NTSC, PAL, SECAM системи

Както знаете, хората от различни националности говорят различни езици. Така с появата на цветната телевизия се появиха „езици на телевизията“, тоест системите за цветна телевизия. Има само три от тях NTSC, PAL и SECAM. NTSC е популярен в страни с 60 Hz AC захранване (САЩ, Япония), PAL и SECAM системи в страни с 50 Hz AC захранване. Съответно, вертикалната честота (честотата на полето) е избрана по такъв начин, че да намали забележимостта на смущенията от окабеляването на първичната мрежа: за NTSC - 60 Hz, за PAL и SECAM - 50 Hz.

Веднага след като бяха разработени различни системи за цветна телевизия, се наложи прехвърляне на видео материали от една система в друга - транскодиране, а ако говорим за транскодиране от система от 50 Hz до 60 Hz или обратно - конвертиране на стандарта.

Основата на аналоговата цветна телевизия е PCTS - пълен цветен телевизионен сигнал (или композитен видео сигнал), който съдържа информация за яркостта и цветността. В англоезичната литература за обозначаването му се използват съкращенията CCVBS и CCVS (всяка компания нарича сигнала по различен начин и всяка смята, че е правилен).

Известно е, че всеки цвят може да се получи чрез "включване" в необходимите пропорции на червени (Red), зелени (Green) и сини (Blue) източници на светлина (или RGB за кратко). Те се наричат ​​основни цветове за адитивен синтез на цветове. Телевизионният екран се състои от малки RGB елементи. Но RGB сигналите не бяха избрани за цветно телевизионно излъчване. Вместо това всички системи се основават на предаването на сигнали за яркост Y и сигнали за цветова разлика U и V. Строго погледнато, за всяка система сигналите за цветова разлика имат свои собствени буквени обозначения, например за PAL - V и U, за NTSC - I и Q, за SECAM - Dr и Db. Но като правило всички оригинални статии за телевизионно оборудване, микросхеми и др. използвайте термина RGB за сигнали за първичен цвят и YUV за сигнали за цветова разлика. RGB и YUV сигналите са свързани помежду си чрез недвусмислена връзка (система от уравнения), наречена матрица. Изглежда така:

Освен това факторите (нормализиращи коефициенти) за U и V са различни във всяка система:
PAL: V = 0,877 (R-Y), U = 0,493 (B-Y);
NTSC: I = V cos 33 ° - U sin 33 °, Q = V sin 33 ° + U cos 33 °;
SECAM: Dr = -1,9 x (R-Y), Db = 1,5 x (B-Y).

Така че защо никой от разработчиците на телевизионни системи не е поел привидно естествен път и не е започнал да предава сигнали за първичен цвят RGB? Има няколко причини за това, но основните са може би две:

Първо, цветните телевизионни системи трябва да останат съвместими с оригиналните черно-бели телевизионни системи, така че черно-белите телевизори да могат да се гледат нормално (или почти нормално) в цвят;

Второ, цветната телевизионна система не би трябвало да изисква по-широка честотна лента за излъчване от оригиналната черно-бяла телевизионна система.

Как успяхте да прехвърлите допълнителна информация за цветовете, без да разширите честотната лента на видеосигнала (тоест без да увеличите количеството предавана информация)? Възможно ли е? Строго погледнато, не. Всяка цветна телевизионна система представлява повече или по-малко успешен компромис между отстъпките в качеството на предаване на сигнала за яркост и печалбата от умелото използване на получената честотна лента за предаване на сигнала за цветност. Очевидно PCTS трябва да носи информация за яркостта и цветността. Но ако просто добавите Y, U и V, за да въведете сигнали за цветова разлика, тогава ще бъде невъзможно да ги разделите в бъдеще. Основната задача е да се смесват сигналите за яркост и цветност без взаимни смущения и да се разделят без грешка. Но на каква основа можете да различите яркостта от цветността във видеосигнал?

