Decodorul de semnal color (canal color) este o parte integrantă a designului unui televizor color al standardelor de televiziune analogică ( NTSC , PAL , SECAM ), care convertește informațiile de culoare codificate într-un semnal de televiziune color în semnale electrice necesare pentru a reproduce o imagine color . Decodorul este parte integrantă a oricărui televizor color și vă permite să decodați unul sau mai multe sisteme de televiziune color diferite. În standardele de televiziune digitală, nu numai informațiile de culoare sunt codificate, ci întregul semnal video, astfel încât televizoarele digitale sunt echipate cu un decodor de informații video digitale mai complex (cel mai adesea standardul MPEG2), care în sistemele moderne este implementat în software, deși în dispozitivele timpurii (de exemplu, Panasonic DDD) a fost o piesă hardware destul de complexă.
Înainte de apariția aparatelor de înregistrare video de uz casnic în URSS, termenul tehnic „decodor” era familiar numai specialiștilor și radioamatorilor. Apariția în masă la sfârșitul anilor 1980 a copiilor video piratate ale filmelor străine înregistrate în sisteme care nu sunt acceptate de decodorul standard al televizoarelor sovietice a condus la producția manuală și instalarea de decodoare suplimentare, în principal sisteme PAL .
Un dispozitiv care convertește un semnal de televiziune dintr-un sistem de difuzare color în altul se numește transcoder .
În televiziunea color, informațiile de culoare sunt reprezentate de o combinație de trei componente monocrome - culori primare obținute în procesul de separare a culorilor . Pentru compatibilitate cu receptoarele de televiziune alb-negru, în loc de a transmite direct cele trei culori primare E ' R , E ' G , E ' B , semnalul de luminanţă E ' Y , corespunzător unei imagini alb-negru, şi două semnale de diferenţă de culoare E ' R—Y și E ' B—Y , obținute prin scăderea semnalului de luminanță din semnalele roșu și albastru [1] . Din aceste semnale și semnalul de sincronizare al baleiilor se formează un semnal complet de televiziune color ( PCTS ) [2] .
Într-un receptor de televiziune, pentru a primi semnale de trei culori primare de la PCTS și pentru a le amplifica la un nivel suficient pentru a le alimenta către un cinescop sau un afișaj cu cristale lichide , există un set de dispozitive care include unul sau mai multe canale de culoare (dispozitive care formează semnale de diferență de culoare), un canal de luminanță, un dispozitiv matrice și amplificatoare video de ieșire [3] . Un astfel de set de dispozitive poate fi denumit bloc, modul sau decodor de crominanță. Cu toate acestea, este în general acceptat că termenul decodor desemnează exact dispozitivul care generează semnale de diferență de culoare de la PCTS [4] . În acest sens, termenii decodor și canal chroma sunt sinonimi.
Semnalul TV primit din aer sau provenit de la un dispozitiv extern (de exemplu, un VCR) este introdus în decodor și canalul de luminozitate. Deoarece semnalul de crominanță este interferență cu canalul de luminanță, iar semnalul de luminanță este interferență cu decodorul, semnalele sunt separate folosind filtre . Decodorul conține de obicei un filtru trece bandă, iar canalul luminos un filtru notch [5] . Când se primește un semnal de televiziune fără informații de culoare, decodorul de semnal de culoare este oprit automat, astfel încât zgomotul de culoare să nu apară pe ecran, iar filtrele de crestătură sunt dezactivate în canalul de luminanță pentru a transmite o imagine alb-negru cu claritate maximă. .
Decodorul generează semnale de diferență de culoare E ' R—Y și E ' B—Y [6] . Metoda de generare a semnalelor de diferență de culoare este diferită și depinde de sistemul de difuzare a culorilor utilizat în semnalul decodificat. La unele modele de televizoare, decodorul de culori a fost realizat ca o placă de circuit imprimat separat (submodul).
Decodorul conține, de asemenea, circuite pentru a-l porni atunci când apare un semnal de crominanță în sistemul pe care îl acceptă. Dacă un televizor monosistem (de exemplu, un televizor sovietic cu un decodor SECAM) primește un semnal de culoare „străin” pentru acesta (de exemplu, în sistemul PAL), decodorul nu pornește și privitorul vede un negru și imagine albă. Dacă raportul semnal-zgomot al semnalului de televiziune recepționat este prea scăzut, de exemplu, din cauza unei distanțe mari de centrul de televiziune de transmisie , utilizarea unei antene de recepție cu câștig redus sau a unui cablu coaxial de antenă lung , atunci formarea stabilă de semnale de diferență de culoare devine imposibilă și decodorul se oprește și el. În decodoarele SECAM și PAL, semnalele de activare croma sunt generate de dispozitivele de rafală de culoare [7] [8] .
