SECAM

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 27. prosince 2021; kontroly vyžadují 7 úprav .

SECAM nebo SÉCAM (z francouzštiny  Séquentiel couleur avec mémoire , později Séquentiel couleur à mémoire  - sekvenční barva s pamětí; vyslovováno secam ) je analogový barevný televizní systém .

Vývoj SECAM začal v roce 1956 týmem vedeným Henri de France(Henri de France), který pracoval pro francouzskou televizní společnost (Compagnie Française de Télévision) CFT.

Technologie byla připravena do konce 50. let. První navrhovaný systém byl pojmenován SECAM I v roce 1961, následovaly další studie zaměřené na zlepšení kompatibility a kvality obrazu.

Tato vylepšení byla pojmenována SECAM II a SECAM III, přičemž poslední jmenovaný byl představen na Valném shromáždění CCIR v roce 1965 ve Vídni. Dalšími vylepšeními byly SECAM III A, následovaný SECAM III B, systém přijatý pro obecné použití v roce 1967 [1] .

Sovětští specialisté se podíleli na vývoji standardu a vytvořili vlastní nekompatibilní verzi nazvanou NIIR nebo SECAM IV, která nebyla nasazena. Tým pracoval v Moskevském telecentru pod vedením profesora Pavla Šmakova . Označení NIIR pochází z názvu Radio Research Institute , který se na výzkumu podílel. Byly vyvinuty dva standardy: nelineární NIIR, který používá proces podobný gama korekci, a lineární NIIR nebo SECAM IV, který tento proces nepoužívá.

Pravidelné vysílání v tomto standardu bylo zahájeno 1. října 1967 současně v Moskvě a Paříži [2] [3] .

Popis

Stejně jako v jiných barevných televizních systémech - NTSC a PAL , kvůli kompatibilitě s černobílými televizními přijímači se místo přímého přenosu tří primárních barevných signálů přenáší jasový signál Y odpovídající černobílému obrazu a dvoubarevný rozdíl signály RY a BY nesoucí informace o červené a modré barvě. Chybějící informace o zelené barvě G se v přijímači obnoví odečtením součtu signálů barevného rozdílu od jasového signálu v souladu se vztahem:

[4] .

Při sledování pořadu na černobílé televizi se využívá pouze jasový signál, který se nijak neliší od videosignálu černobílé televize. Chrominanční signál , který obsahuje informace o signálech barevných rozdílů, není přijímán černobílým televizorem. Přenáší se na pomocné nosné frekvenci  - subnosné , kterou přijímá barevný blok barevných televizorů obsahující dekodér , který převádí subnosnou a jasové signály na signály tří barev. Chrominanční signál je přenášen pomocí modulace frekvence pomocné nosné za účelem zvýšení odolnosti vůči amplitudovému a fázovému zkreslení, na které je systém NTSC vyvinutý dříve [5] zvláště citlivý . Aby se snížila viditelnost subnosné na obrazovce, její amplituda nepřesahuje 25 % amplitudy jasového signálu a barvonosné signály jsou ve vysílači předem zkresleny, aby se zvýšila odolnost proti šumu [6] .

Hlavním rysem systému SECAM, který se odráží v jeho názvu, je přenos v intervalu jednoho řádku pouze jednoho barevného rozdílového signálu ze dvou vysílaných za sebou [1] . V přijímači je signál přenášený po jedné lince reprodukován přes dvě linky pomocí paměti linky. V okamžiku přenosu signálu RY z paměti linky dorazí do dekodéru signál předchozího řádku BY a naopak. Vzhledem k tomu, že systém SECAM je používán pouze s evropským dekompozičním standardem 625/50 , je doba trvání paměti rovna periodě jednoho řádku 64 mikrosekund [4] .

Analogové televizní přijímače původně používaly k implementaci paměti ultrazvukové zpožďovací linky a nyní používají stabilnější digitální paměťová zařízení. Během zatemňovacího impulsu se provádí dvojité přepínání, aby se příchozí signál nasměroval na jeden vstup dekodéru a signál z paměti linky na druhý. Výsledkem je, že dva signály rozdílu barev současně dorazí na oba vstupy barevného bloku: jeden z aktuálního řádku a druhý z předchozího. Přijaté signály, odečtené od jasu, dávají na výstupu barevného bloku tři signály odpovídající primárním barvám, které jsou přiváděny do elektronových děl kineskopu .

