Mifumo ya NTSC, PAL, SECAM

Kama unavyojua, watu wa mataifa tofauti huzungumza lugha mbalimbali. Kwa hiyo pamoja na ujio wa televisheni ya rangi, "lugha za televisheni" zilitokea, yaani, mifumo ya televisheni ya rangi. Kuna tatu tu kati yao NTSC, PAL na SECAM. Mfumo wa NTSC umeenea katika nchi zilizo na mzunguko wa sasa wa 60 Hz (USA, Japan), mifumo ya PAL na SECAM - katika nchi zilizo na mzunguko wa sasa wa 50 Hz. Ipasavyo, mzunguko wa skanning wima (mzunguko wa shamba) ulichaguliwa kwa njia ya kupunguza uonekano wa kuingiliwa kutoka kwa wiring ya umeme ya mtandao wa msingi: kwa NTSC - 60 Hz, kwa PAL na SECAM - 50 Hz.

Mara tu zilipoendelezwa mifumo mbalimbali televisheni ya rangi, kulikuwa na haja ya kuhamisha vifaa vya video kutoka kwa mfumo mmoja hadi mwingine - transcoding, na ikiwa tunazungumzia juu ya kupitisha kutoka kwa mfumo wa 50 Hz hadi 60 Hz au kinyume chake - uongofu wa kawaida.

Msingi wa televisheni ya rangi ya analog ni PCTS - ishara ya televisheni ya rangi kamili (au ishara ya video ya composite), ambayo ina taarifa kuhusu mwangaza na rangi. Katika fasihi ya lugha ya Kiingereza, vifupisho CCVBS na CCVS hutumiwa kutaja (kila kampuni huita ishara kwa njia yake mwenyewe na kila mmoja anaamini kuwa ni sahihi).

Inajulikana kuwa rangi yoyote inaweza kupatikana kwa "kuwasha" nyekundu (Nyekundu), kijani (Kijani) na bluu (Bluu) vyanzo vya mwanga (au RGB kwa kifupi) kwa uwiano unaohitajika. Zinaitwa rangi za msingi kwa mchanganyiko wa rangi ya nyongeza. Skrini ya televisheni imeundwa na vipengele vidogo vya RGB. Lakini ishara za RGB hazikuchaguliwa kwa maambukizi ya televisheni ya rangi. Badala yake, mifumo yote inategemea upitishaji wa ishara za mwangaza Y na ishara za tofauti za rangi U na V. Kwa kweli, kwa kila ishara za tofauti za rangi za mfumo zina majina yao ya barua, kwa mfano, kwa PAL - V na U, kwa NTSC - I. na Q, kwa SECAM - Dk na Db. Lakini, kama sheria, nakala zote za asili kwenye vifaa vya runinga, microcircuits, nk. tumia neno RGB kurejelea mawimbi msingi ya rangi na YUV kurejelea ishara za tofauti za rangi. Ishara za RGB na YUV zimeunganishwa na uhusiano wa kipekee (mfumo wa equations), unaoitwa matrix. Inaonekana kama hii:

Kwa kuongezea, vizidishi (kurekebisha coefficients) kwa U na V katika kila mfumo ni tofauti:
PAL: V = 0.877 (R-Y), U = 0.493 (B-Y);
NTSC: I = V cos 33 ° - U dhambi 33 °, Q = V dhambi 33 ° + U cos 33 °;
SECAM: Dk = -1.9 x (R-Y), Db = 1.5 x (B-Y).

Kwa hivyo kwa nini watengenezaji wowote wa mifumo ya televisheni hawakufuata njia inayoonekana kuwa ya asili na kuanza kusambaza ishara za rangi za msingi za RGB? Kuna sababu kadhaa za hii, lakini labda mbili kuu:

Kwanza, mifumo ya televisheni ya rangi lazima ibaki sambamba na mifumo ya awali ya televisheni nyeusi-na-nyeupe ili TV nyeusi na nyeupe iliwezekana kutazama kawaida (au karibu kawaida) programu zinazotangazwa kwa rangi;

Pili, mfumo wa televisheni ya rangi haukupaswa kuhitaji bendi pana ya masafa ya utangazaji kuliko mfumo wa chanzo televisheni nyeusi na nyeupe.

Iliwezekanaje kusambaza maelezo ya ziada ya rangi bila kupanua kipimo data cha mawimbi ya video (yaani, bila kuongeza nambari habari zinazosambazwa)? Inawezekana? Kwa kusema, hapana. Kila mfumo wa televisheni ya rangi ni mfano wa maelewano yenye mafanikio zaidi au machache kati ya ubadilishanaji wa ubora wa upitishaji wa mawimbi ya mwanga na faida kutokana na utumiaji wa ustadi wa kipimo data kinachopatikana kwa upitishaji wa mawimbi ya rangi. Ni wazi, PCTS lazima kubeba taarifa kuhusu mwangaza na rangi. Lakini ikiwa unaongeza tu Y, U na V ili kuanzisha ishara za tofauti za rangi, basi haitawezekana kuwatenganisha katika siku zijazo. Kazi kuu ni kuchanganya mwangaza na ishara za rangi bila kuingiliwa kwa pamoja na kuwatenganisha bila makosa. Lakini kwa vigezo gani unaweza kutofautisha mwangaza kutoka kwa rangi kwenye ishara ya video?

