способ для записи и воспроизведения электронных сигналов цветного изображения объектов (варианты)

Формула изобретения

1. Способ для записи и воспроизведения электронных сигналов цветного изображения объектов, включающий протяжку магнитной ленты мимо вращающихся магнитных головок, автоматическое регулирование параметрами движения магнитной ленты и магнитных головок, отличающийся тем, что электронные сигналы цветного изображения объектов, представленные в виде совокупности трех несущих частот, модулированных сигналами цветности: красным, зеленым и синим, усиливают, осуществляют полосовое фильтрование, вносят высокочастотные предискажения, ограничивают амплитуду, переносят спектр в низкочастотную область, подавляют высокие частоты, усиливают сигнал по мощности и записывают на магнитную ленту; при воспроизведении сигналы снимают с магнитных головок, усиливают, выравнивают, компенсируют выпадение, ограничивают амплитуду, переносят спектр в высокочастотную область, корректируют предискажения и подавляют высокие частоты.

2. Способ для записи и воспроизведения электронных сигналов цветного изображения объектов, включающий протяжку магнитной ленты мимо вращающихся магнитных головок, автоматическое регулирование параметрами движения магнитной ленты и магнитных головок, отличающийся тем, что электронные сигналы цветного изображения объектов, представленные в виде временной последовательности сигналов цветности, усиливают, осуществляют низкочастотное фильтрование, вносят высокочастотные предискажения, ограничивают амплитуду, сжимают спектр, подавляют высокие частоты, усиливают по мощности и записывают на магнитную ленту; при воспроизведении сигналы снимают с магнитных головок, усиливают, выравнивают, компенсируют выпадение, ограничивают амплитуду, восстанавливают спектр, корректируют предискажения и подавляют высокие частоты.

3. Способ для записи и воспроизведения электронных сигналов цветного изображения объектов, включающий протяжку магнитной ленты мимо вращающихся магнитных головок, автоматическое регулирование параметрами движения магнитной ленты и магнитных головок, отличающийся тем, что электронные сигналы цветного изображения объектов, представленные в виде трех одновременных сигналов цветности: красного, зеленого и синего, передаваемых по трем каналам связи, превращают во временную одноканальную последовательность, усиливают, вносят высокочастотные предискажения, ограничивают амплитуду, сжимают спектр, подавляют высокие частоты, усиливают по мощности и записывают на магнитную ленту; при воспроизведении сигналы снимают с магнитных головок, усиливают, выравнивают, компенсируют выпадение, ограничивают амплитуду, восстанавливают спектр, корректируют предискажения, подавляют высокие частоты и превращают из последовательных в одновременные для передачи по трем каналам связи.

4. Способ для записи и воспроизведения электронных сигналов цветного изображения объектов, включающий протяжку магнитной ленты мимо вращающихся магнитных головок, автоматическое регулирование параметрами движения магнитной ленты и магнитных головок, отличающийся тем, что электронные сигналы цветного изображения объектов, представленные в виде трех одновременных несущих частот, модулированных сигналами цветности: красным, зеленым и синим и передаваемых по трем каналам связи, превращают во временную одноканальную последовательность, усиливают, подавляют высокие частоты, вносят высокочастотные предыскажения, ограничивают амплитуду, усиливают по мощности и записывают на магнитную ленту; при воспроизведении сигналы снимают с магнитных головок, усиливают, выравнивают, компенсируют выпадение, корректируют предыскажения, подавляют высокие частоты и превращают из последовательных в одновременные для передачи по трем каналам связи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к телевидению (к видеозаписи) и может быть использовано как в телевещании, так и в прикладном телевидении. Известны следующие системы (способы) консервации цветного изображения объектов (телевизионных программ, 1, с.420-490). Аналоговая магнитная запись является наиболее разработанным и пока лучшим способом консервации программ по совокупности технических, эксплуатационных и экономических характеристик. Цифровая магнитная запись наиболее перспективна и находится в стадии разработки (2).