În canalul de luminanță, pe lângă suprimarea semnalului de crominanță, semnalul este, de asemenea, întârziat pentru a coincide în timp cu semnalele de diferență de culoare, luminozitatea și contrastul sunt ajustate, iar nivelul de tensiune corespunzător culorii negre a imaginii este setat la începutul fiecărei linii de televiziune (fixarea nivelului negru) [5] , care este necesar pentru matrizarea ulterioară.
Semnalul de luminanță și semnalele de diferență de culoare sunt transmise dispozitivului matrice, unde semnalul lipsă E ' G-Y este restabilit și sunt formate semnalele de culoare primară E ' R ( roșu ), E ' G ( verde ) și E ' B ( albastru ) . Apoi, ele sunt amplificate de amplificatoare video și alimentate la catozii separați ai pistoalelor de electroni ai cinescopului sau la o matrice cu cristale lichide . Dacă decodorul este oprit, doar semnalul de luminanță este trimis către dispozitivul matrice, drept urmare semnalele de culoare primară au aceeași amploare și imaginea de pe ecranul televizorului devine alb-negru.
După numărul de sisteme suportate, decodoarele de crominanță pot fi împărțite în:
Decodoarele primelor modele de televizoare color au fost construite pe tuburi vidate , de exemplu, televizorul RCA CT-100 (1954) [9] , fabricat în SUA sau televizorul Record-101 [10] , fabricat în URSS (1970). ), apoi pe tranzistori sau combinate cu lămpi electronice. Astfel de decodoare numărau sute de componente electronice , la unele televizoare (de exemplu, cele sovietice, seria ULPCT [Nota 1] ), o parte semnificativă din ele trebuiau plasate pe plăci auxiliare (module) lipite pe placa principală de decodor [11]. ] . În plus, decodoarele conțineau multe componente personalizabile, care necesitau un banc special pentru configurarea decodorului [12] , iar decodoarele PAL și SECAM foloseau o linie de întârziere costisitoare pe durata unei linii TV, cu o abatere de cel mult 5 nanosecunde pentru sistemul PAL [13] .
La sfârșitul anilor 1960, au început să fie dezvoltate cipuri pentru decodoarele de culoare [14] . Utilizarea lor a redus semnificativ numărul de componente electronice din decodor. O creștere a nivelului de integrare a făcut posibilă până la mijlocul anilor 1980 crearea unui decodor multisistem pe un singur cip (de exemplu, TDA4555 de la Philips [15] ). Cu toate acestea, acest lucru nu a rezolvat problema complexității instalării decodorului și a prezenței unei linii de întârziere. În acest sens, a continuat căutarea unor modalități de simplificare a designului decodoarelor. Aceste metode au fost utilizarea dispozitivelor cuplate cu încărcare (CCD) și utilizarea procesării semnalului digital . Deoarece un CCD poate efectua întârziere de semnal, acesta poate fi utilizat în locul unei linii de întârziere [16] .
Procesarea digitală presupune procesarea unui semnal video, digitizat cu ajutorul unui convertor analog-digital , folosind algoritmi matematici . Înainte de a se aplica la amplificatoare video, acesta este convertit înapoi la un semnal analogic [17] . Chiar și o tranziție parțială la procesarea digitală a semnalului permite [18] :
Primul chipset de procesare a semnalului digital „DIGIT 2000” a fost dezvoltat de ITT Corporation în 1981 [19] . Cu toate acestea, în ciuda avantajelor procesării digitale, calitatea imaginii creată de astfel de microcircuite diferă puțin de cele analogice convenționale. Pentru a îmbunătăți și mai mult calitatea imaginii, au fost necesare metode de procesare suplimentare, de exemplu, conversia întrețesată în progresivă , reducerea zgomotului etc., necesitând televizorul să aibă un dispozitiv de memorie pentru dimensiunea câmpului de televiziune . Cipurile cu suport de memorie externă au fost create de Philips în 1988 [20] . Registrele de deplasare de pe un CCD au fost folosite ca memorie [21] .
La începutul anilor 2000, au fost create microcircuite care combinau un decodor de culoare, RAM, un convertor de scanare și raport de aspect raster, un corector de claritate a tranziției culorilor, un supresor de zgomot și un circuit de control digital prin magistrala I²C pe un singur cip (de exemplu , VSP 94x2A de la Micronas [22] ) .