Особеността на човешкото зрение позволи да се реши този проблем. Оказа се, че информацията за яркостта се възприема от едни очни фоторецептори - пръчици, а за цвета от други - от колбички (в телевизионна терминология, във формат YUV). Освен това разделителната способност на пръчките е много по-висока от тази на конусите. Тоест, ако контурите на яркостта са ясно маркирани на изображението и цветовете са "размити", тогава човешкото око се ръководи от компонента на яркостта, без да забелязва "размазването". Например анимационните герои от детски книжки за оцветяване, дори боядисани с нестабилна детска ръка, изглеждат доста спретнати и радват окото на родителите. Но тази спретнатост се придава на чертежа от типографския черен контур!

И така, сигналът за яркост Y трябва да се предава ясно, UV сигналите с разлика в цветовете могат да се предават донякъде "размазани" (в по-малка честотна лента) - изображението няма да страда от това (или по-скоро човешкото око няма да го забележи ). За по-малко вреда на яснотата на предаваното изображение беше решено да се използва част от високочестотния спектър на сигнала за яркост за предаване на сигнали с цветова разлика. Специален филтър за изрязване отслабва сигнала за яркост при избраната честота и образува "пролука" в неговата честотна характеристика. Често в специалната литература такъв филтър се нарича notch, което на английски означава "прорез". И сигналите за цветова разлика отиват към нискочестотния филтър, който ограничава техния спектър, след това към модулатора, който ги измества към определения честотен диапазон (резултатът от модулацията се нарича "подносеща на цветността") и след това към миксера , където подносещата се вписва в „подготвения за нея слот“ „в спектъра на сигнала за яркост. Описаният метод за отхвърляне на сигнала за яркост, нискочестотно филтриране и модулиране на сигнали с цветова разлика и добавяне на сигнали за яркост и цветност е еднакъв за всички цветни телевизионни системи. Тук обаче приликите свършват и по-нататък всеки от стандартите и присъщите им предимства и недостатъци ще бъдат разгледани поотделно.

NTSC система

Стандартът NTSC е проектиран за 60 Hz кадрова честота (59.94005994 Hz за да бъдем точни), 525 реда. За предаване на цветността се използва квадратурна модулация с потискане на подносещата (т.е. няма цветна подносеща в неоцветените области). За модулация се използва честотата на подносещата цветност 3579545.5 Hz, което прави възможно „поставянето“ на 455 (нечетен брой) полупериода от честотата на подносещата в една телевизионна линия. Така в две съседни NTSC линии цветните подносители са в противофаза, а на телевизионния екран смущенията от подносещата изглеждат като малко шахматно поле и са относително невидими. Трябва да се отбележи, че ако телевизионната линия имаше четен брой полупериоди на подносещата, смущенията биха изглеждали като фиксирана вертикална решетка и нейната видимост би била много по-висока. Приложеният метод за намаляване на видимостта на смущенията (всяка „ярка“ точка на екрана е заобиколена от „тъмна“ и обратно) също се основава на свойствата на човешкото зрение: от определено разстояние окото спира да възприема всяка точка, и вижда равномерно светещ екран - това се нарича "усредняване" или "филтриране. ". Тъй като всяка точка е заобиколена от други не само отстрани, но и отгоре и отдолу, такова филтриране се нарича "двуизмерно". Обърнете внимание, че филтър за изрязване (който избира "процеп") или нискочестотен филтър (потиска всички честоти над граничната честота), който обикновено се използва за разделяне на сигналите на подносещата яркост и цветност, извършват само едномерно (хоризонтално) филтриране . Особеността на системата NTSC е, че информацията за цветността не се предава в координатната система (R-Y), (B-Y), а в системата I, Q, разгъната спрямо (R-Y), (B-Y) с 33 °. Освен това честотната лента за I и Q сигналите бяха избрани по различен начин - американските инженери взеха предвид, че човешкото око разпознава малките синьо-зелени детайли по-зле от червените и решиха допълнително да спестят цвят и да получат яркост.