В указанных способах записывается видеосигнал, состоящий из временной последовательности цветообразностных сигналов. При этом присутствует сигнал яркости. Такое представление видеосигнала обусловлено требованием удовлетворить совместимость черно-белого и цветного телевидения. Указанное требование значительно усложняет системы, снижает их надежность, увеличивает стоимость и искажает цветовое поле объекта.

В качестве прототипа рассмотрим систему аналоговой магнитной записи, используемую в большинстве бытовых видеомагнитофонах. На фиг.1 представлена упрощенная структурная схема видеочасти. Она реализует следующий способ преобразования видеосигнала.

1. Пространственное разделение сигнала яркости от цветоразностных сигналов, что обусловлено их разным последующим преобразованием.

2. Преобразования сигнала яркости:

а) ограничение сверху спектра,

б) подъем амплитуды высокочастотных составляющих,

в) ограничение амплитуды с двух сторон,

г) частотная модуляция сигналом яркости несущей частоты,

д) подавление НЧ составляющих.

3. Преобразования цветоразностных сигналов:

а) ограничение спектра с двух сторон,

б) подъем амплитуды высокочастотных составляющих,

в) ограничение амплитуды с двух сторон,

г) смещение спектра в низкочастотную область.

д) подавление ВЧ составляющих спектра, т.е. создание минимума в амплитудно-частотной характеристике на частотах сдвинутых поднесущих.

4. Смешение сигналов яркости и цветоразностных.

5. Запись смешанных сигналов на магнитную ленту.

6. Считывание (воспроизведение) сигналов с ленты.

7. Усиление, выравнивание по амплитуде и объединение в один непрерывный сигнал.

8. Пространственное разделение общего сигнала на сигнал яркости и цветоразностные путем фильтрации верхних и нижних частот соответственно.

9. Преобразования сигнала яркости:

а) компенсация выпадения информации путем замены ее из предыдущей строки,

б) ограничение амплитуды с двух сторон для уменьшения паразитной модуляции,

в) частотная демодуляция,

г) коррекция предыскажений,

д) заграждение верхних частот.

10. Преобразования цветоразностных сигналов:

а) коррекция высокочастотных предыскажений,

б) амплитудное ограничение и смещение спектра в ВЧ часть,

в) полосовое фильтрование,

г) высокочастотная предкоррекция.

11. Смешение сигналов яркости и цветоразностных.

Таким образом, имеем длинный и сложный способ преобразования сигнала, состоящий из 16 действий над сигналом яркости и 17 действий над сигналом цветоразностным. При этом сигнал дважды расчленяется и соединяется, подвергаясь разным преобразованиям. В результате имеет очень большую погрешность в передаче цветовой информации, выходящую за допустимые метрологические пределы.

Рассмотрим работу устройства канала изображения видеомагнитофона формата VHS (SECAM). Полый сигнал изображения, преобразованный по системе SECAM (1, с.486), поступает на усилитель I, обеспечивающий постоянный уровень на выходе. С выхода усилителя через коммутатор записи-воспроизведения (3-В) сигнал поступает на фильтр низкой частоты (ФНЧ 3) с полосой пропускания 3,3 мГц. При записи черно-белового изображения сигнал проходит ФНЧ-4 с полосой в 4,1 мГц. Полный цветной сигнал также поступает на полосовой фильтр ПФ-9, выделяющий сигнал цветоразностный. С выхода ФНЧ-3 сигнал яркости подается на потенциометр, регулирующий девиацию частоты частотного модулятора. Далее сигнал поступает на цепи предкоррекции 5, а затем на схему фиксации уровня и ограничитель 6. Блок 5 обеспечивает подъем высокочастотных (ВЧ) составляющих в диапазоне частот 1-3 мГц.

