7. Конструктивные особенности телевизионной аппаратуры
7.1. Обобщенные структурные схемы телецентров
Телецентр представляет собой комплекс радиотехнических средств, предназначенных для формирования телевизионных программ и их вещания. По назначению телецентры делятся на программные и ретрансляционные. Программные телецентры располагают собственными студиями и другими источниками телевизионных программ, они предназначены для создания и трансляции своих телевизионных программ. Ретрансляционные центры собственных телевизионных программ не создают, а служат для ретрансляции телевизионных сигналов, поступающих по спутниковым, радиорелейным или кабельным линиям связи. К этой группе относятся также маломощные телевизионные ретрансляторы, предназначенные для расширения зоны уверенного приема.
Рис. 7.1. Обобщенная функциональная схема программных телецентров
Обобщенная функциональная схема программных телецентров представлена на рис. 7.1 [19]. В состав современных телецентров, как правило, входят один или несколько аппаратно-студийных блоков (АСБ), аппаратно-программных блоков (АПБ), аппаратные видеомонтажа (АВМ), телекинопроекционная аппаратная, центральная или вещательная аппаратная (ЦА или ВА), блок внестудийного вещания, приемная аппаратная внешних программ.
Основным технологическим звеном современного программного телецентра является АСБ, обеспечивающий подготовку передач, а на ряде телецентров и выдачу телевизионных программ в эфир. АСБ содержит практически все виды датчиков телевизионного сигнала: студийные телевизионные камеры, телекинопроекторы, диапроекторы, датчики универсальных электронных испытательных таблиц. Перечисленные источники телевизионных сигналов и соответствующая аппаратура управления, контроля и синхронизации, а также звуковое, осветительное и прочее оборудование размещены в телевизионной студии, телекинопроекционной, режиссерской и технических аппаратных. Кроме собственных датчиков сигналов в АСБ из центральной аппаратной (ЦА) могут быть предоставлены несколько телевизионных сигналов от «внешних» источников. Видеомагнитофоны (ВМ) очень часто сосредотачиваются в специализированном блоке записи, в котором осуществляются запись и воспроизведение магнитофильмов, перезапись, запись с электронным монтажом и тиражирование.
Весьма важной автономной производственной единицей телецентра является АПБ, предназначенный для формирования программ вещания в целом из отдельных, в основном заранее подготовленных фрагментов и трансляции этой программы на радиопередающую станцию или междугородную аппаратную внешних программ.
ЦА предназначена для-контроля, коммутации и распределения сигналов телевизионных программ на радиопередатчик и телецентры, транслирующие центральные и создающие собственные программы. В ЦА коммутируют сигналы из кинопроекционных аппаратных, аппаратных видеомонтажа, приемной аппаратуры внешних программ, АСБ, АПБ, от собственных датчиков, например, генератора телетекста, устройства показа текущего времени. В ЦА располагаются рабочий и резервный синхрокомплекты.
Блок внестудийного вещания имеет в своем составе передвижные телевизионные станции (ПТС), передвижные телевизионные видеозаписывающие станции (ПТВС), телевизионные журналистские комплекты (ТЖК).
Рис. 7.2. Функциональная схема построения аппаратно-студийного комплекса аналогового телецентра
Рис. 7.3. Функциональная схема построения канала изображения аналого-цифрового аппаратно-студийного комплекса
Функциональная схема аппаратно-студийного комплекса (АСК) аналогового телецентра приведена на рис. 7.2 [20]. Особенностью данной схемы является трехпроводная система, по которой работают камерная головка и камерный канал. Преобразованный по системе PAL полный телевизионный сигнал подается в АСБ. Блок спецэффектов непосредственно входит в состав видеоусилительного тракта АСБ. Монтаж фрагментов телевизионных программ осуществляется с помощью видеомагнитофонов. Коммутаторы дают возможность введения в телевизионную программу «внешних» источников и обеспечивают режим обхода. В АПБ поступает смонтированное звуковое сопровождение, которое параллельно поступает на выход АСК. В зависимости от имеющегося оборудования и объема вещания на некоторых телецентрах могут быть совмещены функции АСБ и АПБ.
Основной недостаток аналоговой технологии - это суммирование искажений при прохождении телевизионного сигнала по тракту, при перезаписи фрагментов программ во время монтажа. Кардинально улучшить качество телевизионного изображения на отдельных этапах подготовки вещательных программ возможно только за счет применения цифрового оборудования. Однако для переходного периода развития телевизионного производства с аналоговой на цифровую технологию характерно объединение в единый технологический комплекс аналогового и цифрового оборудования. Вариант построения канала изображения аналого-цифрового АСК показан на рис. 7.3 [20]. Переход с аналоговой технологии подготовки программ на цифровую следует начинать с замены аналоговых видеокамер на цифровые, что позволяет прежде всего обеспечить высокое качество исходных видеосигналов. В этом случае весь камерный канал возможно разместить в одной цифровой камере. Цифровыми могут быть микшеры и коммутаторы, а для создания спецэффектов целесообразно использовать персональный компьютер (ПК). Аналоговые монтажные аппаратные с большой эффективностью заменяются системами нелинейного монтажа с накоплением готовых телевизионных программ в серверах. К другим важнейшим рекомендациям по оптимальному построению аналого-цифровых телецентров относится следующее:
- минимизация количества преобразований цифровых телевизионных сигналов в аналоговые и обратно;
- использование цифровых видеомагнитофонов в монтажных аппаратных в качестве рекордеров, так как они позволяют многократно переписывать фрагменты программы практически без потери качества;
- интерфейсы между аналоговым и цифровым оборудованием должны быть компонентными.
