 123
РГППУ 142
РГСУ 162
«МАТИ» — РГТУ 121
РГУНиГ 260
РЭУ им. Плеханова 123
РГАТУ им. Соловьёва 219
РязГМУ 125
РГРТУ 666
СамГТУ 131
СПбГАСУ 315
ИНЖЭКОН 328
СПбГИПСР 136
СПбГЛТУ им. Кирова 227
СПбГМТУ 143
СПбГПМУ 146
СПбГПУ 1599
СПбГТИ (ТУ) 293
СПбГТУРП 236
СПбГУ 578
ГУАП 524
СПбГУНиПТ 291
СПбГУПТД 438
СПбГУСЭ 226
СПбГУТ 194
СПГУТД 151
СПбГУЭФ 145
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
ПИМаш 247
НИУ ИТМО 531
СГТУ им. Гагарина 114
СахГУ 278
СЗТУ 484
СибАГС 249
СибГАУ 462
СибГИУ 1654
СибГТУ 946
СГУПС 1473
СибГУТИ 2083
СибУПК 377
СФУ 2424
СНАУ 567
СумГУ 768
ТРТУ 149
ТОГУ 551
ТГЭУ 325
ТГУ (Томск) 276
ТГПУ 181
ТулГУ 553
УкрГАЖТ 234
УлГТУ 536
УИПКПРО 123
УрГПУ 195
УГТУ-УПИ 758
УГНТУ 570
УГТУ 134
ХГАЭП 138
ХГАФК 110
ХНАГХ 407
ХНУВД 512
ХНУ им. Каразина 305
ХНУРЭ 325
ХНЭУ 495
ЦПУ 157
ЧитГУ 220
ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

О проекте
Реклама на сайте
Правообладателям
Правила
Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Автор: Иванов А.А.

Издательство: Московский Государственный Технический Университет (МГТУ) имени Н.Э. Баумана

Рассмотрены функциональные и структурные схемы синхронизации цифровой телевизионной системы, разработанные в соответствии с европейским стандартом цифрового вещания EN 300 744, который вводится в Российской Федерации как основной стандарт. Созданы алгоритмы оценки параметров рассогласований приемопередающих устройств телевизионной системы во временной и частотной областях. Приведены экспериментальные данные для настройки и проверки прототипа телевизионной системы, а также рабочие характеристики имитационных моделей. Изложены принципы вспомогательных устройств и схем, необходимых для реализации разработанных алгоритмов синхронизации.

Для разработчиков цифровых телевизионных систем, а также специалистов в области цифровых систем синхронизации и систем передачи информации.

Дата выпуска ……….. 2010

Переплет ……………… мягкая обложка

Кол-во страниц ……… 104

Иванов А.А. Синхронизация в системе цифрового телевидени. По материалам сайта rcl-radio.ru .

Смотрите также последние радиоэлектронные схемы

На ИМС TDA7050 можно собрать простой усилитель для наушников. Схема усилителя на TDA7050 практически не содержит внешних элементов, проста в сборке и в настройке не нуждается. Диапазон питания усилителя от 1,6 до 6 В (3-4 В рекомендуемое). Выходная мощность в стерео варианте 2*75 мВт и в мостовом варианте включения 150 мВт. Сопротивление нагрузки в стерео варианте усилителя […]

На рисунке показана схема усилителя собранного на ИМС LM2877. Усилитель имеет минимальное кол-во внешних элементов, после сборки в настройке не нуждается. Основные технические характеристики усилителя на LM2877: Напряжение питания 6 … 24 В (однополярное) или ±3 … 12 В (двухполярное) Выходная мощность 4 … 4,5 Вт на канал при напряжении питания 20 В и сопротивлении нагрузки 8 […]

Схема преобразователя основана на ИМС LT1070. Схема содержит минимальный набор внешних элементов, проста в сборке. Регулировка выходного напряжения осуществляется подбором сопротивлений R1 и R2. Дроссель L1 рекомендуемы по даташиту PE-92113 , но можно применить другой на номинальный ток 1А, индуктивностью 150 мкГн.Источник — lt1070ck.pdf

Интегральные микросхема STK082 проихзводства фирмы Sanyo выполнена в корпусе SIP10 и представляют собой усилитель мощности низкой частоты в гибридном исполнении. ИМС STK082 предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре высокого класса с двухполярным питанием. В микросхемах отсутствует защита выхода от короткого замыкания в нагрузке. Основные технические характеристики: Максимальное напряжение питания ± 43 […]