При передаче резких перепадов сигнала в результате подъема высоких частот в блоке 5 возникают выбросы. Они резко уменьшают отношение сигнал/помеха на яркостных переходах. Последнее обуславливает ограничение выбросов блоком 6. Далее сигнал яркости поступает в частотный модулятор ЧМ-7. Этим осуществляется относительное сжатие спектра сигнала, что позволяет записать его на магнитную ленту. Однако до записи ЧМ сигнал яркости проходит фильтр высокой частоты ВФЧ-8 и через регулятор уровня поступает на смеситель 14 и далее на усилитель записи 15.

Выделенный ПФ-9 цветоразностный сигнал, пройдя в цепь ВЧ предкоррекции, поступает на двусторонний ограничитель 10 и далее на делитель частоты или гетеродин 11. С помощью этого блока (деление на 4) спектр сигнала переносится в низкочастотную область. На выходе 11 получается ЧМ цветоразностный сигнал с постоянной амплитудой, не зависящей от уровня входного сигнала с поднесущими в 1,1 мГц и 1,06 мГц. ВЧ составляющие спектра подавляются ФНЧ-12 с полосой пропускания 1,5 мГц. Далее следует предкоррекция с минимум амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) корректирующего фильтра на частоте 1,07 мГц= 4,286:4 в блоке 13. В смесителе 14 цветоразностный сигнал смешивается с сигналом яркости, усиливается в усилителе записи 15 и затем коммутатором 3-В подается на головки записи Г1 и Г2.

Во время отсутствия поднесущей при передаче гасящих и синхронизирующих импульсов полей и строк канал цветности запирается синхронизирующими импульсами.

В режиме воспроизведения сигнал с головок Г1 и Г2 поступает через коммутатор 3-В на усилители 16 и 17, где сигнал выравнивается и объединяется в один непрерывный с помощью коммутаторов ЭК1 и ЭК2. Они управляются сигналом от датчика оборотов барабана видеоголовок с частотой 25 Гц. С регулятора баланса ПI сигнал поступает на ФВЧ 18 с нижней граничной частотой 1,5 мГц. Этот фильтр подавляет сигнал цветоразностный, пропуская сигнал яркости. В блоке 19 компенсируется выпадение сигнала за счет предыдущей строки. Далее сигнал яркости ограничивается с двух сторон по амплитуде в ограничителе 20, частично устраняя паразитную амплитудную модуляцию (АМ).

В блоке 21 сигнал яркости демодулируется, затем подается на схему коррекции предыскажений 22. Спад АЧХ на частотах 1-3 мГц позволяет ослабить влияние помех.

Для подавления остатков ЧМ сигнала используется ФНЧ 23 и далее сигнал яркости через переключатель 3-В и ФНЧ 4 поступает на смеситель 29, где смешивается с цветоразностным сигналом.

Сигнал цветоразностный выделяется ФНЧ с полосой в 1,5 мГц. В блоке 25 производится коррекция ВЧ предыскажений с центральной частотой 1,07 мГц. В блоке 26 - умножение на 4. Далее сигнал проходит ПФ 27, подвергается ВЧ предкоррекции фильтром 28 с минимумом АЧХ на частоте 4,28 мГц. В смесителе 29 цветоразностный сигнал смешивается с сигналом яркости.

На выходе блока 29 поучается полный цветной телевизионный(ТВ) сигнал, который подается на НЧ вход ТВ приемника или через ВЧ конвертор (там он смешивается с сигналом звукового сопровождения) на антенный вход. Во время отсутствия цветовой поднесущей канал воспроизведения цветоразностного сигнала запирается импульсами, выделяемыми селектором синхроимпульсов из воспроизводимого сигнала. При записи черно-белых (ЧБ) изображений с помощью детектора 24 каналы записи и воспроизведения цветоразностного ЦВР сигнала блокируются, а в качестве яркости включаются фильтры с более широкой полосой пропускания.

Видеомагнитофоны формата VHS широко распространены во всем мире (90% всего парка). Однако они не обеспечивают вещательное качество изображения по разрешающей способности и отношению сигнал/помеха. В последние годы разработан формат S-VHS (Super), в котором удалось повысить разрешающую способность по горизонтали и снизить перекрестные помехи, т.е. улучшить контраст изображения. Указанное позволяет использовать эти видеомагнитофоны в профессиональных целях. Однако формат записи S-VHS принципиально не отличается от формата VHS, т.е. ему характерны те же недостатки, вытекающие из структуры способа и устройства консервации цветной видеоинформации.