Upekee wa maono ya mwanadamu ulifanya iwezekane kutatua shida hii. Ilibadilika kuwa habari juu ya mwangaza hugunduliwa na baadhi ya picha za picha za jicho - vijiti, na kuhusu rangi na wengine - mbegu (katika istilahi ya televisheni, katika muundo wa YUV). Aidha, azimio la vijiti ni kubwa zaidi kuliko ile ya mbegu. Hiyo ni, ikiwa katika picha mtaro wa mwangaza umewekwa alama wazi, lakini rangi "zimepakwa," basi jicho la mwanadamu linaongozwa na sehemu ya mwangaza, bila kugundua "smear." Kwa mfano, wahusika wa katuni katika vitabu vya watoto vya kuchorea, hata vilivyochorwa na mkono wa mtoto usio na utulivu, huonekana nadhifu kabisa na hupendeza jicho la mzazi. Lakini muhtasari mweusi wa uchapaji unatoa unadhifu huu kwa mchoro!

Kwa hivyo, ishara ya mwangaza Y lazima isambazwe kwa uwazi, ishara za tofauti za rangi za UV zinaweza kupitishwa kwa kiasi fulani "zilizopigwa" (katika bendi ndogo ya masafa) - picha haitateseka na hii (au tuseme, jicho la mwanadamu halitaona) . Kufanya uharibifu mdogo kwa uwazi picha iliyopitishwa, iliamuliwa kutumia sehemu ya wigo wa masafa ya juu ya mawimbi ya mwangaza ili kupitisha mawimbi ya utofauti wa rangi. Kichujio maalum cha notch hupunguza ishara ya mwanga kwa mzunguko uliochaguliwa na hufanya "pengo" ndani yake majibu ya mzunguko. Mara nyingi katika fasihi maalum chujio kama hicho huitwa notch, ambayo hutafsiriwa kutoka kwa Kiingereza inamaanisha "notch". Na ishara za tofauti za rangi huenda kwa kichujio cha kupitisha chini, ambayo huweka mipaka ya wigo wao, kisha kwa moduli, ambayo huwahamisha hadi eneo fulani. masafa ya masafa(matokeo ya modulation inaitwa "chrominance subcarrier"), na kisha kwa mchanganyiko, ambapo subcarrier inafaa ndani ya "pengo" iliyoandaliwa kwa ajili yake katika wigo wa ishara ya luminance. Njia iliyoelezwa ya kukataliwa kwa ishara ya mwanga, kuchuja kwa kiwango cha chini na urekebishaji wa ishara za tofauti za rangi na kuongeza ya ishara za mwanga na chrominance ni sawa kwa mifumo yote ya televisheni ya rangi. Hata hivyo, hapa ndipo kufanana kumalizika, na zaidi kila moja ya viwango na faida na hasara zao za asili zitazingatiwa tofauti.

Mfumo wa NTSC

Kiwango cha NTSC kiliundwa kwa kasi ya fremu ya 60 Hz (kwa usahihi zaidi 59.94005994 Hz), mistari 525. Ili kusambaza chrominance, moduli ya quadrature na ukandamizaji wa subcarrier hutumiwa (yaani, hakuna chrominance subcarrier katika maeneo yasiyo na rangi). Kwa urekebishaji, mzunguko wa subcarrier wa rangi ya 3579545.5 Hz hutumiwa, ambayo inakuwezesha "kuweka" 455 (idadi isiyo ya kawaida) mizunguko ya nusu ya mzunguko wa subcarrier katika mstari mmoja wa televisheni. Kwa hivyo, katika mistari miwili ya karibu ya NTSC, wabebaji wa chrominance wako kwenye antiphase, na kwenye skrini ya Runinga, kuingiliwa kutoka kwa mtoaji kunaonekana kama ubao mdogo wa chess na hauonekani. Ikumbukwe kwamba ikiwa laini ya runinga ingekuwa na idadi sawa ya mizunguko ya nusu ya mtoa huduma mdogo, kuingiliwa kungeonekana kama gridi ya wima iliyosimama na mwonekano wake ungekuwa wa juu zaidi. Njia iliyotumika ya kupunguza uonekano wa kuingiliwa (kila nukta "mkali" kwenye skrini imezungukwa na "giza" na kinyume chake) pia inategemea mali ya maono ya mwanadamu: kutoka umbali fulani jicho huacha kuona kila nukta. , lakini huona kwa usawa skrini inayowaka- hii inaitwa "wastani" au "kuchuja". Kwa kuwa kila hatua imezungukwa na wengine sio tu kutoka kwa pande, lakini pia kutoka juu na chini, kuchuja vile kunaitwa "mbili-dimensional". Kumbuka kuwa kichujio cha notch (kinachochagua "nochi") au kichujio cha pasi ya chini (kinachokataa masafa yote juu ya masafa ya kukatika), ambacho kwa kawaida hutumiwa kutenganisha ishara za mwangaza na krominansi, hufanya uchujaji wa mwelekeo mmoja (mlalo) tu. . Kipengele cha mfumo wa NTSC ni kwamba maelezo ya rangi hupitishwa si katika mfumo wa kuratibu (R-Y), (B-Y), lakini katika mfumo wa I, Q, unaozunguka jamaa na (R-Y), (B-Y) na 33 °. Kwa kuongezea, bandwidth za ishara za I na Q zilichaguliwa tofauti - wahandisi wa Amerika walizingatia kwamba jicho la mwanadamu linatofautisha maelezo madogo ya kijani-kijani mbaya zaidi kuliko nyekundu, na waliamua kuokoa zaidi rangi na kupata mwangaza.