Сега - за квадратурната модулация: защо е добра и защо е лоша? Както вече споменахме, не можете просто да добавите сигналите Y, U и V - не можем да ги разделим. Следователно, първо трябва да получим подносителя на цветността, като модулираме синусоидалния сигнал по такъв начин, че неговата амплитуда да зависи от стойностите на сигналите U и V, а фазата (спрямо оригиналната синусоида) зависи от съотношението на стойностите на U и V един спрямо друг. Такъв сигнал вече може да бъде добавен към сигнала за яркост и след това отново да се раздели. За целта честотите, близки до честотата на оригиналната синусоида, трябва да бъдат отслабени в сигнала за яркост, като се използва предварително филтър за изрязване.

Разделението на яркост/цветност в системата NTSC заслужава специално внимание. Отбелязва се, че една телевизионна линия NTSC съдържа нечетен брой полупериоди на подносещата цветност и следователно подносещата е в противофаза в две съседни линии. Да предположим, че изображението няма ясни хоризонтални граници, тоест две съседни линии не са твърде различни една от друга. Всъщност това е много свободно предположение, което не винаги е вярно. След това, в резултат на добавянето на две съседни линии, ще настъпи взаимно потискане на цветните подносители и в резултат на това ще остане само сигналът за яркост на удвоената амплитуда. Изваждането на две съседни линии ще потисне сигнала за осветеност (преди това приемахме, че съседните линии са „почти еднакви“) и резултатът ще бъде подносител на цветност с двойна амплитуда. По този начин, в резултат на операциите за събиране и изваждане, беше възможно напълно правилно да се отделят сигналите за яркост и цветност от общия NTSC сигнал. Този начин за разделяне на яркост/цветност се нарича гребен филтър. Гребеновият филтър позволява получаване на сигнала за яркост в пълната честотна лента, тоест не изисква нарязване на сигнала за яркост по време на кодиране! Въпреки това, трябва да се отбележи, че вертикалната разделителна способност на изображението се влошава с коефициент два (!), Тъй като сигналите за яркост / цветност във всеки ред се заменят със средната стойност за две съседни реда. Освен това, при наличието на хоризонтални граници в изображението, описаният метод за разделяне на яркост / цветност просто спира да работи, което води до загуба на вертикална яснота, придружена от появата на смущения от нефилтрирани подносители на цветност (така наречените "висящи точки "). Ефективно филтриране е възможно само при идеални времеви характеристики на видеосигнала (съседните линии трябва да са разположени точно една под друга без хоризонтално отскачане, наречено "трептене") и да имат идеална зависимост на честотата и фазата на подносещата цветност от честотата и фаза на хоризонталния синхронизиращ импулс. Гребеновият филтър е напълно неприложим за филтриране на запис, възпроизведен от видеорекордер (Продуктова спецификация на Philips SAA7152 Digital Video Comb Filter (DCF) август 1996 г.) и дори изискванията на руския стандарт за излъчване не са достатъчни за него. Следователно е невъзможно да се приложи гребенен филтър в чиста форма за обработка на реални сигнали и ще бъде възможно да се наблюдава идеално плоската честотна характеристика на разпределения от него сигнал за яркост само чрез свързването му към генератор на телевизионен сигнал. Обикновено гребеновият филтър винаги се допълва с филтър за изрязване и интелигентно филтриращо устройство, в зависимост от качеството на видеосигнала и характеристиките на изображението. Режещият филтър за системата NTSC (както и за системата PAL, която също използва фазова модулация) може да бъде относително теснолентов, тъй като при постоянни U и V сигнали честотата на подносещата цветност е равна на немодулираната честота на подносещата и се различава значително от то само при резки цветови преходи.

Трябва да се каже няколко думи за разработването на гребенови филтри. По-горе беше разгледан двуизмерен (работещ в рамките на едно телевизионно поле) гребен филтър. Преди две десетилетия широколентовото устройство за забавяне на телевизионната линия (а именно то е в основата на гребеновия филтър) изглеждаше венецът на научната и техническата мисъл. И сега съществуващите блокове памет за кадри и преплитането на фазата на подносещата, предоставена в NTSC не само в съседни редове, но и в съседни кадри, ви позволяват да филтрирате изображението както вертикално, така и хоризонтално и във времето. Имайте предвид, че филтрирането по време е устойчиво на остри ръбове на изображението, но е чувствително към движението на ръбовете в съседни кадри (движение).