Проанализируем представленный способ и устройство. На фиг.2а представлены приблизительные проходные спектральные характеристики (огибающие) системы передачи и приема цветного изображения объектов на расстояние (заявка 2000104944/09(005005) (7) относительно сигнала яркости и цветоразностных: красного и синего. При этом по оси абсцисс отложена частота флуктуаций неоднородностей цветового поля, а по оси ординат их средняя мощность.

Анализ спектров показывает следующую картину подкрашивания ЧБ изображения на экране кинескопа.

1. В красный, синий и зеленый цвета одновременно подкрашиваются крупные и средние масштабы 4 мм, дающие частоты 1,5 мГц.

2. Средние и малые масштабы 4 мм, дающие частоты 1,5 мГц, не подкрашиваются, так как система в этой части спектра не пропускает красный и синий цвета.

3. Мелкомасштабные неоднородности 1 мм, дающие частоты 6,5 мГц, не визуализируются.

4. Спектральный состав зеленого цвета может быть нереальным, так как отсутствует непрерывная информация о красном и синем цветах.

5. Точное восстановление цветов затруднительно, так как сигналы яркости и цветоразностные проходят различные пути по тракту.

Таким образом в угоду совместимости три естественные цвета преобразуются в искусственные величины. Они искажаются, смешиваются, передаются и восстанавливаются. В результате имеем искусственное подкрашивание ЧБ изображения. Длительное соблюдение принципа совместимости привело к значительному усложнению цветного телевидения и, в частности, к усложнению консервации ТВ программ. Своевременный отказ от совместимости позволил бы избежать больших затрат.

На фиг. 2б представлены АЧХ (режим записи) сигналов яркости и цветоразностного (после ЧМ). Из характеристик видно, что полоса сигнала яркости уменьшилась с 6 мГц до 3,3 мГц, т.е. все мелкие и часть средних масштабов потеряна. Полоса цветоразностного сигнала уменьшена с 1,5 мГц до 0,8 мГц, т.е. изложенные ранее особенности подкрашивания усилены (искажения увеличены).

На фиг. 2в представлены АЧХ сигналов яркости и цветоразностного после преобразования в блоках 23 и 28 (режим воспр.). Совместная работа блоков 7 и 8 обеспечивает узкополосную ЧМ с индексом модуляции меньше 1 и низким отношением несущей частоты к высшей модулирующей частоте. Однако такое не обеспечивает сохранение спектрального состава сигнала и обуславливает его существенные искажения.

То есть спектр ЧМ сигнала примерно равен 6,6 мГц (удвоенная наибольшая модулирующая частота). На смеситель 14 приходит сигнал с шириной спектра в 3,2 мГц. В формате S-VHS удалось увеличить ширину спектра до 5 мГц (фиг. 3в).

Цветоразностный сигнал в блоке 11 (деление на 4) изменяет, уменьшает величину своих поднесущих с 4,406 мГц на 1,1 мГц и с 4,25 мГц на 1,06 мГц, т.е. в 4 раза. Очевидно следует ожидать уменьшение полосы сигнала.

Указанное обуславливает невосполнимые потери информации. При этом модуляционная погрешность может составить десятки и более процентов (4, с. 340). При индексе модуляции меньше единицы в первом приближении можно использовать результаты спектрального анализа для амплитудной модуляции. Наличие такого количества нелинейных блоков в тракте количественный анализ делает невозможным. Такое допустимо для бытовой техники, но не для профессиональной.

Нелинейные операции над сигналом яркости: 1, 2а, 2г, 4, 5, 6, 8, 9а, 9в, 9д, всего 10. Нелинейные операции над цветоразностным сигналом: 1, 3а, 3г, 4, 5, 6, 8, 10б, 10в, 11, всего 11. Отличительная особенность рассмотренного способа - сложность и нелинейность.

