Анализ технического задания и зазработка структурной схемы кодера PAL, Анализ технического задания - Разработка схем кодера PAL

Анализ технического задания

В соответствии с техническим заданием необходимо разработать цифровой кодер PAL - устройство, формирующее полный цветовой телевизионный сигнал системы цветного телевидения PAL. В качестве входных сигналов заданы следующие

    - цифровые, восьмиразрядные, дискретизированные с частотой 6,75 МГц первичные RGB - сигналы, подвергнутые гамма коррекции; - строчный синхронизирующий сигнал; - сигнал яркости ЕY; - полный телевизионный синхронизирующий сигнал.

Так как сигналы основных цветов представлены в цифровой форме - нет необходимости рассматривать этап их аналого-цифрового преобразования, то есть дискретизацию и квантование, что существенно облегчает задачу. Кроме того, формирование сигнала строчной синхронизации, кадровой синхронизации, а так же строчных и кадровых гасящих импульсов, в связи с их присутствием во входных сигналах, в разрабатываемом устройстве производиться не будет. Сигнал яркости ЕY, как и предыдущие, формировать, в соответствии с техническим заданием, нет необходимости. Этот факт предполагает упрощение матрицирующего устройства, по сравнению с аналогичными устройствами.

Таким образом, задачей является формирование следующих сигналов

    - сигналов цветности ЕU и ЕV, которыми в последствии будет модулироваться цветовая поднесущая; - сигнала опознавания цветности: вспышка из десяти периодов цветовой поднесущей, расположенная в интервале строчного гашения, через 5,6 мкс после фронта строчного синхронизирующего сигнала.

Кроме того, необходимо сформировать колебание с частотой, равной частоте поднесущей цветности PAL, которая составляет

Fpal = 4.43361875МГц.

Модуляция цветовой поднесущей - квадратурная, с изменением фазы сигнала V через строку на 180. Следовательно, понадобится сигнал с частотой в два раза меньшей частоты строк для управления инверсией фазы.

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что устройство, которое в соответствии с техническим заданием предстоит разработать, корректней было бы назвать формирователем сигнала цветности по стандарту PAL, так как оно фактически таковым и является.

При анализе литературы были найдены два устройства, которые можно считать аналогами разрабатываемого цифрового кодера PAL, это формирователь сигнала цветности, входящий в состав генератора телевизионных испытательных сигналов ''ЛАСПИ ТТ-03''/9/, и кодер PAL для генератора ''Видеотест - 2М'' /10/. Проведем сравнительный анализ этих устройств.

Недостатком, присущим обоим аналогам, является малая разрядность (всего лишь один разряд на отсчет) первичных сигналов. Это ограничивает количество возможных комбинаций сигналов (их кодов) на входе матрицирующего устройства до восьми, что в свою очередь приводит к такому же количеству возможных кодовых комбинаций сигнала цветности PAL, иными словами, количество цветов, которые можно получить, используя данные устройства равно 8. В то время как разрабатываемое устройство должно обеспечить возможность формирования (224) 16777216-ти цветов.

Рассмотрим теперь способы, используемые в данных устройствах для формирования сигнала опознавания цветности. В кодере PAL генератора ''Видеотест - 2М'' для формирования импульса заданной длительности (2,26мкс), задержанного относительно строчного синхронизирующего импульса на 5,6мкс используются два одновибратора, таким образом, необходимые временные интервалы в рассматриваемой схеме формируются с помощью RC-цепочек - их постоянной времени, которая обладает довольно высокой нестабильностью (из-за зависимости величин сопротивления и емкости от многих факторов: частоты сигнала, температуры и влажности воздуха, и т. п.), что нельзя отнести к достоинствам этого устройства. Эти же временные интервалы в разрабатываемом устройстве формируются с помощью счетчиков импульсов с заданным коэффициентом пересчета, таким образом, точность выдержки временных интервалов повышается до половины периода повторения счетных импульсов, что составляет, в данном конкретном случае, 0,05 мкс и вполне удовлетворяет требованиям ГОСТа, в котором допуск на точность формирования этих временных интервалов составляет 0,2 мкс /11/.

Еще одним недостатком, присущим обоим аналогам, являются используемые в них цифро-аналоговые преобразователи и сумматоры на резистивных матрицах. При таком схемном решении, взаимное влияние различных разрядов кодовой комбинации подлежащей преобразованию цифра - континуальный сигнал довольно велико. Что касается разрабатываемого цифрового кодера PAL - АЦП будет выполнен на ИМС (К1118ПА3), а наличие цифровых сумматоров и перемножителей не предполагается, ввиду реализации алгоритма квадратурного формирования сигнала цветности PAL мультиплексированием /12 /.

Итак, после проведенного сравнительного анализа, можно сделать вывод о превосходстве разрабатываемого устройства по многим, влияющим на качество изображения, параметрам над аналогами, а, следовательно, и о целесообразности проекта.

Разработка структурной схемы цифрового кодера PAL

Рассмотрим структурную схему стандартного кодирующего устройства PAL /5/.

Cигнал цветности в системе PAL передается путем квадратурной модуляции поднесущей (балансные модуляторы БМ1 и БМ2), однако фаза одного из модулированных сигналов поочередно изменяется от строки к строке на 1800 (коммутатор "К"). При этом в смежных строках передаются два комплексно_сопряженных сигнала.

Структурная схема разрабатываемого цифрового кодера PAL приведена на рисунке 1.2 /12/. На вход цифрового матрицирующего устройства подаются, подвергнутые - коррекции, оцифрованные сигналы трех основных цветов: красного, зеленого и синего (RGB). На выходе матрицирующего устройства формируются цветоразностные сигналы, которые поступают на мультиплексоры. Мультиплексоры фактически выполняют функцию сумматоров, с помощью которых в сигнал, который в последствии будет модулировать цветовую поднесущую, замешиваются сигналы опознавания цветности, необходимые для восстановления цветовой поднесущей телевизионным приемником. Сигнал опознавания цветности представляет собой определенный цифровой код, который с помощью схемы формирования сигнала опознавания цветности в нужный момент (на задней площадке строчного гасящего импульса) поступает на цифровой квадратурный модулятор. Работа цифрового квадратурного модулятора описана в /12/ и будет более подробно рассмотрена при разработке функциональной схемы цифрового кодера PAL, а сейчас лишь отметим, что для его работы необходимо сформировать сигналы управления, которые должны изменяться с частотой равной 4.fpal. Меандр данной частоты в уровнях ТТЛ формируется опорным генератором (ОГ) с кварцевой стабилизацией. Результатом работы цифрового квадратурного модулятора является сигнал цветности PAL, который после цифро-аналогового преобразования и фильтрации суммируется с сигналом яркости Ey и синхронизирующим телевизионным сигналом.

Формирование сигналов яркости и синхронизирующего сигнала, в соответствии с техническим заданием, не рассматривается. То есть формируется сигнала цветности PAL, а не полный цветовой телевизионный сигнал системы PAL.

Похожие статьи




Анализ технического задания и зазработка структурной схемы кодера PAL, Анализ технического задания - Разработка схем кодера PAL

Предыдущая | Следующая