ประเทศไทยเผยแพร่สัญญาณโทรทัศน์อนาล็อกในช่วงคลื่นความถี่ใด

โทรทัศน์ระบบอนาล็อกเป็นเทคโนโลยีโทรทัศน์ดั้งเดิมที่ใช้สัญญาณแอนะล็อกในการส่งภาพและเสียง [1]ในการออกอากาศทางโทรทัศน์อนาล็อกสว่าง, สีและเสียงโดยมีตัวแทนกว้าง , เฟสและความถี่ของสัญญาณแอนะล็อก

ตัวรับสัญญาณอะนาล็อกแบบโมโนโครมรุ่นแรกที่มีแป้นหมุนขนาดใหญ่สำหรับการควบคุมระดับเสียงและการเลือกช่องสัญญาณและตัวรับสัญญาณที่เล็กกว่าสำหรับการปรับแต่งความสว่างความคมชัดและการปรับแนวนอนและแนวตั้ง

สัญญาณอนาล็อกจะแตกต่างกันไปตามช่วงค่าที่เป็นไปได้อย่างต่อเนื่องซึ่งหมายความว่าอาจมีสัญญาณรบกวนและสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นเมื่อใช้อะนาล็อกสัญญาณที่อ่อนปานกลางจะกลายเป็นหิมะและอาจมีสัญญาณรบกวน ในทางตรงกันข้ามคุณภาพของภาพจากสัญญาณโทรทัศน์ระบบดิจิตอล (DTV) จะยังคงดีอยู่จนกว่าระดับสัญญาณจะลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่ไม่สามารถรับสัญญาณได้อีกต่อไปหรือไม่ต่อเนื่อง

โทรทัศน์อนาล็อกอาจจะไร้สาย ( บกโทรทัศน์และโทรทัศน์ดาวเทียม ) หรือสามารถกระจายผ่านเครือข่ายสายเคเบิลรวมเคเบิลทีวี

ระบบโทรทัศน์ที่ออกอากาศทั้งหมดใช้สัญญาณแอนะล็อกก่อนการมาถึงของ DTV ด้วยแรงจูงใจจากความต้องการแบนด์วิดท์ที่ลดลงของสัญญาณดิจิทัลที่บีบอัดซึ่งเริ่มตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมาการเปลี่ยนแปลงของโทรทัศน์ระบบดิจิทัลกำลังดำเนินไปในประเทศส่วนใหญ่ของโลกโดยมีกำหนดเวลาที่แตกต่างกันสำหรับการหยุดการออกอากาศอนาล็อก

ระบบโทรทัศน์แบบอะนาล็อกที่เก่าแก่ที่สุดคือระบบโทรทัศน์แบบกลไกที่ใช้ดิสก์หมุนที่มีรูปแบบของรูที่เจาะเข้าไปในแผ่นดิสก์เพื่อสแกนภาพ ดิสก์ที่คล้ายกันสร้างภาพขึ้นใหม่ที่เครื่องรับ การซิงโครไนซ์ของการหมุนแผ่นรับถูกจัดการผ่านพัลส์การซิงค์ที่ออกอากาศพร้อมกับข้อมูลภาพ ระบบกล้องใช้แผ่นหมุนที่คล้ายกันและต้องการการส่องสว่างที่สว่างมากของวัตถุเพื่อให้เครื่องตรวจจับแสงทำงานได้ ภาพที่จำลองจากระบบกลไกเหล่านี้มีความมืดสลัวความละเอียดต่ำมากและมีการสั่นไหวอย่างรุนแรง

โทรทัศน์แบบแอนะล็อกไม่ได้เริ่มต้นในฐานะอุตสาหกรรมอย่างแท้จริงจนกระทั่งมีการพัฒนาหลอดแคโทด - เรย์ (CRT) ซึ่งใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแบบโฟกัสเพื่อติดตามเส้นบนพื้นผิวที่เคลือบด้วยสารเรืองแสง ลำแสงอิเล็กตรอนสามารถกวาดผ่านหน้าจอได้เร็วกว่าระบบดิสก์เชิงกลใด ๆ ทำให้เส้นสแกนมีระยะห่างกันมากขึ้นและความละเอียดของภาพที่สูงขึ้นมาก นอกจากนี้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดยังต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับระบบจานหมุนแบบกลไก ทุกระบบอิเล็กทรอนิกส์กลายเป็นที่นิยมกับผู้ประกอบการหลังจากสงครามโลกครั้งที่สอง

มาตรฐาน

ผู้แพร่ภาพโทรทัศน์แอนะล็อกเข้ารหัสสัญญาณโดยใช้ระบบที่แตกต่างกัน ชื่อระบบการส่งข้อมูลอย่างเป็นทางการ: A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, K1, L, M และ N [ ต้องการอ้างอิง ]ระบบเหล่านี้กำหนดจำนวนเส้นสแกนเฟรม อัตราความกว้างของช่องแบนด์วิดท์วิดีโอการแยกวิดีโอและเสียงและอื่น ๆ สีในระบบเหล่านั้นจะถูกเข้ารหัสกับหนึ่งในรูปแบบการเข้ารหัสสามสี: NTSC , PALหรือSECAM , [2]และจากนั้นใช้การปรับ RFเพื่อปรับสัญญาณการซื้อขายบนความถี่สูงมาก (VHF) หรือยูเอชเอฟ (UHF) ผู้ให้บริการ คลื่น แต่ละเฟรมของภาพโทรทัศน์ประกอบด้วยเส้นสแกนที่วาดบนหน้าจอ เส้นมีความสว่างแตกต่างกัน เส้นทั้งชุดถูกวาดเร็วพอที่สายตามนุษย์จะมองว่าเป็นภาพเดียว กระบวนการทำซ้ำและเฟรมลำดับถัดไปจะปรากฏขึ้นทำให้สามารถพรรณนาถึงการเคลื่อนไหวได้ สัญญาณโทรทัศน์แอนะล็อกมีข้อมูลเวลาและการซิงโครไนซ์เพื่อให้เครื่องรับสามารถสร้างภาพเคลื่อนไหวสองมิติขึ้นมาใหม่จากสัญญาณที่แปรผันเวลาแบบมิติเดียว

ระบบโทรทัศน์เชิงพาณิชย์ระบบแรกคือขาว - ดำ ; จุดเริ่มต้นของโทรทัศน์สีในปี 1950 [3]

ระบบโทรทัศน์ในทางปฏิบัติต้องใช้เวลาความสว่าง , chrominance (ในระบบสี) ประสาน (แนวนอนและแนวตั้ง) และสัญญาณเสียงและออกอากาศพวกเขามากกว่าการส่งสัญญาณวิทยุ ระบบส่งสัญญาณต้องมีวิธีการเลือกช่องโทรทัศน์

ระบบโทรทัศน์ที่ออกอากาศแบบอะนาล็อกมีอัตราเฟรมและความละเอียดที่หลากหลาย ความแตกต่างเพิ่มเติมมีอยู่ในความถี่และการมอดูเลตของผู้ให้บริการเสียง ชุดค่าผสมขาวดำที่ยังคงมีอยู่ในปี 1950 เป็นมาตรฐานโดยสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) เป็นตัวพิมพ์ใหญ่ A ถึง N เมื่อมีการนำเสนอโทรทัศน์สีข้อมูลโครเมียมจะถูกเพิ่มลงในสัญญาณขาวดำในลักษณะที่โทรทัศน์ขาวดำไม่สนใจ ด้วยวิธีนี้ความเข้ากันได้แบบย้อนหลังจึงทำได้

มีสามมาตรฐานสำหรับวิธีการเข้ารหัสและส่งข้อมูลสีเพิ่มเติม ระบบแรกคือระบบNTSC ของอเมริกา ยุโรปและออสเตรเลียPALและฝรั่งเศสและอดีตสหภาพโซเวียตSECAMมาตรฐานได้รับการพัฒนาต่อมาและพยายามที่จะรักษาข้อบกพร่องบางอย่างของระบบ NTSC การเข้ารหัสสีของ PAL นั้นคล้ายกับระบบ NTSC SECAM แม้ว่าจะใช้วิธีการมอดูเลตที่แตกต่างจาก PAL หรือ NTSC

โดยหลักการแล้วระบบการเข้ารหัสสีทั้งสามสามารถใช้ได้กับการรวมเส้นสแกน / อัตราเฟรมใด ๆ ดังนั้นในการอธิบายสัญญาณที่กำหนดอย่างสมบูรณ์จึงจำเป็นต้องอ้างระบบสีและมาตรฐานการออกอากาศเป็นตัวอักษรตัวใหญ่ ตัวอย่างเช่นสหรัฐอเมริกาแคนาดาเม็กซิโกและเกาหลีใต้ใช้ NTSC-M, [a]ญี่ปุ่นใช้ NTSC-J, [b]สหราชอาณาจักรใช้ PAL-I, [c]ฝรั่งเศสใช้ SECAM-L, [d]มาก ของยุโรปตะวันตกและออสเตรเลียใช้ PAL-B / G [e]ยุโรปตะวันออกส่วนใหญ่ใช้ SECAM-D / K หรือ PAL-D / K เป็นต้น

อย่างไรก็ตามชุดค่าผสมที่เป็นไปได้เหล่านี้ไม่ได้มีอยู่จริงทั้งหมด ปัจจุบัน NTSC ใช้กับระบบ M เท่านั้นแม้ว่าจะมีการทดลองกับ NTSC-A (405 สาย) ในสหราชอาณาจักรและ NTSC-N (625 สาย) ในส่วนหนึ่งของอเมริกาใต้ PAL จะใช้กับความหลากหลายของมาตรฐาน 625 เส้น (B, G, D, K, I, N) แต่ยังมีอเมริกาเหนือมาตรฐาน 525 เส้นตามชื่อPAL-Mในทำนองเดียวกัน SECAM ใช้กับมาตรฐาน 625 บรรทัดที่หลากหลาย

ด้วยเหตุนี้หลายคนจึงอ้างถึงสัญญาณประเภท 625/25 เป็นPALและสัญญาณ 525/30 เป็นNTSCแม้ว่าจะอ้างถึงสัญญาณดิจิทัลก็ตาม ตัวอย่างเช่นในDVD-Videoซึ่งไม่มีการเข้ารหัสสีแบบอะนาล็อกจึงไม่มีสัญญาณ PAL หรือ NTSC เลย

แม้ว่าจะมีการใช้ระบบโทรทัศน์กระจายเสียงที่แตกต่างกันไปทั่วโลก แต่ก็ใช้หลักการเดียวกันในการดำเนินการ [4]

การแสดงภาพ

หลอดรังสีแคโทด (CRT) โทรทัศน์แสดงภาพโดยการสแกนลำแสงของอิเล็กตรอนผ่านหน้าจอในรูปแบบของเส้นแนวนอนที่รู้จักในฐานะเป็นแรสเตอร์ ในตอนท้ายของแต่ละบรรทัดลำแสงจะกลับไปที่จุดเริ่มต้นของบรรทัดถัดไป ท้ายบรรทัดสุดท้ายคือลิงก์ที่กลับไปที่ด้านบนสุดของหน้าจอ เมื่อผ่านแต่ละจุดความเข้มของลำแสงจะแตกต่างกันไปความสว่างของจุดนั้นจะแตกต่างกันไป โทรทัศน์สีระบบเป็นเหมือนกันยกเว้นว่าสัญญาณเพิ่มเติมที่รู้จักในฐานะchrominanceควบคุมสีของจุด

การสแกนแบบแรสเตอร์จะแสดงในรูปแบบที่เรียบง่ายเล็กน้อยด้านล่าง

เมื่อโทรทัศน์ระบบอนาล็อกได้รับการพัฒนาไม่มีเทคโนโลยีที่เหมาะสมในการจัดเก็บสัญญาณวิดีโอใด ๆ ต้องสร้างและส่งสัญญาณความส่องสว่างในเวลาเดียวกันกับที่แสดงบน CRT ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเก็บการสแกนแรสเตอร์ไว้ในกล้อง (หรืออุปกรณ์อื่น ๆ สำหรับสร้างสัญญาณ) ในการซิงโครไนซ์กับการสแกนในโทรทัศน์

ฟิสิกส์ของ CRT กำหนดให้อนุญาตให้มีช่วงเวลาที่ จำกัด เพื่อให้จุดย้ายกลับไปที่จุดเริ่มต้นของบรรทัดถัดไป (การย้อนกลับในแนวนอน ) หรือจุดเริ่มต้นของหน้าจอ (การย้อนกลับแนวตั้ง ) ระยะเวลาของสัญญาณความส่องสว่างต้องเผื่อไว้

ภาพระยะใกล้ของหน้าจอสีอะนาล็อก

ตาของมนุษย์มีลักษณะที่เรียกว่าพีปรากฏการณ์ การแสดงภาพสแกนต่อเนื่องอย่างรวดเร็วจะช่วยให้เห็นภาพลวงตาของการเคลื่อนไหวที่ราบรื่น การกะพริบของภาพสามารถแก้ไขได้บางส่วนโดยใช้การเคลือบสารเรืองแสงที่คงอยู่เป็นเวลานานบน CRT เพื่อให้ภาพต่อเนื่องค่อยๆจางลง อย่างไรก็ตามสารเรืองแสงช้ามีผลข้างเคียงในเชิงลบในการทำให้ภาพเปื้อนและเบลอเมื่อมีการเคลื่อนไหวบนหน้าจอจำนวนมากเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว

อัตราเฟรมสูงสุดขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบส่งและจำนวนเส้นสแกนแนวนอนในภาพ อัตราเฟรม 25 หรือ 30 เฮิรตซ์เป็นการประนีประนอมที่น่าพอใจในขณะที่ใช้กระบวนการแทรกช่องวิดีโอสองช่องของรูปภาพต่อเฟรมเพื่อสร้างภาพ กระบวนการนี้จะเพิ่มจำนวนเฟรมวิดีโอที่ปรากฏต่อวินาทีเป็นสองเท่าและยังช่วยลดการสั่นไหวและข้อบกพร่องอื่น ๆ ในการส่งสัญญาณ

หน้าจอแสดงผลประเภทอื่น ๆ

หน้าจอพลาสม่าและแอลซีดีหน้าจอมีการใช้ในแบบอะนาล็อกโทรทัศน์ หน้าจอแสดงผลประเภทนี้ใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าจอแสดงผล CRT รุ่นเก่า หลายระบบ Dual รับโทรทัศน์พร้อมที่จะได้รับทั้งการส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกและการส่งสัญญาณดิจิตอลมีอนาล็อกจูนเนอร์ที่ได้รับความสามารถและต้องใช้เสาอากาศโทรทัศน์

ระบบโทรทัศน์สำหรับแต่ละประเทศจะระบุช่องโทรทัศน์จำนวนหนึ่งภายในช่วงความถี่ UHF หรือ VHF จริงๆแล้วช่องสัญญาณประกอบด้วยสองสัญญาณ: ข้อมูลภาพถูกส่งโดยใช้การมอดูเลตแอมพลิจูดในความถี่เดียวและเสียงจะถูกส่งด้วยการมอดูเลตความถี่ที่ความถี่ที่ออฟเซ็ตคงที่ (โดยทั่วไปคือ 4.5 ถึง 6 MHz) จากสัญญาณภาพ

ความถี่ของช่องที่เลือกแสดงถึงการประนีประนอมระหว่างการอนุญาตให้มีแบนด์วิดท์เพียงพอสำหรับวิดีโอ (และด้วยเหตุนี้ความละเอียดของภาพที่น่าพอใจ) และทำให้ช่องสัญญาณเพียงพอที่จะบรรจุลงในย่านความถี่ที่ใช้ได้ ในทางปฏิบัติเทคนิคที่เรียกว่าvestigial sidebandถูกใช้เพื่อลดระยะห่างของช่องสัญญาณซึ่งจะเกือบสองเท่าของแบนด์วิดท์วิดีโอหากใช้ AM บริสุทธิ์

การรับสัญญาณทำได้อย่างสม่ำเสมอผ่านเครื่องรับ superheterodyne : ขั้นตอนแรกคือเครื่องรับสัญญาณซึ่งเลือกช่องโทรทัศน์และเปลี่ยนความถี่เป็นความถี่กลางคงที่(IF) เครื่องขยายสัญญาณทำการขยายไปยังขั้น IF จากช่วงไมโครโวลต์ไปจนถึงเศษส่วนของโวลต์

ณ จุดนี้สัญญาณ IF ประกอบด้วยสัญญาณพาหะวิดีโอที่ความถี่หนึ่งและตัวพาหะเสียงที่ออฟเซ็ตคงที่ demodulatorกู้สัญญาณวิดีโอ นอกจากนี้ที่เอาท์พุตของเดโมดูเลเตอร์ตัวเดียวกันยังเป็นพาหะเสียงแบบมอดูเลตความถี่ใหม่ที่ความถี่ออฟเซ็ต ในบางชุดที่ผลิตก่อนปี 1948 สิ่งนี้ถูกกรองออกและเสียง IF ประมาณ 22 MHz จะถูกส่งไปยังเครื่องถอดรหัส FM เพื่อกู้คืนสัญญาณเสียงพื้นฐาน ในชุดที่ใหม่กว่าผู้ให้บริการรายใหม่นี้ที่ความถี่ออฟเซ็ตได้รับอนุญาตให้ยังคงเป็นเสียงระหว่างคาร์เรียร์และถูกส่งไปยังเครื่องถอดรหัส FM เพื่อกู้คืนสัญญาณเสียงพื้นฐาน ข้อดีอย่างหนึ่งของเสียงอินเตอร์คาร์เรียร์คือเมื่อปรับปุ่มปรับจูนที่แผงด้านหน้าอย่างละเอียดความถี่ของพาหะเสียงจะไม่เปลี่ยนแปลงไปตามการปรับจูน แต่ยังคงอยู่ที่ความถี่ออฟเซ็ตดังกล่าวข้างต้น ดังนั้นการปรับแต่งภาพจึงง่ายกว่าโดยไม่สูญเสียเสียง

ดังนั้นผู้ให้บริการเสียง FM จึงถูกแยกเสียงขยายและใช้ในการขับเคลื่อนลำโพง จนกระทั่งการถือกำเนิดของระบบNICAMและMTSการส่งสัญญาณเสียงของโทรทัศน์จะเป็นแบบโมโนโฟนิกอย่างสม่ำเสมอ

โครงสร้างของสัญญาณวิดีโอ

ผู้ให้บริการวิดีโอได้รับการ demodulated เพื่อให้สัญญาณวิดีโอแบบผสม สิ่งนี้ประกอบด้วยสัญญาณความสว่างโครเมียมและซิงโครไนซ์ [5]นี้เป็นเหมือนรูปแบบสัญญาณวิดีโอที่ใช้โดยอุปกรณ์วิดีโออนาล็อกเช่นเครื่องเล่น VCRหรือกล้องวงจรปิด โปรดทราบว่าการมอดูเลตสัญญาณ RF จะกลับด้านเมื่อเทียบกับ AM ทั่วไป: ระดับสัญญาณวิดีโอขั้นต่ำจะสอดคล้องกับแอมพลิจูดของผู้ให้บริการสูงสุดและในทางกลับกัน เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเป็นเชิงเส้นที่ดี (ความเที่ยงตรง) สอดคล้องกับต้นทุนการผลิตเครื่องส่งและตัวรับที่ไม่แพงผู้ให้บริการวิดีโอจะไม่ถูกปิดโดยสิ้นเชิง เมื่อเสียงอินเตอร์คาร์เรียร์ถูกคิดค้นขึ้นในภายหลังในปี พ.ศ. 2491 การไม่ปิดสายการบินโดยสิ้นเชิงมีผลข้างเคียงจากการอนุญาตให้ใช้เสียงระหว่างคาร์เรียร์ในเชิงเศรษฐกิจ