Основными звеньями, уменьшающими ширину спектра, являются головка и лента. В (6, с.48) приводятся АЧХ видеоголовок. Полоса пропускания на уровне 0,7 для формата VHS 2,3 мГц, а для формата S-VHS 3,8 мГц. Спад АХЧ в области ВЧ частично компенсируется блоками 5, 10, 22 и 28. Однако они сложны, ненадежны и нелинейны и нарушают естественное соотношение размеров и цветов. Указанные блоки неперспективны.

Целью изобретения является создание простых как способа, так и устройства для записи и воспроизведения электронных сигналов цветного изображения объектов. Цель достигается отказом от использования сигналов яркости и цветоразностных. Вместо них применяются сигналы цветности, соответствующие красному, зеленому и синему цветам. Эти величины передаются одновременно, непрерывно по трем каналам с наименьшими искажениями. Такое возможно только после принципиального изменения системы передачи и приема цветного изображения объектов. Указанное было предложено автором в заявке (7).

Сущность этого предложения заключается в следующем. В передающей части системы производятся действия:

1. Разложение света на красный, зеленый и синий.

2. Преобразование красного, зеленого и синего в электронные сигналы.

3. Ограничение сверху спектра сигнала.

4. Первая модуляция сигналами цветности поднесущих частот.

5. Выделение верхней боковой полосы частот.

6. Суммирование трех боковых полос.

7. Вторая модуляция несущей передатчика.

Способ приема состоит из действий:

1. Супергетеродинный прием.

2. Детектирование.

3 Полосовое фильтрование и разделение сигнала на три составляющие.

4. Режекторное и НЧ фильтрование.

5. Усилие сигнала.

6. Формирование в кинескопе цветного изображения.

В указанном три сигнала цветности передаются непрерывно при их частотной селекции. Возможна временная селекция при последовательной передаче сигналов цветности полным частотным диапазоном. В этом случае способ передачи состоит из действий:

1, 2, 3 - эти пункты аналогичны изложенным.

4. Коммутация каналов цветности к линии связи.

5. Аналого-цифровое преобразование сигнала (цифровой вариант).

6. Модулирование несущей частоты передатчика.

Способ приема состоит из действий:

1 и 2 - пункты, аналогичные изложенным.

3. Цифроаналоговое преобразование (цифровой вариант).

4. Низкочастотное и режекторное фильтрование.

5. Коммутация каналов цветности.

6. Формирование в кинескопе цветного изображения.

Рассмотри способы консервации цветной видеоинформации.

Вариант частотной селекции. Способ состоит из действий:

1. Усиление.

2. Полосовое фильтрование.

3. ВЧ предкоррекция.

4. Двухстороннее ограничение.

5. Перенесение спектра в НЧ часть (деление частоты).

6. Заграждение ВЧ.

7. Усиление.

8. Запись.

9. Считывание.

10. Усиление и выравнивание.

11. Объединение.

12. Компенсация выпадения.

13. Двухстороннее ограничение амплитуды.

14. Перенос спектра в ВЧ часть (умножение частоты).

15. Коррекция предыскажений.

16. Заграждение ВЧ.

По мере совершенствования головки и пленки пункты (действия): 3, 4, 13 и 15 могут оказаться ненужными. Преимущества предлагаемого способа очевидны. Вместо 33 действий имеем 16. Вместо 15 нелинейных операций имеем 6. Сигнал не расчленяется и имеет один набор действий. Для получения простых преобразователей спектра необходимо снижение величины поднесущих (фиг.4).

Вариант временной селекции. Способ консервации состоит из действий:

1, 2, 3, 4 - аналогичны.

5. Частотная модуляция.

6-13 аналогичны.

14. Демодуляция.

15 и 16 - аналогичны.