У телецентров, применяющих аналого-цифровые технологии, могут возникнуть определенные трудности при ретрансляции телепрограмм, сигналы которых принимаются в системе SECAM. Это связано с введением в принятые программы собственных новостных вставок, рекламы и т.д., так как в этом случае требуется преобразование композитного телевизионного сигнала в компонентную форму, сопровождающееся неизбежным снижением качества изображения. Композитный сигнал системы SECAM преобразуется в компонентную форму при фактическом сокращении полосы частот яркостного сигнала примерно вдвое. Поэтому его преобразование в цифровой поток связано с резким уменьшением четкости телевизионного изображения. Следовательно, телецентр, имеющий аналого-цифровые технологии, должен преобразовывать цифровой сигнал в сигнал SECAM на самом последнем этапе производства телевизионных программ. Для примера следует отметить, что композитный сигнал системы PAL достаточно легко разделяется на компонентные составляющие, т.е. его можно преобразовывать в цифровой поток с минимальными потерями в качестве телевизионных изображений.
При полностью цифровых технологиях производства телепрограмм обработка телевизионных сигналов, их компрессия и декомпрессия, коммутация и мультиплексирование происходят в цифровой форме. Передача цифровых сигналов от одного вида оборудования к другому производится с помощью цифровых интерфейсов. Перед выдачей цифровых сигналов в эфир в соответствии с ГОСТ 7845 происходит их кодирование в сигналы системы SECAM.
Применение цифровых технологий дает возможность автоматизировать выдачу программ в эфир, передавать по одному каналу несколько программ, а в дальнейшем решить вопросы, связанные с созданием интерактивного телевидения. На телецентрах с полностью цифровым оборудованием характеристики каналов изображения и звукового сопровождения, обеспечиваемые на различных стадиях формирования программ, практически одинаковы. Поэтому сохраняются одни и те же значения параметров, как отдельных единиц оборудования, так и выходных параметров тракта в целом.
Возможная конфигурация схемы цифрового АСК, функционально повторяющая схему аналоговых АСК, изображена на рис. 7.4 [20]. В зависимости от набора оборудования схема допускает совмещение АСБ и АПБ. Транскодер SECAM установлен на выходе центральной аппаратной, в результате чего на выходе АСК присутствует полный цветовой телевизионный сигнал системы SECAM. Соединительные линии в пределах телецентра - волоконно-оптические. Сигналы внешних программ подаются в ЦА через транскодер и АЦП. Кодер SECAM установлен после коммутатора обхода.
У телецентров, применяющих аналого-цифровые технологии, могут возникнуть определенные трудности при ретрансляции телепрограмм, сигналы которых принимаются в системе SECAM. Это связано с введением в принятые программы собственных новостных вставок, рекламы и т.д., так как в этом случае требуется преобразование композитного телевизионного сигнала в компонентную форму, сопровождающееся неизбежным снижением качества изображения. Композитный сигнал системы SECAM преобразуется в компонентную форму при фактическом сокращении полосы частот яркостного сигнала примерно вдвое. Поэтому его преобразование в цифровой поток связано с резким уменьшением четкости телевизионного изображения. Следовательно, телецентр, имеющий аналого-цифровые технологии, должен преобразовывать цифровой сигнал в сигнал SECAM на самом последнем этапе производства телевизионных программ. Для примера следует отметить, что композитный сигнал системы PAL достаточно легко разделяется на компонентные составляющие, т.е. его можно преобразовывать в цифровой поток с минимальными потерями в качестве телевизионных изображений.
При полностью цифровых технологиях производства телепрограмм обработка телевизионных сигналов, их компрессия и декомпрессия, коммутация и мультиплексирование происходят в цифровой форме. Передача цифровых сигналов от одного вида оборудования к другому производится с помощью цифровых интерфейсов. Перед выдачей цифровых сигналов в эфир в соответствии с ГОСТ 7845 происходит их кодирование в сигналы системы SECAM.
Применение цифровых технологий дает возможность автоматизировать выдачу программ в эфир, передавать по одному каналу несколько программ, а в дальнейшем решить вопросы, связанные с созданием интерактивного телевидения. На телецентрах с полностью цифровым оборудованием характеристики каналов изображения и звукового сопровождения, обеспечиваемые на различных стадиях формирования программ, практически одинаковы. Поэтому сохраняются одни и те же значения параметров, как отдельных единиц оборудования, так и выходных параметров тракта в целом.
Возможная конфигурация схемы цифрового АСК, функционально повторяющая схему аналоговых АСК, изображена на рис. 7.4 [20]. В зависимости от набора оборудования схема допускает совмещение АСБ и АПБ. Транскодер SECAM установлен на выходе центральной аппаратной, в результате чего на выходе АСК присутствует полный цветовой телевизионный сигнал системы SECAM. Соединительные линии в пределах телецентра - волоконно-оптические. Сигналы внешних программ подаются в ЦА через транскодер и АЦП. Кодер SECAM установлен после коммутатора обхода.
Рис. 7.4. Функциональная схема цифрового аппаратно-студийного комплекса
Особо следует отметить, что для контроля качества изображения на различных этапах формирования телевизионных программ-в состав оборудования телецентра любого типа входят видеомониторы. Первый этап контроля качества изображения - телевизионная студия, последний - отдел технического контроля.