Pal secam sustav boja. Što je prihvaćeno kao standard u Rusiji: PAL, SECAM, NTSC? Što to znači

NTSC, PAL, SECAM sustavi

Kao što znate, ljudi različitih nacionalnosti govore različitim jezicima. Tako su s pojavom televizije u boji nastali "jezici televizije", odnosno televizijski sustavi u boji. Postoje samo tri od njih NTSC, PAL i SECAM. NTSC sustav postao je raširen u zemljama s mrežnom frekvencijom naizmjenična struja 60 Hz (SAD, Japan), PAL i SECAM sustavi - u zemljama s 50 Hz AC mrežom. Sukladno tome, frekvencija okomitog skeniranja (frekvencija polja) odabrana je na način da se smanji vidljivost smetnji iz primarnog mrežnog ožičenja: za NTSC - 60 Hz, za PAL i SECAM - 50 Hz.

Čim su se razvili različiti televizijski sustavi u boji, pojavila se potreba prijenosa video materijala iz jednog sustava u drugi - transkodiranje, a ako govorimo o transkodiranju iz sustava od 50 Hz u 60 Hz ili obrnuto - standardna konverzija.

Osnova analogne televizije u boji je PTsTS - televizijski signal pune boje (ili kompozitni video signal), koji sadrži informacije o svjetlini i boji. U engleskoj literaturi za njegovu oznaku koriste se kratice CCVBS i CCVS (svaka tvrtka signal imenuje na svoj način i svaka smatra da je to ispravno).

Poznato je da se bilo koja boja može dobiti "paljenjem" crvenog (Red), zelenog (Green) i plavog (Blue) izvora svjetla (ili skraćeno RGB) u potrebnom omjeru. Zovu se primarne boje za aditivnu sintezu boja. Televizijski ekran sastoji se od malih RGB elemenata. Ali za televizijski prijenos u boji odabrani su ne-RGB signali. Umjesto toga, svi su se sustavi temeljili na prijenosu signala svjetline Y i signala razlike u boji U i V. Strogo govoreći, za svaki sustav signali razlike u boji imaju vlastite oznake slova, na primjer, za PAL - V i U, za NTSC - I i Q, za SECAM - Dr i Db. Ali, u pravilu, svi originalni članci o televizijskoj opremi, mikro krugovima itd. koristite termin RGB za signale primarne boje i YUV za signale razlike u boji. RGB i YUV signali međusobno su povezani odnosom s jednom vrijednošću (sustav jednadžbi), koji se naziva matrica. Ovako izgleda:

Štoviše, množitelji (koeficijenti normalizacije) za U i V u svakom su sustavu različiti:
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).

Pa zašto nitko od razvijača televizijskih sustava nije slijedio naizgled prirodan put i počeo odašiljati signale glavnog RGB boje? Postoji nekoliko razloga za to, ali možda su dva glavna:

Prvo, televizijski sustavi u boji moraju ostati kompatibilni s izvornim crno-bijelim televizijskim sustavima kako bi crno-bijela televizija mogla normalno (ili gotovo normalno) gledati programe koji se emitiraju u boji;

Drugo, televizijski sustav u boji nije trebao zahtijevati širi pojas za emitiranje od izvorni sustav crno-bijela televizija.

Kako je uspio prenijeti dodatne informacije o boji bez proširenja propusnosti video signala (to jest, bez povećanja količine odaslanih informacija)? Je li moguće? Strogo govoreći, ne. Svaki televizijski sustav u boji primjer je više ili manje uspješnog kompromisa između kompromisa u kvaliteti prijenosa svjetline i dobitaka od vještog korištenja stečenog pojasa za prijenos boje. Očito, PTsTS bi trebao nositi informacije o svjetlini i boji. Ali ako jednostavno dodate Y, U i V da uvedete signale razlike u boji, tada će ih biti nemoguće razdvojiti u budućnosti. glavni zadatak- miješati signale svjetline i boje bez međusobne interferencije i razdvajati ih bez greške. Ali koja je osnova za razlikovanje svjetline od boje u video signalu?

Osobitost ljudskog vida omogućila je rješavanje ovog problema. Pokazalo se da informacije o svjetlini percipiraju neki fotoreceptori oka - štapići, a o boji drugi - čunjići (u TV terminologiji, u YUV formatu). Štoviše, moć razlučivanja štapića mnogo je veća od čunjića. Odnosno, ako su konture svjetline jasno označene na slici, a boje su "razmazane", tada se ljudsko oko vodi komponentom svjetline, ne primjećujući "razmazivanje". Na primjer, likovi iz crtića dječjih bojanki, čak i preslikani nesigurnom dječjom rukom, izgledaju prilično uredno i oduševljavaju roditeljsko oko. Ali tu urednost crtežu daje tipografski crni obris!

Dakle, signal svjetline Y mora se prenositi jasno, signali razlike u boji UV mogu se prenositi donekle "razmazani" (u manjem frekvencijskom pojasu) - slika neće patiti od toga (ili bolje rečeno, ljudsko oko to neće primijetiti) . Za manje štete jasnoći prenesena slika, odlučeno je koristiti dio visokofrekventnog spektra signala osvjetljenja za prijenos signala razlike u boji. Poseban filtar s usjecima prigušuje signal osvjetljenja na odabranoj frekvenciji i stvara "prazninu" u njegovom frekvencijski odziv. Često se u stručnoj literaturi takav filter naziva notch, što na engleskom znači "zarez". A signali razlike u boji idu na niskopropusni filtar, koji ograničava njihov spektar, zatim na modulator, koji ih pomiče na određeno područje Raspon frekvencija(rezultat modulacije naziva se "podnosač boje"), a zatim u mikser, gdje se podnosač uklapa u "utor" koji je za njega pripremljen u spektru signala luminancije. Opisana metoda odbijanja signala luminancije, niskopropusnog filtriranja i modulacije signala razlike u boji te dodavanja signala luminancije i boje jednaka je za sve televizijske sustave u boji. Međutim, tu sličnost prestaje, a nadalje ćemo svaki od standarda i njihove inherentne prednosti i nedostatke razmatrati zasebno.

NTSC sustav

NTSC standard dizajniran je za broj sličica od 60 Hz (točnije 59,94005994 Hz), 525 linija. Za boju se koristi kvadraturna modulacija sa potiskivanjem podnositelja (to jest, nema podnositelja boje u neobojenim područjima). Za modulaciju se koristi frekvencija nositelja boje boje od 3579545,5 Hz, što omogućuje "smještanje" 455 (neparnih) poluciklusa frekvencije podnositelja u jednu TV liniju. Tako su u dva susjedna NTSC voda podnosači boje u protufazi, a na ekranu televizijskog prijamnika smetnje od podnosioca izgledaju kao mala šahovnica i relativno su neprimjetne. Treba napomenuti da kada bi postojao paran broj poluciklusa podnosača u televizijskom vodu, smetnja bi izgledala kao fiksna okomita mreža i njena vidljivost bi bila mnogo veća. Metoda koja se koristi za smanjenje vidljivosti smetnji (svaka "svijetla" točka na ekranu okružena je "tamnim" točkama i obrnuto) također se temelji na svojstvima ljudskog vida: s određene udaljenosti oko prestaje opažati svaku točka, ali vidi ravnomjerno svijetleći ekran- to se naziva "usrednjavanje" ili "filtriranje". Budući da je svaka točka okružena drugim točkama ne samo sa strane, već i odozgo i odozdo, takvo se filtriranje naziva "dvodimenzionalnim". Imajte na umu da filtar s usjecima (koji uklanja "prazninu") ili niskopropusni filtar (potiskujući sve frekvencije iznad granične frekvencije), koji se obično koristi za odvajanje signala svjetline i boje, izvodi samo jednodimenzionalno (horizontalno) filtriranje. Značajka NTSC sustava je da se informacije o boji ne prenose u koordinatnom sustavu (R-Y), (B-Y), već u I, Q sustavu, raspoređenom u odnosu na (R-Y), (B-Y) za 33 °. Osim toga, propusnosti za I i Q signale odabrane su drugačije - američki inženjeri su uzeli u obzir da ljudsko oko razlikuje male plavo-zelene detalje lošije od crvenih, te su odlučili dodatno uštedjeti u boji i pobijediti u svjetlini.

Sada - oh kvadraturna modulacija: što je dobro, a što loše? Kao što je već spomenuto, nemoguće je jednostavno dodati Y, U i V signale - kasnije ih nećemo moći razdvojiti. Stoga je prvo potrebno dobiti podnosač boje modulacijom sinusoidnog signala na način da njegova amplituda ovisi o vrijednostima signala U i V, a faza (u odnosu na izvornu sinusoidu) ovisi o omjeru međusobnih vrijednosti U i V. Takav signal već se može dodati signalu osvjetljenja, a zatim ponovno odvojiti. Da biste to učinili, frekvencije koje su bliske frekvenciji izvorne sinusoide prvo moraju biti prigušene u signalu svjetline pomoću filtra s usjecima.

O podjeli svjetlina/boja u NTSC sustavu treba naglasiti. Primijećeno je da neparan broj poluciklusa podnositelja boje stane u jednu NTSC televizijsku liniju i, prema tome, podnosač je u protufazi u dvije susjedne linije. Sada pretpostavimo da slika nema jasne horizontalne granice, odnosno da se dva susjedna reda ne razlikuju previše jedan od drugog. Zapravo, ovo je vrlo labava pretpostavka, koja je daleko od uvijek točne. Tada će, kao rezultat zbrajanja dvaju susjednih reda, doći do međusobnog potiskivanja podnosača boje i kao rezultat ostat će samo signal svjetline dvostruke amplitude. Oduzimanjem dva susjedna retka, signal svjetline će biti potisnut (ranije smo pretpostavili da su susjedni redovi "gotovo isti") i rezultat će biti dvostruki amplitudni podnosač boje. Stoga je, kao rezultat operacija zbrajanja i oduzimanja, bilo moguće apsolutno ispravno izdvojiti signale svjetline i boje iz punog NTSC signala. Ovaj način odvajanja svjetline/krominacije naziva se češljastim filtriranjem. Češljasti filtar omogućuje dobivanje signala osvjetljenja u punom frekvencijskom pojasu, odnosno ne zahtijeva odbacivanje signala osvjetljenja tijekom kodiranja! Međutim, treba napomenuti da se okomita razlučivost slike pogoršava za faktor dva (!) kako se signali svjetline/krominacije u svakom retku zamjenjuju prosječnom vrijednošću u dva susjedna retka. Osim toga, ako na slici postoje vodoravne granice, opisana metoda odvajanja svjetline/krominacije jednostavno prestaje raditi, što dovodi do gubitka vertikalne jasnoće, praćeno pojavom šuma iz nefiltriranog podnosioca boje (tzv. točkice"). Učinkovito filtriranje moguće je samo s idealnim vremenskim rasporedom video signala (susjedne linije moraju biti smještene točno jedna ispod druge bez horizontalnog odbijanja koje se naziva "drhtanje") i imaju idealnu ovisnost frekvencije i faze podnositelja boje o frekvenciji i fazi horizontalni sinkronizacijski impuls. Češljasti filtar potpuno je neprimjenjiv za filtriranje snimke reproducirane s videorekordera (Philipsov tehnički list Specifikacija proizvoda SAA7152 Digital Video Comb Filter (DCF) kolovoz 1996.), a čak ni zahtjevi ruskog standarda emitiranja nisu dovoljni za njega. Dakle, češljasti filter u svom najčišćem obliku za obradu pravi signali nemoguće ga je primijeniti, a idealno ravan frekvencijski odziv signala osvjetljenja koji je on dodijelio moći će se promatrati samo spajanjem na generator televizijskog signala. Obično je češljasti filtar uvijek nadopunjen filtrom s usjecima i inteligentnim uređajem za odabir metode filtriranja, ovisno o kvaliteti video signala i značajkama slike. Notch filter za NTSC sustav (kao i za PAL sustav, koji također koristi faznu modulaciju) može biti relativno uskopojasni, budući da je kod konstantnih U i V signala frekvencija podnositelja boje jednaka frekvenciji nemoduliran podnosač i bitno se od njega razlikuje samo kod oštrih prijelaza boja.

Treba reći nekoliko riječi o razvoju češljastih filtara. Gore je razmatran dvodimenzionalni (koji radi unutar jednog televizijskog polja) češljasti filtar. Prije dva desetljeća uređaj za kašnjenje širokopojasne televizijske linije (naime, osnova je češljastog filtra) činio se krunom znanstveno-tehničke misli. A sada postojeći blokovi memorije okvira i rotacija faze podnosioca osigurani u NTSC-u ne samo u susjednim linijama, već iu susjednim okvirima, omogućuju vam filtriranje slike i okomito i vodoravno, te u vremenu. Imajte na umu da je vremensko filtriranje otporno na oštre rubove na slici, ali je osjetljivo na pomicanje rubova na susjednim okvirima (kretanje).

Prijeđimo na dekodiranje. Podnosilac boje izdvojen iz ukupnog signala ulazi u dekoder za vraćanje vrijednosti U i V. Zamislimo metodu kvadraturne modulacije sa potiskivanjem podnosioca u obliku određenog "uređaja" sa strelicom, čija duljina ovisi o zbroj kvadrata U i V, a kut odstupanja ovisi o međusobnom omjeru vrijednosti U i V. U posebnom slučaju gdje je U=0 i V=0, duljina strelice je također nula - to se naziva "suzbijanje podnosača". I "uređaj" i njegova strelica okreću se s frekvencijom podnosača iu tom rotirajućem obliku ulaze u dekoder. Skala na kojoj se određuje odstupanje i duljina strelice (U i V) nalazi se u samom dekoderu. Kako bi se brzina rotacije ljestvice podudarala s brzinom rotacije "uređaja", na početku svakog retka prenosi se poseban referentni niz impulsa - "bljesak" (rafal). Dakle, dekoder ispravlja brzinu rotacije i početni kut skale tijekom bljeskanja i očitava vrijednosti za U i V tijekom aktivnog dijela linije.

Što je dobra, a što loša kvadraturna modulacija? Dobra stvar je što je u svijetlim i slabo obojenim područjima slike (gdje je oko najizbirljivije) smetnja od podnosioca boje mala, jer mu je mali domet (mala je duljina strelice). A loša stvar je što put prijenosa televizijskog signala utječe na brzinu rotacije "uređaja", au različitim dijelovima linije - na različite načine. Kao rezultat toga, narušena je početna korespondencija (faza) između kuta odstupanja strelice "instrumenta" i signala "točnog vremena", što dovodi do kršenja tona boje fragmenata prenesene slike (na primjer , svijetli fragmenti dobivaju crvenkastu nijansu, a tamni fragmenti postaju zelenkasti). Osim toga, slika u cjelini može poprimiti nijansu. U tom pogledu, kaže se da je NTSC osjetljiv na izobličenje "diferencijalne faze". To su izobličenja koja nastaju tijekom prijenosa televizijskog signala. Osim, Ton boje određuje se kutom odstupanja strelice "uređaja" u odnosu na kotačić koji se okreće zajedno s "uređajem" i korigira se jednom na početku televizijske linije. Ako brojčanik kasni ili žuri, greška se nakuplja prema kraju retka, što uzrokuje da desna strana TV ekrana postane crvena ili plava. Evo glavnih prednosti i nedostataka NTSC-a - sustava izgrađenog na preciznom matematičkom izračunu, koji se pokazao najranjivijim u stvarnoj uporabi.

PAL sustav.

Način na koji se boja prenosi u sustavu PAL ne razlikuje se mnogo od NTSC-a i zapravo je prilagodba NTSC-a za format okvira od 625 linija / 50 polja. Glavna razlika (i značajno poboljšanje) u PAL sustavu je izmjena faza (Phase Alternating Lines). Za dekodiranje boje u sustavu PAL razvijen je dekoder boje s jednom linijom odgode. Značajka dekodera s linijom odgode je da se signali boje obnavljaju iz zbroja i razlike podnositelja koji su došli u trenutnom i prethodnom retku. U ovom slučaju, pogreška akumulirana u trenutnoj liniji jednaka je po veličini i suprotnog predznaka pogrešci akumuliranoj u liniji s odgodom. Nedostatak ovakvog dekodera je vertikalno zaostajanje signala boje u odnosu na signal svjetline (chroma creep). Osim toga, spektar boja u PAL-u mnogo je složeniji nego u NTSC-u, što PAL češljasti filtar čini mnogo složenijim. U pravilu se u sustavu PAL za odvajanje svjetline/boje koristi filtar s usjecima/pojasnim prolazom. PAL sustav je neosjetljiv na izobličenja tipa "diferencijalne faze".

Želja za poboljšanjem kvalitete PAL i NTSC sustava dovela je do razvoja opreme u kojoj se signal luminancije i podnosač boje prenose na dvije odvojene žice, nigdje se ne miješaju i ne zahtijevaju odvajanje. Ovaj dvožilni način video prijenosa naziva se S-Video ili Y/C. S-Video vam omogućuje korištenje puna traka frekvencije osvjetljenja (pruža visoku vodoravnu rezoluciju) i odustati od filtriranja koje je neizbježno za kompozitni signal pri odvajanju osvjetljenja/krominacije. Dakle, metoda dvožičnog prijenosa eliminira frekvencijska i fazna izobličenja koja se nakupljaju tijekom filtriranja. S-Video signali nisu sposobni za bežično emitiranje. Ovo je standard u studiju s metodom žičane veze. U njemu se nalazi većina studija koji koriste S-VHS opremu. U nastavku ćemo posebno razmotriti značajke transkodiranja S-Video signala.

SECAML sustav.

SECAM televizijski sustav u boji bitno se razlikuje od NTSC i PAL sustava. Baš kao u NTSC i PAL, informaciju o boji nosi podnosač koji "stane" u "prorez" u signalu svjetline. Ali modulacija frekvencije podnosača koristi se za prijenos informacija o boji. To znači da svaki par U i V vrijednosti odgovara paru frekvencija podnositelja. Ali ako pomiješate (zbrojite) dva podnosača, kasnije će ih biti nemoguće razdvojiti. Prema tome, pod pretpostavkom da je kromatičnost u dva susjedna retka približno ista, podnosioci se prenose redom: u trenutnom retku - U, u sljedećem retku - V, zatim opet U i tako dalje. Dekoder boje sadrži liniju kašnjenja - uređaj koji odgađa podnosač za jednu liniju, a pri dekodiranju na frekvencijski diskriminator dolaze dva podnosioca: jedan koji se odnosi na trenutnu liniju - izravno, a drugi - iz prethodna linija kroz liniju kašnjenja. Otuda i naziv sustava - SECAM (Sequence de Couleur A Memoire), odnosno izmjena boja s memorijom. Posljedica ovog mehanizma prijenosa kromatičnosti (s decimacijom) je polovica vertikalne rezolucije boje i boja klizi prema dolje u odnosu na svjetlinu. Osim toga, "lažne" boje pojavljuju se na oštrim horizontalnim granicama boja (prijelazi s boje "a" na boju "b"), budući da se vrijednosti U i V ne usrednjavaju tijekom prijenosa, već se prorjeđuju. Razlog za ovaj učinak je sljedeći: kada se prenosi boja "a", vrijednosti RaGaBa vraćaju se iz vrijednosti YaUaVa, odnosno, kada se prenosi boja "b", vrijednosti RbGbBb vraćaju se iz YbUbVb vrijednosti. Na granici boja (točnije, u prvoj liniji druge boje), zbog kašnjenja jedne od komponenti boje u dekoderu, vraćaju se RGB vrijednosti iz trostrukog YbUaVb - za jedno polje i (zbog do izmjene U i V u poljima) od trostrukog YbUbVa – za drugo polje. Imajte na umu da boje UaVb i UbVa nedostaju u boji "a" i boji "b". Na ekranu monitora ta su izobličenja jasno vidljiva pri gledanju horizontalnih traka u boji, au televizijskom prijenosu često su vidljiva u računalnim graficima, naslovima itd. i izgledaju kao zasebne linije koje trepere frekvencijom od 25 Hz. Za poboljšanje prijenosa finih detalja u boji korištena je diferencijacija (izoštravanje) fronti U i V signala (tzv. SECAM LF korekcija), a kako bi se izbjeglo pretjerano širenje propusnosti LF podnositelja, korigirana boja signali razlike prolaze kroz limitator. Stoga sustav SECAM u osnovi nije u stanju pravilno reproducirati oštre prijelaze boja. Na testnom signalu "okomitih pruga u boji" ovaj se učinak pojavljuje kao "prorezi" između pruga, a posebno je uočljiv između zelenih i magenta pruga. Kako bi se poboljšao omjer signala i šuma signala boje i optimiziralo preslušavanje boje/svjetline, modulirani SECAM podnosač prolazi kroz krug ovisan o frekvenciji (tzv. SECAM RF izjednačavanje ili "zvono"). U RF-korigiranom signalu, rubovi boja (promjene boja) prenose se s više energije i, sukladno tome, s boljim omjerom signala i šuma. Međutim, to povećava vidljivost podnositelja boje, koji se pojavljuje kao karakteristično "vrijenje" na slici odmah nakon okomitih granica boja. Treba obratiti pozornost na značajke odvajanja svjetline/krominacije za SECAM sustav. U gore razmotrenim NTSC i PAL, podnosilac boje se prenosi na istoj frekvenciji (za NTSC - 3,58 MHz, za PAL - 4,43 MHz). Dovoljno je staviti filter podešen na ovu frekvenciju da se razdvoje svjetlina i boja. Štoviše, u neobojenim područjima slike (gdje je oko najosjetljivije na smetnje), podnosač je potisnut i smetnje su fundamentalno isključene. Situacija u sustavu SECAM puno je kompliciranija. Prvo, ne postoji potiskivanje podnosača, to jest, smetnje na podnosiocu su uvijek prisutne i moraju se uvijek filtrirati. Drugo, ne postoji način da se ograde smetnje na bilo kojoj frekvenciji: SECAM frekvencijska modulacija zauzima pojas od 3,9 do 4,75 MHz, a frekvencija podnositelja u liniji fragmenta slike ovisi samo o boji ovog fragmenta. Osim toga, takozvane "nulte frekvencije" za U i V žice su različite: 4,250 odnosno 4,406 MHz. Dakle, za pouzdano filtriranje signala osvjetljenja, pojas od najmanje 3,9 do 4,75 MHz treba biti izrezan iz ukupnog signala, ali zapravo, s obzirom na konačnu strminu filtara, on je mnogo širi. S ovim pristupom, čovjek bi se morao odreći mogućnosti prijenosa na puni signal SECAM mali detalji slike. Kao kompromis, a također uzimajući u obzir različite nulte frekvencije u SECAM dekoderu, primijenjen je podesivi filtar, koji je mijenjao frekvenciju usjeka između 4,250 i 4,406 MHz od linije do linije i time očistio neobojena (najkritičnija) područja slika iz podnosioca boje boje. Pretpostavljalo se da će nepotisnuti podnosač u ostatku slike biti maskiran intenzivnim bojama. Osim toga, detalji o "svjetlini" slike koji ulaze u pojas kašnjenja podesivog filtra u jednom retku će biti propušteni filtrom u sljedećem retku i stoga će ih gledatelj vidjeti na TV ekranu.

U procesu kodiranja / dekodiranja video signala neizbježno dolazi do izobličenja i gubitaka svojstvenih jednom od sustava. Čak i jedno transkodiranje, pa čak i u isti sustav, već uključuje dva kodiranja i dva dekodiranja - iskrivljenja i gubici se akumuliraju. Kod transkodiranja iz jednog sustava u drugi počinju se javljati učinci druge vrste: prednosti koje pruža jedan sustav ne mogu se prenijeti i koristiti u drugom. Najjednostavniji primjer, trebate napraviti kompozitni PAL-YUV-PAL konverter za preklapanje naslova. Ako se informacija o fazi podnositelja originalnog signala ekstrahira i koristi u sekundarnom kodiranju, tada se takvo transkodiranje (i teoretski i praktično) može izvesti bez gubitaka.

Da bismo suzili raspon zadataka koji se razmatraju i bili bliže praksi, razmotrimo što treba transkodirati u Rusiji.

Pretvori iz/u NTSC.

Izvori NTSC signala su: video diskovi, emitiranje sa satelita, emitiranje Japan (na Dalekom istoku). U Rusiji praktički nema potrošača NTSC. Količina videa koja se transkodira (ili je možda ispravnije reći "podriva na standard") iz/u NTSC u/iz PAL i SECAM sustava je mala. Pretvaranje standarda od 60Hz u standard od 50Hz i obrnuto je izazovan zadatak, čija složenost leži u potrebi promjene standarda dekompozicije. Novoprimljeni televizijski signal mora sadržavati sliku na onim mjestima televizijskog okvira iu onim vremenskim točkama koje su propuštene u izvornom signalu. Najjednostavnije rješenje je posuditi najbližu rastersku liniju izvornog signala, međutim, to dovodi do "savijanja" granica objekata i "trzavih" pomaka. Drugo rješenje je interpolacija (dvodimenzionalna) i interpolacija (trodimenzionalna, u vremenu). Nema "savijanja" i "trzanja", ali dovodi do razmazivanja rubova objekata koji se brzo kreću. Najnovijim pristupom treba smatrati korištenje pretvarača s detektorima pokreta. Takvi inteligentni uređaji koriste algoritme za odabir područja u okviru i pridružuju ih objektima. Iz niza okvira izračunava se smjer, brzina i ubrzanje objekta, a na vektore brzine i ubrzanja primjenjuje se interpolacija ili prediktivna (prediktivna) ekstrapolacija. Međutim, opisani algoritmi kompenzacije gibanja rade samo u prilično jednostavnim slučajevima, na primjer, s ravnomjernim pravocrtnim gibanjem. I kako će se ponašati prilikom obrade scene "udar lopte o zid" (veličina i smjer brzine objekta, ubrzanje objekta naglo se mijenjaju, au trenutku udara, kao posljedica deformacije, mijenja se oblik objekta). objekt) ili scena "let i rotacija dječje lopte" (jedna polovica koja je naslikana u zelene boje a drugi crvenom)?

Transkodiranje SECAM-a u PAL i PAL-a u SECAM..

U ovom slučaju nije potrebna promjena standarda dekompozicije, a zadaci osiguravanja najšire propusnosti u kanalima svjetline i boje dolaze u prvi plan, Lijepi Pozdrav signal/šum, najniža svjetlina/bojnost preslušavanja. Zadaci drugog plana uključuju kompenzaciju distorzija koje je unio prethodni sustav, te obradu koja subjektivno poboljšava vizualnu percepciju.

Transkodiranje SECAM-a u PAL potrebno je u pravilu za obradu i uređivanje arhiva snimljenih u SECAM sustavu na PAL standardnoj opremi. Postoje studiji koji za integraciju koriste konverziju SECAM-a u PAL, obradu PAL-a i obrnutu konverziju PAL-a u SECAM lokalni programi na centralni TV prijenos, iako se takvo rješenje ne može nazvati uspješnim. Kao što je gore navedeno, prilikom dekodiranja SECAM-a u televizijski prijamnici koristi se podesivi SECAM filtar s urezima "nulte frekvencije". Takvo filtriranje je prihvatljivo za TV, ali je potpuno nedovoljno za transkoder. Činjenica je da oko na TV ekranu ne primjećuje malu kaotičnu zaostalu rešetku nepotisnutog SECAM podnosioca, ali ako se signal svjetline takvog "stupnja pročišćavanja" primijeni na PAL koder, tada kao rezultat udaranje ostataka SECAM podnosioca i "novog" PAL podnosioca u obojenim područjima slike bit će jasno vidljive smetnje u obliku dijagonalne mreže. Važno je napomenuti da se ručnom rekonstrukcijom SECAM filtra za ureze može selektivno očistiti jedna ili druga boja u transkodiranoj slici od šuma. Moguće je filtrirati signal svjetline SECAM (prigušenje podnosača potrebno tijekom transkodiranja mora biti najmanje 40-42 dB) s tradicionalnim LC filtrima moguće je samo primjenom niskopropusnog filtra s graničnom frekvencijom ne većom od 3,2 MHz i velika strmina. Međutim, s takvom propusnošću, fini detalji slike se nepovratno gube. Tehnologije digitalne obrade signala omogućile su stvaranje podesivog filtra koji učinkovito odbija podnosač boje u SECAM-u. Takav filtar izrezuje ne samo "nulte frekvencije", nego i stalno prati raspodjelu energije u pojasu podnosioca i izrezuje frekvenciju na kojoj je energija maksimalna, odnosno podnosač boje boje. Treba napomenuti da tehnika za određivanje širine pojasa SECAM dekodera s digitalnim filtrom za praćenje korištenjem sweep generatora nije primjenjiva. Kada frekvencija sweep generatora padne unutar očekivanog raspona SECAM podnosača, bit će potpuno potisnuta, a kada napusti ovaj raspon, filter će se kontinuirano podešavati u pojasu 3,9-4,75 MHz. primljeno nakon digitalno filtriranje signal svjetline prikladan je za naknadno kodiranje u PAL. U ovom slučaju nije potrebno dodatno odbacivanje signala svjetline od strane filtra za urez, jer su "ekstra" frekvencije u signalu dobivenom kao rezultat dekodiranja već prigušene.

Transkodiranje PAL-a u SECAM potrebno je u sljedećim slučajevima: kada se ponovno emitira kompozitni PAL signal primljen sa satelita; kada emitirate kompozitni signal VHS kvalitete iz PAL studija; prilikom emitiranja signala S-VHS kvalitete iz PAL studija (u prva dva slučaja dekodira se kompozitni PAL signal, u trećem - S-Video. U prvom i drugom slučaju posebnu pozornost treba obratiti na metodu odvajanja svjetline / boje kompozitnog signala i njegovog dodatnog filtriranja, u trećem - na odbijanju signala boje tijekom kodiranja.

Za odvajanje svjetline/krominacije PAL signala primljenog sa satelita, može biti opravdano koristiti češljasti filtar. U ovom slučaju može se dobiti najširi pojas signala osvjetljenja. Međutim, takav je filtar vrlo osjetljiv na vremensku nestabilnost video signala. Na primjer, ako je razlika u trajanju susjednih linija 32 nanosekunde, a period PAL chroma podnosioca 225 nanosekundi, fazna pogreška u dvije susjedne linije bit će 360°/225x32=51°. Stoga, umjesto očekivanog potiskivanja izvanfaznih podnositelja sin(a)+sin(a+180°)Í0, dobivamo ostatak nepotisnutog podnosioca jednak sin(a)+sin(a+180 °+51°). Drugim riječima, češljasti filtar neće uspjeti. Tradicionalni filtar s urezima radi stabilno kao kod obrade visoke stabilnosti doček u eteru, i pri filtriranju "zaljuljanog" video signala primljenog od VHS videorekordera, i lako osigurava potiskivanje podnosača boje ne gore od 40-42 dB. Najbolje je ako transkoder pruža mogućnost odabira metode filtriranja ovisno o kvaliteti (vremenskim karakteristikama) transkodiranog PAL signala. U pravilu, signal svjetline dobiven nakon filtriranja već ima prigušenje u blizini 4,4 MHz, a dodatno urezivanje možda neće biti potrebno kod kodiranja sa SECAM-om. Prilikom transkodiranja komponentnog S-Video signala, ne morate se brinuti o smetnjama prodora podnosača, ali morate obratiti veliku pozornost na formiranje ispravnog frekvencijskog odziva SECAM signala svjetline prije nego što ga zbrojite s podnosačem boje u koderu. Istu pozornost treba obratiti na frekvencijski odziv svjetline kod transkodiranja PAL kompozitnog signala u slučaju da je natpis, logo itd. umetnut u transkoder. u YUV ili RGB komponentama, kao i ako se koriste mehanizmi za poboljšanje/obnavljanje slike. Zahtjevi za frekvencijski odziv kanala osvjetljenja SECAM kodera navedeni su u OST 58-18-96 i dizajnirani su, s jedne strane, za prigušivanje visokofrekventnih komponenti osvjetljenja tako da ne "zasjenjuju" chrominance subcarrier, s druge strane, oni bi unijeli male detalje u slike na ekranu, čak i ako su slabi.

Osim gore opisanih potrebnih svojstava i kvaliteta, transkoder može obavljati i neke dodatne funkcije, na primjer:

Odvojena kontrola pojačanja u RGB ili YUV komponentama za korekciju boja;

Jednodimenzionalna ili dvodimenzionalna korekcija otvora blende signala svjetline i boje radi izoštravanja okomitih i/ili vodoravnih granica svjetline i boje;

Podešavanje vodoravnog i okomitog poravnanja signala svjetline i boje, što će vam omogućiti da "postavite na mjesto" kromatičnost koja je "iseljena" kao rezultat višestrukog transkodiranja;

Smanjenje buke: srednji filtar - za uklanjanje satelitskih "iskri", rekurzivni - za suzbijanje šuma magnetske vrpce, itd.

Na rusko tržište prikazani su transkoderi i pretvarači standarda domaće i strane proizvodnje. Među tvrtkama specijaliziranim za njihov razvoj i proizvodnju, ne možemo ne spomenuti: Snell & Wilcox, FOR.A, Vistek, JSC VNIITR, Profitt, ITM. Transkoderi se značajno razlikuju i po cijeni i po mogućnostima koje pružaju. Općenito, postoji jasan odnos: što je viša cijena, to više mogućnosti. Ali nemoguće je dati univerzalan savjet koji transkoder odabrati, "da nam svima odgovara", kako kaže jedna od reklama. Za svaki pojedini slučaj trebate odabrati transkoder, vodeći se proračunom i načelom minimalne redundancije.

PAL, SECAM i NTSC. Tako se nazivaju televizijski standardi, odnosno formati. Standard SECAM je televizijski format koji se koristi u Rusiji. Ali ne samo. Također se koristi u istočnoj Europi i Francuskoj. Ime dolazi od francuskog “SEquential Couleur Avec Memoire”.

SECAM omogućuje dekompoziciju televizijskog okvira u 625 redaka, frekvencije okvira od 50 Hz. Budući da broj sličica u sekundi i broj linija odgovaraju standardu PAL, ništa vas ne sprječava da gledate SECAM video na PAL standardnom video playeru u crno-bijeloj boji, kao i obrnuto.

Glavni TV standard u Europi je PAL. Također se koristi u Velikoj Britaniji, Australiji i Južnoj Africi. Naziv dolazi od "Phase Alternate Line".

PAL standard koristi metodu kojom se boja dodaje crnoj i televizijskoj boji bijela boja. Stvara 625 redaka na ekranu pri 25 sličica u sekundi. Kao i NTSC sustav, koristi isprepleteno skeniranje.

NTSC standard je standard za video snimanje i emitiranje. Pronašao primjenu u SAD-u, Japanu i drugim zemljama. Specifikaciju za NTSC standard definirao je 1952. godine nacionalni odbor za televizijske standarde, odnosno National Television Standards Committee, što je proizašlo iz naziva.

Norma definira metodu za kodiranje informacija u kompozitni video signal. Omogućena je podrška za 16 milijuna različitih boja. Danas se već razvijaju nove varijante NTSC standarda "Super NTSC" i "16x9". Oni će biti dio MPEG standarda i DVD razvojnog standarda.

Sustav SECAM danas je, kao što je već spomenuto, glavni analogni sustav televizije u boji u Rusiji. Glavni parametri domaće televizije ovog standarda određeni su u okviru GOST 7845-92. Nakon raspada SSSR-a u istočnoj Europi sustav SECAM postupno se počeo zamjenjivati ​​sustavom PAL.

Video oprema standarda SECAM danas se, zapravo, ne proizvodi nigdje na planeti. Sva video produkcija radi u PAL sustavu u Europski standard dekompozicije, a SECAM signal ide u eter nakon transkodiranja.

Kada će rusko emitiranje prijeći na PAL? Stručnjaci su ovo pitanje više puta pokretali, ali jedini televizijski prijemnici u zemlji koji podržavaju SECAM standard, još uvijek je puna.

Sada u eteru u Rusiji analogno emitiranje televizijskih kanala vode se u sustavu SECAM. Istodobno, velika većina analognih televizijskih kanala nalazi se u mrežama kabelskog emitiranja. Među njima su i oni koji se prikazuju u eteru. Prenose se u PAL sustavu, što znači da se ne mogu gledati na starim sovjetskim televizorima u boji.