SECAM

SECAM або SCAM (від фр. Squentiel couleur avec mmoire , Пізніше Squentiel couleur mmoire - послідовний колір з пам'яттю; вимовляється [секам]) - система аналогового кольорового телебачення, розробка якої почалася під Франції в кінці 1950-х років. У 1965-66 роках спільно з СРСР була доопрацьована, ставши першим європейським стандартом кольорового телебачення [1]. В результаті подальшого вдосконалення, що проходив в процесі експлуатації, розпочатої в 1967 одночасно в СРСР і Франції, система набула остаточного вигляду і назва SECAM-IIIB.


1. Опис

Спектр телевізійного сигналу SECAM. Сіре поле відповідає сигналу яскравості, а жовте - сигналу кольоровості. Вертикальні лінії позначають складові піднесе, відповідні червоному (4,406 МГц) і синього (4,25 МГц) кольорових сигналів при відсутності модуляції [2]

Так само, як в інших системах кольорового телебачення - NTSC і PAL - для сумісності з чорно-білим телевізійними приймачами замість безпосередньої передачі трьох сигналів основних кольорів здійснюється передача сигналу яскравості Y, відповідного чорно-білому зображенню, і двох кольорових сигналів RY і BY, що несуть інформацію про червоному і синьому кольорах відповідно. Відсутня інформація про зеленому кольорі G відновлюється в приймальному пристрої відніманням суми кольорових сигналів з ​​яркостного відповідно до співвідношення:

Y = 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B [2].

У разі перегляду програми на чорно-білому телевізорі використовується тільки сигнал яскравості, нічим не відрізняється від відеосигналу чорно-білого телебачення. Сигнал кольоровості, який містить інформацію про цветоразностних сигналах, чорно-білим телевізором не приймається. Він передається на допоміжній несучій частоті - піднесе, яка приймається блоком кольоровості кольорових телевізорів. Сигнал кольоровості передається за допомогою частотної модуляції піднесе, для підвищення стійкості до амплітудних і фазових спотворень, до яких особливо чутлива система NTSC, розроблена раніше [3]. Для зменшення видимості піднесе на екрані її амплітуда не перевищує 25% від розмаху сигналу яскравості, а сигнали кольоровості піддаються в передавальному пристрої предискаженіем для підвищення перешкодозахищеності [4].

Головною особливістю системи SECAM, відображеної в її назві, є передача під час інтервалу одного рядка тільки одного цветоразностного сигналу з двох, переданих по черзі [1]. У приймачі сигналу, який надходить протягом одного рядка, відтворюється протягом двох рядків за рахунок використання рядкової пам'яті. У момент передачі сигналу RY, з рядкової пам'яті в декодер надходить сигнал попереднього рядка BY і навпаки. Оскільки система SECAM використовується тільки з європейським стандартом розкладання 625/50, тривалість запам'ятовування дорівнює періоду одного рядка, що становить 64 мікросекунди [2].

В аналогових телевізійних приймачах для реалізації пам'яті спочатку використовувалися ультразвукові лінії затримки, а в даний час застосовуються більш стійкі цифрові пристрої запам'ятовування. Під час рядкового імпульсу, що гасить проводиться подвійна комутація, щоб направити приходить сигнал на один вхід декодер, а сигнал з рядкової пам'яті на інший. У результаті на обидва входи блоку кольоровості одночасно надходять два кольорових сигнали, один з поточного рядка, а інший - з попередньої. Отримані сигнали, відраховані із яркостного, дають на виході блоку кольоровості три сигналу, відповідні основним квітам, які подаються на електронні гармати кінескопа.

Почергова передача кольорових сигналів вимагає узгодженої роботи комутаторів передавального і приймаючої пристроїв, які повинні перемикатися синхронно і синфазно. Для цього використовується сигнал колірної синхронізації, або як його часто називають, сигнал колірного впізнання [5]. Він складається з серії 9 імпульсів трапецеїдальної форми, що додаються в окремо сигнали під час кадрових гасять імпульсів з 7-ї по 15-у рядки непарного і з 320-й за 328-ю парного напівкадрів. Початок і кінець кожного імпульсу збігаються з початком і кінцем активної частини рядка. Упізнання відбувається за рахунок різниці в частотах сусідніх імпульсів, приймаючих крайні значення 4,756 МГц для "червоних" і 3,9 МГц для "синіх" рядків. У сучасних телевізорах замість сигналів впізнання для колірної синхронізації використовуються захисні вставки немодульованою піднесе, наступні на задній площадці рядкових гасять імпульсів [2]. Частота цих пакетів, також використовуються для налаштування амплітудного обмежувача сигналу кольоровості, відповідає частоті несучої переданого у відповідному рядку цветоразностного сигналу.


