Розвиток і стан систем телебачення в світі

В даний час в різних країнах світу і міжнародних організаціях ведуть інтенсивні дослідження, пов'язані з вибором і впровадженням нового цифрового стандарту телевізійного мовлення, а також способів передачі телевізійних сигналів з використанням новітніх досягнень радіоелектроніки

Початок розвитку телебачення зазвичай відносять до 1875-1877 рр.., коли були сформульовані основні принципи отримання та передачі сигналів зображення рухомих об'єктів. Це - розбиття його на окремі елементи і по черзі-послідовна їх передача і відтворення. Вони збереглися до наших днів. Сам термін «телебачення» вперше був використаний російською інженером-електриком К. Д. Перський в 1900 р. у доповіді «Електричне телебачення »на Міжнародному конгресі в Парижі.

Незмінною зберігається і структура тракту передачі: перетворювач оптичних зображень в електричні сигнали, канали передачі сигналів зображення і звукового супроводу, влаштування їх прийому та відтворення зображення і звуку у споживача. Параметри сигналів і ланок тракту, а також використовувані технічні рішення безперервно удосконалювалися. Дуже стисло нагадаємо про них.

Основний параметр, що визначає якість отриманого телевізійного зображення - число елементів (пікселів), на яке воно розбивається. Оскільки елементи передаються послідовно, вони утворюють рядки розкладання.

На першому етапі всі технічні рішення в світі грунтувалися на оптико-механічних способи малорядковому розкладання і зворотного синтезу зображення. Серед них, звичайно, особливе місце займає запропонований німецьким студентом Паулем Ніпкова (1883) спосіб перетворення обертається непрозорим диском з отворами з спіралі ( «диск Ніпкова»). Він виявився найбільш вдалим і знаходив широке застосування.

Перші масові демонстрації телевізійних передач в Англії, США, СРСР відносяться до 1925 - 1926 рр.., А початок регулярного мовлення - до 1928-1931 рр., Більшість країн використовували тоді стандарт розкладання на 30 рядків при 12,5 кадру в секунду

Основний недолік оптико-механічних систем - їхня низька чутливість, оскільки рівень сигналу в них визначався яскравістю елемента зображення в момент передачі і, природно, часом його зчитування. Якщо говорити про гідність таких малорядковому систем, то слід зазначити вузьку смугу частот сигналу, що дозволяло передавати його звичайними радіопередавачами ДВ, СВ і KB діапазонів на великі відстані.

Зазначений недолік відсутній у електронних систем. У них світло впливає на фотоелемент безперервно, забезпечуючи накопичення заряду, що зчитується один разів протягом кадру, Цей принцип був реалізований в 1933-1934 рр.. в США і СРСР на передавальної трубці «іконоскоп». Її авторами прийнято вважати В. К. Зворикіна -- вихідця з Росії, який працював у США, і радянського вченого С. І. Катаєва.

Мовлення по електронній системі почалося в 1936 р. у США (стандарт розкладання 343 рядки, автор - Зворикін В. К.) і Англії (405 рядків, автор - також виходець з Росії І. Шоенберг), а в 1938 р. - в СРСР (240 і 343 рядки), у Франції (455 і 441 рядок), у Німеччині та Італії (441 рядок).

почалася друга світова війна припинила подальший розвиток телевізійного мовлення в Європі. Щоправда, у США воно тривало, і в 1943 р там було запроваджено новий стандарт - 525 рядків, який використовується і в даний час.

Першим в Європі після війни відновив роботу Московський телецентр (5 травня 1945 р.). Незабаром почали своє мовлення телецентри і в інших країнах. Однак єдиного стандарту, як за параметрами розкладу, так і з радіочастотних характеристиками, не було.

В той час в СРСР проводилися роботи (що почалися ще під час війни) по створенню нового стандарту на 625 рядків,

Вони були успішно завершені, і вже в 1948 л Московський телецентр перший у світі перейшов на цей стандарт. У тому ж році у Франції почалося телевізійне мовлення за стандартом 819 рядків.