Sasa - kuhusu modulation ya quadrature: ni nini nzuri na ni nini mbaya? Kama ilivyotajwa tayari, hatuwezi kuongeza tu ishara Y, U na V - hatutaweza kuzitenganisha baadaye. Kwa hivyo, ni muhimu kwanza kupata chrominance subcarrier kwa kurekebisha ishara ya sinusoidal kwa njia ambayo amplitude yake inategemea maadili ya ishara U na V, na awamu (kuhusiana na sinusoid ya awali) inategemea uwiano. ya maadili ya U na V kwa kila mmoja. Ishara kama hiyo inaweza tayari kuongezwa kwa ishara ya mwangaza, na kisha kutengwa tena. Ili kufanya hivyo, masafa ya karibu na mzunguko wa sinusoid ya awali lazima kwanza yapunguzwe katika ishara ya mwangaza kwa kutumia chujio cha notch.

Utenganisho wa mwangaza / chrominance katika mfumo wa NTSC unastahili tahadhari maalum. Imeelezwa kuwa katika mstari mmoja wa televisheni ya NTSC kuna idadi isiyo ya kawaida ya nusu ya mzunguko wa chromaticity subcarrier na, kwa hiyo, katika mistari miwili ya karibu subcarrier iko katika antiphase. Sasa hebu tufikiri kwamba picha haina mipaka ya wazi ya usawa, yaani, mistari miwili ya karibu sio tofauti sana kutoka kwa kila mmoja. Kwa kweli, hii ni dhana huru sana, ambayo sio kweli kila wakati. Halafu, kama matokeo ya ufupishaji wa mistari miwili iliyo karibu, ukandamizaji wa pande zote wa wabebaji wa chrominance utatokea na, kwa sababu hiyo, ishara ya mwanga tu ya amplitude mbili itabaki. Kwa kutoa mistari miwili iliyo karibu, ishara ya lumina itazimwa (hapo awali tulidhani kuwa mistari iliyo karibu ni "karibu sawa") na itasababisha subcarrier ya chrominance ya amplitude mbili. Kwa hivyo, kama matokeo ya shughuli za kuongeza na kutoa, iliwezekana kutoa kwa usahihi ishara za mwangaza na rangi kutoka kwa ishara kamili ya NTSC. Njia hii ya kutenganisha mwangaza/chrominance inaitwa kuchuja kuchana. Kichujio cha kuchana hukuruhusu kupata ishara ya mwangaza katika bendi kamili ya masafa, ambayo ni, hauitaji kukataliwa kwa ishara ya mwangaza wakati wa encoding! Ikumbukwe, hata hivyo, kwamba azimio la wima la picha huharibika kwa sababu ya mbili (!), Kwa kuwa ishara za mwangaza / rangi katika kila mstari hubadilishwa na thamani ya wastani juu ya mistari miwili iliyo karibu. Kwa kuongezea, ikiwa kuna mipaka ya usawa kwenye picha, njia iliyoelezewa ya kutenganisha mwangaza / chrominance inacha tu kufanya kazi, ambayo husababisha upotezaji wa uwazi wa wima, ikifuatana na kuonekana kwa kuingiliwa kutoka kwa mtoaji wa chrominance ambaye hajachujwa (kinachojulikana kama " dots zinazoning'inia"). Kuchuja kwa ufanisi kunawezekana tu kwa sifa bora za wakati za mawimbi ya video (lazima mistari iliyo karibu iwekwe moja chini ya nyingine bila mdundo mlalo, unaoitwa “jitter”) na uwe na utegemezi bora wa marudio na awamu ya kisambazaji rangi kwenye masafa. na awamu ya mapigo ya mlalo ya kusawazisha. Kichujio cha kuchana hakitumiki kabisa kwa kuchuja rekodi zilizochezwa kutoka kwa VCR (Maelezo ya Bidhaa ya karatasi ya Philips SAA7152 Digital Video Comb Filter (DCF) Agosti 1996), na hata mahitaji ya kiwango cha utangazaji cha Kirusi hayatoshi kwa hilo. Kwa hivyo, chujio cha kuchana ndani fomu safi Haiwezekani kuitumia kwa usindikaji wa ishara halisi, na itawezekana kuchunguza majibu ya mzunguko wa gorofa ya ishara ya mwangaza, ambayo imetengwa nayo, tu kwa kuiunganisha kwa jenereta. Ishara ya TV. Kwa kawaida, kichujio cha kuchana huwa kinakamilishwa na kichujio cha notch na kifaa smart kuchagua njia ya kuchuja, kulingana na ubora wa ishara ya video na vipengele vya picha. Kichujio cha notch kwa mfumo wa NTSC (na vile vile kwa mfumo wa PAL, ambayo pia hutumia urekebishaji wa awamu) inaweza kuwa bendi nyembamba, kwani kwa ishara za U na V za mara kwa mara, mzunguko wa chromaticity subcarrier ni sawa na frequency ya isiyobadilishwa. subcarrier na hutofautiana kwa kiasi kikubwa kutoka kwake tu kwa mabadiliko makali ya chromaticity.

Maneno machache yanapaswa kusemwa juu ya ukuzaji wa vichungi vya kuchana. Hapo juu tulizingatia kichujio cha pande mbili (kinachofanya kazi ndani ya uwanja mmoja wa runinga). Miongo miwili iliyopita, kifaa cha kuchelewesha laini ya televisheni (yaani, ni msingi wa kichungi cha kuchana) kilionekana kuwa taji ya mawazo ya kisayansi na kiufundi. Na sasa vizuizi vya kumbukumbu vya sura iliyopo na ubadilishaji wa awamu ya mtoa huduma ndogo iliyotolewa katika NTSC sio tu kwenye mistari iliyo karibu, lakini pia katika muafaka wa karibu, hufanya iwezekanavyo kuchuja picha kwa wima na usawa, na kwa wakati. Kumbuka kuwa uchujaji wa muda unakabiliwa na mipaka mikali kwenye picha, lakini ni nyeti kwa kusonga kwa mipaka katika fremu zilizo karibu (mwendo).