На рисунке показана схема простого усилителя с выходной мощностью 5,8 Вт на канал, усилитель основан на ИМС KA2211 (Samsung). Характеристики ИМС KA2211: Максимальное напряжение питания 25 В Номинальное напряжение питания 13,2 В Рекомендуемый диапазон питающего напряжения 10…18 В Выходная мощность 5,8 Вт на канал КНИ при Rн=4 Ом при максимальной мощности 5,8 Вт … 10 % […]

ИМС MAX4295 представляет собой аудиоусилитель класса D, что дает преимущество в плане энергопотребления при работе от аккумуляторных батарей, поэтому ИМС MAX4295 идеально подойдет для контроля скорости и направления вращения миниатюрных двигателей постоянного тока. На модифицированную схему усилителя ЗЧ вместо входного аудио сигнала подается постоянное напряжение с потенциометра R1. Полное сопротивление потенциометра соответствуют максимальным оборотам двигателя, середина […]

На рисунке показана схема простого усилителя класса АВ на ИМС TDA2002. Усилитель на ИМС TDA2002 имеет минимальный набор внешних элементов, после сборки в настройке не нуждается. TDA2002 имеет защиту от КЗ и тепловую защиту. При напряжении питания 16 В и нагрузке 2 Ом усилитель может достигать до 10 Вт выходной мощности. Напряжение питания может быть в пределах […]

ИМС L5970D — импульсный DC-DC преобразователь, используется в понижающих, повышающих и инвертирующих преобразователях с использованием минимального количества внешних элементов. Основные особенности преобразователя: входное напряжение от 4.4В до 36В; низкое потребление тока в отсутствие нагрузки; внутренняя схема ограничения выходного тока; выходной ток до 1А; функция отключения при перегреве микросхемы; выходное напряжение регулируется внешним делителем от 1.2В до […]

ИМС L4971 представляет собой импульсный понижающий стабилизатор напряжения, с регулируемым выходным напряжение от 3,3 В до 50 В, при входном от 8 В до 55 В. Максимальный ток нагрузки до 1,5А. Внутренняя структура микросхемы содержит источник опорного напряжения 3.3В, функцию изменения рабочей частоты переключений до 300 кГц, мощный силовой ключ в лице n-канального полевого транзистора, […]

Книги по электронике

Учебное пособие разработано на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по профессии 13.01.10 "Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)", укрупненная группа профессий 13.00.00 "Электро- и теплотехника", входящей в список 50 наиболее востребованных на рынке труда, новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования.

В учебном пособии изложены основные понятия теории диагностики электрооборудования, организации технической эксплуатации, обслуживания и ремонта. Рассмотрены способы организации обслуживания электрических машин, трансформаторов, линий электропередач и кабелей. Предназначено для студентов-бакалавров, обучающихся по направлению подготовки.

Наряду с сигналом изображения необходимо формировать различные виды управляющих импульсов, без которых работа телевизионной системы невозможна. Эту задачу выполняет синхрогенератор, который формирует пять видов импульсов: строчные и кадровые ведущие импульсы, предназначенные соответственно для синхронизации генераторов строчной и кадровой разверток в передающих трубках и видеоконтрольных устройствах; гасящие импульсы передающей трубки, предназначенные для запирания электронного луча в передающей трубке во время обратного хода строчной и кадровой разверток; гасящие импульсы приемных трубок, предназначенные для тех же целей, но в приемных трубках; синхросмесь, состоящую из последовательности строчных и кадровых синхроимпульсов и предназначенную для синхронизации строчной и кадровой разверток телевизионных приемников.