Да преминем към декодирането. Подносещата на цветността, извлечена от общия сигнал, се подава към декодера за възстановяване на стойностите на U и V. Представете си метод за квадратурна модулация с потискане на подносещата под формата на "устройство" със стрелка, чиято дължина зависи върху сумата от квадратите U и V, а ъгълът на отклонение зависи от съотношението на стойностите U и V между тях. В специалния случай, когато U = 0 и V = 0, дължината на стрелката също е нула - това се нарича "потискане на подносещата". И "устройството", и неговата стрелка се въртят с честотата на подносещата и в такава въртяща се форма се подават към декодера. Скалата, използвана за определяне на отклонението и дължината на стрелката (U и V), се намира в самия декодер. За да може скоростта на въртене на скалата да съвпада със скоростта на въртене на "устройството", в началото на всеки ред се предава специален стандартен пакет от импулси - "пръскване". По този начин декодерът регулира скоростта на въртене и началния ъгъл на скалата по време на мигане и чете стойностите за U и V по време на активната част на линията.

Защо квадратурната модулация е добра и лоша? Хубавото е, че в ярки и слабо оцветени зони на изображението (където окото е най-придирчиво) смущенията от подносителя на цветността са малки, тъй като обхватът му е малък (дължината на стрелката е малка). И лошото е, че пътят на предаване на телевизионния сигнал влияе върху скоростта на въртене на "устройството", а в различните части на линията - по различен начин. В резултат на това се нарушава първоначалното съответствие (фаза) между ъгъла на отклонение на стрелката на "устройството" и сигналите за "точно време", което води до нарушаване на цветовия тон на предаваните фрагменти от изображение (например ярки фрагменти придобиват червеникав оттенък, а тъмните - зеленикави). Освен това изображението като цяло може да придобие нюанс. В тази връзка се казва, че NTSC е чувствителен към диференциално фазово изкривяване. Това е изкривяването, което се получава при предаване на телевизионен сигнал. Освен това цветният тон се определя от ъгъла на отклонение на стрелката на "устройството" спрямо циферблата, който се върти с "устройството" и се коригира веднъж в началото на телевизионната линия. Ако циферблатът изостава или бърза, към края на линията се натрупва грешка, което кара дясната страна на телевизионния екран да стане червена или синя. Това са основните предимства и недостатъци на NTSC, система, базирана на точни математически изчисления, която се оказа най-уязвимата в реални условия.

PAL система.

Начинът на предаване на цвят в системата PAL не се различава много от NTSC и всъщност представлява адаптация на NTSC за формат на рамката от 625 реда / 50 полета. Основната разлика (и значително подобрение) в системата PAL е фазовите редуващи се линии. За цветно декодиране на PAL е разработен цветен декодер с една линия със закъснение. Характеристика на декодера на линия за закъснение е, че сигналите за цветност се възстановяват от сумата и разликата на подносещите, пристигащи в текущия и предишния ред. В този случай грешката, натрупана в текущата линия, е равна по големина и противоположна по знак на грешката, натрупана в забавената линия. Недостатъкът на такъв декодер е вертикалното изоставане на сигнала за цветност от сигнала за яркост (пълзене на цветността). Освен това в PAL цветовият спектър е много по-сложен, отколкото в NTSC, което прави гребеновия филтър за PAL много по-сложен. Обикновено за разделяне на яркостта/цветността в PAL системите се използва филтър за изрязване/лентов пропускане. Системата PAL е нечувствителна към диференциално фазово изкривяване.