Până în prezent, există trei moduri principale de a crea decodoare multisistem [23] :
În URSS, transmisiile regulate de televiziune color au fost efectuate din 1967 folosind sistemul francez SECAM-IIIB [36] . Industria sovietică producea televizoare pentru piața internă care suportau doar sistemul SECAM, deoarece transmisiile în alte sisteme nu erau disponibile în cea mai mare parte a țării.
O mică parte din cetățenii sovietici care locuiau în apropierea graniței cu unele state puteau viziona programe TV străine în sistemul PAL , acestea fiind țări precum Norvegia , Finlanda , România , Turcia , Iran , Pakistan , China , Coreea de Nord ; unii locuitori ai regiunii Sakhalin pot viziona programe TV japoneze în sistemul NTSC . O situație similară există și în alte țări, de exemplu, în Berlin , precum și în întreaga RDG , emisiunile de televiziune au fost efectuate în sistemul SECAM B / G și în spatele „ zidului ”, în Berlinul de Vest , ca în RFA , PAL S-a folosit B/G.Majoritatea televizoarelor au continuat să fie produse ca un singur sistem, chiar dacă de la mijlocul anilor 1980 au folosit microcircuite pentru decodorul PAL/SECAM cu sistem dual K174XA9 și K174XA8, care erau analogi ale microcircuitelor Valvo TCA640 și TCA650 (o serie de televizoare 3USCT cu 3USCT). -2 module de culoare și MC-3) [37] . După apariția în URSS a aparatelor de înregistrare video de uz casnic în format VHS (și din 1984 a fost produs reportofonul intern „ Electronics VM-12 “ ), utilizatorii lor se confruntă cu faptul că atunci când vizionează unele casete video pe televizoarele color sovietice , sunt reproduse numai în imagine alb-negru.
Dacă înregistrarea video pe casetă a fost realizată în sistem PAL (de regulă, acestea erau filme străine, în mare parte de origine contrafăcută ), atunci VCR-ul va reda și semnalul TV în același sistem dacă înregistrarea a fost făcută în SECAM sistem (de exemplu, o înregistrare a unui program de televiziune în direct sau un film sovietic cu licență [Nota 2] ) - atunci VCR-ul va reda semnalul TV în sistemul SECAM. Înregistratoarele video pentru consumatori din această perioadă nu acceptau transcodarea semnalului video de la un sistem la altul; modelele cu această funcție au apărut la începutul anilor 2000, de exemplu, Panasonic AG-W3.Proprietarii de computere de acasă și console de jocuri străine s-au confruntat cu aceleași probleme atunci când au încercat să folosească un televizor ca monitor : controlerele video ale acestor dispozitive formau în majoritatea cazurilor un semnal de televiziune color în sistemul NTSC sau PAL, astfel încât televizoarele sovietice prezentau o culoare neagră și imagine albă.
Reproducerea unei imagini color a fost restabilită după instalarea unui decodor suplimentar al sistemului dorit într-un televizor color sovietic. În revista „ Radio ”, cărți din seria „ Bibliotecă de radio de masă ”, „ Pentru a ajuta radioamatorul ” au publicat diagrame schematice pentru auto-asamblare de către radioamatori cu experiență [37] [38] [39] , în a doua jumătate a anii 1980, cooperativele de producție și întreprinderile de stat stăpâneau lansarea decodoarelor. Au fost instalate decodoare și televizoare au fost reglate independent, de către cooperative sau studiouri de televiziune.
Uneori puteți vedea numele „decodor PAL-SECAM” (de regulă, în articolele de conținut publicitar), care este incorect din punct de vedere tehnic, deoarece produsele instalate nu au transcodat semnalul PAL în semnalul SECAM și decodoarele SECAM (culoare submodule) erau deja pe televizoare.Până la sfârșitul anilor 1980, industria radio-electronică sovietică a stăpânit producția de televizoare multisistem din a patra generație (4USTST) [40] , iar în anii 1990 au apărut la vânzare televizoare color importate. Vechile modele sovietice ( UPIMCT [Nota 3] , 2USCT [Nota 4] , 3USCT [Nota 5] ) s-au uzat și au eșuat treptat, devenind istorie.