Гасящие импульсы приемных трубок замешиваются в видеосигнал в промежуточном усилителе. Они превышают по длительности гасящие импульсы для передающих трубок. Это позволяет перекрыть возможные сдвиги сигналов во времени, например при переключении камер, имеющих кабели разной длины. В линейном усилителе в видеосигнал добавляется синхросмесь телевизионных приемников. Таким образом, полный телевизионный сигнал состоит из сигнала изображения (рис. 4.5), строчных гасящих импульсов, кадровых гасящих импульсов, строчных и кадровых синхроимпульсов. Выбирая форму полного телевизионного сигнала, исходят из условия максимального упрощения приемника при одновременном обеспечении устойчивой синхронизации и высокой помехоустойчивости телевизионного приема. Для удовлетворения этого условия во всех вещательных телевизионных системах сигналы синхронизации передаются во время обратного хода строчной и кадровой разверток. Импульсы синхросмеси размещаются на гасящих импульсах за пределами уровня черного и могут быть легко отделены от сигнала изображения методами амплитудной селекции. Возможность выполнить различными по длительности строчные и кадровые синхроимпульсы позволяет сравнительно просто разделить их методами временной селекции, например при помощи дифференцирующих и интегрирующих цепочек. Как видно из рис . 4.6, а, б, применение синхросигнала такой формы не обеспечивает синхронизации генератора строчной развертки в период прохождения кадрового синхроимпульса. Поэтому после окончания кадрового синхроимпульса процесс установления частоты генератора строчной развертки происходит не сразу, что может привести к срыву нескольких строк.

Для обеспечения непрерывной синхронизации генератора строчной развертки в кадровом синхросигнале формируют врезки (рис. 4.6, в, г).

начала кадровой развертки в нечетном и четном полях, что влечет за собой сдваивание строк. Для идентификации синхросигналов обоих полей в них добавляют врезки и уравнивающие импульсы с двойной строчной частотой. Они не оказывают влияния на работу генератора строчной развертки, который во время прохождения этих импульсов работает в режиме деления частоты на 2.

На рис. 4.8 приведена стандартизованная в СССР форма полного телевизионного сигнала. Его основные параметры приведены в табл. 3. Длительность импульсов отсчитывается в точках половинного уровня, а длительность фронтов — между уровнями 0,1 и 0,9. Как видно из рисунка и таблицы, форма сигнала синхронизации достаточно сложна, поэтому для обеспечения необходимых временных сдвигов в его отдельных частях используют опорный генератор. Поскольку источников телевизионного сигнала может быть несколько, синхрогенератор должен иметь возможность работать либо в автономном режиме, когда он является ведущим для других источников, либо в ведомом режиме, когда ведущим является внешний источник.

На рис. 4.9 приведена упрощенная структурная схема синхрогенератора. В автономном режиме сигнал с высокостабильного опорного генератора ВОГ поступает на формирователь опорных частот ФОЧ. В сетке опорных частот важное место занимает двойная строчная частота 2f_c : разделив ее на два можно получить строчную частоту f_c, а если разделить на z , то согласно (2.8) получится частота кадровой развертки f_k. Следовательно, частота опорного генератора f _оп должна быть кратна двойной строчной частоте. Например, выбирая f _оп = 32 • 2f_c = 1 МГц, можно обеспечить временные параметры в сетке опорных частот с точностью до 0,5 мкс.

Сигнал строчной частоты подается на схему автоподстройки частоты и фазы АПЧ и Ф, на которую поступает аналогичный сигнал от внешнего источника, работающего, в данном случае, в ведомом режиме. Сигнал ошибки, выработанный схемой АПЧ и Ф, направляется к внешнему ведомому источнику для подстройки частоты его опорного генератора.

При работе синхрогенератора в ведомом режиме, на ФОЧ сигнал подается с перестраиваемого опорного генератора ПОГ, частота и фаза которого подстраиваются сигналом ошибки со схемы АПЧ и Ф к частоте внешнего источника. В рамках одного телецентра используется режим централизованной синхронизации ЦС, при котором для синхронизации всех синх-рогенераторов используется ВОТ одного (ведущего) синхрогенератора.

1.9 Устройства обработки видеоизображения

1.10 Структура видеосигнала

2 Общие подходы при проектировании и развертывании СОТ

2.2 Анализ нормативной базы (ГОСТ и РД) по применению СОТ в целях обеспечения безопасности

2.2.1 ГОСТ Р 51558-2000 Системы охранные телевизионные общие технические требования и методы испытаний

2.2.2 Р 78.36.002–99 Выбор и применение ТВ систем видеоконтроля

2.3 Анализ опыта эксплуатации СОТ

4.1 Распределенная цифровая система видеонаблюдения для объектов класса бизнес-центр, банк и т.д. фирмы ООО «Навиком»

1.10 Структура видеосигнала

Видеокамера на своем выходе формирует специальный сигнал, который, будучи поданным на любое устройство, будь то монитор или видеовход бытового телевизора, развернет на экране изображение. Это происходит потому, что устройства отображения, работают по единому алгоритму, заложенному в структуру видеосигнала.