Желанието за подобряване на качеството на системите PAL и NTSC доведе до разработването на оборудване, при което сигналът за яркост и подносителят на цветността се предават по два отделни проводника, не се смесват никъде и не изискват разделяне. Този двупроводен метод за предаване на видео сигнал се нарича S-Video или Y / C. S-Video ви позволява да използвате пълната честотна лента на осветеност (осигурява висока хоризонтална разделителна способност) и да елиминирате неизбежното филтриране за композитен сигнал при разделяне на яркост/цветност. По този начин методът на двупроводно предаване елиминира честотните и фазовите изкривявания, които се натрупват по време на филтриране. S-Video сигналите не могат да се излъчват. Това е кабелен вътрешен стандарт. Повечето от студията, използващи S-VHS оборудване, работят тук. Ще разгледаме характеристиките на транскодирането на S-Video сигнали отделно по-долу.

SECAML система.

Системата за цветна телевизия SECAM е коренно различна от системите NTSC и PAL. Както при NTSC и PAL, информацията за цветността се предава от подносител, който се вписва в „процеп“ в сигнала за яркост. Въпреки това, честотната модулация на подносещата се използва за предаване на информация за цветността. Това означава, че всяка двойка стойности U и V съответства на двойка честоти на подносещи. Но ако смесите (сумирате) две подносещи, ще бъде невъзможно да ги разделите по-късно. Следователно, ако приемем, че цветността в два съседни реда е приблизително еднаква, подносителите се предават на свой ред: в текущия ред - U, в следващия ред - V, след това отново U и т.н. Декодерът за цветност съдържа линия за закъснение - устройство, което забавя подносещата с една линия и по време на декодирането до честотния дискриминатор пристигат две подносещи: едната е свързана с текущата линия - директно, а втората от предишната линия през линията на забавяне . Оттук идва и името на системата - SECAM (Sequence de Couleur A Memoire), тоест цветно преплитане с памет. Последствието от този механизъм за предаване на цветност (с децимация) е половината от вертикалната цветова разделителна способност и цветът намалява спрямо яркостта. Освен това при остри хоризонтални граници на цветовете (преходи от цвят "a" към цвят "b") се появяват "фалшиви" цветове, тъй като стойностите на U и V не се осредняват по време на предаването, а се унищожават. Причината за този ефект е следната: когато се предава цвят "a", стойностите на RaGaBa се възстановяват от стойностите на YaUaVa, съответно, когато се предава цвят "b", стойностите на RbGbBb се възстановяват от YbUbVb стойности. На границата на цветовете (по-точно на първия ред на различен цвят), поради забавянето на един от компонентите на цветността в декодера, RGB стойностите се възстановяват от тройката YbUaVb - за едно поле и (поради до редуването на U и V в полетата) от тройката YbUbVa - за друго поле. Имайте предвид, че цветовете UaVb и UbVa отсъстват както в цвят "a", така и в цвят "b". На екрана на монитора тези изкривявания са ясно видими при разглеждане на хоризонтални цветни ивици, а в телевизионни предавания често се виждат в компютърни графики, заглавия и т.н. и изглеждат като отделни линии, трептящи с честота от 25 Hz. За да се подобри предаването на малки цветни детайли, беше приложено диференциране (заточване) на фронтовете на U и V сигналите (т.нар. SECAM нискочестотна корекция) и за да се избегне прекомерно разширяване на честотата на нискочестотната подносеща лента, коригираните сигнали за цветова разлика преминават през ограничителя. По този начин системата SECAM е фундаментално неспособна да изобрази правилно резки цветови преходи. На тестовия сигнал "вертикални цветни ивици" този ефект се появява като "пролуки" между ивиците и е особено забележим между зелените и пурпурните ивици. За да се подобри съотношението сигнал-шум на сигнала за цветност и да се оптимизират кръстосаните смущения между цветност/лума, модулираната подносеща SECAM се пропуска през честотно-зависима верига (т.нар. SECAM RF изравняване или "звънец"). В RF-претегления сигнал, цветните фронтове (промени в цветността) се предават с повече енергия и съответно с по-добро съотношение сигнал/шум. Това обаче увеличава видимостта на подносителя на цветността, което се проявява под формата на характерно "кипене" в изображението непосредствено след вертикалните цветови граници. Трябва да се обърне внимание на особеностите на разделянето на яркост/цветност за системата SECAM. В NTSC и PAL, обсъдени по-горе, цветната подносеща се предава на една и съща честота (за NTSC - 3,58 MHz, за PAL - 4,43 MHz). Достатъчно е да поставите филтър, настроен на тази честота, за да разделите яркостта и цветността. Освен това, в неоцветените области на изображението (където окото е най-чувствително към смущения), подносителят се потиска и смущенията са фундаментално елиминирани. Ситуацията в системата SECAM е много по-сложна. Първо, няма потискане на подносещата, тоест винаги има смущения от подносещата и винаги трябва да се филтрира. Второ, няма начин да се изолирате от смущения на която и да е честота: честотната модулация на SECAM заема лента от 3,9 до 4,75 MHz, а честотата на подносещата в линия на фрагмент от изображение зависи само от цветността на този фрагмент. Освен това, така наречените "нулеви честоти" за U и V линиите са различни: съответно 4,250 и 4,406 MHz. По този начин, за надеждно филтриране на сигнала за яркост, би било необходимо да се отреже от общия сигнал лента от поне 3,9 до 4,75 MHz, но всъщност, като се има предвид крайния наклон на филтрите, тя е много по-широка. С този подход би било необходимо да се изостави възможността за предаване на фини детайли на изображението в пълния SECAM сигнал. Като компромис, а също и като се вземат предвид различните нулеви честоти в SECAM декодера, беше приложен регулируем филтър, който превключи честотата на изрязване между 4,250 и 4,406 MHz от ред на ред и по този начин изчисти неоцветените (най-критичните) области на изображението от подносещата на цветността. Предполагаше се, че в останалата част от изображението неподтиснатият подносител ще бъде маскиран от интензивно оцветяване. В допълнение, детайлите за "осветеността" на изображението, които попадат в лентата на забавяне на регулируемия филтър в един ред, ще бъдат пропуснати от филтъра в следващия ред и следователно зрителят ще ги види на телевизионния екран.