Wacha tuendelee kwenye usimbuaji. Mtoa huduma mdogo wa chrominance, aliyetenganishwa na ishara kamili, hutumwa kwa avkodare ili kurejesha maadili ya U na V. Wacha tufikirie njia ya urekebishaji wa quadrature na ukandamizaji wa subcarrier kwa namna ya "kifaa" fulani na mshale. urefu ambao unategemea jumla ya mraba wa U na V, na pembe ya kupotoka inategemea uwiano wa maadili U na V kwa kila mmoja. Katika kesi maalum wakati U = 0 na V = 0, urefu wa mshale pia ni sifuri - hii inaitwa "ukandamizaji wa subcarrier". "Kifaa" na pointer yake huzunguka na mzunguko wa subcarrier, na katika fomu hii inayozunguka wanafika kwenye decoder. Mizani ambayo kupotoka na urefu wa mshale (U na V) imedhamiriwa iko kwenye avkodare yenyewe. Ili kasi ya kuzunguka kwa kiwango sanjari na kasi ya kuzunguka kwa "kifaa", mlipuko maalum wa mapigo hupitishwa mwanzoni mwa kila mstari - "kupasuka". Kwa njia hii, avkodare hurekebisha kasi ya mzunguko na angle ya kuanzia ya kiwango wakati wa flash na inasoma maadili ya U na V wakati wa sehemu ya kazi ya mstari.

Ni nini nzuri na ni nini mbaya juu ya urekebishaji wa quadrature? Jambo jema ni kwamba katika maeneo yenye rangi mkali na yenye rangi nyembamba ya picha (ambapo jicho ni la kuchagua zaidi), kuingiliwa kutoka kwa subcarrier ya chromaticity ni ndogo, kwani upeo wake ni mdogo (urefu wa mshale ni mfupi). Jambo baya ni kwamba njia ya maambukizi ya ishara ya televisheni huathiri kasi ya mzunguko wa "kifaa", na katika sehemu tofauti za mstari kwa njia tofauti. Kama matokeo, mawasiliano ya awali (awamu) kati ya pembe ya kupotoka kwa sindano ya "kifaa" na ishara za "wakati sahihi" huvurugika, ambayo husababisha ukiukwaji wa sauti ya rangi ya vipande vya picha iliyopitishwa (kwa mfano; vipande vyenye mkali hupata tint nyekundu, na giza huwa kijani kibichi). Kwa kuongeza, picha kwa ujumla inaweza kuchukua tint. Katika suala hili, NTSC inasemekana kuwa nyeti kwa upotoshaji wa awamu tofauti. Hizi ni upotoshaji unaotokea wakati wa usambazaji wa ishara ya televisheni. Kwa kuongeza, sauti ya rangi imedhamiriwa na angle ya kupotoka kwa sindano ya "kifaa" kuhusiana na piga, ambayo huzunguka pamoja na "kifaa" na hurekebishwa mara moja mwanzoni mwa mstari wa televisheni. Ikiwa upigaji simu unachelewa au kukimbia haraka, hitilafu hujilimbikiza kuelekea mwisho wa laini, na kusababisha upande wa kulia wa skrini ya televisheni kugeuka nyekundu au bluu. Hapa kuna faida kuu na hasara za NTSC - mfumo uliojengwa juu ya mahesabu sahihi ya hisabati, ambayo yaligeuka kuwa hatari zaidi katika hali halisi ya maisha.

Mfumo wa PAL.

Mbinu ya kusambaza rangi katika mfumo wa PAL si tofauti sana na NTSC na kimsingi ni urekebishaji wa NTSC kwa umbizo la fremu ya mstari wa 625/50. Tofauti kuu (na uboreshaji mkubwa) katika mfumo wa PAL ni Mistari Mbadala ya Awamu. Ili kusimbua chrominance katika mfumo wa PAL, avkodare ya krominance yenye laini ya kuchelewa kwa mstari mmoja iliundwa. Upekee wa avkodare iliyo na mstari wa kuchelewa ni kwamba ishara za rangi zinajengwa upya kutoka kwa jumla na tofauti ya vibebaji vidogo vilivyopokelewa katika mistari ya sasa na ya awali. Katika kesi hii, kosa limekusanywa mstari wa sasa, ni sawa kwa ukubwa na kinyume katika ishara kwa hitilafu iliyokusanywa katika mstari uliochelewa. Ubaya wa avkodare kama hiyo ni kwamba ishara ya chrominance iko nyuma ya ishara ya mwangaza kiwima (krominance creep). Kwa kuongeza, wigo wa chrominance katika PAL ni changamano zaidi kuliko katika NTSC, na kufanya kichujio cha PAL cha kuchana kuwa ngumu zaidi. Kwa kawaida, kichujio cha notch/bandpass hutumiwa kutenganisha mwangaza/chrominance katika mfumo wa PAL. Mfumo wa PAL haujali upotoshaji wa awamu tofauti.