2. Переваги і недоліки

Основною перевагою системи SECAM є відсутність перехресних спотворень між цветоразностнимі сигналами, що досягається за рахунок їх послідовної передачі. Однак, на практиці це перевага може бути реалізовано не завжди через недосконалість комутаторів сигналу кольоровості в декодер [6]. Система SECAM практично нечутлива до диференційно-фазовим спотворенням, особливо критичним для системи NTSC. За рахунок застосування частотної модуляції висока стійкість до змін амплітуди піднесе, які виникають внаслідок нерівномірності АФЧХ тракту передачі. Система NTSC, що використовує квадратурну модуляцію, більш чутлива до таких спотворень, що виявляється як зміна колірної насиченості [6]. З цих же причин SECAM менш чутливий до коливань швидкості магнітної стрічки відеомагнітофона.

До недоліків системи варто віднести в першу чергу, низьку перешкодозахищеність, яка виявляється при співвідношенні сигнал / шум прийнятого сигналу менше 18 дБ. У цьому випадку якість кольорового зображення різко падає, і стають видимі низькочастотні кольорові перешкоди [6]. Іншим недоліком є ​​більш низька, ніж у NTSC і PAL сумісність з чорно-білими телевізорами. У таких приймачах, не оснащених фільтром піднесе, перешкоди від неї сильно помітні, особливо на вертикальних кордонах між квітами. Через використання частотної модуляції піднесе в системі SECAM сильніше, ніж в інших, проявляються перехресні спотворення між сигналами яскравості і кольоровості, особливо помітні у вигляді кольорових "факелів" в деталізованих сюжетах з малою колірною насиченістю [6]. Придушення можливих перехресних перешкод досягається за рахунок зниження якості сигналу яскравості, в якому пригнічується значна частина високочастотного спектру, відповідальна за горизонтальну чіткість. Завдяки послідовній передачі кольору кольорове зображення стандарту SECAM має в два рази меншу чіткість по вертикалі, ніж монохромне [7]. Це вважається допустимим, в силу більшої чутливості ока до складової яскравості: на середньостатистичних сюжетах таке погіршення майже не помітно. Набагато більш помітні спотворення, які проявляються на різких вертикальних колірних переходах, і які ускладнюються чергуванням рядків. Такі спотворення проявляються як помітне оку тремтіння горизонтальних кордонів з частотою 12,5 Гц. Неточність лінії затримки може призводити до спотворень, що виявляється в "зубчастості" вертикальних колірних кордонів, безперервно ковзної через черезрядковості [6].

Згідно всебічним дослідженням, проведеним в 1965-66 р. р. в ОСЦТ-2 (Дослідна станція кольорового телебачення) для порівняння різних систем кольорового телебачення, при виборі кращої для широкого впровадження в СРСР, на той момент жодна з конкуруючих систем не показала вирішальних технічних чи економічних переваг перед іншою [8]. Перевагою системи SECAM була менша чутливість до спотворень при передачі по міжміським лініях і при відеозапису; недоліком - ускладнення пристрою Відеомікшери.


3. Версії SECAM

У світі використовуються кілька модифікацій стандарту SECAM, що не відрізняються один від одного способом передачі кольорових сигналів, включаючи так звані предискаженія. Відрізняються тільки несучі частоти яркостного відеосигналу, звукового супроводу і спосіб модуляції звуку. Одним з важливих відмінностей в даний час є спосіб упізнавання кольору. Для цього можуть застосовуватися як стандартні сигнали колірного пізнання SECAM [5], так і пакети імпульсів піднесе під час сатиричного гасіння. В даний час останній спосіб вважається основним, хоча в Росії передаються обидва сигналу одночасно, а у Франції - тільки "спалаху" в рядковому гасять імпульсів. У всіх випадках використовується тільки європейський стандарт розкладання 625/50.

Стандарт Смуга каналу Смуга сигналу яскравості Полярність відеосигналу Несуча звуку Модуляція звуку Країна
SECAM-L
8 МГц
6 МГц
Позитивна
+6,5 МГц
АМ
Франція
SECAM-K1
8 МГц
6 МГц
Негативна
+6,5 МГц
ЧС
Колишні заморські володіння Франції
SECAM В / G
7 МГц (МВ), 8 МГц (ДМВ)
5 МГц
Негативна
+5,5 МГц
ЧС
Греція, деякі країни Близького Сходу, Індія
SECAM D / K
8 МГц
6 МГц
Негативна
+6,5 МГц
ЧС
Росія, СНД

