Системи NTSC, PAL, SECAM

Як відомо, люди різних національностей говорять на різних мовах. Так і з появою кольорового телебачення виникли "мови телебачення", тобто системи кольорового телебачення. Їх всього три NTSC, PAL та SECAM. Система NTSC набула поширення у країнах із частотою мережі змінного струму 60 Гц (США, Японія), системи PAL та SECAM - у країнах з частотою мережі змінного струму 50 Гц. Відповідно і частота вертикальної розгортки (частота полів) була обрана таким чином, щоб зменшити помітність перешкод від електропроводки первинної мережі: для NTSC – 60 Гц, для PAL та SECAM – 50 Гц.

Як тільки були розроблені різні системикольорового телебачення, з'явилася необхідність у перекладі відеоматеріалів з однієї системи в іншу - транскодування, а якщо говорити про транскодування із системи 50 Гц в 60 Гц або навпаки - перетворення стандарту.

Основою аналогового кольорового телебачення є ПЦТС - повний кольоровий телевізійний сигнал (або композитний відеосигнал), який містить інформацію про яскравість та кольоровість. В англомовній літературі для його позначення застосовуються абревіатури CCVBS та CCVS (кожна фірма називає сигнал по-своєму і кожна вважає, що вона має рацію).

Відомо, що будь-який колір можна отримати, "включивши" у потрібній пропорції червоний (Red), зелений (Green) та синій (Blue) джерела світла (або скорочено RGB). Їх називають основними кольорами для адитивного синтезу кольору. З дрібних RGB-елементів складається телевізійний екран. Але не RGB-сигнали були вибрані для передачі кольорового мовлення. Замість них в основу всіх систем лягла передача сигналів яскравості Y і кольорових сигналів U і V. Строго кажучи, для кожної системи кольорові сигнали мають власні буквені позначення, наприклад, для PAL - V і U, для NTSC - I і Q, для SECAM - Dr та Db. Але, як правило, всі оригінальні статті з телевізійного обладнання, мікросхем, тощо. використовують термін RGB для позначення сигналів основних кольорів і YUV - для кольорових сигналів. Сигнали RGB та YUV взаємопов'язані однозначною залежністю (системою рівнянь), яка називається матрицею. Виглядає вона так:

Причому множники (нормують коефіцієнти) для U і V в кожній системі різні:
PAL: V = 0,877 (R-Y), U = 0,493 (B-Y);
NTSC: I = V cos 33 ° - U sin 33 °, Q = V sin 33 ° + U cos 33 °;
SECAM: Dr = -1,9 x (R-Y), Db = 1,5 x (B-Y).

То чому ж ніхто з розробників телевізійних систем не пішов, здавалося б, природним шляхом і не почав передавати сигнали основних кольорів RGB? На це є кілька причин, але головних, мабуть, дві:

По-перше, системи кольорового телебачення повинні залишатися сумісними з вихідними системами чорно-білого телебачення, щоб чорно-білому телевізоруможна було нормально (або майже нормально) дивитися передачі, що транслюються в кольоровому зображенні;

По-друге, система кольорового телебачення не мала вимагати для трансляції ширшої смуги частот, ніж вихідна системачорно-біле телебачення.

Як же вдалося додатково передати інформацію про колір, не розширюючи смугу пропускання відеосигналу (тобто не збільшуючи кількість переданої інформації)? Чи це можливо? Строго кажучи – ні. Кожна система кольорового телебачення являє собою зразок більш менш вдалого компромісу між поступками в якості передачі сигналу яскравості і виграшем від вмілого використання отриманої смуги пропускання для передачі сигналу кольоровості. Очевидно, що ПЦТС має нести інформацію про яскравість та кольоровість. Але якщо для введення кольорових сигналів просто скласти Y, U і V, то розділити їх надалі буде неможливо. Головне завдання – без взаємних перешкод змішати сигнали яскравості та кольоровості та без помилки розділити їх. Але за якою ознакою можна відрізнити у відеосигналі яскравість кольору?