Tamaa ya kuboresha ubora wa mifumo ya PAL na NTSC ilisababisha maendeleo ya vifaa ambavyo ishara ya mwanga na subcarrier ya chrominance hupitishwa kwa waya mbili tofauti, hazichanganyiki popote na hazihitaji kujitenga. Njia hii ya waya mbili ya kusambaza ishara ya video inaitwa S-Video au Y/C. S-Video hukuruhusu kutumia bendi kamili ya masafa ya mwangaza (hutoa azimio la juu la mlalo) na kuachana na uchujaji ambao hauwezi kuepukika kwa mawimbi ya mchanganyiko wakati wa kutenganisha mwanga/chrominance. Kwa hivyo, njia ya maambukizi ya waya mbili huondoa upotovu wa mzunguko na awamu ambayo hujilimbikiza wakati wa kuchuja. Ishara za S-Video hazina uwezo wa utangazaji wa hewani. Hiki ni kiwango cha ndani cha studio kilicho na njia ya uunganisho wa waya. Inaweka studio nyingi kwa kutumia vifaa vya S-VHS. Tutazingatia vipengele vya kupitisha ishara za S-Video kando hapa chini.

Mfumo wa SECAML.

Mfumo wa televisheni wa rangi wa SECAM kimsingi ni tofauti na mifumo ya NTSC na PAL. Kama tu katika NTSC na PAL, maelezo ya chrominance hutumwa kwa mtoa huduma ndogo, ambayo "hutoshea" kwenye "slot" katika mawimbi ya mwanga. Lakini kusambaza habari za rangi, urekebishaji wa mzunguko wa subcarrier hutumiwa. Hii ina maana kwamba kila jozi ya U na V thamani inalingana na jozi ya masafa ya mtoa huduma mdogo. Lakini ikiwa unachanganya (jumla) subcarriers mbili, haitawezekana kuwatenganisha baadaye. Kwa hiyo, kwa kudhani kuwa rangi katika mistari miwili iliyo karibu ni takriban sawa, subcarriers hupitishwa kwa zamu: katika mstari wa sasa - U, katika mstari unaofuata - V, kisha tena U na kadhalika. Avkodare ya chrominance ina laini ya kuchelewesha - kifaa ambacho huchelewesha mtoa huduma kwa laini moja, na wakati wa kusimbua, vidhibiti vidogo viwili hupokelewa kwa kibaguzi wa masafa: moja inayohusiana na laini ya sasa moja kwa moja, na ya pili kutoka kwa laini iliyotangulia kupitia laini ya kuchelewesha. . Kwa hivyo jina la mfumo - SECAM (Sequence de Couleur A Memoire), yaani, kubadilisha rangi na kumbukumbu. Matokeo ya utaratibu huu wa uenezaji wa rangi (pamoja na uharibifu) ni nusu ya azimio la wima la rangi na mabadiliko ya chini ya rangi kuhusiana na mwangaza. Kwa kuongezea, katika mipaka ya rangi ya mlalo mkali (mabadiliko kutoka kwa rangi "a" hadi rangi "b"), rangi "za uwongo" zinaonekana, kwani maadili ya U na V hayajakadiriwa wakati wa maambukizi, lakini badala yake hupunguzwa. Sababu ya athari hii ni kama ifuatavyo: wakati wa kupitisha rangi "a", maadili ya RaGaBa hurejeshwa kutoka kwa maadili ya YaUaVa, mtawaliwa, wakati wa kupitisha rangi "b", maadili ya RbGbBb yanarejeshwa kutoka kwa maadili ya YbUbVb. Katika mpaka wa rangi (kwa usahihi, kwenye mstari wa kwanza wa rangi nyingine), kwa sababu ya kucheleweshwa kwa moja ya vipengele vya chromaticity kwenye decoder, maadili ya RGB yanarejeshwa kutoka kwa YbUaVb tatu - kwa shamba moja na (kwa sababu ya ubadilishaji wa U na V kwenye uwanja) kutoka kwa YbUbVa mara tatu - kwa uwanja mwingine. Kumbuka kuwa rangi UaVb na UbVa hazipo katika rangi zote mbili "a" na rangi "b". Kwenye skrini ya kufuatilia, upotoshaji huu unaonekana wazi wakati wa kutazama mistari ya rangi ya mlalo, na kwenye matangazo ya televisheni mara nyingi huonekana katika michoro za