แต่ละบรรทัดของภาพที่แสดงจะถูกส่งโดยใช้สัญญาณดังที่แสดงด้านบน รูปแบบพื้นฐานเดียวกัน (โดยมีความแตกต่างเล็กน้อยที่เกี่ยวข้องกับเวลาและการเข้ารหัสสีเป็นหลัก) ใช้สำหรับระบบโทรทัศน์PAL, NTSCและ SECAM สัญญาณขาวดำจะเหมือนกับสีหนึ่งยกเว้นว่าองค์ประกอบที่แสดงเป็นสีในแผนภาพ (การแตกของสีและสัญญาณโครเมียม) จะไม่มีอยู่

ส่วนของสัญญาณวิดีโอ PAL จากซ้ายไปขวา: จุดสิ้นสุดของเส้นสแกนวิดีโอ ระเบียงด้านหลังพัลส์ซิงค์แนวนอน เฉลียงด้านหน้าพร้อมการ ระเบิดสีและจุดเริ่มต้นของบรรทัดถัดไป

ระเบียงด้านหน้าเป็นช่วงสั้น ๆ[6] (ประมาณ 1.5 มิลลิ ) ระยะเวลาแทรกระหว่างปลายของแต่ละบรรทัดส่งภาพและขอบชั้นนำของบรรทัดถัดไปซิงค์ชีพจร จุดประสงค์คือเพื่อให้ระดับแรงดันไฟฟ้าคงที่ในโทรทัศน์รุ่นเก่าป้องกันการรบกวนระหว่างเส้นภาพ ระเบียงด้านหน้าเป็นองค์ประกอบแรกของช่วง blanking แนวนอนซึ่งยังมีชีพจรซิงค์แนวนอนและระเบียงด้านหลัง[7] [8]

ระเบียงด้านหลังเป็นส่วนของแต่ละบรรทัดสแกนระหว่างปลาย (ขอบขาขึ้น) ที่ของชีพจรซิงค์แนวนอนและจุดเริ่มต้นของวิดีโอที่ใช้งานอยู่ ใช้เพื่อคืนค่าการอ้างอิงระดับสีดำ (300 mV) ในวิดีโออะนาล็อก ในเงื่อนไขการประมวลผลสัญญาณจะชดเชยเวลาตกและเวลาในการชำระตามพัลส์ซิงค์ [7] [8]

ในระบบโทรทัศน์สีเช่น PAL และ NTSC ช่วงเวลานี้รวมถึงสัญญาณcolorburstด้วย ในระบบ SECAM จะมีซับแคเรียร์อ้างอิงสำหรับแต่ละสัญญาณความแตกต่างของสีที่ต่อเนื่องกันเพื่อตั้งค่าการอ้างอิงศูนย์สี

ในระบบมืออาชีพบางระบบโดยเฉพาะการเชื่อมโยงดาวเทียมระหว่างสถานที่ต่างๆเสียงจะถูกฝังอยู่ภายในระเบียงด้านหลังของสัญญาณวิดีโอเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายในการเช่าช่องสัญญาณที่สอง

องค์ประกอบความส่องสว่างของสัญญาณวิดีโอแบบผสมจะแตกต่างกันไประหว่าง 0 V ถึง 0.7 V เหนือระดับ "สีดำ" โดยประมาณ ในระบบ NTSC มีการใช้ระดับสัญญาณบังแสงที่ระเบียงด้านหน้าและระเบียงด้านหลังและสัญญาณสีดำระดับ 75 mV ที่อยู่ด้านบน ใน PAL และ SECAM จะเหมือนกัน

ในตัวรับสัญญาณขาวดำสัญญาณความส่องสว่างจะถูกขยายเพื่อขับเคลื่อนกริดควบคุมในปืนอิเล็กตรอนของ CRT สิ่งนี้จะเปลี่ยนความเข้มของลำแสงอิเล็กตรอนและดังนั้นความสว่างของจุดที่กำลังสแกน การควบคุมความสว่างและคอนทราสต์เป็นตัวกำหนดกะ DC และการขยายตามลำดับ

สัญญาณทดสอบเครื่องกำเนิดแถบสี

สัญญาณสีจะแสดงข้อมูลรูปภาพสำหรับส่วนประกอบสีแดงเขียวและน้ำเงินแต่ละส่วนของรูปภาพ (ดูบทความเกี่ยวกับปริภูมิสีสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม) อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้ไม่ได้ส่งเป็นสัญญาณแยกกันเพียงสามสัญญาณเนื่องจาก: สัญญาณดังกล่าวจะไม่สามารถใช้งานร่วมกับเครื่องรับขาวดำได้ (ข้อควรพิจารณาที่สำคัญเมื่อมีการแพร่ภาพสีเป็นครั้งแรก) นอกจากนี้ยังใช้แบนด์วิดท์สามเท่าของโทรทัศน์ที่มีอยู่ทำให้ต้องลดจำนวนช่องโทรทัศน์ที่มีอยู่ นอกจากนี้ปัญหาทั่วไปเกี่ยวกับการส่งสัญญาณ (เช่นระดับสัญญาณที่ได้รับต่างกันระหว่างสีที่ต่างกัน) จะก่อให้เกิดผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์

แต่สัญญาณ RGB จะถูกแปลงเป็นรูปYUVโดยที่สัญญาณ Y แสดงถึงความสว่างและความมืด (ความสว่าง) ของสีในภาพ เนื่องจากการแสดงสีด้วยวิธีนี้เป็นเป้าหมายของทั้งฟิล์มขาวดำ (ขาวดำ) และระบบโทรทัศน์ขาวดำ (ขาวดำ) สัญญาณ Y จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการส่งเป็นสัญญาณความส่องสว่าง สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวรับสัญญาณขาวดำจะแสดงภาพที่ถูกต้องเป็นสีดำและสีขาวโดยที่สีที่กำหนดจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้เฉดสีเทาที่สะท้อนให้เห็นอย่างถูกต้องว่าสีดั้งเดิมนั้นสว่างหรือมืด

สัญญาณ U และ V เป็นสัญญาณ "ความแตกต่างของสี" สัญญาณ U คือความแตกต่างระหว่างสัญญาณ B และสัญญาณ Y หรือที่เรียกว่า B ลบ Y (BY) และสัญญาณ V คือความแตกต่างระหว่างสัญญาณ R และสัญญาณ Y หรือที่เรียกว่า R ลบ Y (RY) . จากนั้นสัญญาณ U จะแสดงให้เห็นว่าสี "ม่วง - น้ำเงิน" หรือสีเสริม "เขียวอมเหลือง" เป็นอย่างไรและสัญญาณ V ว่า "สีม่วงแดง" หรือ "เขียว - ฟ้า" เป็นอย่างไร ข้อดีของโครงร่างนี้คือสัญญาณ U และ V เป็นศูนย์เมื่อภาพไม่มีเนื้อหาสี เนื่องจากดวงตาของมนุษย์มีความไวต่อรายละเอียดของความส่องสว่างมากกว่าสีสัญญาณ U และ V จึงสามารถส่งผ่านในลักษณะที่ค่อนข้างสูญเสีย (โดยเฉพาะ: แบนด์วิดท์ จำกัด ) โดยให้ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้

ในตัวรับสัญญาณเดโมดูเลเตอร์ตัวเดียวสามารถแยกการรวมกันของ U บวก V ที่เพิ่มเข้ามาได้ตัวอย่างคือ X demodulator ที่ใช้ในระบบเดโมดูเลเตอร์ X / Z ในระบบเดียวกันนั้นเดโมดูเลเตอร์ตัวที่สอง Z demodulator ยังแยกการรวมกันของ U บวก V แต่ในอัตราส่วนที่ต่างกัน สัญญาณความแตกต่างของสี X และ Z จะถูกจับคู่เพิ่มเติมเป็นสัญญาณความแตกต่างของสีสามสี (RY) (BY) และ (GY) การรวมกันของสองตัว แต่บางครั้งก็มีตัวแยกสัญญาณสามตัว ได้แก่ :

1. (I) / (Q), (เช่นเดียวกับที่ใช้ในซีรีส์ RCA CTC-2 ปี 1954 และซีรีส์ "Colortrak" ปี 1985 RCA และ Arvin ปี 1954 และจอภาพสีระดับมืออาชีพบางรุ่นในปี 1990)
2. (RY) / (Q) เช่นเดียวกับที่ใช้ในเครื่องรับสี 21 นิ้ว RCA 1955
3. (RY) / (BY) ใช้ในเครื่องรับสีตัวแรกในตลาด (Westinghouse ไม่ใช่ RCA)
4. (RY) / (GY), (ตามที่ใช้ในแชสซี RCA Victor CTC-4),
5. (RY) / (BY) / (GY),
6. (X) / (Z) เช่นเดียวกับที่ใช้ในเครื่องรับจำนวนมากในช่วงปลายยุค 50 และตลอดช่วงทศวรรษที่ 60

ในท้ายที่สุดการจับคู่สัญญาณเพิ่มเติมของสัญญาณความแตกต่างของสีข้างต้น c ถึง f ให้สัญญาณความแตกต่างของสีสามแบบคือ (RY) (BY) และ (GY)

สัญญาณ R, G, B ในเครื่องรับที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์แสดงผล (CRT, จอแสดงผลพลาสม่าหรือจอแสดงผล LCD) ได้มาทางอิเล็กทรอนิกส์โดยการจับคู่ดังนี้: R คือการรวมกันของ (RY) กับ Y, G คือการรวมกันของสารเติมแต่ง ของ (GY) กับ Y และ B คือการรวมกันของ (BY) กับ Y ทั้งหมดนี้ทำได้ด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ จะเห็นได้ว่าในขั้นตอนการรวมสัญญาณ Y ส่วนที่มีความละเอียดต่ำจะถูกตัดออกทำให้สัญญาณ R, G และ B สามารถแสดงภาพที่มีความละเอียดต่ำเป็นสีเต็มได้ อย่างไรก็ตามส่วนความละเอียดที่สูงขึ้นของสัญญาณ Y จะไม่ถูกตัดออกไปและมีอยู่เท่า ๆ กันใน R, G และ B ทำให้รายละเอียดของภาพที่มีความคมชัดสูงขึ้น (ความละเอียดสูงกว่า) ในรูปแบบขาวดำแม้ว่าจะปรากฏต่อสายตามนุษย์ในฐานะ ภาพสีเต็มและความละเอียดเต็ม

สัญญาณสีผสมกับสัญญาณวิดีโอ (เส้นแนวนอนสองเส้นตามลำดับ)

ในระบบสี NTSC และ PAL U และ V จะถูกส่งโดยใช้การมอดูเลตแอมพลิจูดกำลังสองของซับแคเรียร์ การมอดูเลตแบบนี้ใช้สัญญาณอิสระสองสัญญาณกับผู้ให้บริการย่อยหนึ่งตัวโดยมีแนวคิดว่าสัญญาณทั้งสองจะได้รับการกู้คืนอย่างอิสระเมื่อสิ้นสุดการรับสัญญาณ ก่อนที่จะส่งข้อมูลผู้ให้บริการย่อยจะถูกลบออกจากส่วนที่ใช้งานอยู่ (มองเห็นได้) ของวิดีโอและย้ายในรูปแบบของการระเบิดไปยังส่วนที่ว่างในแนวนอนซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรงบนหน้าจอ (ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการระเบิดด้านล่าง)

สำหรับ NTSC subcarrier คือคลื่นไซน์ 3.58 MHz สำหรับระบบ PAL เป็นคลื่นไซน์ 4.43 MHz หลังจากการมอดูเลตแอมพลิจูดแอมพลิจูดกำลังสองที่กล่าวถึงข้างต้นของซับคาร์เรียร์แล้วจะมีการผลิตซับแคเรียร์ไซด์แบนด์และตัวซับแคเรียร์เองจะถูกกรองออกจากส่วนที่มองเห็นได้ของวิดีโอเนื่องจากเป็นซับแคเรียร์ไซด์แบนด์ที่มีข้อมูล U และ V ทั้งหมด subcarrier เองไม่มีข้อมูล

แถบด้านข้างของ subcarrier ที่ได้รับเรียกอีกอย่างว่า "chroma" หรือ "chrominance" ในทางกายภาพสัญญาณโครเมียมนี้เป็นคลื่นไซน์ 3.58 MHz (NTSC) หรือ 4.43 MHz (PAL) ซึ่งในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนค่า U และ V จะเปลี่ยนเฟสเมื่อเทียบกับ subcarrier และยังเปลี่ยนแอมพลิจูด

ตามที่ปรากฎแอมพลิจูดของโครเมียม (เมื่อพิจารณาร่วมกับสัญญาณ Y) แสดงถึงความอิ่มตัวของสีโดยประมาณและเฟสโครมาเทียบกับซับแคเรียร์เป็นข้อมูลอ้างอิงโดยประมาณแสดงถึงเฉดสีของสี สำหรับสีทดสอบเฉพาะที่พบในรูปแบบแถบสีทดสอบบางครั้งแอมพลิจูดและเฟสที่แน่นอนจะถูกกำหนดเพื่อการทดสอบและการแก้ไขปัญหาเท่านั้น

แม้ว่าในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงค่า U และ V คลื่นไซน์ของโครมาจะเปลี่ยนเฟสเมื่อเทียบกับตัวขนส่งย่อย แต่ก็ไม่ถูกต้องที่จะบอกว่าซับคาร์เรียร์เป็นเพียง "เฟสมอดูเลต" นั่นเป็นเพราะสัญญาณทดสอบ U คลื่นไซน์เดียวที่มี QAM สร้างแถบด้านข้างเพียงคู่เดียวในขณะที่การมอดูเลตเฟสจริงภายใต้เงื่อนไขการทดสอบเดียวกันจะสร้างแถบด้านข้างหลายชุดที่มีคลื่นความถี่มากกว่า

ใน NTSC คลื่นไซน์โครมิแนนซ์มีความถี่เฉลี่ยเท่ากับความถี่ซับแคเรียร์ แต่เครื่องมือวิเคราะห์สเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าสำหรับโครเมียมที่ส่งผ่านส่วนประกอบความถี่ที่ความถี่ซับแคเรียร์เป็นพลังงานศูนย์ซึ่งยืนยันได้ว่าซับคาร์เรียร์ถูกลบออกก่อนที่จะส่ง

ความถี่ไซด์แบนด์เหล่านี้อยู่ในแถบสัญญาณความส่องสว่างซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเรียกว่าไซด์แบนด์ "ซับแคเรียร์" แทนที่จะเป็นไซด์แบนด์ "พาหะ" ความถี่ที่แน่นอนของพวกเขาถูกเลือกเช่นนั้น (สำหรับ NTSC) พวกมันอยู่กึ่งกลางระหว่างสองฮาร์โมนิกของอัตราการทำซ้ำของเฟรมดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าพลังส่วนใหญ่ของสัญญาณความส่องสว่างจะไม่ทับซ้อนกับพลังของสัญญาณโครเมียม

ในระบบ British PAL (D) ความถี่กลางของโครเมียมที่แท้จริงโดยมีแถบด้านข้างล่างและด้านบนเท่ากันคือ 4.43361875 MHz ซึ่งเป็นผลคูณโดยตรงของความถี่อัตราการสแกน ความถี่นี้ได้รับเลือกเพื่อลดรูปแบบการรบกวนของโครมิแนนซ์ที่จะมองเห็นได้ในบริเวณที่มีความอิ่มตัวของสีสูงในภาพที่ส่ง

ในบางช่วงเวลาสัญญาณโครเมียมแทนสัญญาณ U เท่านั้นและ 70 นาโนวินาที (NTSC) ต่อมาสัญญาณโครเมียมแทนสัญญาณ V เท่านั้น (นี่คือธรรมชาติของกระบวนการมอดูเลตแอมพลิจูดกำลังสองที่สร้างสัญญาณโครเมียม) ประมาณ 70 นาโนวินาทีต่อมายังคงอยู่, -U และอีก 70 นาโนวินาที, -V

ดังนั้นในการแยก U จะมีการใช้ demodulator แบบซิงโครนัสซึ่งใช้ subcarrier เพื่อสั้น ๆ เกต (ตัวอย่าง) โครมาทุกๆ 280 นาโนวินาทีเพื่อให้เอาต์พุตเป็นเพียงรถไฟของพัลส์ที่ไม่ต่อเนื่องแต่ละอันมีแอมพลิจูดที่เหมือนกับต้นฉบับ สัญญาณ U ในเวลาที่สอดคล้องกัน ผลพัลส์เหล่านี้เป็นตัวอย่างสัญญาณ U แบบอะนาล็อกแบบไม่ต่อเนื่อง จากนั้นพัลส์จะถูกกรองความถี่ต่ำเพื่อให้สัญญาณ U แบบต่อเนื่องแบบอนาล็อกเดิมกลับคืนมา สำหรับ V ซับแคเรียร์แบบเลื่อน 90 องศาจะทำประตูสัญญาณโครมาในเวลาสั้น ๆ ทุกๆ 280 นาโนวินาทีและกระบวนการที่เหลือจะเหมือนกับที่ใช้สำหรับสัญญาณ U

การเข้าเกตในเวลาอื่นนอกเหนือจากเวลาที่กล่าวมาข้างต้นจะให้ส่วนผสมของ U, V, -U หรือ -V สองตัวใดตัวหนึ่ง หนึ่งในวิธีการเกตแบบ "off-axis" (นั่นคือของแกน U และ V) เรียกว่าการดีมอดูเลชัน I / Q รูปแบบ "นอกแกน" ที่ได้รับความนิยมมากขึ้นอีกอย่างหนึ่งคือระบบการดีมอดูเลต X / Z เมทริกซ์เพิ่มเติมกู้คืนสัญญาณ U และ V ดั้งเดิม โครงการนี้เป็นโครงการ demodulator ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดตลอดยุค 60

กระบวนการข้างต้นใช้ subcarrier แต่ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้มันถูกลบก่อนที่จะส่งและมีการส่งเฉพาะโครม่าเท่านั้น ดังนั้นเครื่องรับจะต้องสร้างผู้ขนส่งย่อยขึ้นมาใหม่ เพื่อจุดประสงค์นี้จะมีการส่งซับแคเรียร์ย่อยสั้น ๆ หรือที่เรียกว่าการระเบิดของสีในระหว่างระเบียงด้านหลัง (ระยะเวลาการปัดซ้ำการติดตาม) ของแต่ละบรรทัดการสแกน ออสซิลเลเตอร์ย่อยในตัวรับสัญญาณจะล็อคเข้ากับสัญญาณนี้ (ดูเฟสล็อกลูป ) เพื่อให้ได้การอ้างอิงเฟสส่งผลให้ออสซิลเลเตอร์ผลิตตัวส่งสัญญาณย่อยที่สร้างขึ้นใหม่

(การใช้ระเบิดครั้งที่สองในเครื่องรับรุ่นที่แพงกว่าหรือใหม่กว่าคือการอ้างอิงถึงระบบ AGC เพื่อชดเชยความไม่สมบูรณ์ของการรับโครมาในการรับสัญญาณ)

การ์ดทดสอบแสดง " แถบฮันโนเวอร์ " (เอฟเฟกต์แถบสี) ในโหมดส่งสัญญาณ Pal S (ธรรมดา)