Варіант MESECAM ( англ. Middle East SECAM - SECAM Близького Сходу) не є стандартом і використовується тільки під час запису на магнітну стрічку у форматі VHS на відеомагнітофони, призначені для стандарту PAL. При записі на магнітну стрічку в усіх побутових стандартах цветоразностному сигналом відводиться область більш низьких частот, а спектр в цілому виявляється інвертованим, порівняно зі спектром вихідного телесигналу. Описаний стандартом процес обробки кольорових сигналів для системи SECAM включає ділення піднесуть на 4 і придушення верхньої бічної смуги. У варіанті MESECAM для спрощення схеми відеомагнітофона використовується та ж схема обробки сигналу, що і для стандарту PAL - сигнал переноситься в низькочастотну область за допомогою додаткового гетеродина, при цьому в сигналах системи PAL зберігаються не тільки частотні, а й фазові співвідношення сигналів, що не обов'язкові для системи SECAM.


4. Історія

  • 1956 - початок розробки стандарту у Франції [2];
  • 1961 год - розроблена перша версія стандарту SECAM I, у цій версії колірні поднесущие передавалися на одній частоті;
  • 1965 - SECAM III (він же SECAM Optimised) представлена ​​на асамблеї CCIR (Міжнародний консультативний комітет по радіо). Це і є використовуваний в даний час стандарт SECAM ("III" більше не вказується). У цьому ж році в СРСР розроблений і запатентований власний покращений стандарт НДІР (він же SECAM-IV, він же NIR або NIIR);
  • 1967 - почалося кольорове телевізійне мовлення в стандарті SECAM (SECAM-IIIB) у Франції і СРСР [2];

Існує поширена думка, що стандарт SECAM був прийнятий в СРСР з політичних мотивів, в піку США з їх стандартом NTSC [9]. Насправді, вибір здійснювався на конкурентній основі з чотирьох існуючих тоді варіантів (НДІР, PAL, SECAM і NTSC). Порівняння проводилося шляхом трансляції сигналів за існуючими тоді радіорелейних лініях (не найбільшого підходящого якості) і запису на відеомагнітофон "Кадр-1Ц". Вважається, що SECAM в цих умовах показав найкращу якість. Стандарт НДІР тоді був тільки в макеті і потенційно міг перевершувати своїх конкурентів [8]. Коли стало очевидно, що вибір може зупинитися на вітчизняній системі НДІР, французи визнали систему SECAM спільної радянсько-французької, що позбавило наших виробників телевізорів від патентних відрахувань [8]. Це і стало вирішальним фактором при прийнятті нового стандарту в СРСР.

Також існує версія, що вирішальним фактором на користь SECAM був той факт, що в декодерах SECAM не вимагається кварцовий резонатор - дефіцитний і дорогий на той момент радіокомпонент, а до ультразвукової лінії затримки пред'являлися більш скромні вимоги по точності, ніж у стандарті PAL. Через особливості останнього, відхилення часу затримки не повинно перевищувати 5 наносекунд, тоді як у системі SECAM цей же параметр становить 30 наносекунд [10].


5. Географія розповсюдження

Системи телебачення країн світу

Система SCAM в даний час є основною системою кольорового аналогового телебачення в Росії і Франції. Основні параметри вітчизняного телебачення цього стандарту визначаються в рамках ГОСТ 7845-92 [11]. Крім цих двох країн система також застосовується в ряді країн Африки і Близького Сходу, Монако, Люксембурзі, а також у бишіх країнах РЕВ [1]. З падінням СРСР у Східній Європі система SCAM стала поступово витіснятися системою PAL.

У зв'язку з тим, що відеообладнання стандарту SCAM в даний час практично ніде в світі не проводиться, всі відеовиробництво відбувається в системі PAL в європейському стандарті розкладання, а в ефір після транскодування надходить сигнал SECAM [12]. Питання про перехід російського мовлення до системи PAL неодноразово піднімалося фахівцями, але наявність величезного парку телевізійних приймачів, що підтримують єдиний стандарт SCAM, робить такий перехід неможливим. В даний час ефірне аналогове мовлення телевізійних каналів в Росії ведеться в системі SCAM, проте в мережах кабельного мовлення переважна більшість аналогових телевізійних каналів, у тому числі і представлених у відкритому ефірі, передається в системі PAL, що робить неможливим їх перегляд на старих радянських телевізорах в кольорі.


6. Бекроніми

Жартома прийнято розшифровувати абревіатуру SECAM як "System Essentially Contrary to American Method" (система, істотно протилежна американської) [13].

