SECAM

Séquentiel couleur à mémoire [ sekɑ̃sjɛlkuˈlœːʀ ameˈmwaːʀ ] ( SECAM nebo SÉCAM [ seˈkam ]) byl analogový televizní standard pro přenos barev v analogové televizi , který byl používán hlavně ve Francii , východní Evropě a částech Afriky . Byl vyvinut Henri de France a představen v roce 1956. V německém jazyce lze celý název přeložit jako „barevná sekvence s pamětí“.

Mapa světa s distribucí televizních procesů od roku 2005: Země se standardem SECAM jsou žluté

Základní myšlenka

Stejně jako NTSC a PAL je SECAM systém pro přenos barev kompatibilní s černobílou televizí. Ve srovnání s NTSC bylo cílem nového systému zlepšit reprodukci barev za neideálních podmínek příjmu. Ve srovnání s PAL byla u SECAM nalezena jiná metoda: Nešlo o optimalizaci studiových nahrávek, ale o optimalizaci přenosu z televizního vysílače do přijímače.

Podobnosti s NTSC a PAL

Stejně jako u NTSC a PAL jsou informace o barvě požadované kromě signálu jasu Y (tj. Černobílého obrazu) přenášeny ve formě dvou signálů rozdílu barev D _R a D _B. Písmena znamenají základní barevný model YDbDr , který je velmi podobný barevnému modelu YUV používanému v PAL a NTSC a liší se pouze v různých „roztažných faktorech“ dvou signálů rozdílu barev.

Základy přenosu barev viz také pod televizním signálem .

funkčnost

SECAM používá místo toho použít v NTSC a PAL kvadraturní modulace , na frekvenční modulace pro přenos dvou barevný rozdíl signálů. Výhodou je, že fázové chyby v signálech rozdílu barev nevedou k žádným barevným chybám. Stejně jako u kvadraturní modulace však dva signály nelze umístit ortogonálně a bez vzájemného rušení pouze na jedné nosné frekvenci.

SECAM proto vysílá střídavě jeden ze dvou barevných signálů D _R a D _B na řádek . Tento signál je navíc zpožděn o jednu linku v přijímači, takže oba chrominanční signály jsou stále k dispozici dekodéru v každém řádku. Snížení svislého rozlišení barevných signálů má pro lidské oko téměř žádné nepříznivé účinky, protože má nízké rozlišení pro barevné informace.

Dva signály barevného rozdílu jsou zpočátku omezeny pásmem na přibližně 1,3 MHz a podrobeny predzkreslení, aby se snížilo rušení signálu jasu. Funkce této předzvěsti se mírně liší v závislosti na konkrétní verzi a byla upravena v závislosti na konkrétní normě. Ve verzi SECAM I bylo předběžné zkreslení barevných nosných provedeno podle následující komplexní rovnice:

${\ Displaystyle F (f) = {\ frac {1 + j {\ frac {f} {85 {\ rm {\, kHz}}}}} {1 + j {\ frac {f} {255 {\ rm {\, ​​KHz}}}}}}}$

Po předběžného zkreslení, oba barevné signály byly střídavě modulovány na řádek na dvou různých nosných frekvencích 4,25 MHz a 4.40625 MHz, D _R je frekvenčně modulované s odchylkou 280 kHz a D _B s 230 kHz. Modulační index typický pro frekvenční modulaci je menší než 1, což odpovídá spektrální kompresi, a pohybuje se kolem 0,21 nebo 0,18. V rámci SECAM není ve frekvenční mřížce televizních vysílačů k dispozici prostor pro větší index modulace a v důsledku toho je barevný signál citlivý na rušení. Frekvenční rozsah mezi 3,9 MHz a 4,756 MHz je vyhrazen pro operátory.

Před smícháním se signálem jasu Y dochází k dalšímu zkreslení modulovaného signálu rozdílu barev, který má být vysílán v příslušném řádku. S tímto druhým, podobně komplexním predzkreslením, je amplituda modulovaného nosného signálu zkreslena jako funkce okamžité odchylky příslušného signálu rozdílu barev. Důvodem je minimalizace účinků barevných nosných na obsah obrazu s nízkým jasem a zlepšení poměru signálu k šumu v sytých barvách. V určitých kodérech je také pásmový průchod před pre-distortion, aby se zabránilo tomu, že komponenty frekvenční modulace budou mít efekty v rozsahu lumen. Potom se k modulaci jasu Y přidá příslušný modulovaný signál rozdílu barev a takto vytvořený součtový signál se vysílá.

Podrobnosti o této složitější druhé předzvěsti a obrazy obálky spektra z ní vytvořeného lze nalézt v a. V televizním přijímači, předběžného zkreslení je obrácen a dvě barevné rozdílové signály D _R a D _{B jsou získány} pro další zpracování signálu.

Identifikační signály

Existují dva různé identifikační signály, takže příjemce může přiřadit řádky správným barvám:

• identifikace linky (shluk)
• identifikace obrázku (lahve)

První z nich je dnes používanou metodou. Nosný signál začíná před obrazovou informací a obsahuje základní nosnou frekvenci (tj. 4,25 MHz pro D _B nebo 4,40625 MHz pro D _R ). V případě obrazové metody je identifikační signál vložen do řádků 6 až 15 a 313 až 322. Na linkách D _B začíná signál na 4,25 MHz a poté klesá na 3,9 MHz. Řádky D _R začínají na 4,406 a dosahují až 4,756 MHz. Protože tento signál musí procházet před zkreslením nosné, zvyšuje se amplituda signálu z přibližně 200 mV na přibližně 500 mV. Název „láhev“ pochází z tvaru signálu při pohledu na osciloskop . Tento signál se dnes již nepoužívá, protože linky byly určeny k použití pro francouzský antiope teletextový systém. Dokud však v roce 2007 nebyly vypnuty poslední lahve, systém již nebyl v provozu.

Zpožďovací linky

Pro SECAM zcela potřebujete paměť pro uložení barevného signálu po dobu řádku, zatímco bez PAL (Simple-PAL) se bez něj obejdete. Ve starších přijímačích byla tato paměť implementována ve formě zpožďovací linky v přijímači. Ultrazvukové zpožďovací linky jsou k dispozici od počátku 60. let minulého století. V digitálních televizních přijímačích, které jsou rozšířené od konce 90. let minulého století a obvykle mohou přijímat několik - včetně analogových - televizních standardů, se většinou používají digitální paměti.

Kompatibilita s černobílými obrázky

Vzhledem k použité frekvenční modulaci je barevná subnosná vždy v obraze se stejnou intenzitou, bez ohledu na intenzitu barev - na rozdíl od PAL a NTSC, kde se s nebarevným obsahem obrazu zmenšuje na amplitudu 0, tj. Prakticky zmizí a nelze s nimi proto dále hovořit. U SECAM je proto nosič pravidelně přepínán ve fázové poloze podle vzoru, jak je uvedeno v tabulce níže, aby se potlačily interferenční obrazce. Protože toto potlačení nefunguje s dostatečným rušením, SECAM má údajně horší černobílou kompatibilitu. V případě čistě černobílého vysílání byl tedy barevný nosič v televizi v NDR zcela vypnut, tj. Byl vyslán skutečný černobílý signál, což již nebylo u západoněmeckých vysílatelů se standardem televize PAL běžné ( barevný kontrast na přijímači musel být nastaven na nulu, abyste v černobílém vysílání neviděli žádný barevný šum).

Crossfade

SECAM-modulované signály ( kompozitní video signál) může to být křížové vybledlé přímo vzhledem k frekvenční modulace, protože frekvenční modulace je nelineární modulace a proto přidání dvou FM signálů nevede do užitečného signálu. Cross-fading je možný pouze objížďkou demodulace a následným cross-fadingem jednotlivých komponent.

Z tohoto důvodu provozovatelé vysílání v zemích SECAM pracují ve studiu s formáty signálu, které lze nativně vyblednout, například PAL, komponenty nebo s digitálními video rozhraními, jako je Serial Digital Interface , a převádějí signál pouze na SECAM před jeho vysláním. Po pádu Zdi proto bylo také možné bez problémů přepnout televizi NDR na PAL.

Další nevýhody

Rušení křížových barev je u SECAM nejnepříjemnější. Jsou patrné jako modré a červené pruhy („oheň SECAM“), které blikají na ostrých hranách nebo vypadají jako intenzivně červené barevné oblasti s jemnými vzory. Tomu lze zabránit, pokud je signál lumen omezen tak, že se v nosném signálu nemohou překrývat žádné informace.

rozdělení

Rozvoj společnosti SECAM ve Francii byl politicky motivován k ochraně průmyslu domácích spotřebičů před dovozem. V této souvislosti je zkratka vtipně interpretována jako „Système élégant contre l'Amérique“ (německy: „Elegantní systém proti Americe“ ). Při zavádění SECAM v zemích bývalého východního bloku hrály roli i politické důvody. Francie se s těmito státy sbližovala. Dále chtěla rozšířit svůj systém a levně prodávat studiové a vysílací technologie. Mimochodem, během fáze přípravy a zavádění barevné televize v šedesátých letech měl francouzský prezident Charles de Gaulle dobré kontakty s tehdejší sovětskou hlavou státu Nikitou Chruščovem . De Gaulle dokázal vyhrát Chruščova pro SECAM, takže všechny ostatní země východního bloku také představily SECAM. Technici televize NDR byli přesvědčeni, že systém PAL bude lepší, ale zavedení PAL v NDR nebylo politicky vymahatelné.

V NDR chtěli udělat západní televizi neatraktivní tím, že ji mohli vidět pouze černobíle. To mělo samozřejmě jen krátkou životnost, protože velmi brzy byly dekodéry PAL vlastní výroby a později byly barevné televizní přijímače částečně vybaveny dekodéry SECAM a PAL ze závodu. Dekodéry PAL byly také zabudovány do televizorů určených pro export na Západ.

V devadesátých letech přešlo Řecko a mnoho zemí bývalého východního bloku své televizní systémy ze SECAM na PAL.

V západním Německu byly až do pádu Berlínské zdi nabízeny televize a videorekordéry s funkcí příjmu SECAM nebo East . Vzhledem k tomu, že přibližně 20% populace staré NSR a západoněmecké televize NDR bylo schopno přijímat televizi, bylo to rozhodně prodejní místo. SECAM-France a SECAM-Eastern Europe však nebyly zcela kompatibilní: Většina zmíněných televizorů a videorekordérů schopných SECAM (kromě francouzských modelů) se dokázala vyrovnat pouze se SECAM-východní Evropa, ale nepracovala se společností SECAM-France. Důvodem je, že SECAM byl používán ve Francii s televizním standardem L, zatímco ve východoevropských zemích byly použity standardy D / K. Rozdílná je mimo jiné vzdálenost mezi obrazovým a zvukovým nosičem, šířka pásma videa a typ modulace obrazu (pozitivní nebo negativní). Není to tedy problém pro samotný SECAM, ale spíše pro základní nekompatibilní televizní standardy, které přenášejí barevný signál SECAM.

Země, které v roce 2012 používaly SECAM

Amerika

Francouzská Guyana

Evropa

Francie , Rusko , Bělorusko , Moldavsko , Ukrajina

Asie

Arménie , Ázerbájdžán , Gruzie , Kazachstán , Kyrgyzstán , Severní Korea , Tádžikistán , Uzbekistán

Afrika

Maroko , Mauritánie , Senegal , Mali , Burkina Faso , Réunion , Niger , Čad , Středoafrická republika , Konžská republika , Demokratická republika Kongo , Rovníková Guinea , Gabun , Pobřeží slonoviny , Togo , Benin , Burundi , Rwanda , Džibuti , Madagaskar

varianty

MESECAM

MESECAM („Middle East SECAM“) je metoda záznamu signálů SECAM na upravené videorekordéry PAL VHS . Všechna zařízení podporující MESECAM proto vždy také podporují PAL. MESECAM vznikl na Středním východě, kde existoval smíšený balíček států PAL a SECAM, aby bylo možné nabídnout standardizovaná zařízení. Je to obvyklý způsob záznamu ve východoevropských a mimoevropských zemích SECAM. Většina rekordérů VHS prodávaných v Německu jako kompatibilních se SECAM je ve skutečnosti schopna pouze MESECAM. Tento formát záznamu je však nekompatibilní s běžným (francouzským) záznamem SECAM; Francouzské nahrávky VHS používají pro barevný signál jinou metodu záznamu, která není kompatibilní s MESECAM. Zařízení MESECAM - stejně jako zařízení PAL - proto přehrávají pouze francouzské nahrávky SECAM černobíle. Možnost barevného přehrávání záznamů z Francie se v obchodě obvykle označuje jako „SECAM-West“.

SECAM I až SECAM III

Standardizační práce na SECAM začaly v roce 1956 a verze SECAM s 819 obrazovými řádky byla testována jako součást experimentálních programů ve Francii, ale nikdy nebyla používána pravidelně. Kvůli jednotným předpisům v Evropě pro používání televize se 625 řádky byl SECAM se 625 řádky uveden do pravidelného provozu ve Francii na začátku 60. let.

První standard byl pojmenován SECAM I a byl dokončen v roce 1961. Další kompatibilní vylepšení vedla k SECAM II a SECAM III, které byly publikovány v roce 1965 na konferenci CCIR ve Vídni. CCIR je nyní označován jako ITU-R.

V roce 1967 vedla další vylepšení ke standardům SECAM III A a SECAM III B. SECAM III B byl v NDR používán, dokud nebyl nahrazen PAL, když program skončil 14. a 15. prosince 1990. Další podrobnosti najdete v článku o televizi v NDR .

SECAM IV - Lineární NIR (NIIR) NIR barevný televizní systém

SECAM IV je standard barevné televize vyvinutý ruským výzkumným ústavem NIIT. Ve skutečnosti byly vyvinuty dva standardy: nelineární NIR, ve kterém se přenáší druhá odmocnina barevného signálu (v procesu analogickém s gama korekcí) a lineární NIR, ve kterém je tento proces vynechán. Lineární verze NIR se nazývá SECAM IV.

Barevné testovací přenosy v NIR začaly v Moskvě v roce 1963 v UHF standardu D, než se přechod na SECAM III uskutečnil současně s uvedením ve Francii 1. října 1967. Zprávy o novém sovětském barevném systému se dostaly na Západ v roce 1966. Tehdy BBC citovalo, že: „Je zajímavé poznamenat, že tento návrh vypadá shodně s návrhem, který v dubnu 1963 vytvořil inženýr BBC pan WB Pethers, který však nebyl sledován, protože v té době jeho výhody ve vztahu k ostatním systémům nebyly dostatečně atraktivní “. Pethersův původní systém byl podobný nelineárnímu NIR a také vyvinul dvě varianty.

Testy NIR byly provedeny ITA ve Velké Británii - se silnou lobby pro jeho zavedení v Evropě - předtím, než státy polarizovaly v divizi PAL -SECAM. Přestože je SECAM IV odvozen z NTSC, liší se od systémů PAL i SECAM: používá „třetí cestu“, aby se vyhnul chybám odstínu.

V jednom řádku je přenášen PAL-jako kvadraturní amplitudově modulovaný signál s potlačenou nosnou a v následujícím řádku identický signál, ale s konstantní fázovou polohou jako referencí. Řádek s barevným obsahem i následující řádek s referenční nosnou procházejí stejnými přenosovými cestami, a proto demodulovaný signál neobsahuje chyby fáze. Podobná myšlenka se používá v systémech videorekordérů.

Signál chrominance s vyšší frekvencí je převeden do nižší frekvence a zaznamenán společně s referenčním signálem. Během přehrávání je tato reference použita jako BFO k obnovení chrominančních signálů. Protože oba signály podléhají stejnému poškození pohybu pásky, chrominanční signál se zdá být bez chvění . SECAM IV / Linear NIR má dva nedostatky, které ostatní systémy (NTSC, PAL a SECAM III) nemají a které vyplývají z použití přenášeného referenčního signálu v jeho širokopásmové formě na rozdíl od obvyklých lokálně generovaných referenčních nosných:

Za prvé, každý interferenční signál, který je přítomen na obou vstupech, je demodulován, protože jak chrominanční signál, tak referenční signál sousední linky jsou umístěny na prstencový demodulátor a tvoří tak na výstupu složku stejnosměrného napětí. V závislosti na frekvenci rušivého signálu to má za následek buď celkové zbarvení, nebo barevný vzor.

Za druhé, účinek chroma šumu je snížená amplituda po demodulaci chrominančního signálu, což vede k desaturaci barev a je zvláště patrné v případě barev obličeje.

Stejně jako u standardu PAL je jako frekvence subnosných barev pro 625/50 SECAM IV použita 4 433 618,75 Hz. Barevné signály jsou na straně vysílače vytvářeny následovně: RY s 1,14 a BY s 2,03 jako redukčním faktorem. Tyto signály rozdílu barev v základním pásmu mají šířku pásma> 1,5 MHz. Signály rozdílu barev jsou poté modulovány na nosnou. Kromě toho je přidána stejnosměrná složka napětí s 10% maximální hodnoty. Jak je u SECAM obvyklé, přepínač identifikace barev v přijímači je synchronizován 40 µs dlouhým barevným nosičem umístěným ve vertikálním synchronním zatemňovacím intervalu. Samotný chrominanční signál je obnoven vynásobením linky B s předchozí uloženou linkou A (v linii skleněného zpoždění, která je společná s PAL). Signál linky B slouží jako referenční oscilátor pro signál linky A, který obsahuje obsah chrominance. V přijímači není proto vyžadován samostatný referenční oscilátor subnosných barev. Díky vložené stejnosměrné složce napětí je vždy k dispozici referenční frekvence. To by mělo mít 10 až 20krát větší amplitudu než linkový signál A, který má být demodulován na vstupu modulátoru.

Další interpretace SECAM

Kromě žertovné interpretace „Système élégant contre l'Amérique“ (německy: „Elegantní systém proti Americe“, viz distribuce výše ), příslušné nevýhody televizních standardů se speciálními chybami přenosu obrazu vedly také k dalším alternativním výkladům zkratek . Vzhledem k výše zmíněné „SECAM oheň“ SECAM byl žertu s „ S ystem E Ven C rueler (než) A merican M etoda“ ( ještě krutější systému (než) americká metoda ), nebo S , i e xtra C olours AM inute ( sedm dalších barev za minutu ) přeloženo. To naráží na reinterpretaci amerického systému NTSC , jehož barevné chyby daly vzniknout interpretaci „ N ever T he S ame C olor“ ( nikdy stejná barva ).

literatura

• Keith Jack: Video Demystified, Příručka pro digitálního inženýra . 3. Edice. LLH Technology Publishing, 2001, ISBN 1-878707-56-6 (anglicky). 
• Hermann Kenter: Technologie přenosu zvuku a televize a technologie olověných komunikačních systémů . páska 10 . Decker's Verlag, Heidelberg 1988, ISBN 3-7685-2787-5 . 
• Andreas Fickers: „Politique de la grandeur“ versus „Made in Germany“. Politické kulturní dějiny technologie na příkladu kontroverze PAL-SECAM (= Pařížské historické studie , svazek 78). Oldenbourg, Mnichov 2007, ISBN 978-3-486-58178-2 (disertační práce RWTH Aachen 2002, 436 stran).

webové odkazy

• Světové standardy a průběhy analogové televize (anglicky)

Individuální důkazy

1. ↑ World Analogue Television Standards and Waveforms ( Memento ze dne 21. února 2014 v internetovém archivu )
2. ↑ Keith Jack: Demystifikované video. LLH Technology Publishing, 3. vydání, 2001, ISBN 1-878707-56-6 , s. 287-290.
3. ^ Změny pozemních televizních systémů v zemích střední a východní Evropy
4. ↑ SECAM (1956) Německé televizní muzeum 1 Wiesbaden. Citováno 25. července 2020.
5. ↑ Andreas Fickers za tuto studii obdržel Cenu Friedricha Wilhelma z Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen 2006 ( online na perspectivia.net )