NTSC ใช้กระบวนการนี้โดยไม่แก้ไข น่าเสียดายที่สิ่งนี้มักทำให้เกิดการสร้างสีที่ไม่ดีเนื่องจากข้อผิดพลาดของเฟสในสัญญาณที่ได้รับบางครั้งเกิดจากหลายเส้นทาง แต่ส่วนใหญ่เกิดจากการใช้งานที่ไม่ดีในตอนท้ายของสตูดิโอ ด้วยการถือกำเนิดของเครื่องรับโซลิดสเตทเคเบิลทีวีและอุปกรณ์ดิจิตอลสตูดิโอสำหรับการแปลงเป็นสัญญาณอะนาล็อกแบบ over-the-air ปัญหา NTSC เหล่านี้ได้รับการแก้ไขโดยส่วนใหญ่ทิ้งข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงานไว้ที่สตูดิโอซึ่งเป็นจุดอ่อนในการแสดงสีเพียงอย่างเดียวของ ระบบ NTSC ไม่ว่าในกรณีใดระบบ PAL D (การหน่วงเวลา) ส่วนใหญ่จะแก้ไขข้อผิดพลาดประเภทนี้โดยการย้อนกลับเฟสของสัญญาณในแต่ละบรรทัดที่ต่อเนื่องกันและเฉลี่ยผลลัพธ์เป็นคู่ของบรรทัด กระบวนการนี้ทำได้โดยใช้เส้นหน่วงเวลาระยะเวลา 1H (โดยที่ H = ความถี่การสแกนแนวนอน) (วงจรทั่วไปที่ใช้กับอุปกรณ์นี้จะแปลงสัญญาณสีความถี่ต่ำเป็นอัลตราซาวนด์และกลับมาอีกครั้ง) ข้อผิดพลาดในการกะระยะระหว่างเส้นต่อเนื่องจึงถูกยกเลิกและความกว้างของสัญญาณที่ต้องการจะเพิ่มขึ้นเมื่อสัญญาณสองเฟส ( บังเอิญ ) รวมกันอีกครั้ง

NTSC มีประสิทธิภาพสเปกตรัมมากกว่า PAL ทำให้มีรายละเอียดของภาพมากขึ้นสำหรับแบนด์วิดท์ที่กำหนด เนื่องจากฟิลเตอร์หวีที่ซับซ้อนในเครื่องรับมีประสิทธิภาพมากกว่าด้วยจังหวะเฟสสี 4 ฟิลด์ของ NTSC เมื่อเทียบกับจังหวะฟิลด์ 8 ของ PAL อย่างไรก็ตามท้ายที่สุดแล้วความกว้างของช่องสัญญาณที่ใหญ่กว่าของระบบ PAL ส่วนใหญ่ในยุโรปยังคงทำให้ระบบ PAL ของพวกเขามีความได้เปรียบในการถ่ายทอดรายละเอียดของภาพมากขึ้น

ในSECAMระบบโทรทัศน์, U และ V จะถูกส่งในสลับเส้นใช้ง่ายการปรับความถี่ของทั้งสอง subcarriers สีที่แตกต่าง

ในจอแสดงผล CRT สีอะนาล็อกบางรุ่นเริ่มตั้งแต่ปีพ. ศ. 2499 สัญญาณควบคุมความสว่าง ( ความส่องสว่าง ) จะถูกป้อนเข้ากับการเชื่อมต่อแคโทดของปืนอิเล็กตรอนและสัญญาณความแตกต่างของสี ( สัญญาณโครเมียม ) จะถูกป้อนไปยังการเชื่อมต่อกริดควบคุม เทคนิคการผสมเมทริกซ์ CRT แบบง่ายๆนี้ถูกแทนที่ในการออกแบบโซลิดสเตตของการประมวลผลสัญญาณด้วยวิธีการเมทริกซ์ดั้งเดิมที่ใช้ในเครื่องรับโทรทัศน์สีในปีพ. ศ. 2497 และ พ.ศ. 2498

การซิงโครไนซ์พัลส์ที่เพิ่มเข้าไปในสัญญาณวิดีโอที่ส่วนท้ายของทุกบรรทัดการสแกนและเฟรมวิดีโอตรวจสอบให้แน่ใจว่าออสซิลเลเตอร์กวาดในตัวรับยังคงล็อคตามขั้นตอนพร้อมกับสัญญาณที่ส่งเพื่อให้สามารถสร้างภาพใหม่บนหน้าจอเครื่องรับได้ [7] [8] [9]

คั่นซิงค์วงจรตรวจจับระดับแรงดันไฟฟ้าซิงค์และเรียงลำดับพัลส์ลงในการซิงค์นอนและแนวตั้ง

การซิงโครไนซ์แนวนอน

ชีพจรประสานในแนวนอน ( ซิงค์แนวนอนหรือHSync ) แยกสายการสแกน สัญญาณซิงก์แนวนอนคือพัลส์สั้น ๆ เดียวซึ่งระบุจุดเริ่มต้นของทุกบรรทัด ส่วนที่เหลือของสแกนบรรทัดต่อไปนี้กับสัญญาณตั้งแต่ 0.3 V (สีดำ) 1 V (สีขาว) จนแนวนอนหรือถัดไปในแนวตั้งชีพจรประสาน

รูปแบบของพัลส์ซิงค์แนวนอนแตกต่างกันไป ใน 525 เส้นNTSCระบบมันเป็น 4.85  ไมโครวินาทียาวชีพจรที่ 0  V ใน 625 เส้นPALระบบการเต้นของชีพจรคือ 4.7 ไมโครวินาทีประสานชีพจรที่ 0  V ต่ำกว่าแอมพลิจูดของสัญญาณวิดีโอใด ๆ ( สีดำมากกว่าสีดำ ) ดังนั้นจึงสามารถตรวจจับได้โดยวงจร "ตัวลอกการซิงค์" ที่ไวต่อระดับของเครื่องรับ

การซิงโครไนซ์แนวตั้ง

การซิงโครไนซ์แนวตั้ง (เรียกอีกอย่างว่าซิงค์แนวตั้งหรือ VSync) จะแยกฟิลด์วิดีโอ ในระบบ PAL และ NTSC, ชีพจรซิงค์แนวตั้งเกิดขึ้นภายในช่วง blanking แนวตั้ง พัลส์ซิงค์แนวตั้งเกิดจากการยืดความยาวของพัลส์ HSYNC ให้ยาวเกือบตลอดความยาวของเส้นสแกน

ซิงค์แนวตั้งสัญญาณเป็นชุดของพัลส์อีกต่อไปมากแสดงให้เห็นจุดเริ่มต้นของข้อมูลใหม่ พัลส์การซิงค์ใช้ช่วงเวลาบรรทัดทั้งหมดของบรรทัดจำนวนหนึ่งที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการสแกน ไม่มีการส่งข้อมูลภาพในระหว่างการย้อนกลับแนวตั้ง ลำดับพัลส์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การซิงค์แนวนอนดำเนินต่อไปในระหว่างการย้อนกลับแนวตั้ง นอกจากนี้ยังระบุด้วยว่าแต่ละเขตข้อมูลแสดงถึงเส้นคู่หรือเส้นคี่ในระบบที่เชื่อมโยงกัน (ขึ้นอยู่กับว่าจะเริ่มต้นที่จุดเริ่มต้นของเส้นแนวนอนหรือตรงกลาง)

รูปแบบของสัญญาณดังกล่าวในNTSC 525 บรรทัดคือ:

• pre-equalizing พัลส์ (6 เพื่อเริ่มการสแกนเส้นคี่, 5 เพื่อเริ่มการสแกนเส้นคู่)
• พัลส์ซิงค์ยาว (5 พัลส์)
• โพสต์อีควอไลเซอร์พัลส์ (5 เพื่อเริ่มการสแกนเส้นคี่, 4 เพื่อเริ่มการสแกนเส้นคู่)

พัลส์การปรับสมดุลก่อนหรือหลังการปรับเสียงแต่ละครั้งประกอบด้วยเส้นสแกนครึ่งหนึ่งของสัญญาณสีดำ: 2 μsที่ 0 V ตามด้วย 30 μsที่ 0.3 V.