Відсутність єдиного стандарту в світі, особливо по радіочастоті, призводило до взаємних перешкод у прикордонних зонах-Ця проблема серйозно обговорювалася на міжнародних конференціях в рамках Міжнародного Союзу Електрозв'язку (МСЕ). У результаті були рекомендовані розроблений в СРСР стандарт на 625 рядків і діє в США і ряді країн Америки та Японії стандарт на 525 рядків. В Англії та Франції перейшли на стандарт 625 рядків. Однак у зв'язку з тим, що у населення залишалося багато старих телевізорів, їх телецентри ще протягом 30 років (аж до 1987 р.) дублювали передачі однієї державної програми зі стандартами 405 і 819 рядків відповідно.

Оскільки раніше розвиток телевізійного мовлення в ряді країн велося, як уже зазначалося, без єдиного світового плану за стандартами розкладання і радіочастотним параметрами, в узгоджених МСЕ планах є деякі відмінності в параметрах для окремих регіонів (ширина залишку подавленою бічної смуги, рознос між несучими зображення і звуку, способи їх модуляції та ін.) У дециметровому діапазоні, який раніше практично не використовувався, таких відмінностей менше, С урахуванням цього до ухвалення єдиного плану було зафіксовано 14 різновидів систем (стандартів). Вони та їхні параметри вказані в табл. 1. В даний час їх число скоротилося до дев'яти (системи А, С, Е, F, K1 зараз перестали застосовувати).

Звичайно, більшість відмінностей виявилося в європейських країнах, раніше інших почали телевізійне мовлення і що використали індивідуальні стандарти. Системи В і G спочатку були використані багатьма західноєвропейськими країнами, а стандарти D і К - східноєвропейськими (В і D - для метрового діапазону, G і К - Для дециметрового). З метою зменшення взаємних перешкод та полегшення загального планування для систем G і К були прийняті однакова ширина радіоканалу (хоча це неекономічно для системи G) і однакові значення несучих каналу зображення.

Стандарт I використовують Англія, Ірландія, Гонконг та ін Систему L, в якій збережені позитивна модуляція несучої сигналу зображення і амплітудна модуляція несучої звукового супроводу, залишили Франція, Монако і Люксембург. Система М, прийнята, у США, застосовується багатьма країнами Америки, Японією та ін Однак Аргентина, Болівія, Парагвай та Уругвай використовують розкладання на 625 рядків. Оскільки на момент прийняття ними такого стандарту в Америці діяв єдиний частотний план для стандарту 525 рядків, ці країни використовують його радіопараметри, що узагальнено в системі N. Такі відмінності є і в деяких інших країн.

В підсумку стандарт 525 рядків використовують у 55 країнах з населенням 1 мільярд жителів, а стандарт 625 строк - у 152 країнах з населенням 4,2 млрд. жителів.

Примітна історія кольорового телебачення. Його розвиток ішов паралельно із становленням чорно-білого. Пропонувалися різні технічні рішення поділу світлового потоку зображення на три кольорових складових, формування трьох відповідних сигналів та передача їх по каналу до користувача та їх складання в приймальному пристрої для отримання кольорового зображення.

Спочатку це були оптико-механічні системи, наприклад, з обертовими дисками з цветофільтров, потім - електронні. Проводилися численні випробування, дослідне мовлення, В Врешті-решт, в 1953 р. США прийняли і почали впроваджувати трикомпонентну електронну сумісну систему NTSC (назва є абревіатурою найменування національного комітету США з телевізійних систем). Вона забезпечує високу якість кольорового зображення і кращу сумісність з чорно-білим телебаченням.

Але її сигнали дуже чутливі до параметрів тракту передачі. Це ускладнювало використання системи в діючих телевізійних мережах без реконструкції обладнання, що спонукало фахівців Європи до пошуку інших форм сигналів кольорового телебачення, менш чутливих до характерних спотворень трактів передачі.

огляду на те, що роботи велися в умовах, коли в Європі було відсутнє кольорове телевізійне мовлення, ставилося завдання вибору єдиного стандарту для всіх європейських країн. Проте в основному з політичних міркувань, досягти єдності не удал ос J. Були вибрані дві системи: SECAM (Франція - СРСР) і PAL (ФРН). Найменування систем являють собою абревіатури від слів «По-черговість квітів із запам'ятовуванням» і «рядок зі змінною фазою» відповідно. Їх сигнали малочутливі до спотворень діючих трактів передачі. Це, починаючи з 1967 р, забезпечило швидке впровадження кольорового телебачення в Європі в міру створення студійних комплексів та випуску приймачів.