В процеса на кодиране / декодиране на видео сигнал неизбежно възникват изкривяване и загуба, присъщи на една от системите. Дори едно транскодиране и дори в една и съща система вече предполага две кодирания и две декодиране - натрупват се изкривявания и загуби. При транскодиране от една система в друга започват да се появяват ефекти от втория вид: предимствата, които една система дава, не могат да бъдат прехвърлени и използвани в друга. Най-простият пример, трябва да направите композитен конвертор PAL-YUV-PAL за наслагване на заглавия. Ако извлечем информация за фазата на подносителя на оригиналния сигнал и я използваме при вторично кодиране, тогава такова транскодиране (както теоретично, така и практически) може да се извърши без загуба.

За да стесним обхвата на разглежданите задачи и да бъдем по-близо до практиката, нека разгледаме какво трябва да бъде прекодирано в Русия.

Преобразуване от / в NTSC.

Източници на NTSC сигнал са: видео дискове, излъчвани от сателити, излъчване от Япония (в Далечния изток). В Русия практически няма потребители на NTSC. Количеството видео, което се транскодира (или може би е по-правилно да се каже "претърпява стандартно преобразуване") от / към NTSC към / от системите PAL и SECAM не е голямо. Преобразуването на стандарт от шестдесет херца в стандарт от петдесет херца и обратно е трудна задача, чиято сложност се крие в необходимостта от промяна на стандарта за разлагане. Новоприетият телевизионен сигнал трябва да съдържа изображение на онези места от телевизионния кадър и в онези моменти от време, които са били пропуснати в оригиналния сигнал. Най-простото решение е да се заеме най-близката растерна линия на оригиналния сигнал, но това води до "изкривявания" на границите на обектите и "рязкови" движения. Друго решение е линия-до-ред (2D) и линия-до-ред (3D, базирана на време) интерполация. Той е свободен от "извивки" и "трепвания", но води до размиване на границите на бързо движещи се обекти. Най-новият подход трябва да се счита за използването на преобразуватели с детектори за движение. Тези интелигентни устройства използват алгоритми, за да изберат област в рамката и да ги асоциират с обекти. Посоката, скоростта и ускорението на обекта се изчисляват от последователността от кадри, а към векторите на скоростта и ускорението се прилага интерполация или прогнозна екстраполация. Въпреки това, описаните алгоритми за компенсация на движението работят само в доста прости случаи, например с равномерно праволинейно движение. И как ще се държат при обработката на сцената "топката се удря в стената" (величина и посока на скоростта на обекта, ускорението на обекта се променят рязко, а в момента на удара, в резултат на деформация, формата на обекта) или сцената "полет и въртене на топка на дете" (едната половина, която е оцветена в зелено, а другата оцветена в червено)?