kompyuta , mada, n.k. na inaonekana kama mistari tofauti inayopeperuka kwa kasi ya 25 Hz. Ili kuboresha upitishaji wa maelezo madogo ya rangi, utofautishaji (kunoa) wa kingo za ishara za U na V hutumiwa (kinachojulikana kama marekebisho ya masafa ya chini ya SECAM), na ili kuzuia upanuzi mwingi wa bendi ya masafa ya chini. -frequency subcarrier, ishara iliyosahihishwa ya tofauti ya rangi hupitia kikomo. Kwa hivyo, mfumo wa SECAM kimsingi hauwezi kuwasilisha mabadiliko makali ya rangi. Kwenye ishara ya majaribio ya "pau za rangi wima", athari hii inaonekana kama "mapengo" kati ya pau na inaonekana hasa kati ya pau za kijani na magenta. Ili kuboresha uwiano wa mawimbi kwa kelele wa mawimbi ya kroma na kuboresha mseto wa krominance/mwangaza, kisambazaji huduma cha SECAM kilichorekebishwa hupitishwa kupitia saketi inayotegemea mawimbi (inayoitwa usawazishaji wa SECAM RF au "kengele"). Katika mawimbi iliyosahihishwa kwa RF, kingo za chroma (mabadiliko ya rangi) hupitishwa kwa nishati zaidi na kwa hivyo uwiano bora wa mawimbi hadi kelele. Walakini, hii huongeza mwonekano wa mtoa huduma mdogo wa chrominance, ambayo inaonekana kama tabia ya "kuchemka" kwenye picha mara tu baada ya mipaka ya rangi wima. Unapaswa kuzingatia vipengele vya utengano wa mwangaza/chrominance kwa mfumo wa SECAM. Katika NTSC na PAL iliyojadiliwa hapo juu, mtoa huduma mdogo wa chrominance hupitishwa kwa mzunguko sawa (kwa NTSC - 3.58 MHz, kwa PAL - 4.43 MHz). Inatosha kusakinisha kichujio kilichowekwa kwa mzunguko huu ili kutenganisha mwangaza na rangi. Zaidi ya hayo, katika maeneo yasiyo na rangi ya picha (ambapo jicho ni nyeti zaidi kwa kuingiliwa), subcarrier ni kukandamizwa na kuingiliwa kimsingi kuondolewa. Hali katika mfumo wa SECAM ni ngumu zaidi. Kwanza, hakuna ukandamizaji wa subcarrier, yaani, daima kuna kuingiliwa kutoka kwa subcarrier na daima inahitaji kuchujwa. Pili, hakuna njia ya kujitenga na kuingiliwa kwa masafa yoyote: Urekebishaji wa masafa ya SECAM huchukua bendi kutoka 3.9 hadi 4.75 MHz, na masafa ya mtoaji katika mstari wa kipande cha picha inategemea tu rangi ya kipande hiki. Kwa kuongeza, kinachojulikana kama "frequencies zero" kwa mistari ya U na V ni tofauti: 4.250 na 4.406 MHz, kwa mtiririko huo. Kwa hivyo, kwa kuchuja kwa kuaminika kwa ishara ya mwangaza, itakuwa muhimu kukata bendi kutoka angalau 3.9 hadi 4.75 MHz kutoka kwa ishara kamili, na kwa kweli, kwa kuzingatia mwinuko wa vichungi, itakuwa pana zaidi. . Kwa mbinu hii, itakuwa muhimu kuacha uwezo wa kusambaza maelezo ya picha nzuri katika ishara kamili ya SECAM. Kama maelewano, na pia kwa kuzingatia masafa tofauti ya batili katika avkodare ya SECAM, kichujio kinachoweza kusongeshwa kilitumiwa ambacho kilibadilisha mzunguko wa notch kati ya 4.250 na 4.406 MHz kutoka mstari hadi mstari na hivyo kufuta maeneo yasiyo na rangi (muhimu zaidi) ya picha. kutoka kwa mtoaji mdogo wa chrominance. Ilifikiriwa kuwa katika maeneo yaliyobaki ya picha hiyo subcarrier isiyozuiliwa itafunikwa na rangi kali. Kwa kuongezea, maelezo ya "mwangaza" wa picha ambayo huanguka kwenye bendi ya kuchelewesha ya kichujio kinachoweza kusongeshwa kwenye mstari mmoja yatakosa kichujio kwenye mstari unaofuata na, kwa hivyo, mtazamaji ataziona kwenye skrini ya Runinga.