Вирішити це завдання дозволила особливість людського зору. Виявилося, що інформація про яскравість сприймається одними фоторецепторами ока – паличками, а про колір іншими – колбками (за телевізійною термінологією, у форматі YUV). Причому роздільна здатність паличок набагато вища, ніж колб. Тобто, якщо на зображенні контури яскравості позначені чітко, а кольори "розмазані", то людське око керується яркісним компонентом, не помічаючи "розмазаності". Наприклад, герої мультфільмів дитячих книжок-розмальовок, навіть зафарбовані нетвердою дитячою рукою, виглядають досить акуратно та радують батьківське око. Адже цю акуратність надає малюнку друкарський чорний контур!

Отже, сигнал яскравості Y треба передавати чітко, кольорові сигнали UV можна передавати дещо "розмазано" (у меншій смузі частот) - зображення від цього не постраждає (вірніше, людське око цього не помітить). Щоб менше зашкодити чіткості переданого зображення, вирішено було для передачі кольорових сигналів використовувати частину високочастотного спектра сигналу яскравості. Спеціальний режекторний фільтр послаблює сигнал яскравості на вибраній частоті і утворює "щілину" в його частотною характеристикою. Часто у спеціальній літературі такий фільтр називають notch, що у перекладі з англійської означає "виїмка". А кольоророзносні сигнали надходять на фільтр низьких частот, який обмежує їх спектр, далі на модулятор, який зміщує їх у задану область частотного діапазону(результат модуляції називається "піднесучою кольоровості"), і далі на змішувач, де піднесуча укладається в приготовану для неї "щілину" у спектрі сигналу яскравості. Описаний спосіб редекції сигналу яскравості, НЧ-фільтрації та модуляції кольорових сигналів і складання сигналів яскравості і кольоровості є однаковим для всіх систем кольорового телебачення. Однак на цьому подібність закінчується, і далі кожен із стандартів і властиві їм переваги та недоліки розглядатимуться окремо.

Система NTSC

Стандарт NTSC було розроблено для частоти кадрів 60 Гц (точніше 59,94005994 Гц), 525 рядків. Для передачі кольоровості використовується квадратурна модуляція з придушенням піднесе (тобто кольори, що піднесе, на незабарвлених ділянках відсутня). Для модуляції використовується частота піднесучої кольоровості 3579545,5 Гц, що дозволяє "розмістити" в одному рядку телевізійної 455 (непарна кількість) напівперіодів частоти піднесучої. Таким чином у двох сусідніх рядках NTSC піднесучі кольоровості знаходяться в протифазі, і на екрані телевізійного приймача перешкода від піднесе виглядає як дрібне шахове поле і відносно непомітна. Слід звернути увагу, що якби в телевізійному рядку було парне число напівперіодів піднесе, перешкода виглядала б як нерухома вертикальна сітка і помітність її була набагато вище. Застосований спосіб зниження помітності перешкоди (кожна "яскрава" точка на екрані оточена "темними" і навпаки) також ґрунтується на властивостях людського зору: з деякої відстані очей перестає сприймати кожну точку, а бачить рівномірно світиться екран- це називається "осередком" або "фільтрацією". Так як кожна точка оточена іншими не тільки з боків, а й зверху та знизу, така фільтрація називається "двовимірною". Зауважимо, що режекторний фільтр (що виділяє "щілину") або низькочастотний фільтр (пригнічує всі частоти вище частоти зрізу), який, як правило, використовують для поділу сигналів яскравості та кольору, що піднесе, виконують тільки одновимірну (горизонтальну) фільтрацію. Особливістю системи NTSC і те, що інформація про кольоровості передається над системі координат (R-Y), (B-Y), а системі I, Q, розгорнутої щодо (R-Y), (B-Y) на 33°. Крім того, смуги пропускання для сигналів I і Q обрані різними - американські інженери врахували, що людське око розрізняє дрібні синьо-зелені деталі гірші за червоні, і вирішили додатково заощадити в кольоровості і виграти в яскравості.