Транскодиране на SECAM в PAL и PAL в SECAM ..

В този случай не се изисква промяна в стандарта за разлагане и на преден план излизат задачите за осигуряване на най-широка честотна лента в каналите за осветеност и цветност, най-добро съотношение сигнал/шум, най-малко кръстосани смущения яркост/цветност. Задачите на втория план включват компенсиране на изкривяванията, въведени от предишната система, и обработка, която субективно подобрява визуалното възприятие.

Транскодирането от SECAM към PAL е необходимо като правило за обработка и редактиране на архиви, записани в системата SECAM на стандартно оборудване PAL. Има студия, които използват преобразуване на SECAM в PAL, PAL обработка и обратно преобразуване PAL в SECAM, за да интегрират местното програмиране в масовите телевизионни предавания, въпреки че това не е добро решение. Както бе отбелязано по-горе, когато се декодира SECAM в телевизионни приемници, се използва регулируем SECAM филтър за "нулева честота". Това филтриране е приемливо за телевизор, но за транскодер е напълно недостатъчно. Факт е, че окото не забелязва на телевизионния екран малка хаотична остатъчна решетка на непотиснатия SECAM подносител, но ако сигнал за яркост с такава "степен на пречистване" се подава към PAL енкодера, тогава в резултат на биенето от остатъците от подносещата SECAM и "новата" подносеща PAL в цветните зони на изображението смущението под формата на диагонална решетка ще бъде ясно видимо. Заслужава да се отбележи фактът, че чрез ръчно реконструиране на SECAM филтъра за изрязване, по избор може да се изчисти един или друг цвят на транскодираното изображение от смущения. Възможно е да се филтрира сигналът за яркост на SECAM (необходимото затихване на подносещата по време на транскодирането трябва да бъде най-малко 40-42 dB) с традиционните LC филтри само чрез прилагане на нискочестотен филтър с гранична честота не по-висока от 3,2 MHz и висока наклон. Въпреки това, с такава честотна лента фините детайли на изображението се губят безвъзвратно. Технологиите за цифрова обработка на сигнали направиха възможно създаването на регулируем филтър, който ефективно отхвърля подносителя на цветността в SECAM. Такъв филтър не само отрязва "нулевите честоти", но също така постоянно следи разпределението на енергията в лентата на подносещата и изключва честотата, където енергията е максимална, тоест цветната подносеща. Трябва да се отбележи, че методът за определяне на честотната лента на SECAM декодер с дигитален проследяващ филтър с помощта на почистване не е приложим. Когато честотата на генератора на развъртане попадне в очаквания диапазон на SECAM подносещите, тя ще бъде напълно потисната и при излизане от този диапазон филтърът непрекъснато ще се настройва в обхвата 3,9-4,75 MHz. Сигналът за яркост, получен след цифрово филтриране, е подходящ за последващо кодиране в PAL. В този случай не е необходимо допълнително отхвърляне на сигнала за осветеност от филтъра за изрязване, тъй като "допълнителните" честоти в сигнала, получени в резултат на декодирането, вече са отслабени.