Decodorele PAL vândute în URSS au fost conectate în paralel cu decodorul SECAM. Complexitatea unei astfel de conexiuni a fost că decodoarele de culoare ale diferitelor serii de televizoare sovietice diferă semnificativ în caracteristicile tehnice. De exemplu, tensiunile de alimentare, amplitudinea și polaritatea semnalelor de diferență de culoare, amplitudinea și forma impulsurilor de scanare verticale și orizontale necesare și modul în care culoarea a fost oprită diferă. Nu toate decodoarele vândute erau compatibile cu fiecare model de televizor. Acest lucru a necesitat auto-asamblarea circuitelor de potrivire , care a făcut posibilă modificarea amplitudinii și polarității semnalelor de diferență de culoare, generarea impulsurilor lipsă pentru funcționarea circuitelor de sincronizare și identificare a culorilor și, de asemenea, efectuarea comutării semnalului. În viitor, astfel de circuite au început să fie instalate pe placa de decodor PAL. Instalarea decodoarelor în televizoare cu lampă-semiconductor ULPCT [41] a fost asociată cu cele mai mari dificultăți .
Placa de circuit imprimat a decodorului PAL a fost montată în interiorul carcasei televizorului și conectată prin fire la modulul de culoare (bloc). Pentru ușurința instalării (și demontării, dacă este necesar), conectarea a avut loc și prin intermediul unui conector electric .
Cheile electronice (pe tranzistoare , microcircuite sau relee ) au oprit decodorul SECAM în timp ce au primit un semnal în sistemul PAL.
Un dispozitiv de interfață a fost instalat uneori pe televizoarele proiectate să funcționeze cu un VCR , ceea ce permitea semnalului de la VCR să fie alimentat nu numai printr-un modulator RF la intrarea antenei, ci și direct prin „ lalea ” de joasă frecvență, „ DIN ”. ” sau “ SCART ”. Televizorul a fost comutat în acest mod de vizionare cu un buton separat , în același timp modulul canalului radio a fost oprit și decodorul SECAM putea fi oprit (pentru a nu comuta automat PAL-SECAM dacă erau vizionate doar copii ale filmelor străine la televizor în saloanele video ).
Transcodificatoarele sunt utilizate în principal pentru a converti sistemul de codare a culorilor atunci când se difuzează programe produse într-un sistem care nu corespunde celui adoptat în zona de difuzare dată. Un transcoder este o combinație între un decodor și un encoder conectat în serie [42] . Decodorul separă semnalul de televiziune complet color în semnale de luminanță și diferență de culoare, iar codificatorul le recodifică într-un semnal de televiziune folosind un sistem de codare diferit.
Datorită faptului că, de la mijlocul anilor 1990, echipamentele video profesionale pentru sistemul SECAM practic nu au fost produse nicăieri în lume, producția video se realizează în mod universal în sistemul PAL cu standardul de descompunere 625/50 adoptat în țările de difuzare. în sistemul SECAM. Când programul terminat este difuzat în aer, semnalul TV este transcodat în sistemul SECAM. Această tehnologie este utilizată pe majoritatea canalelor de televiziune rusești din cauza lipsei de echipamente moderne pentru producția folosind sistemul SECAM, în ciuda unei ușoare pierderi a calității imaginii [43] . Producția video în sistemul „nativ” ar fi imposibilă chiar și cu utilizarea camerelor de transmisie SECAM conservate , deoarece procesarea semnalului video necesită mai multe etape, echipamente moderne pentru care sunt disponibile doar cu suport pentru sistemele PAL și NTSC. Acest lucru se aplică aparatelor video, comutatoarelor și multor alte dispozitive. Problema trecerii difuzării de televiziune în Rusia la sistemul PAL a fost ridicată în mod repetat, dar prezența unei flote uriașe de receptoare de televiziune care nu acceptă acest sistem face imposibilă o astfel de tranziție [44] . În plus, apariția televiziunii digitale , bazată pe alte principii și standarde, înlătură relevanța problemei.
Unele mașini japoneze uzate importate în Rusia sunt echipate cu televizoare proiectate, desigur, pentru sistemul NTSC , iar în anii 1990 televizoarele japoneze uzate au fost importate privat în Orientul Îndepărtat [Nota 6] . Noii proprietari, desigur, doresc să le adapteze la standardul de televiziune rusesc și la sistemul de culoare. Decodoarele SECAM sunt încorporate în televizoare, canalul de sunet, scanarea cadrului și a liniilor și alți parametri sunt ajustați. Numărul de televizoare reglabile este mic, fenomenul este aleatoriu, fabricarea decodoarelor și alterarea televizoarelor se fac de obicei de artizanat, radioamatori cu experiență sau ateliere TV.
| Componente TV | |
|---|---|
| cale radio | |
| Calea video analogică |
|
| Calea video digitală |
|
| Cale audio analogică | |
| Calea audio digitală |
|
| Alezoare și kinescop |
|
Ecran LCD | Ecran cu cristale lichide |
| ecran cu plasmă | Ecran de descărcare a gazelor matrice |
| Alte | |