Телевидение высокой четкости

Со времени появления трех основных систем цветного телевидения PAL, SECAM и NTSC происходило постоянное совершенствование телевизионной аппаратуры с одной стороны и возрастание требований к качеству телевизионного изображения с другой. Качество изображения, которое обеспечивали три рассмотренные выше системы, перестало устраивать как производителей ТВ аппаратуры, так и телезрителей. Строчная структура изображения была явно заметна, особенно с распространением телевизоров с большим экраном. Это привело к возникновению идеи создания системы телевидения обеспечивающей качество изображения сопоставимое с качеством кинофильма – Телевидения Высокой Четкости (ТВЧ), (HDTV). В результате многочисленных исследований и экспериментов было определено, что наиболее предпочтительным, с точки зрения психофизиологических особенностей восприятия телевизионного изображения зрителем, является формат изображения 16:9, в отличие от принятого ранее формата 4:3. При этом зритель должен располагаться на расстоянии приблизительно равном трем высотам экрана телевизора. Было установлено, что при таких условиях необходимо воспроизводить порядка 10 млн. элементов телевизионного изображения, для чего число строк развертки должно быть около трех тысяч.

Для передачи такого большого объема видеоинформации, без сжатия, необходимая полоса частот одного ТВ канала будет более чем в 30 раз шире, чем в традиционных ТВ системах. Подобная широкополосная система не могла быть реализована. Поэтому в разных странах были проведены разработки так называемых минимальных широкоформатных систем с повышенной четкостью. Было создано несколько систем с изображением форматом 16:9, числом строк около тысячи и частотами кадровой развертки 50/60 Гц.

Существует определенный класс цифрового телевидения, – это так называемое телевидение высокой четкости (англ. high-definition television). ТВЧ (HDTV) представляет собой цифровое телевидение (DTV) с высоким разрешением, сочетающееся с высококачественным многоканальным звуком в формате Dolby Digital. Разрешение HDTV является самым высоким среди всех стандартов, определенных MPEG-2.

Для трансляции и приема ТВЧ необходимо специальное съемочное и передающее оборудование на передающей стороне, а также специальное приемное оборудование на стороне конечного потребителя.

Для передачи изображения в ТВЧ используются следующие форматы: 720p – 1280×720 пикселей, построчная развертка; 1080i – 1920×1080, чересстрочная развертка; 1080p – 1920×1080, построчная развертка.

Программы высокого разрешения доступны в настоящее время только пользователям кабельных и спутниковых систем, так как другие системы цифрового телевидения, не могут дать скорости цифрового потока, необходимой для трансляции программ высокого разрешения.

Телевизоры

Телевизор представляет собой специализированный (телевизионный) приемник, который в отличие от обычного радиоприемника, может принимать и воспроизводить не только звук, но и изображение.

Упрощенно телевизор можно представить состоящим из трех частей:

1. Шасси – платы, которая содержит основные электронные блоки телевизора;

2. Устройства воссоздающего изображение (чаще всего это кинескоп);

3. Корпуса, с расположенными на нем разъемами и органами управления, внутри которого находятся шасси и кинескоп.

Также обязательным дополнением современного телевизора является пульт дистанционного управления (ПДУ).

Рассмотрим, в упрощенном виде, каким образом телевизионный сигнал преобразуется в звук и изображение в аналоговом телевизоре.

Телевизионные радиосигналы, принятые антенной, по кабелю снижения (фидеру) подаются на радиочастотный (антенный) вход телевизора. Далее они поступают в радиочастотный модуль, называемый также тюнером, где из них выделяется и усиливается сигнал именно того канала, на который в этот момент настроен телевизор. В тюнере так же происходит преобразование радиочастотного сигнала в сигнал более низкой частоты, называемой промежуточной. Затем этот сигнал поступает в канал изображения, где происходит выделение из сигнала промежуточной частоты составляющих изображения и звука.

Аудио составляющая подается в канал звукового сопровождения, где происходит выделение звукового сигнала и его усиление. После этого звуковой сигнал подается на громкоговоритель, преобразующий электрический сигнал звуковой частоты в слышимый звук. В случае если телевизор рассчитан на воспроизведение стерео или многоканального звука, в составе его канала звукового сопровождения имеется соответствующий декодер, который разделяет звуковую составляющую на каналы.

Из полного видеосигнала в канале изображения черно-белого телевизора выделяется и усиливается видеосигнал изображения, который используется для управления кинескопом. Главное отличие телевизора цветного изображения от черно-белого заключается в наличии модуля цветности, выделяющего из полного видеосигнала составляющие цветности R, G, B, каждая из которых управляет электронным лучом соответственно красного, зеленого и синего прожекторов цветного кинескопа (рис. 10).

Рис. 10. Упрощенная блок-схема цветного телевизора

Модуль цветности мультисистемных (то есть работающих в разных аналоговых системах цветного телевидения) телевизоров, дополнительно содержит декодер цветности, преобразующий сигналы цветности других стандартов в стандарт, в котором работает телевизор. Большинство современных телевизоров являются мультисистемными.

Полный видеосигнал также подается в канал синхронизации. Здесь из него выделяются строчные и кадровые синхроимпульсы, которые управляют работой генераторов строчной и кадровой разверток соответственно. Действуя на кадровые отклоняющие катушки, ток генератора кадровой развертки обеспечивает перемещение электронного луча по вертикали. Модуль строчной развертки обеспечивает развертку луча кинескопа по горизонтали. Там же, в модуле строчной развертки, вырабатывается высокое напряжение необходимое для работы кинескопа. Синхронное действие полного видеосигнала, строчных и кадровых разверток на кинескоп приводит к формированию изображения на экране.

Для соединения с внешними устройствами, например видеомагнитофоном, по низкой частоте, схема телевизора содержит модуль сопряжения с внешними видеоустройствами.

Питание телевизора осуществляется с помощью модуля питания, преобразующего напряжение сети в напряжения необходимые для работы остальных модулей телевизора.

Управление всеми элементами схемы телевизора осуществляется с помощью модуля управления, режимы работы которого задаются кнопками на корпусе телевизора и ПДУ.