Транскодирането от PAL към SECAM е необходимо в следните случаи: при повторно излъчване на съставен PAL сигнал, получен от спътник; при излъчване от PAL студио композитен сигнал с VHS качество; при излъчване на PAL сигнал със S-VHS качество от студиото (в първите два случая се декодира композитният сигнал PAL, в третия - S-Video. В първия и втория случай трябва да обърнете специално внимание на метод за разделяне на яркостта / цветността на композитния сигнал и неговото допълнително филтриране, в третия - при отхвърляне на сигнала за цветност по време на кодиране.

За да се раздели яркостта/цветността на PAL сигнала, получен от спътника, използването на гребенов филтър може да бъде оправдано. В този случай можете да получите най-широката честотна лента на сигнала за яркост. Такъв филтър обаче е много чувствителен към времевата нестабилност на видеосигнала. Например, ако разликата в продължителността на съседните линии е 32 наносекунди и периодът от 225 наносекунди на подносителя на цветността PAL е приемлив при излъчване, фазовата грешка в две съседни линии ще бъде 360 ° / 225x32 = 51 °. По този начин, вместо очакваното потискане на подносещите в антифаза sin (a) + sin (a + 180 °) Ї0, остатъкът от непотиснатата подносеща ще бъде sin (a) + sin (a + 180 ° + 51 °). С други думи, гребеновият филтър ще стане неефективен. Традиционният филтър за изрезки работи стабилно както при обработка на високо стабилно ефирно приемане, така и при филтриране на "люлеещия се" видео сигнал, получен от VHS видеорекордер, и лесно осигурява потискане на подносещата на цветността не по-лошо от 40-42 dB. Най-добре е транскодерът да предоставя възможност за избор на метод на филтриране в зависимост от качеството (временните характеристики) на транскодирания PAL сигнал. По правило сигналът за яркост, получен след филтриране, вече има затихване в близост до честота от 4,4 MHz и може да не се изисква допълнително отхвърляне за SECAM кодиране. Когато транскодирате компонент S-Video сигнал, не е нужно да се притеснявате за смущения от проникване на подносеща, но трябва да обърнете голямо внимание на формирането на правилната честотна характеристика на сигнала SECAM за яркост, преди да го сумирате с подносещата цветност в енкодер. Същото внимание трябва да се обърне и на честотната характеристика на яркостта при транскодиране на композитен PAL сигнал в случай, че в транскодера е вмъкнат надпис, лого и т.н. в YUV или RGB компоненти, както и ако се използват механизми за подобряване/възстановяване на изображението. Изискванията за честотната характеристика на канала за яркост на SECAM енкодера са изложени в OST 58-18-96 и са предназначени, от една страна, да отслабят високочестотните компоненти на яркостта, така че да не „замъгляват " подносителят на цветността, от друга страна, те биха внесли фини детайли в изображенията на екрана, дори и в отслабена форма.

В допълнение към необходимите свойства и качества, описани по-горе, транскодерът може да изпълнява и някои допълнителни функции, например:

Отделен контрол на усилването RGB или YUV за корекция на цветовете;

Апертурна едно- или двуизмерна корекция на сигналите за яркост и цветност за изостряне на вертикалните и/или хоризонтални граници на яркост и цветност;

Регулиране на подравняването на сигналите за яркост и цветност хоризонтално и вертикално, което ще позволи "да се постави" цветността, "изместена" в резултат на многократно транскодиране;

Намаляване на шума: среден филтър - за премахване на сателитни "искри", рекурсивно - за потискане на шума от магнитна лента и т.н.

На руския пазар има транскодери и стандартни преобразуватели от местно и чуждестранно производство. Сред фирмите, специализирани в тяхното разработване и производство, не може да не се отбележи: Snell & Wilcox, FOR.A, Vistek, JSC VNIITR, "Profitt", "ITM". Транскодерите се различават значително както по цена, така и по предоставените възможности. Като цяло има ясна връзка: колкото по-висока е цената, толкова повече възможности. Но е невъзможно да се даде универсален съвет кой транскодер да изберем, „така че да ни подхожда на всички“, както се казва в една от рекламите. За всеки конкретен случай трябва да изберете транскодер, като се ръководите от бюджета и принципа на минимално съкращаване.