Střídavý přenos barevných rozdílových signálů vyžaduje koordinovanou činnost spínačů vysílacích a přijímacích zařízení, které musí spínat synchronně a ve fázi. K tomu se používá signál synchronizace barev nebo, jak se často nazývá, signál rozpoznání barev [7] . Skládá se ze série 9 lichoběžníkových pulzů přidaných k signálům rozdílu barev během vertikálních zhášecích pulzů od 7. do 15. řádky lichého a od 320. do 328. sudého půlsnímku . Začátek a konec každého pulzu se shoduje se začátkem a koncem aktivní části struny. K identifikaci dochází díky rozdílu ve frekvencích sousedních pulzů, které nabývají extrémních hodnot 4,756 MHz pro „červené“ a 3,9 MHz pro „modré“ čáry. V moderních televizorech se místo identifikačních signálů pro barevnou synchronizaci používají ochranné vložky nemodulované subnosné navazující na zadní stranu horizontálních zhášecích impulsů [4] . Frekvence těchto paketů, která se také používá k nastavení omezovače amplitudy barvonosnosti, odpovídá nosné frekvenci signálu barevného rozdílu přenášeného v odpovídajícím vedení.

Výhody a nevýhody

Hlavní výhodou systému SECAM je absence přeslechů mezi signály rozdílu barev, dosažené jejich sériovým přenosem. V praxi však nelze tuto výhodu vždy realizovat z důvodu nedokonalosti přepínačů chrominančních signálů v dekódovacím zařízení [8] . Poslední jmenovaný však odkazuje na velmi staré televizory jako Rubin-401 nebo ULPCT s diodovým přepínačem kanálů přímého a zpožděného signálu. Pozdější modely začaly používat vícetranzistorové spínače a vada zcela zmizela. Systém SECAM je prakticky necitlivý na diferenciální fázová zkreslení, která jsou zvláště kritická pro systém NTSC. Díky použití frekvenční modulace je vysoká odolnost proti změnám amplitudy pomocné nosné, ke kterým dochází v důsledku nerovnoměrné fázové odezvy přenosové cesty. Systém NTSC, který využívá kvadraturní modulaci , je citlivější na takové zkreslení, které se projevuje změnou sytosti barev [8] . Ze stejných důvodů je SECAM méně citlivý na kolísání rychlosti pásky videorekordéru .

Mezi nevýhody systému patří především nízká odolnost proti šumu, která se projeví při odstupu signálu od šumu přijímaného signálu pod 18 dB. V tomto případě kvalita barevného obrazu prudce klesá a je viditelný nízkofrekvenční barevný šum [8] . I když jsou barevné signály PAL/NTSC samy o sobě méně náchylné k rušení, u skutečných televizorů s tak nízkým odstupem signálu od šumu je synchronizace barev narušena a příjem barevného obrazu se také stává nemožným. Další nevýhodou je nižší než NTSC a PAL kompatibilita s černobílými televizory. V takových přijímačích, které nejsou vybaveny filtrem subnosné, je šum subnosné velmi patrný, zejména na vertikálních hranicích mezi barvami. U většiny sériových elektronkových černobílých televizorů tříd II-III však skutečná šířka pásma frekvencí přenášených videozesilovačem nepřesáhla 3,5-4 MHz, takže barevné signály nedopadaly na řídicí elektrodu kineskop. Pouze v pozdně sovětských černobílých UST televizorech, vyrobených na jednotných barevných TV modulech, začaly videozesilovače propouštět celou šířku pásma videosignálu, takže musely být vybaveny barevnými subnosnými zářezovými filtry.

Díky použití subnosné frekvenční modulace v systému SECAM jsou přeslechové zkreslení mezi jasovým a chrominančním signálem silnější než u jiných, zvláště patrné v podobě barevných „pochodní“ v detailních scénách s nízkou sytostí barev [8] . Potlačení možného přeslechu je dosaženo snížením kvality jasového signálu, při kterém je potlačena významná část vysokofrekvenčního spektra, zodpovědného za horizontální čistotu . Díky sekvenčnímu přenosu barev má barevný obraz standardu SECAM dvakrát menší vertikální ostrost než monochromatický [9] . To je považováno za přijatelné kvůli větší citlivosti oka na jasovou složku: na průměrných grafech je takové zhoršení téměř neznatelné. Mnohem znatelnější zkreslení, které se projevuje ostrými vertikálními barevnými přechody a je umocněno prokládáním . Takové zkreslení se jeví jako chvění horizontálních hranic s frekvencí 12,5 Hz, které je patrné okem. Nepřesnost zpožďovací čáry může vést ke zkreslení, projevujícímu se „zubatostí“ svislých barevných okrajů, neustále klouzajících v důsledku prokládání [8] .