При временной селекции сигнал цветности аналогичен сигналу яркости (фиг. 3). Это позволяет использовать ЧБ видеомагнитофон для записи цветной видеоинформации. Это является преимуществом и оно оказалось возможным в связи с более естественным представлением цветного видеосигнала.

Рассмотрим способы консервации для замкнутых ТВ систем (5). В случае длинного кабеля связи способ передачи сигнала состоит из действий: 1. Разложение света на красный, зеленый и синий 2. Преобразование трех цветов в сигналы цветности. 3. Ограничение сверху спектра сигналов. 4. Модуляция сигналом цветности своей несущей частоты. 5. Передача сигнала по кабелю связи (три канала связи). 6. Полосовое фильтрование. 7. Детектирование. 8. НЧ и режекторное фильтрование. 9. Усиление. 10. Формирование в кинескопе цветного изображения.

Модулирование может быть как частотным, так и амплитудным. Для магнитной записи выгодно иметь частотную. При этом несущая частота должна незначительно превышать наибольшую частоту сигнала, а коэффициент модуляции меньше единицы. Такое условие противоречит точной передачи информации. Однако здесь необходим компромисс.

Способ консервации состоит из действий:

1. НЧ фильтрование.

2. Режекторное фильтрование, ВЧ предыскажения, ампл. ограничения.

3. Деление частоты (может отсутствовать).

4. Усиление.

5. Запись.

6. Считывание.

7. Усиление.

8. Компенсация выпадения информации, коррекция предыск. ампл. огранич.

9. Умножение частоты (может отсутствовать).

При этом для консервации каждого сигнала цветности необходимо иметь комплект головок, что является существенным недостатком. Способ одновременной и автономной передачи каждого сигнала цветности позволяет иметь одинаковую погрешность по каждому цвету и наибольшую полосу пропускания. Другим недостатком является увеличение ширины строки записи (повышенный расход ленты) и неидентичность характеристик магнитных головок. Здесь отсутствует необходимость в супергетеродинном преобразовании сигнала.

Способ передачи по очень длинному кабелю состоит из действий:

1 - 4 - аналогичны.

5. Полосовое фильтрование.

6. Смешение трех ЧМ сигналов.

7. Усиление.

8. Передача по одному каналу связи.

9. Усиление.

10. Полосовое фильтрование, разделение общего сигнала на три составляющие.

11-14 аналогичны 7-10 предыдущего способа передачи.

Способ консервации состоит из действий:

1. НЧ фильтрование, ВЧ предыскажения, амплитудные ограничения.

2. Деление частоты.

3. Усиление.

4. Запись.

5. Считывание.

6. Усиление.

7. Компенсация выпадения информации, коррекция пред. ампл. огранич.

8. Умножение частоты.

Здесь нет необходимости иметь три комплекта видеоголовок. Так как несущие частоты различны, то модуляционная погрешность передачи по каждому сигналу цветности также различна, что обуславливает некоторую асимметрию сигналов.

Способ передачи по короткому кабелю состоит из действий:

1 - 3 - аналогичны.

4. Усиление (может отсутствовать).

5. Передача по трем каналам связи.

6. НЧ фильтрование (использование ФНЧ).

7. Усиление.

8. Формирование в кинескопе цветного изображения.

Способ консервации состоит из действий:

1. НЧ фильтрование, ВЧ предыскажения, амплитудное ограничение.

2. Частотная модуляция по каждому каналу.

3. Усиление.

4. Запись.

5. Считывание.

6. Усиление.

7. Компенсация выпадения.

8. Коррекция предыскажений.

9. Амплитудное ограничение.

10. Демодуляция.

11. НЧ фильтрование.

Необходимо иметь три комплекта видеоголовок. Повышенный расход носителя является существенным недостатком. Однако сигнал проходит с минимальными искажениями. Временная селекция цветоразностных сигналов в видеомагнитофоне является допустимым компромиссом, позволяющим перейти от трех каналов к одному. Вместо временной селекции возможна частотная.

Обобщим рассмотренные способы консервации цветной видеоинформации. Способы являются аналоговыми и применяются к незамкнутым и замкнутым ТВ системам. Определяющими в них являются следующие пары действий: деление - умножение, Ч модуляция - демодуляция, отсутствие этих действий, включение временной селекции цветоразностных сигналов. Устройство, позволяющее их осуществить, обладает универсальностью. Оно способно консервировать ЧБ и цветную видеоинформацию в следующих случаях:

1. Незамкнутая система с частотной селекцией сигнала.

2. Незамкнутая система с временной селекцией сигнала.

3. Замкнутая система с очень длинным кабелем.

4. Система ЧБ телевидения.

На фиг.5 представлено устройство-система (упрощенная структурная схема), обладающее такой универсальностью. Система работает следующим образом.

1. Случай способа 1 (полный цветовой телевизионный сигнал, ПЦТС представлен в виде смеси сигналов, точнее трех боковых полос поднесущих, ЧМ сигналами цветности и сдвинутых относительно друг друга). Полный сигнал поступает на регулируемый усилитель 1, обеспечивающий постоянный уровень сигнала, не зависящий от уровня входного сигнала. Коэффициент передачи усилителя 1 регулируется постоянным напряжением, пропорциональным амплитуде синхросигнала от детектора АРУ 2. С выхода усилителя 1 через коммутатор сигнал изображения поступает на ПФ3 с полосой пропускания, равной сумме трех боковых полос поднесущих частот сигналов цветности с учетом наличия между ними защитного интервала. Каждый сигнал цветности в передатчике осуществил ЧМ поднесущей. При этом последняя модуляция несущей - амплитудная.

Далее сигнал проходит делитель частоты 6 (деление на 4), где спектр его переносится в более НЧ часть. Порядок частот может быть таким: наибольшие частоты 6 мГц - после делителя, 24 мГц - после ПФ. После делителя величина поднесущих: для красного 3,7 мГц, для зеленого 4,5 мГц и для синего 5,2 мГц (7). Коэффициент деления может быть иным.

В промежутке между ПФ и делителем сигнал может последовательно проходить два блока: блок ВЧ предкоррекции 4 и блок двустороннего ограничения 5. Первый предназначен для компенсации спада АЧХ узла: головка - лента. Второй ограничивает возможные выбросы. Указанные блоки (узлы) имеют вспомогательный характер и могут быть совмещены с основными. Численные значения частот и коэффициента деления даны приблизительно. Они уточняются в процессе проектирования.

Далее сигнал после деления усиливается в усилителе записи 7 и подается на головки записи Г1 и Г2 через коммутатор 3-В.

В режиме воспроизведения сигнал с головок Г1 и Г2 поступает через коммутатор 3-В на усилители воспроизведения 11 и 12. Они необходимы для симметрирования сигналов и превращения их (с помощью коммутатора 13) в один непрерывный сигнал. Режимы симметрирования усилителей и работы коммутатора аналогичны прототипу. Их изменения возможны в случае изменения количества головок.

С регулятора баланса воспроизведенный сигнал поступает на ФВЧ с нижней граничной частотой порядка 20 Гц. Последнее необходимо для гашения всплесков сигнала, обусловленных работой коммутатора (25 Гц). В блоке 14 происходит компенсация выпадения сигнала, возможность которого в основном определяется дефектами ленты. В блоке 15 возможна предварительная коррекция ВЧ предыскажений и ограничение с двух сторон.

Далее сигнал поступает на умножитель частоты 17 и его спектр смещается в высокочастотную (первоначальную) часть. После окончательной коррекции (18) и низкочастотного фильтрования в блоке 19 сигнал имеет вид ПЦТВ и может быть подан на НЧ вход ТВ приемника, спроектированного в соответствии с (7), т.е. с частичной совместимостью с ЧБ телевидением.