Этот алгоритм заключается в поочередном обходе всех элементов изображения в определенном порядке и с определенной скоростью. Причем этот процесс на передающей (видеокамера) и приемной стороне (монитор) должен происходить абсолютно синхронно.

В связи с этим от видеокамеры к монитору передается, кроме видеосигнала, еще и набор синхронизирующих импульсов.

Полностью сформированный видеосигнал состоит из следующих компонентов:

– сигнал изображения, переносящий информацию о яркости элементов изображения;

– строчные и кадровые импульсы синхронизации генераторов разверток в мониторе;

– строчные и кадровые импульсы гашения электронного луча во время его обратного хода;

– импульсы цветовой синхронизации.

Строчная и кадровая синхронизации

Строчная синхронизация предназначена для вывода изображения на монитор построчно в пределах каждого кадра. Формирование импульсов строчной синхронизации происходит в видеокамере. Строка видеосигнала с импульсами синхронизации приведена на рис. 50. Она состоит из нескольких видов импульсов:

– строчных синхроимпульсов, которые определяют момент начала вывода изображения в строке и запускают генератор строчной развертки в мониторе;

– строчных гасящих импульсов, которые предназначены для «гашения» луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) во время его возвращения на начало новой строки. Термин «гашение» означает, что луч ЭЛТ, возвращаясь к началу новой строки, не вызывает свечения люминофора на экране кинескопа;

– импульсов цветовой синхронизации, в которых заложена информация о цвете передаваемого изображения.

Рис. 50 - Видеосигнал в пределах длительности строки

В пределах длительности строки (рис. 50) выводится видеосигнал. Информация об изображении заложена в изменении уровня сигнала (яркости). Самые светлые участки изображения имеют максимальную амплитуду, которая называется «уровнем белого». Темные участки изображения имеют минимальный уровень, который называется «уровнем черного».

Поскольку кадр изображения состоит из 625 строк, то рассмотрим, каким образом формируется изображение в одной строке. Для примера возьмем один кадр с изображенным на нем автомобильным номером (рис. 50). Выберем произвольно любую строку. Как только кончился строчный гасящий импульс, информация о яркости изображения в выбранной строке начинает выводиться на монитор. В нашем случае это белый цвет, который отображается в видеосигнале максимальной амплитудой (уровень белого). «Дойдя» до начала цифры «3», яркость резко падает (цвет черный), и в видеосигнале мы видим аналогичное уменьшение амплитуды сигнала до уровня черного. После цифры «3» яркость снова возрастает. Такой процесс продолжается до конца строки, и в результате мы получаем одну строку полностью сформированного видеосигнала.

Поскольку видеокартинка на экране монитора состоит из 625 строк, то для последовательного вывода их на монитор в нужных местах существует кадровая синхронизация. Структура кадровых синхроимпульсов приведена на рис. 51.

Рис. 51 - Структура кадровых синхроимпульсов

1. Кадровый синхроимпульс – предназначен для запуска нового полукадра.

2. Кадровый гасящий импульс – предназначен для гашения луча во время обратного хода кадровой развертки.

3. Уравнивающие импульсы (передние и задние) – предназначены для получения устойчивой работы черезстрочной развертки.

4. Врезки строчных синхроимпульсов – предназначены для удержания строчной синхронизации во время кадрового гасящего импульса. Очень часто в этих местах передается дополнительная информация. В бытовом телевидении это сигналы телетекста, в CCTV – модели видеокамер и т. п.

Информацию о том, какой полукадр «приходит», монитор получает из видеосигнала по кадровому синхроимпульсу и строчному синхроимпульсу. Первый полукадр – тот, у которого передние фронты КСИ и ССИ совпадают.

Следует обратить внимание на то, что в каждом новом поле после синхроимпульса строка видеосигнала начинается то с начала строки, то с ее середины. Это позволяет электронному лучу рисовать строки, не накладывая их друг на друга, а выводить со смещением по вертикали на одну строку.

Если видеокамера, формируя видеосигнал, не создает информацию о том, какое поле передается (отсутствует чересстрочная развертка), то каждый полукадр начинается с новой строки, и вместо вертикального разрешения 625 строк мы имеем 312,5, то есть качество картинки ухудшилось в два раза.

Читайте также: