Обобщенная структурная схема телевизионной системы
Современная телевизионная система состоит из двух частей: передающей и приемной, соединенных линией связи (рис. 2.5). В зависимости от назначения системы объем и устройство технических средств могут быть различными, но они характеризуются общими для всех систем свойствами.
Объектив 1 преобразовывает световой поток, создавая оптическое изображение объекта на светочувствительной поверхности преобразователя свет-сигнал 2. Это устройство преобразует световую энергию в электрическую, используя, например, явление фотоэффекта. В современном телевидении в качестве преобразователей свет-сигнал применяются как передающие трубки электроннолучевого типа, например, видикон или его разновидности, так и твердотельные (интегральные) преобразователи на приборах с зарядовой связью. С помощью развертывающих устройств 3 формируются электрические сигналы пилообразной формы частоты строк и полей, которые подаются на отклоняющую систему, например, передающий ЭЛТ, которая обеспечивает процесс развертки телевизионного изображения. Оптико-электронный преобразователь формирует электрические импульсы, несущие информацию об изображении, которые называются яркостным сигналом (видеосигналом).
Для синхронной и синфазной работы анализирующего и синтезирующих устройств, обеспечивающих идентичность положения развертывающих элементов в передающем и приемном устройствах, необходимо генерировать и передавать специальные сигналы синхронизации. Синхронность достигается при равенстве частоты разверток в анализирующем и синтезирующем устройствах, а синфазность - при точном начале их работы (равенстве фаз).
Рис. 2.5. Структурная схема телевизионной системы:
1 - объектив; 2 - преобразователь свет-сигнал; 3 - развертывающие устройства; 4 - синхрогенератор; 5 - видеоусилитель; 6 - передающее устройство; 7 - канал связи; 8 - приемное устройство; 9 - видеоусилитель; 10 - преобразователь сигнал-свет; 11 - селектор импульсов синхронизации; 12 - развертывающие устройства
Для выполнения этих условий в телевидении используется автономно-принудительная синхронизация. Сигналы синхронизации вырабатываются в синхрогенераторе 4 и представляют собой импульсы различной длительности и частоты. Одни импульсы синхронизации вырабатываются один раз в течение периода строчной развертки, другие - один раз в течение периода вертикальной развертки. Импульсы синхронизации поступают в развертывающие устройства 3, а также в видеоусилитель 5, где суммируются с сигналом яркости, после чего подаются в передающее устройство 6. Совокупность сигналов синхронизации, передаваемая совместно с сигналом яркости по каналу связи, которая затем поступает непосредственно в телевизионные приемники, называется синхросмесью.
В телевизионной системе развертывающие устройства на анализирующей и синтезирующей сторонах работают в автоколебательном режиме. Синхронность и синфазность их работы обеспечивается подачей на них сигналов синхронизации.
Синхрогенератор вырабатывает также сигналы гашения обратных ходов (гасящие импульсы) развертывающих элементов (электронных лучей) в передающих и воспроизводящих устройствах, обеспечивающие их запирание на время обратных ходов. На площадках гасящих импульсов располагаются синхронизирующие импульсы. Результирующий сигнал, состоящий из сигнала яркости (видеосигнала), гасящих импульсов и сигнала синхронизации, называется полным телевизионным сигналом.
В передающем устройстве 6 производится модуляция несущей полным телевизионным сигналом, после чего модулированный сигнал поступает в канал связи 7. На практике условиям неискаженной передачи телевизионных сигналов удовлетворяют радиоканал в диапазонах метровых и дециметровых волн, кабельная (коаксиальная или волоконно-оптическая), радиорелейная и спутниковая линии связи. В последнее время для организации телевизионного вещания стали использоваться сети сотовых операторов и сеть Интернет. В процессе передачи по каналу связи сигнал может подвергаться различным преобразованиям, но на выходе должен восстанавливаться полный телевизионный сигнал.
В приемном устройстве 8 происходит усиление принятого телевизионного сигнала как по высокой (радио), так и промежуточной частотам, а также его детектирование. После детектирования полный телевизионный сигнал поступает на видеоусилитель 9, где происходит усиление сигнала до необходимой величины для управления преобразователем сигнал-свет, например, кинескопом, 10, и на селектор импульсов синхронизации 11. В этом устройстве осуществляется выделение из полного телевизионного сигнала импульсов синзхронизации, которые управляют развертывающими устройствами 12, обеспечивая синхронность и синфазность движения развертывающих элементов анализирующего и синтезирующего устройств.