Тепер - про квадратурну модуляцію: чим вона хороша і чим погана? Як мовилося раніше, просто скласти сигнали Y, U і V не можна - ми зможемо їх потім розділити. Тому попередньо треба отримати піднесучу кольоровості, промодулюючи синусоїдальний сигнал таким чином, щоб його амплітуда залежала від величин сигналів U і V, а фаза (щодо вихідної синусоїди) - від співвідношення величин U і V між собою. Такий сигнал можна скласти з сигналом яскравості, а потім знову розділити їх. Для цього в сигналі яскравості попередньо за допомогою фільтра режектора повинні бути ослаблені частоти, близькі до частоти вихідної синусоїди.

На розділенні яскравості/колірності у системі NTSC слід зупинитися особливо. Зазначено, що в одному телевізійному рядку NTSC укладається непарна кількість напівперіодів кольору, що піднесе, і, отже, в двох сусідніх рядках піднесуча знаходиться в протифазі. Тепер припустимо, що зображення не містить чітких горизонтальних меж, тобто два сусідні рядки не дуже відрізняються один від одного. Насправді це дуже вільне припущення, яке справедливе далеко не завжди. Тоді в результаті підсумовування двох сусідніх рядків відбудеться взаємне придушення кольорів, що піднесуть, і в результаті залишиться тільки сигнал яскравості подвоєної амплітуди. При відніманні двох сусідніх рядків відбудеться придушення сигналу яскравості (раніше ми припустили, що сусідні рядки "майже однакові") і в результаті залишиться піднесена кольоровість подвоєної амплітуди. Таким чином, в результаті операцій складання та віднімання вдалося абсолютно коректно виділити сигнали яскравості та кольоровості з повного сигналу NTSC. Такий спосіб поділу яскравість/колірність називається гребінчастою фільтрацією (comb filter). Гребінчастий фільтр дозволяє отримати сигнал яскравості у повній смузі частот, тобто не вимагає редекції сигналу яскравості при кодуванні! Слід зазначити, що в два рази (!) погіршується роздільна здатність зображення по вертикалі, оскільки сигнали яскравості/кольорності в кожному рядку замінюються на середнє значення по двох сусідніх рядках. Крім того, при наявності в зображенні горизонтальних кордонів, описаний спосіб поділу яскравість/кольоровість просто перестає працювати, що призводить до втрати вертикальної чіткості, що супроводжується появою перешкоди від невідфільтрованої піднесе кольору (так звані "висять точки"). Ефективна фільтрація можлива тільки при ідеальних часових характеристиках відеосигналу (сусідні рядки повинні бути розташовані точно один під одним без горизонтального брязкоту, званого "джиттер") і мати ідеальну залежність частоти і фази кольору, що підносить, від частоти і фази рядкового синхроімпульсу. Гребінчастий фільтр абсолютно не застосовується для фільтрації запису, відтвореної з відеомагнітофона (Philips Data sheet Product specification SAA7152 Digital Video Comb Filter (DCF) August 1996), і навіть вимоги російського стандарту ефірного мовлення для нього недостатні. Тому гребінчастий фільтр в чистому виглядідля обробки реальних сигналів застосувати неможливо, і спостерігати виділену ним ідеально плоску АЧХ сигналу яскравості вдасться тільки, підключивши його до генератора телевізійного сигналу. Зазвичай гребінчастий фільтр завжди доповнюють режекторним фільтром і інтелектуальним пристроємвибору способу фільтрації, залежно від якості відеосигналу та особливостей зображення. Режекторний фільтр для системи NTSC (як, втім і для системи PAL, також використовує фазову модуляцію) може бути відносно вузькосмуговим, так як при незмінних сигналах U і V частота кольору, що піднесе, дорівнює частоті немодулированной піднесе і істотно відрізняється від неї тільки на різких переходах кольоровості.

Слід сказати кілька слів про розвиток гребінчастих фільтрів. Вище було розглянуто двовимірний (працюючий у межах одного телевізійного поля) гребінчастий фільтр. Два десятиліття тому широкосмуговий пристрій затримки телевізійного рядка (а саме він є основою гребінчастого фільтра) здавався вінцем науково-технічної думки. А зараз існуючі блоки кадрової пам'яті і передбачене в NTSC чергування фази, що піднесе не тільки в сусідніх рядках, а й у сусідніх кадрах, дозволяють фільтрувати зображення як по вертикалі та горизонталі, так і за часом. Зазначимо, що фільтрація за часом стійка до різких кордонів зображення, але чутлива до переміщення кордонів на сусідніх кадрах (руху).

Перейдемо до декодування. Виділена з повного сигналу піднесуча кольоровості надходить на декодер для відновлення значень U і V. Уявімо собі спосіб квадратурної модуляції з придушенням піднесе у вигляді деякого "приладу" зі стрілкою, довжина якої залежить від суми квадратів U і V, а кут відхилення - від співвідношення величин U та V між собою. В окремому випадку, коли U = 0 і V = 0, довжина стрілки теж дорівнює нулю - це і називається "придушенням піднесе". І "прилад" і його стрілка обертаються з частотою піднесе, і в такому вигляді, що обертається, надходять на декодер. Шкала, за якою визначається відхилення та довжина стрілки (U і V), знаходиться в самому декодері. Щоб швидкість обертання шкали збігалася зі швидкістю обертання "приладу", на початку кожного рядка передається спеціальна еталонна пачка імпульсів - "спалах" (burst). Таким чином, декодер коригує швидкість обертання і початковий кут шкали під час спалаху і зчитує значення U і V під час активної частини рядка.

Чим хороша і чим погана квадратурна модуляція? Хороша тим, що на яскравих і слабозабарвлених ділянках зображення (там, де око найбільш прискіпливе) перешкоди від кольору, що піднесе, невеликі, так як малий її розмах (мала довжина стрілки). А погана тим, що тракт передачі телевізійного сигналу впливає швидкість обертання " приладу " , причому різних ділянках рядки - по-різному. В результаті порушується початкова відповідність (фаза) між кутом відхилення стрілки "приладу" і сигналами "точного часу", що призводить до порушення колірного тону фрагментів зображення (наприклад, яскраві фрагменти набувають червонуватий відтінок, а темні - зеленуватий). Крім того, зображення в цілому може набувати відтінку. У цьому кажуть, що NTSC чутливий до спотворень типу " диференціальна фаза " . Це спотворення, що виникають під час передачі телевізійного сигналу. Крім того, колірний тон визначається по кутку відхилення стрілки "приладу" щодо циферблата, який обертається разом із "приладом" і коригується один раз на початку телевізійного рядка. Якщо циферблат відстає або поспішає, до кінця рядка накопичується помилка, яка призводить до почервоніння або посинення правої частини екрана. Ось основні переваги та недоліки NTSC - системи, побудованої на точному математичному розрахунку, яка виявилася найбільш уразливою в умовах реальної експлуатації.

Система PAL.

Спосіб передачі кольоровості в системі PAL мало чим відрізняється від NTSC і є адаптацією NTSC для формату кадру 625 рядків/50 полів. Основною відмінністю (і суттєвим покращенням) у системі PAL є чергування фази (Phase Alternating Lines). Для декодування кольоровості у системі PAL було розроблено декодер кольоровості з лінією затримки однією рядок. Особливість декодера з лінією затримки полягає в тому, що сигнали кольоровості відновлюються із суми та різниці піднесучих, що прийшли в поточному та попередньому рядках. При цьому помилка, що накопичилася в поточному рядку, дорівнює за величиною та протилежна за знаком помилці, що накопичилася в затриманому рядку. Недоліком такого декодера є відставання кольорового сигналу від сигналу яскравості по вертикалі (сповзання кольоровості). Крім того, у системі PAL спектр сигналу кольоровості набагато складніший, ніж у NTSC, що значно ускладнює гребінчастий фільтр для PAL. Як правило, для поділу яскравість/кольоровість у системі PAL застосовують режекторний/смужковий фільтр. Система PAL малочутлива до спотворень типу "диференціальна фаза".

Прагнення поліпшити якість систем PAL і NTSC призвело до розробки обладнання, в якому сигнал яскравості і кольори, що піднесе, передаються по двох роздільних проводах, ніде не змішуються і не вимагають поділу. Такий двопровідний спосіб передачі відеосигналу називають S-Video або Y/C. S-Video дозволяє використовувати повну смугу частот яскравості (забезпечує високу роздільну здатність по горизонталі) і відмовитися від неминучої для композитного сигналу фільтрації при розділенні яскравість/кольоровість. Таким чином двопровідний спосіб передачі виключає частотні і фазові спотворення, що накопичуються при фільтрації. Для сигналів S-Video не передбачено можливості ефірного мовлення. Це внутрішньостудійний стандарт із провідним способом з'єднання. У ньому працює більшість студій, які використовують обладнання формату S-VHS. Особливості транскодування сигналів S-Video ми розглянемо окремо.

Система SECAML.

Система кольорового телебачення SECAM докорінно відрізняється від систем NTSC та PAL. Так само, як і в NTSC і PAL, інформація про кольоровість передається піднесучою, яка "вкладається" в "щілину" у сигналі яскравості. Але передачі інформації про кольоровості використовується частотна модуляція поднесущей. Це означає, що кожній парі значень U і V відповідає пара піднесучих частот. Але якщо змішати (підсумовувати) дві піднесучі, розділити їх потім буде неможливо. Тому, припустивши, що кольоровість у двох сусідніх рядках приблизно однакова, піднесучі передають по черзі: у поточному рядку – U, у наступному рядку – V, потім знову U і так далі. Декодер кольоровості містить лінію затримки - пристрій, що затримує піднесучу на один рядок, і при декодуванні на частотний дискримінатор надходять дві піднесучі: одна, що відноситься до поточного рядка, - безпосередньо, а друга - від попереднього рядка через лінію затримки. Звідси і назва системи – SECAM (Sequence de Couleur A Memoire), тобто чергування кольорів із пам'яттю. Наслідком такого механізму передачі кольоровості (з проріджуванням) є вдвічі менша вертикальна кольорова роздільна здатність і сповзання кольору вниз щодо яскравості. Крім того, на різких горизонтальних кольорових межах (переходах від кольору "a" до кольору "b") виникають "хибні" кольори, оскільки величини U і V не усереднюються при передачі, а саме проріджуються. Причина цього ефекту в наступному: при передачі кольору "a" значення RaGaBa відновлюються з величин YaUaVa, відповідно при передачі кольору "b" значення RbGbBb відновлюються з величин YbUbVb. На межі кольорів (точніше, на першому рядку іншого кольору), через затримку однієї з компонентів кольоровості в декодері, значення RGB відновлюються з трійки YbUaVb - для одного поля і (у зв'язку з чергуванням U і V в полях) з трійки YbUbVa - для іншого поля. Зауважимо, що кольори UaVb та UbVa відсутні і в кольорі "a", і в кольорі "b". На екрані монітора ці спотворення добре помітні при розгляді горизонтальних кольорових смуг, а телевізійної трансляції часто видно в комп'ютерної графіки , титрах та ін. і мають вигляд окремих рядків, що мерехтять із частотою 25 Гц. Для поліпшення передачі дрібних кольорових деталей застосовано диференціювання (загострення) фронтів сигналів U і V (так звана НЧ-корекція SECAM), а щоб уникнути надмірного розширення смуги частот НЧ, що піднесе - кориговані цветоразностные сигнали проходять через обмежувач. Таким чином, система SECAM принципово нездатна правильно передавати різкі колірні переходи. На тестовому сигналі "вертикальні кольорові смуги" цей ефект проявляється у вигляді "щілин" між смугами і особливо добре помітний між зеленою та пурпурною смугами. Для покращення відношення сигнал/шум у сигналі кольоровості та оптимізації перехресної перешкоди кольоровість/яскравість модульована піднесуча SECAM проходить через частотно-залежний ланцюг (так звана корекція ВЧ SECAM або "дзвін"). У ВЧ-коректованому сигналі фронти кольоровості (зміни кольоровості) передаються з більшою енергією і, відповідно, з найкращим ставленням сигнал/шум. Однак при цьому зростає помітність піднесеної кольоровості, яка проявляється у вигляді характерного кипіння на зображенні відразу після вертикальних кольорових кордонів. Слід звернути увагу на особливості поділу яскравість/колірність системи SECAM. У розглянутих вище NTSC і PAL піднесуча кольоровість передається на одній частоті (для NTSC - 3,58 МГц, для PAL - 4,43 МГц). Достатньо поставити фільтр, налаштований на цю частоту, щоб розділити яскравість та кольоровість. Більш того, на незабарвлених ділянках зображення (де око найбільш чутливе до перешкод) піднесена пригнічена і перешкоди принципово виключені. Ситуація в системі SECAM набагато складніша. По-перше, немає придушення піднесе, тобто перешкода від піднесе завжди є і завжди її треба фільтрувати. По-друге, немає можливості відгородитися від перешкоди на одній частоті: частотна модуляція SECAM займає смугу від 3,9 до 4,75 МГц, і частота піднесе в рядку фрагмента зображення залежить тільки від кольоровості цього фрагмента. Крім того, так звані "нульові частоти" для рядків U та V різні: 4,250 та 4,406 МГц відповідно. Таким чином, для надійної фільтрації сигналу яскравості слід було б вирізати з повного сигналу смугу як мінімум від 3,9 до 4,75 МГц, а насправді, враховуючи кінцеву крутість фільтрів, набагато ширше. При такому підході довелося відмовитися від можливості передавати в повному сигналі SECAM дрібні деталі зображення. В якості компромісу, а також беручи до уваги різні нульові частоти в декодері SECAM, був застосований фільтр, що перебудовувався, який перемикав частоту редекції між 4,250 і 4,406 МГц від рядка до рядка і тим самим очищав від піднесеної кольоровості незабарвлені (найбільш критичні) ділянки. Передбачалося, що на інших ділянках зображення непригнічена піднесуча маскуватиметься інтенсивним забарвленням. Крім того, "яскраві" деталі зображення, що потрапили в смугу затримки фільтра, що перебудовується в одному рядку, будуть пропущені фільтром в наступному рядку і, отже, глядач побачить їх на екрані телевізора.

У процесі кодування/декодування відеосигналу неминуче виникають спотворення та втрати, властиві одній із систем. Навіть одноразове транскодування і навіть у ту саму систему передбачає вже два кодування і два декодування - спотворення та втрати накопичуються. При транскодуванні з однієї системи в іншу починають проявлятися ефекти другого роду: переваги, які дає одна система, не можуть бути передані та використані до іншої. Найпростіший приклад потрібно зробити перетворювач композитного PAL-YUV-PAL для накладання титрів. Якщо отримати інформацію про фазу піднесе вихідного сигналу і використовувати при вторинному кодуванні, то таке транскодування (і теоретично і практично) можна зробити без втрат.

Щоб звузити коло завдань і бути ближче до практики, розглянемо, що треба транскодувати в Росії.

Перетворення з/в NTSC.

Джерелами сигналу NTSC є: відеодиски, трансляція із супутників, ефірне мовлення Японії (на Далекому Сході). Споживачів NTSC у Росії практично немає. Об'єм відео, яке транскодується (або, можливо, правильніше говорити "зазнає перетворення стандарту") з/в NTSC в/з систем PAL і SECAM, - невеликий. Перетворення шістдесятигерцевого стандарту на п'ятдесятигерцевий і навпаки є складним завданням, складність якого полягає у необхідності зміни стандарту розкладання. Знову отриманий телевізійний сигнал повинен містити зображення в тих місцях телевізійного кадру і в ті моменти часу, пропущені у вихідному сигналі. Найпростішим рішенням є запозичення найближчого рядка растру вихідного сигналу, проте це призводить до "зламів" меж об'єктів та "смиканих" рухів. Іншим рішенням є міжрядкова (двовимірна) та міжкадрова (тривимірна, за часом) інтерполяція. Вона вільна від "зламів" і "смикання", але призводить до розмазування кордонів об'єктів, що швидко рухаються. Найновішим підходом слід вважати застосування перетворювачів із детекторами руху. Такі інтелектуальні прилади використовують алгоритми виділення області у кадрі та асоціюють їх із об'єктами. По послідовності кадрів обчислюються напрямок, швидкість та прискорення об'єкта, і інтерполяція або передиктивна (передбачувана) екстраполяція застосовуються до векторів швидкості та прискорення. Однак описані алгоритми компенсації руху працюють лише у досить простих випадках, наприклад, при рівномірному прямолінійному русі. А як вони поведуться при обробці сцени "удар м'яча об стіну" (стрибком змінюються величина і напрямок швидкості об'єкта, прискорення об'єкта, а в момент удару в результаті деформації - і форма об'єкта) або сцени "політ і обертання дитячого м'яча" (одна половинка якого пофарбована в зелений колір, а інша – у червоний)?

Транскодування SECAM в PAL і PAL в SECAM.

У цьому випадку зміна стандарту розкладання не потрібна і на перший план виходять завдання забезпечення найбільш широкої смуги пропускання в каналах яскравості та кольоровості, найкращого відношення сигнал/шум, найменших перехресних перешкод яскравість/колірність. До завдань другого плану можна віднести компенсацію викривлень, внесених попередньою системою, та обробки, що суб'єктивно покращують візуальне сприйняття.

Транскодування SECAM у PAL потрібно, як правило, для обробки та монтажу записаних у системі SECAM архівів на обладнанні стандарту PAL. Є студії, які використовують перетворення SECAM на PAL, обробку на PAL та зворотне перетворення PAL SECAM для інтегрування місцевих програм у центральне ТБ-мовлення, хоча таке рішення не можна назвати вдалим. Як було зазначено вище, при декодуванні SECAM в телевізійних приймачах використовується режекторний фільтр "нульових частот" SECAM, що перебудовується. Така фільтрація є прийнятною для телевізора, але для транскодера вона зовсім недостатня. Справа в тому, що око не помічає на екрані телевізора дрібну хаотичну залишкову сітку непридушеної SECAM, але якщо яскравісний сигнал такого "ступеня очищення" подати на кодер PAL, то в результаті биття залишків піднесе SECAM і "нової" піднесе PAL на пофарбованих ділянках зображення буде чітко видна перешкода у вигляді діагональної сітки. Примітний той факт, що перебудовуючи вручну режекторний фільтр SECAM, можна на вибір очищати від перешкоди той чи інший колір на транскодованому зображенні. Відфільтрувати сигнал яскравості SECAM (необхідне при транскодуванні ослаблення піднесучої повинно становити не менше 40-42 дБ) традиційними LC-фільтрами вдається тільки застосовуючи фільтр НЧ з частотою зрізу не вище 3,2 МГц і великою крутістю. Однак при такій смузі пропускання дрібні деталі зображення втрачаються безповоротно. Цифрові технологіїобробки сигналу дозволили створити фільтр, що перебудовується, що здійснює ефективну режекцію піднесучої кольоровості в SECAM. Такий фільтр вирізає не тільки "нульові частоти", а й постійно стежить за розподілом енергії в смузі піднесучих і вирізає ту частоту, де енергія максимальна, тобто кольори, що піднесе. Слід зазначити, що методика визначення смуги пропускання декодера SECAM з цифровим фільтром, що стежить за допомогою свіп-генератора незастосовна. При попаданні частоти свіп-генератора в очікуваний діапазон піднесе SECAM вона буде повністю пригнічуватися, а при виході з цього діапазону фільтр безперервно перебудовуватиметься в смузі 3,9-4,75 МГц. Отриманий після цифрової фільтрації сигнал яскравості придатний для наступного кодування PAL. При цьому додаткова режекція сигналу яскравості notch-фільтром не потрібна, так як в отриманому в результаті декодування сигналі "зайві" частоти вже ослаблені.

Транскодування PAL в SECAM потрібно в наступних випадках: при ретрансляції ефір композитного сигналу PAL, прийнятого з супутника; під час трансляції зі студії PAL композитного сигналу VHS-якості; при трансляції зі студії PAL сигналу S-VHS-якості (у перших двох випадках декодується композитний сигнал PAL, у третьому – S-Video. У першому та другому випадках слід звертати особливу увагуна спосіб поділу яскравість/колірність композитного сигналу та його додаткову фільтрацію, у третьому - на режекцію сигналу кольоровості при кодуванні.

Для розділення яскравість/колірність прийнятого з супутника сигналу PAL може бути виправданим застосування гребінчастого фільтра. У цьому випадку можна отримати найбільше широку смугучастот сигналу яскравості. Однак такий фільтр дуже чутливий до тимчасової нестабільності відеосигналу. Наприклад, при допустимій в ефірному мовленні різниці в тривалості сусідніх рядків 32 наносекунди та періоді 225 наносекунд піднесучої кольоровості PAL помилка фази у двох сусідніх рядках становитиме 360°/225х32=51°. Таким чином, замість очікуваного придушення піднесуть у протифазі sin(a)+sin(a+180°)Ї0 вийде залишок неподавленої піднесучої, рівний sin(a)+sin(a+180°+51°). Іншими словами, гребінчастий фільтр втратить працездатність. Традиційний режекторний фільтр стійко працює як при обробці високостабільного ефірного прийому, так і при фільтрації "розкачаного" відеосигналу, отриманого з відеомагнітофона VHS, і легко забезпечує пригнічення кольору, що піднесе, не гірше 40-42 дБ. Найкраще, якщо в транскодері передбачена можливість вибору способу фільтрації в залежності від якості (тимчасових характеристик) сигналу PAL, що транскодується. Як правило, отриманий після фільтрації сигнал яскравості вже має ослаблення в околиці частоти 4,4 МГц, і кодування SECAM додаткової редекції може не знадобитися. При транскодуванні компонентного S-Video сигналу можна не турбуватися про перешкоди від проникнення піднесучої, але потрібно приділити найпильнішу увагу формуванню правильної АЧХ сигналу яскравості SECAM перед підсумовуванням його з піднесучої кольоровості в кодері. Таку увагу слід приділяти АЧХ яскравості при транскодуванні композитного сигналу PAL у разі, якщо у транскодері робиться врізання титрів, логотипу тощо. у компонентах YUV або RGB, а також якщо використовуються механізми підвищення/відновлення чіткості зображення. Вимоги, що пред'являються до АЧХ каналу яскравості кодера SECAM, викладені в ОСТ 58-18-96 і покликані, з одного боку, послабити високочастотні складові яскравості так, щоб вони не "затуляли" кольору, що піднесе, з іншого боку, донесли б до екрану дрібні деталі зображення, навіть у ослабленому вигляді.

Крім вищеописаних необхідних властивостей і якостей, транскодер може виконувати деякі додаткові функції, наприклад:

Роздільна регулювання посилення в компонентах RGB або YUV для корекції кольору;

Апертурна одно- або двовимірна корекція сигналів яскравості та кольоровості для загострення вертикальних або горизонтальних меж яскравості та кольоровості;

Регулювання суміщення сигналів яскравості та кольоровості по горизонталі та вертикалі, яка дозволить "поставити на місце" кольоровість, що "з'їхала" в результаті багаторазового транскодування;

Шумопридушення: медіанний фільтр- для усунення супутникових "іскор", рекурсивний - для придушення шумів магнітної плівки тощо.

на російському ринкупредставлені транскодери та перетворювачі стандартів як вітчизняного, так і зарубіжного виробництва. Серед фірм, що спеціалізуються на їх розробці та виготовленні, не можна не згадати: Snell&Wilcox, FOR.A, Vistek, АТ "ВНІІТР", "Профітт", "ІТМ". Транскодери значно відрізняються як за ціною, так і за можливостями, що надаються. Загалом простежується чітка залежність: що вища ціна, то вище більше можливостей. Але дати універсальну пораду, який транскодер вибрати, "щоб нам усім підійшов", як то кажуть в одній із реклам, - неможливо. Для кожного конкретного випадку слід вибирати транскодер, керуючись бюджетом та принципом мінімальної надмірності.