Таким образом сигнал не расчленяется на составляющие и не соединяется. Сигнал проходит по одной последовательной цепи звеньев (их количество минимально), подвергаясь наименьшими искажениями. Две нелинейные операции (самые существенные): деление и умножение в дальнейшем могут быть исключены при снижении величины поднесущих и использовании нижней и более узкой боковой полосы. Разработка ТВ тракта должна происходить с учетом потребностей консервации ТВ информации.

Рассмотрим устройство консервации при временной селекции сигнала. Этот способ (7) отличается тем, что каждый сигнал цветности в канал связи передают в течение длительности одной строки, повторяя его передачу через две строки. Модулируют полученной последовательностью сигналов цветности несущую частоту передатчика. В приемной части ТВ системы после демодуляции имеет в качестве ПЦТВ указанную последовательность.

Аналогично рассмотренному сигнал проходит блоки 1, 20, 4 и 5. Далее вместо делителя частоты стоит частотный модулятор 8. Его параметры зависят от назначения видеомагнитофона: бытовой или профессиональный. В первом случае используется нижняя боковая полоса и частично подавленная верхняя. Во втором случае - обе боковые полосы ЧМ сигнала. При этом несущая частота незначительно превышает наибольшую модулирующую. Для упрощения усилителя записи после Ч модулятора может стоять ФНЧ, частично подавляющий верхнюю боковую полосу.

Далее сигнал проходит те же блоки за исключением: вместо умножителя частоты 17 - частотный демодулятор 16. Путь прохождения сигнала ЧБ программ такой же.

Устройства консервации для замкнутых ТВ систем отличаются следующим:

1. Отсутствуют блоки супергетеродинного преобразования сигнала.

2. Упрощаются блоки фильтрации и предыскажений из-за снижения уровня помех.

3. Отпадает необходимость в регенерации гасящих и синхронизирующих импульсов.

4. Появляется возможность значительного снижения величины несущих частот сигналов цветности, что позволяет отказаться от перемещения спектра в магнитофоне.

5. Появляется возможность существенного уменьшения уровня перекрестных помех за счет консервации каждого сигнала цветности по своему каналу.

6. В случае отсутствия необходимости визуализация неоднородностей мелкого масштаба (сокращения спектра до 3 мГц) появляется возможность отказаться от сжатия спектра (это относится и к незамкнутым системам).

7. Увеличивается расход пленки при 3-канальной консервации, что компенсируется за счет записи отдельных (наиболее важных) фрагментов процесса.

8. Устройства, в которых необходимо превращение сигналов цветности из одновременных в последовательно и обратно, снабжаются двумя коммутаторами, расположенными в начале и в конце тракта; каждый коммутатор состоит из трех ключей, генератора, двух линий задержки на 64 мкм и 128 мкс; ключи управляются генератором, работа которого синхронизируется строчными импульсами, генератор имеет три выхода, сдвиг по фазе между импульсами управления ключами равен длительности одной строки.

9. п. 6 и п.8 оказываются возможными из-за наличия избыточности информации статистической и визуальной (3, с.53), при этом первая определяется предсказуемостью между элементами сигнала в смежных строках, а вторая - невосприимчивостью глаза человека окраски мелких деталей (цветовая разрешающая способность зрения примерно в 4 раза ниже, чем яркостная).

Литература

1. В.Е. Джакония и др. "Телевидение" - М.: Радио и связь, 2000.

2. Н.В. Громов. "Телевизоры цветного изображения" - Лениздат, 1987.

3. В.Н. Левченко. "Спутниковое телевидение", СПб: ВН, 1999.

4. А. М. Туричин. "Электрические измерения неэлектрических величин", М. -Л.: Энергия, 1966.

5. И. С. Гоноровский. "Радиотехнические цепи и сигналы", ч. 2, М.: Сов. радио, 1967.

6. О. В. Колесниченко, И.В. Шишигин. "Обслуживание и ремонт зарубежных бытовых видеомагнитофонов" СПб: Лань, 1995.

7. Е.Б. Пащуков. "Способ и устройство для передачи и приема цветного изображения объектов на расстояние" - заявка на изобретение 2000104944/09(005005).