Примітки

  1. 1 2 3 Телебачення, 2002, с. 266
  2. 1 2 3 4 5 6 Світове мовного телебачення. Стандарти і системи, 2004
  3. Телебачення, 2002, с. 267
  4. Телебачення, 2002, с. 270
  5. 1 2 Телебачення, 2002, с. 281
  6. 1 2 3 4 5 Телебачення, 2002, с. 292
  7. Телебачення, 2002, с. 268
  8. 1 2 3 В. Маковеїв Технічні аспекти розвитку телебачення в Росії (Погляд з-під палуби) - www.tvmuseum.ru/catalog.asp?ob_no=4626. Від чорно-білого телебачення до кіберпростору. Музей телебачення і радіо в Інтернеті. Статичний - www.webcitation.org/6ELVkVahO з першоджерела 11 лютого 2013.
  9. Andreas Fickers The Techno-politics of Colour: Britain and the European Struggle for a Colour Television Standard - www.fdcw.unimaas.nl/staff/files/users/285/Technopolitics of Colour.pdf (Англ.) . Maastricht University. Статичний - www.webcitation.org/6ELaMOfVG з першоджерела 11 лютого 2013.
  10. Телебачення, 2002, с. 288
  11. ГОСТ 7845-92 Система мовного телебачення - docs.cntd.ru/document/1200016362. Міністерство зв'язку СРСР (1 січня 1993). Статичний - www.webcitation.org/6ELaMxf7F з першоджерела 11 лютого 2013.
  12. Леонід Чирков Голосую за PAL - rus.625-net.ru/625/1997/04/pal.htm / / "625": журнал. - 1997. - № 4. - ISSN 0869-7914 -
  13. SECAM, PAL, NTSC ... Рішення проблеми сумісності - www.stereo.ru/whatiswhat.php?article_id=168. Що є що. Stereo & video (червень 2000). Статичний - www.webcitation.org/6ELaP3qx9 з першоджерела 11 лютого 2013.

Література

  • В. Є. Джаконія 12.2. Система кольорового телебачення SECAM / / Телебачення - padabum.com / d.php? id = 2979. - М.,: "Гаряча лінія - Телеком", 2002. - С. 266-294. - 640 с. - ISBN 5-93517-070-1
Перегляд цього шаблону Цифрові відео дозволу
Дозвіл
Приклади використання Чіткість (лінії) Частота (Гц)
Черезстрічковий полів Прогресивна розгортка полів
Низька,
MP @ LL
LDTV, VCD, HTV 240, 288 ( SIF) 24, 30; 25
Стандарт,
MP @ ML
SDTV, SVCD, DVD, DV 480 " NTSC ", 576" PAL " 60, 50 24, 30; 25
Розширене
EDTV 480, 576 60, 50
Висока,
MP @ HL
HDTV, BD, HD DVD, HDV 720 24, 30, 60; 25, 50
1080 50, 60 24, 30; 25
Понад високе
UHDTV 2160, 4320 120, 60, 59.94, 50, 30, 29.97, 25, 24, 23.98
Перегляд цього шаблону Стандарти телевізійного мовлення
Аналогові
SECAM PAL NTSC
Багатоканальне аудіо BTSC (MTS) NICAM Zweiton (A2, IGR)
Додаткові сигнали Телетекст Субтитри CGMS-A GCR PDC VBI VEIL VITC WSS XDS
Цифрові
HDTV DVB ATSC ISDB SBTVD
Багатоканальне аудіо AAC (5.1) MP2 (Musicam) PCM LPCM
Приховані сигнали Телетекст Субтитри CPCM AFD EPG
Перегляд цього шаблону
Віщальні відеоформати
Телебачення
Аналогове
525 ліній NTSC NTSC-J PAL-M
625 ліній PAL PAL-N/NC PALplus SECAM
Аудіо BTSC (MTS) NICAM-728 Zweiton (A2/IGR) EIAJ
Приховані сигнали Captioning Teletext CGMS-A GCR PDC VBI VEIL VITC WSS XDS
Defunct systems Pre-1940 Baird-Nipkow 405 lines 441 lines 819 lines MAC MUSE
Цифрове
Черезстрічковий SDTV ( 480i 576i) HDTV ( 1080i)
Прогресивна розгортка LDTV (240p 288p 1seg) EDTV ( 480p 576p) HDTV ( 720p 1080p)
MPEG-2 стандарти ATSC DVB ISDB DMB-T / H
MPEG-4 AVC стандарти DVB-T DVB-H DVB SBTVD ISDB (1seg)
Audio AC3 (5.1) MPEG Multichannel PCM LPCM AAC
Приховані сигнали Captioning Teletext NexTView CPCM Broadcast flag AFD EPG ESG
Digital cinema
UHDV (2540p 4320p) DCI
Технічний випуск
14:9 compromise MPEG transport Reverse Standards Conversion Standards conversion Video processing Video on Demand HDTV blur