Katika mchakato wa usimbaji/usimbuaji mawimbi ya video, upotoshaji na hasara zinazopatikana katika mojawapo ya mifumo hujitokeza. Hata transcoding moja, na hata kwenye mfumo huo huo, tayari inahitaji encodings mbili na decodings mbili - upotovu na hasara hujilimbikiza. Wakati wa kupitisha msimbo kutoka kwa mfumo mmoja hadi mwingine, athari za aina ya pili huanza kuonekana: faida ambazo mfumo mmoja hutoa haziwezi kuhamishwa na kutumika kwa mwingine. Mfano rahisi zaidi ni kutengeneza kigeuzi chenye mchanganyiko cha PAL-YUV-PAL ili kuwekea mada. Ikiwa unatoa taarifa kuhusu awamu ya subcarrier ya ishara ya awali na kuitumia katika encoding sekondari, basi transcoding vile (wote kinadharia na kivitendo) inaweza kufanyika bila hasara.

Ili kupunguza anuwai ya kazi zinazozingatiwa na kuwa karibu na mazoezi, hebu tuchunguze kile kinachohitaji kupitishwa nchini Urusi.

Ubadilishaji kutoka/ hadi NTSC.

Vyanzo vya mawimbi ya NTSC ni: rekodi za video, matangazo ya setilaiti, matangazo ya Kijapani (imewashwa Mashariki ya Mbali) Hakuna watumiaji wa NTSC nchini Urusi. Kiasi cha video ambacho kimepitishwa (au labda "kisanifu") kutoka/hadi NTSC hadi/kutoka PAL na SECAM ni kidogo. Kubadilisha kiwango cha hertz sitini kwa kiwango cha hertz hamsini na kinyume chake ni kazi ngumu, ugumu ambao upo katika haja ya kubadilisha kiwango cha mtengano. Ishara mpya ya televisheni iliyopokea lazima iwe na picha katika maeneo hayo ya sura ya televisheni na kwa pointi hizo kwa wakati ambazo zilikosa kwenye ishara ya awali. Suluhisho rahisi zaidi ni kukopa mstari wa karibu wa raster wa ishara ya awali, lakini hii inasababisha "kinks" ya mipaka ya kitu na harakati za "jerky". Suluhisho lingine ni ukalimani wa baina ya mstari (wa pande mbili) na interframe (tatu-dimensional, wakati). Ni bure kutoka kwa "kinks" na "jerking", lakini husababisha blurring ya mipaka ya vitu vya kusonga haraka. Mbinu mpya zaidi ni matumizi ya transducers yenye vigunduzi vya mwendo. Vifaa vile mahiri hutumia algoriti kuchagua maeneo kwenye fremu na kuyahusisha na vitu. Kutoka kwa mlolongo wa fremu, mwelekeo, kasi, na uharakishaji wa kitu huhesabiwa, na ukalimani au upanuzi wa ubashiri hutumiwa kwa kasi na viveta vya kuongeza kasi. Walakini, algoriti za fidia ya mwendo zilizoelezewa hufanya kazi tu katika hali rahisi, kwa mfano, na mwendo wa mstari mmoja. Na watafanyaje wakati wa kusindika tukio "mpira ukigonga ukuta" (ukubwa na mwelekeo wa kasi ya kitu, kuongeza kasi ya kitu hubadilika ghafla, na wakati wa athari kama matokeo ya deformation, sura ya kitu. mabadiliko ya kitu) au tukio "kukimbia na kuzunguka kwa mpira wa watoto" (nusu moja ambayo imechorwa ndani rangi ya kijani, na nyingine - katika nyekundu)?

Inabadilisha SECAM hadi PAL na PAL hadi SECAM..

Katika hali hii, mabadiliko ya kiwango cha mtengano hayahitajiki na majukumu ya kuhakikisha upanaji wa data kwenye njia za mwangaza na krominansi, uwiano bora wa mawimbi hadi kelele, na mazungumzo madogo zaidi ya mwangaza/chrominance huja mbele. Kazi za sekondari ni pamoja na fidia kwa upotoshaji ulioanzishwa mfumo uliopita, na matibabu ambayo yanaboresha mtazamo wa kuona.

Kuhamisha SECAM hadi PAL kunahitajika, kama sheria, kwa usindikaji na uhariri wa kumbukumbu zilizorekodiwa katika mfumo wa SECAM kwenye vifaa vya kawaida vya PAL. Kuna studio zinazotumia ubadilishaji wa SECAM hadi PAL, usindikaji wa PAL na ubadilishaji kinyume PAL katika SECAM ili kuunganisha programu za ndani katika utangazaji wa televisheni kuu, ingawa suluhisho hili haliwezi kuitwa kuwa limefanikiwa. Kama ilivyoonyeshwa hapo juu, wakati wa kusimbua SECAM katika vipokezi vya runinga, kichujio cha noti cha "sifuri-frequency" SECAM hutumiwa. Uchujaji huu unakubalika kwa TV, lakini kwa transcoder haitoshi kabisa. Ukweli ni kwamba jicho halioni kwenye skrini ya Runinga gridi nzuri ya mabaki ya machafuko ya mtoaji mdogo wa SECAM, lakini ikiwa ishara ya mwangaza ya "shahada ya utakaso" inatumika kwa encoder ya PAL, basi kama matokeo ya kupigwa. ya mabaki ya SECAM subcarrier na "mpya" PAL subcarrier katika maeneo ya rangi ya picha kuingiliwa kwa namna ya gridi ya diagonal itaonekana wazi. Ni vyema kutambua kwamba kwa kujenga upya kichujio cha notch ya SECAM, unaweza kuchagua kufuta rangi moja au nyingine kwenye picha iliyopitishwa kutoka kwa kuingiliwa. Inawezekana kuchuja ishara ya mwangaza ya SECAM (upunguzaji wa mtoa huduma mdogo unaohitajika wakati wa kupitisha msimbo lazima iwe angalau 40-42 dB) na vichujio vya jadi vya LC kwa kutumia kichujio cha kupitisha chini na frequency ya kukata isiyo ya juu kuliko 3.2 MHz na ya juu. mteremko. Hata hivyo, kwa bandwidth vile, maelezo ya picha nzuri yanapotea milele. Teknolojia za kidijitali uchakataji wa mawimbi ulifanya iwezekane kuunda kichujio kinachoweza kusomeka ambacho kinakataa kikamilifu mtoa huduma mdogo wa chrominance katika SECAM. Kichujio kama hicho hupunguza sio tu "masafa ya sifuri", lakini pia hufuatilia usambazaji wa nishati kwenye bendi ndogo ya mtoaji na hupunguza masafa ambayo nishati ni ya juu, ambayo ni, mtoaji wa chrominance. Ikumbukwe kwamba mbinu ya kuamua kipimo data cha SECAM decoder na kichujio cha kufuatilia dijiti kwa kutumia jenereta ya kufagia haitumiki. Masafa ya jenereta ya kufagia yakianguka ndani ya safu inayotarajiwa ya watoa huduma wadogo wa SECAM, itakandamizwa kabisa, na wakati wa kuondoka kwenye safu hii, kichujio kitaendelea kupangwa katika bendi ya 3.9-4.75 MHz. Ishara ya mwangaza iliyopatikana baada ya kuchuja dijiti inafaa kwa usimbaji unaofuata katika PAL. Katika kesi hii, kukataliwa kwa ziada kwa ishara ya mwangaza na kichungi cha notch haihitajiki, kwani masafa "ya ziada" katika ishara iliyopatikana kama matokeo ya kusimbua tayari yamepunguzwa.

Ubadilishaji msimbo wa PAL hadi SECAM unahitajika kesi zifuatazo: wakati wa kutangaza upya ishara ya mchanganyiko wa PAL iliyopokelewa kutoka kwa satelaiti; wakati wa kutangaza ishara ya mchanganyiko wa ubora wa VHS kutoka kwa studio ya PAL; wakati wa kutangaza ishara ya ubora wa S-VHS kutoka kwa studio ya PAL (katika kesi mbili za kwanza, ishara ya mchanganyiko wa PAL imetambulishwa, katika tatu - S-Video. Katika kesi ya kwanza na ya pili, unapaswa kulipa. Tahadhari maalum juu ya njia ya kutenganisha mwangaza / chrominance ya ishara ya mchanganyiko na uchujaji wake wa ziada, katika tatu - juu ya kukataa ishara ya chrominance wakati wa encoding.

Ili kutenganisha mwangaza/chrominance ya mawimbi ya PAL iliyopokelewa kutoka kwa setilaiti, inaweza kuhalalishwa kutumia kichujio cha kuchana. Katika kesi hii, unaweza kupata zaidi strip pana masafa ya ishara ya mwangaza. Hata hivyo, kichujio kama hicho ni nyeti sana kwa kutokuwa na utulivu wa muda wa ishara ya video. Kwa mfano, kwa tofauti inayokubalika katika muda wa mistari iliyo karibu katika utangazaji wa nanoseconds 32 na muda wa nanoseconds 225 za subcarrier ya rangi ya PAL, hitilafu ya awamu katika mistari miwili iliyo karibu itakuwa 360 ° / 225x32 = 51 °. Kwa hivyo, badala ya ukandamizaji unaotarajiwa wa wabebaji wadogo katika antiphase sin(a)+sin(a+180°)Ї0, salio la mbebaji mdogo ambalo halijazuiwa litakuwa sawa na sin(a)+sin(a+180°+51°) . Kwa maneno mengine, kichujio cha kuchana kitapoteza utendakazi wake. Kichujio cha kitamaduni cha notch hufanya kazi kwa uthabiti wakati wa kuchakata kwa uthabiti sana mapokezi ya hewani, na wakati wa kuchuja ishara ya video "iliyoimarishwa" iliyopokelewa kutoka kwa rekodi ya video ya VHS, na hutoa kwa urahisi ukandamizaji wa chrominance subcarrier si mbaya zaidi kuliko 40-42 dB. Ni bora ikiwa transcoder hutoa uwezo wa kuchagua njia ya kuchuja kulingana na ubora (sifa za wakati) za ishara ya PAL iliyopitishwa. Kama sheria, ishara ya mwanga iliyopatikana baada ya kuchuja tayari ina attenuation karibu na mzunguko wa 4.4 MHz, na wakati SECAM encoding notch ya ziada inaweza kuhitajika. Unapopitisha msimbo wa mawimbi ya kijenzi ya S-Video, huna haja ya kuwa na wasiwasi kuhusu kuingiliwa na kupenya kwa mtoaji huduma ndogo, lakini unahitaji kuzingatia kwa makini kuunda jibu sahihi la masafa ya mawimbi ya luma SECAM kabla ya kujumlisha na mtoa huduma mdogo wa chrominance kwenye kisimbaji. Uangalifu sawa unapaswa kulipwa kwa jibu la marudio ya mwangaza wakati wa kupitisha mawimbi ya PAL ya mchanganyiko ikiwa mada, nembo, n.k. zimeingizwa kwenye transkoda. katika vipengee vya YUV au RGB, na vile vile ikiwa njia za uboreshaji/urejeshaji wa picha zinatumika. Mahitaji ya mwitikio wa masafa ya chaneli ya mwangaza ya SECAM ya kusimba yamewekwa katika OST 58-18-96 na yanalenga, kwa upande mmoja, kupunguza vipengele vya mwangaza wa masafa ya juu ili "visifiche" chrominance. mtoa huduma mdogo, kwa upande mwingine, kuleta maelezo mazuri kwenye picha za skrini, hata katika hali dhaifu.

Kwa kuongeza mali na sifa muhimu zilizoelezewa hapo juu, transcoder inaweza kufanya kazi zingine za ziada, kwa mfano:

Tenganisha udhibiti wa faida katika vipengele vya RGB au YUV kwa urekebishaji wa rangi;

tundu la urekebishaji wa mwelekeo mmoja au mbili wa mwangaza na ishara za krominance ili kunoa mipaka ya wima na/au mlalo ya mwangaza na krominansi;

Kurekebisha mchanganyiko wa mwangaza na ishara za rangi kwa usawa na kwa wima, ambayo itawawezesha "kuweka" rangi ambayo "imehamia nje" kutokana na transcoding nyingi;

Uzuiaji wa kelele: kichujio cha wastani- kuondoa "cheche" za satelaiti, kujirudia - kukandamiza kelele ya filamu ya sumaku, nk.

Washa Soko la Urusi transcoders na waongofu wa viwango vya uzalishaji wa ndani na nje huwasilishwa. Miongoni mwa makampuni maalumu katika maendeleo na uzalishaji wao, mtu hawezi kushindwa kutaja: Snell&Wilcox, FOR.A, Vistek, JSC VNIITR, Profit, ITM. Transcoders hutofautiana kwa kiasi kikubwa kwa bei na katika uwezo wanaotoa. Kwa ujumla, kuna uhusiano wazi: bei ya juu, uwezekano zaidi. Lakini haiwezekani kutoa ushauri wa ulimwengu wote juu ya ni transcoder ipi ya kuchagua "ili inafaa sisi sote," kama moja ya matangazo inavyosema. Kwa kila kesi maalum, unapaswa kuchagua transcoder kulingana na bajeti na kanuni ya redundancy ndogo.