Podle komplexních studií provedených v letech 1965-1966. v OSCT-2 ( Experimental station for color Television ) pro porovnání různých barevných televizních systémů, při výběru toho nejlepšího pro široké zavedení v SSSR v té době žádný z konkurenčních systémů nevykazoval rozhodující technické nebo ekonomické výhody oproti druhému [10] . Výhodou systému SECAM byla menší citlivost na zkreslení při dálkovém přenosu a záznamu videa; nevýhodou je složitost konstrukce videopřepínačů .

Verze SECAM

Ve světě se používá několik modifikací standardu SECAM, které se od sebe neliší ve způsobu přenosu barevných rozdílových signálů včetně tzv. preemfáze. Liší se pouze nosné frekvence jasového videosignálu , zvuková stopa a způsob modulace zvuku. Jedním z důležitých rozdílů v současnosti je způsob rozpoznávání barev. K tomu lze použít jak standardní signály pro rozpoznání barev SECAM [7] , tak pomocné nosné dávky během horizontálního zatemnění. V současné době je druhá metoda považována za hlavní, ačkoli v Rusku jsou oba signály vysílány současně a ve Francii pouze „bliká“ v horizontálním zhášecím pulzu. Ve všech případech se používá pouze evropský standard rozkladu 625/50.

Standard kanálový pás Pásmo jasového signálu Polarita videa zvukový nosič Modulace zvuku Země
SECAM-L 8 MHz 6 MHz Pozitivní +6,5 MHz DOPOLEDNE Francie
SECAM-K1 8 MHz 6 MHz Negativní +6,5 MHz Světový pohár Bývalý zámořský majetek Francie
SECAM B/G 7 MHz (MV), 8 MHz (UHF) 5 MHz Negativní +5,5 MHz Světový pohár Řecko , některé země na Středním východě, Indie
SECAM D/K 8 MHz 6 MHz Negativní +6,5 MHz Světový pohár Rusko , SNS

Varianta MESECAM ( Middle East SECAM - SECAM of   the Middle East) není vysílací standard a používá se pouze při záznamu na magnetickou pásku ve formátu VHS na videorekordérech určených pro standard PAL . Při záznamu na magnetickou pásku ve všech standardech pro domácnost je signál barevného rozdílu přiřazen do oblasti nižších frekvencí a spektrum jako celek se ukazuje jako převrácené ve srovnání se spektrem původního televizního signálu. Standardem popsané zpracování barevného rozdílového signálu pro systém SECAM zahrnuje rozdělení subnosných na 4 a potlačení horního postranního pásma. Ve variantě MESECAM je pro zjednodušení obvodu videorekordéru použito stejné schéma zpracování signálu jako u standardu PAL - signál je přenášen do nízkofrekvenční oblasti pomocí přídavného lokálního oscilátoru , zatímco signály systému PAL si zachovávají nejen frekvenci , ale také fázové vztahy signálů, které nejsou povinné pro systémy SECAM.

Historie

Existuje obecné přesvědčení, že standard SECAM byl v SSSR přijat z politických důvodů, na rozdíl od USA s jejich standardem NTSC [11] . Ve skutečnosti byl výběr proveden na základě soutěže ze čtyř možností, které v té době existovaly (NIIR, PAL, SECAM a NTSC). Porovnání bylo provedeno vysíláním signálů po tehdy existujících radioreléových linkách (ne v nejvhodnější kvalitě) a záznamem na videorekordér Kadr-1Ts . Předpokládá se, že SECAM za těchto podmínek vykazoval nejlepší kvalitu. Sovětský standard NIIR byl tehdy pouze v rozložení a mohl potenciálně překonat své konkurenty [10] . Když bylo zřejmé, že výběr by se mohl zastavit u NIIR, Francouzi uznali systém SECAM jako společný sovětsko-francouzský systém, což zachránilo sovětské výrobce televizorů od patentových poplatků [10] . To byl rozhodující faktor pro přijetí nového standardu v SSSR. Dodatečným argumentem byla návštěva francouzského prezidenta de Gaulla v Moskvě, pro kterou byla připravena usnesení Rady ministrů SSSR a ÚV KSSS o volbě barevného televizního systému [12] .

Ve prospěch SECAM byla také skutečnost, že dekodéry tohoto standardu nevyžadují quartzový rezonátor  - v té době nedostatkovou a drahou rádiovou součástku a na ultrazvukovou zpožďovací linku byly kladeny skromnější požadavky na přesnost než ve standardu PAL. Vzhledem k povaze posledně jmenovaného by odchylka doby zpoždění neměla přesáhnout 5 nanosekund, zatímco v systému SECAM je povolena odchylka až 30 nanosekund [13] .