Отже, у світі використовують три системи кольорового телебачення. Однак у Бразилії, наприклад, поряд зі стандартом М (525 рядків) застосовують видозмінену систему PAL, відмінну від європейської значенням колірної піднесе. У Люксембурзі і Монако телецентри працюють за стандартами SECAM і PAL. у В'єтнамі - по системах NTSC і SECAM. У Бельгії, Голландії та інших західноєвропейських країнах прийнята система PAL, але на територіях, де дислокуються війська США, використовується і система NTSC-M

Застосування стандартів розкладання і систем кольорового телебачення в регіонах Землі показано в табл. 3. Слід мати на увазі, що в Китаї та Індії, що використовують систему PAL, проживає близько 40% всього населення планети. Тому можна вважати, що всі три системи кольорового телебачення приблизно рівнозначно застосовуються всіма країнами світу.

Хоча в нових телевізорах якість зображення зараз оцінюється дуже високо, попит на них (основного джерела доходів виробників телевізійного обладнання), траплялося, не зростав, а в окремі періоди навіть знижувався. Надії, що це положення зміниться у зв'язку із зростанням числа прийнятих програм при впровадженні кабельних і супутникових розподільних мереж, на жаль, не виправдалися. Частково це пояснюється збільшенням плати за багатопрограмного.

В Свого часу переважала думка, до речі, що збереглася до наших днів, що залучити телеглядачів може тільки найбільшу подібність зображення передаються об'єктів зйомки, підвищення фізіологічного і емоційного його впливу. Одним з таких напрямків, поки нереалізованих, можна вважати об'ємність (стереоскопічність). Найбільш вдалою для її реалізації виявилася ідея використання відомих особливостей зорового сприйняття зображення. Основна його зміст сприймається в межах тілесного кута 15х10 ° ( «зображення спостереження »). Йому відповідає формат екрану 4:3, що застосовується у телебаченні, кіно, живопису. Реальне ж полі зору істотно більше - 200х125 °. Причому при спостереженні основної події в межах вузького кута наявність зображення в більшому вугіллі створює враження стереоскопічності. Практично воно зберігається при зменшенні його до значення 30х20 °.

Інший особливістю сприйняття зображення вважається необхідну відстань до екрану, яка повинна бути не менше двох метрів. При менших відстанях можуть виникати головні болі, особливо від рухомих об'єктів.

Враховуючи сказане, мінімальний розмір телевізійного зображення повинен бути 1х0, 7 м. У результаті в нові стандарти передбачається збільшення числа рядків розкладання приблизно вдвічі (при форматі зображення 16:9). Вони отримали назву телебачення високої чіткості (ТВЧ або ТБВЧ). При цьому в країнах, де використовується частота мережі 50 Гц (Європа та ін), вже рекомендовано розкладання на 1250 рядків і 50 полів, а в країнах, де частота мережі дорівнює 60 Гц (Америка, Японія та ін), - 1125 рядків і 60 полів,

Розробка, випробування і часткове використання таких систем мовлення, способів передачі та розподілу їх сигналів ведуться дуже інтенсивно. Причому останнім часом помітне прагнення перейти на цифрові сигнали, що дозволяють передавати в одному стандартному каналі сигнали декількох телевізійних програм та іншої різної інформації. Це буде сприяти також впровадження інтерактивних систем, забезпечують споживачеві отримання за запитом цікавлять його програм і іншої інформації.

Про інтенсивності робіт у цьому напрямку свідчить те, що в окремі періоди останніх років в міжнародних організаціях вивчалося до 40 пропонованих нових стандартів телебачення: варіанти систем телебачення підвищеної якості, MAC, PAL-плюс і ін Слід сказати, що до початку їх практичного використання залишилося зовсім небагато часу. Проте пошуки нових ідей, звичайно, тривають.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.reflist.ru