Генератор видеосигнала

Генератор видеосигнала — это тип генератора сигналов , который выводит предопределенные видео- и/или телевизионные колебательные формы волн и другие сигналы, используемые для синхронизации телевизионных устройств и для стимуляции неисправностей или помощи в параметрических измерениях телевизионных и видеосистем. Существует несколько различных типов генераторов видеосигнала, которые широко используются. Независимо от конкретного типа, выход видеогенератора обычно содержит сигналы синхронизации, подходящие для телевидения, включая горизонтальные и вертикальные синхроимпульсы (в аналоговом формате) или синхрослова (в цифровом формате). Генераторы композитных видеосигналов (таких как NTSC и PAL ) также включают сигнал цветовой синхронизации как часть выхода.

Генераторы видеосигналов в первую очередь классифицируются по их функции. Кроме того, их можно классифицировать по поддерживаемым ими видеоформатам и стандарту интерфейса — один генератор может генерировать композитные аналоговые сигналы (обычно NTSC , PAL или оба), другой может генерировать CCIR 601 , а третий может генерировать потоки MPEG через ASI .

Многие производители продают платформы генерации сигнала, которые могут быть заполнены несколькими модулями, обеспечивающими вышеуказанные возможности (и поддерживающими различные форматы). Многие такие платформы также включают возможность генерации звука (поскольку телевидение включает в себя как аудио, так и видео), поддерживая либо встроенное аудио, либо автономные аудиоформаты.

Генератор тестовых сигналов генерирует тестовые шаблоны и другие полезные тестовые сигналы для поиска и устранения неисправностей и анализа телевизионных систем. Эти устройства обычно предназначены для использования в автономном режиме (тестовые шаблоны редко транслируются, если только станция не работает неправильно или не находится в эфире в это время), поскольку они выводят полные телевизионные сигналы. Примеры сигналов, выдаваемых таким устройством, включают:

• Цветовые полосы , один из нескольких тестовых сигналов, используемых для проверки правильности воспроизведения цветовой гаммы телевизионной системы и/или того, что телевизионный сигнал или установка соответствуют соответствующим стандартам аналоговой передачи.
• Плоские поля , сигнал, состоящий только из определенного цвета (обычно белого, черного, оттенка серого или одного из основных цветов (красного, зеленого и синего) при максимальной насыщенности). Красное поле особенно важно в приложениях PAL , так как это часть «красной разницы» сигнала цветности, фаза которого меняется в каждой строке; красное поле должно выглядеть как сплошной блок цвета без видимых «полос», проходящих по экрану.
• Многоимпульсные , развертки и импульсные сигналы, используемые для проверки частотной характеристики телевизионной системы.
• Сигналы линейного и лестничного характера , используемые для проверки линейности напряжения телевизионной системы.
• Шаблоны перекрестной штриховки , используемые для проверки и калибровки выравнивания, соотношения сторон, сходимости, а также вертикальной и горизонтальной линейности.
• Сигнал «бабочка» , используемый для проверки относительной (межканальной) синхронизации компонентного видеосигнала.

Некоторые генераторы достигли относительной популярности, благодаря каналам, транслировавшим тестовые карты в течение длительных периодов, когда не было запланировано никаких программ. Шаблоны, связанные с генераторами Philips ^[1] ( PM 5540 , PM 5552, PM 5544 , PM 5644 ), Grundig VG 1001 ^[2] ( FuBk ) ^{[3] [4]} SMPTE ( Color Bars ) или Snell & Wilcox (Zone Plate) ^{[5] [6]} , как правило, хорошо известны.

В цифровой среде используется несколько специализированных сигналов :

• Тестовый сигнал ФАПЧ представляет собой патологический тестовый сигнал, используемый для проверки контура фазовой автоподстройки частоты последовательного цифрового приемника; это делается путем вывода битовой последовательности, которая после прохождения через линейный регистр сдвига обратной связи , используемый для кодирования последовательных цифровых сигналов, приводит (с высокой степенью вероятности) к появлению длинной строки нулей или единиц, за которой следует длинная строка противоположной полярности в цифровом ( NRZI ) сигнале; эта проблема может привести к разблокировке плохо спроектированных ФАПЧ.
• Тестовый сигнал эквалайзера — это еще один патологический сигнал, состоящий из длинной строки нулей или единиц, за которой следует один бит противоположной полярности. Он может привести к сбоям в работе плохо спроектированных кабельных эквалайзеров.
• Сигнал SDI Checkfield , стандартизированный SMPTE RP178 (для SD) и RP198 (для HD), представляет собой тестовый сигнал, содержащий один из вышеуказанных сигналов в верхней части видео, а другой — в нижней части видео.

Кроме того, сложные генераторы сигналов могут позволять изменять синхронизацию видео, регулировать усиление различных компонентов (в том числе выходящих за пределы диапазона), вводить джиттер или битовые ошибки (в цифровые сигналы), вводить движение или другие эффекты.

Вставка сигнала вертикального интервала или вставка VITS вставляет тестовые шаблоны в вертикальный интервал телевизионного сигнала. В отличие от генераторов тестовых сигналов, вставка VITS используется для вставки тестового сигнала в прямую трансляцию, так что можно проводить линейные измерения цепи передачи, пока цепь работает. (Поскольку вертикальный интервал обычно не виден на телевизорах конечного пользователя, это можно сделать без создания каких-либо артефактов, заметных для зрителей). Поскольку сигналы VITS часто могут передаваться, телевизионная станция также может получать свой собственный эфирный поток и использовать VITS для обнаружения и устранения неполадок в эфирной передаче.

Генератор синхроимпульсов (SPG) — это особый тип генератора, который вырабатывает сигналы синхронизации с высоким уровнем стабильности и точности. Эти устройства используются для обеспечения источника синхронизации для видеоустройства. Выход SPG обычно будет в одной из нескольких форм, в зависимости от потребностей устройства:

• Непрерывный волновой сигнал
• В приложениях стандартной четкости двухуровневый синхросигнал , часто с сигналом цветовой синхронизации в объектах, имеющих аналоговое оборудование. Обычно это либо формат NTSC , либо PAL . Поскольку полученный сигнал обычно неотличим от полностью черного телевизионного сигнала того же формата, этот тип опорного сигнала обычно называют черным или черным взрывом .
• В некоторых приложениях высокой четкости вместо этого используется сигнал « трехуровневой синхронизации ». Этот сигнал практически идентичен сигналу синхронизации, используемому в компонентном аналоговом видео (CAV); и похож на сигналы синхронизации, используемые в VGA (главное отличие заключается в том, что в VGA горизонтальная и вертикальная синхронизация передаются по разным проводам; тогда как сигналы TLS включают как горизонтальную, так и вертикальную синхронизацию).

Вставки логотипов — это устройства, используемые для вставки логотипа телевизионной станции или другой фиксированной графики в прямой телевизионный сигнал. Часто их называют «генератором ошибок».

• Контроллер видеодисплея
• Philips PM5540
• Телефункен ФуБК
• ЭТП-1
• Тестовая карта

• Tektronix, Inc.Руководство по цифровым телевизионным системам и измерениям
• Tektronix, Inc. NTSC Systems Телевизионные измерения
• Tektronix, Inc. PAL Systems Телевизионные измерения
• Video Products, Inc. Использование генератора тестовых видеошаблонов
• Измерительное оборудование для телевизоров Philips, 1980 г.