Existují také amatérské návrhy barevných televizorů systému SECAM zcela bez ultrazvukové zpožďovací linky, například televizor S. K. Sotnikova. V tomto případě jsou červené a modré čáry na obrazovce reprodukovány přes jednu v okamžiku přenosu odpovídajících signálů rozdílu barev. Zelená barva se tvoří poněkud komplikovaněji: v červených a modrých čarách se objevují rozdílové polosignály, které jsou vzhledem k omezenému rozlišení kineskopu a oka diváka vizuálně vnímány jako pevný signál [14] .

Geografie distribuce

Systém SECAM byl hlavním systémem barevné analogové pozemní televize v Rusku . Analogové vysílání bylo ukončeno ve Francii od 29. listopadu 2011 a v Rusku od 14. října 2019. Hlavní parametry domácí televize této normy jsou stanoveny v rámci GOST 7845-92 [15] . Kromě Ruska se systém používá také v řadě zemí Afriky a Blízkého východu a dříve byl používán v Monaku , Lucembursku a také v bývalých zemích RVHP [1] . S pádem SSSR ve východní Evropě začal být systém SECAM postupně nahrazován systémem PAL .

V 90. letech 20. století byla opakovaně nastolena otázka přechodu ruského vysílání na systém PAL, ale přítomnost obrovské flotily televizních přijímačů podporujících jediný standard SECAM takový přechod znemožnila [10] . Až do ukončení v roce 2019 pokračovalo on-air analogové vysílání televizních kanálů v Rusku v systému SECAM. Mnoho televizních kanálů vysílaných v kabelových sítích (včetně po ukončení analogového vysílání) a dokonce i vzduchem (regionální kanály) je však přenášeno v systému PAL, což znemožňuje jejich sledování na starých sovětských televizorech v barvě. Studiové video zařízení standardu SECAM se nevyrábí od počátku 90. let a před přechodem na digitální zařízení byly všechny programy vyráběny v systému PAL v evropském dekompozičním standardu a obrazový signál byl vysílán po překódování do systému SECAM. [16] .

Přechod na systém PAL je absolutně irelevantní kvůli morální zastaralosti všech standardů analogové barevné televize a přechodu na digitální technologie s vysokým rozlišením. Na druhou stranu pro drtivou většinu moderních televizních přijímačů není problém podporovat všechny tři televizní barevné přenosové systémy.

Žertovně, SECAM znamená „System Essentially Contrary to American Method“ (systém, který je v podstatě opakem americké metody ) [17] .

Viz také

Poznámky

  1. 1 2 3 Televize, 2002 , str. 266.
  2. Lev Leites. Příspěvek manželského páru I.A. Averbukh - V.E. Tesler ve vývoji barevné televize . Stroj času . Vysílací časopis (červenec 2010). Získáno 9. října 2014. Archivováno z originálu 15. října 2014.
  3. Telezáznam barevného přechodu SECAM, 1. října 1967  (FR)  ? .
  4. 1 2 3 4 5 6 Světové televizní vysílání. Standardy a systémy, 2004 .
  5. Televize, 2002 , str. 267.
  6. Televize, 2002 , str. 270.
  7. 1 2 Televize, 2002 , str. 281.
  8. 1 2 3 4 5 Televize, 2002 , str. 292.
  9. Televize, 2002 , str. 268.
  10. 1 2 3 4 V. Makovejev. Technické aspekty vývoje televize v Rusku (Podívejte se z podpalubí) (nepřístupný odkaz) . Od černobílé televize po kyberprostor . Muzeum televize a rozhlasu na internetu. Získáno 8. února 2013. Archivováno z originálu dne 8. října 2012. 
  11. Andreas Fickers. Technopolitika barev : Británie a evropský boj o standard barevné televize  . Maastrichtská univerzita. Získáno 8. února 2013. Archivováno z originálu 11. února 2013.
  12. Lavrenty Lishin. Esej 4. Cesta k záznamu barevného obrázku  // "625": journal. - 1995. - č. 2 . — ISSN 0869-7914 .
  13. Televize, 2002 , str. 288.
  14. Sotnikov, Sergej Kuzmich. Amatérská barevná televize  // "Rádio": časopis. - 1969. - č. 1 .
  15. GOST 7845-92 Vysílací televizní systém . Ministerstvo spojů SSSR (1. ledna 1993). Získáno 10. února 2013. Archivováno z originálu 11. února 2013.
  16. Leonid Čirkov. Hlasuji pro PAL  // "625": časopis. - 1997. - č. 4 . — ISSN 0869-7914 . Archivováno z originálu 1. června 2013.
  17. SECAM, PAL, NTSC… Řešení problému s kompatibilitou . Co je co . Stereo&Video (červen 2000). Získáno 3. února 2013. Archivováno z originálu 11. února 2013.

Literatura