พัลส์การซิงค์แบบยาวแต่ละอันประกอบด้วยพัลส์อีควอไลซ์ที่มีการกำหนดเวลากลับด้าน: 30 μsที่ 0 V ตามด้วย 2 μsที่ 0.3 V.

ในการผลิตวิดีโอและคอมพิวเตอร์กราฟิกการเปลี่ยนแปลงของภาพมักจะถูกเก็บไว้ตามขั้นตอนด้วยพัลส์การซิงโครไนซ์แนวตั้งเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่ต่อเนื่องของภาพ เนื่องจากบัฟเฟอร์เฟรมของจอแสดงผลคอมพิวเตอร์กราฟิกเลียนแบบพลวัตของจอแสดงผลแคโทด - เรย์หากมีการอัปเดตด้วยภาพใหม่ในขณะที่กำลังส่งภาพไปยังจอแสดงผลจอแสดงผลจะแสดงภาพที่ไม่ตรงกันของทั้งสองเฟรมทำให้เกิดการฉีกขาดของหน้ากระดาษ สิ่งประดิษฐ์ลงบางส่วนของภาพ

การซิงโครไนซ์ในแนวตั้งช่วยขจัดปัญหานี้โดยการเติมบัฟเฟอร์เฟรมไทม์มิ่งเพื่อให้ตรงกับช่วงการเว้นแนวตั้งดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าจะเห็นเฉพาะเฟรมทั้งหมดบนหน้าจอ ซอฟต์แวร์เช่นวิดีโอเกมและแพ็กเกจการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) มักอนุญาตให้ใช้การซิงโครไนซ์แนวตั้งเป็นตัวเลือกเนื่องจากจะทำให้การอัปเดตรูปภาพล่าช้าไปจนถึงช่วงว่างเปล่าในแนวตั้ง สิ่งนี้ก่อให้เกิดโทษเล็กน้อยในเวลาแฝงเนื่องจากโปรแกรมต้องรอจนกว่าตัวควบคุมวิดีโอจะส่งภาพไปยังจอแสดงผลเสร็จสิ้นก่อนที่จะดำเนินการต่อ การบัฟเฟอร์สามครั้งช่วยลดเวลาแฝงนี้ได้มาก

มีการกำหนดช่วงเวลาสองช่วง - ระเบียงด้านหน้าระหว่างตอนท้ายของวิดีโอที่แสดงและจุดเริ่มต้นของพัลส์การซิงค์และระเบียงด้านหลังหลังจากพัลส์ซิงค์และก่อนวิดีโอที่แสดง เหล่านี้และการเต้นของชีพจรซิงค์ตัวเองเรียกว่าblanking แนวนอน (หรือหวนกลับ ) ช่วงเวลาและเป็นตัวแทนของเวลาที่ลำแสงอิเล็กตรอนใน CRT จะกลับไปเริ่มต้นของบรรทัดแสดงผลต่อไป

แนวนอนและแนวตั้ง

เครื่องรับโทรทัศน์แบบแอนะล็อกและจอภาพคอมโพสิตมักจะให้การควบคุมด้วยตนเองเพื่อปรับเวลาในแนวนอนและแนวตั้ง

ออสซิลเลเตอร์แบบกวาด (หรือการโก่งตัว) ได้รับการออกแบบให้ทำงานโดยไม่มีสัญญาณจากสถานีโทรทัศน์ (หรือ VCR คอมพิวเตอร์หรือแหล่งที่มาของวิดีโอคอมโพสิตอื่น ๆ ) สิ่งนี้ให้ผืนผ้าใบว่างเปล่าคล้ายกับข้อความ "CHECK SIGNAL CABLE" บนจอภาพในปัจจุบัน: ช่วยให้เครื่องรับโทรทัศน์แสดงแรสเตอร์เพื่อยืนยันการทำงานพื้นฐานของวงจรพื้นฐานที่สุดของชุดและเพื่อให้สามารถนำเสนอภาพระหว่างการวางเสาอากาศได้ . ด้วยความแรงของสัญญาณที่เพียงพอวงจรตัวแยกการซิงค์ของเครื่องรับจะแยกพัลส์ฐานเวลาออกจากวิดีโอขาเข้าและใช้เพื่อรีเซ็ตออสซิลเลเตอร์แนวนอนและแนวตั้งในเวลาที่เหมาะสมเพื่อซิงโครไนซ์กับสัญญาณจากสถานี

การแกว่งอิสระของวงจรแนวนอนมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากวงจรการโก่งในแนวนอนมักจะจ่ายไฟให้กับหม้อแปลงฟลายแบ็ค (ซึ่งให้ความสามารถในการเร่งความเร็วสำหรับ CRT) เช่นเดียวกับไส้หลอดสำหรับท่อเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูงและบางครั้งไส้หลอด ของ CRT เอง หากไม่มีการทำงานของออสซิลเลเตอร์แนวนอนและระยะเอาท์พุทสำหรับเครื่องรับโทรทัศน์ระบบอนาล็อกแทบทุกเครื่องตั้งแต่ทศวรรษ 1940 จะไม่มีการส่องสว่างที่ใบหน้าของ CRT อย่างแน่นอน

การขาดส่วนประกอบของเวลาที่แม่นยำในเครื่องรับโทรทัศน์รุ่นแรก ๆ หมายความว่าในบางครั้งวงจรฐานเวลาจำเป็นต้องมีการปรับด้วยตนเอง หากความถี่ฟรีรันอยู่ไกลจากอัตราสายและฟิลด์จริงมากเกินไปวงจรจะไม่สามารถติดตามสัญญาณการซิงค์ที่เข้ามาได้ การสูญเสียการซิงโครไนซ์ในแนวนอนมักทำให้เกิดภาพที่ไม่สามารถมองเห็นได้ การสูญเสียการซิงโครไนซ์แนวตั้งจะทำให้เกิดภาพที่กลิ้งขึ้นหรือลงบนหน้าจอ

การปรับเปลี่ยนอยู่ในรูปแบบของการยึดแนวนอนและการควบคุมการยึดแนวตั้งโดยปกติจะอยู่ที่แผงด้านหน้าพร้อมกับตัวควบคุมทั่วไปอื่น ๆ สิ่งเหล่านี้ปรับความถี่ฟรีรันของออสซิลเลเตอร์ฐานเวลาที่สอดคล้องกัน

การทำงานอย่างถูกต้องการปรับการถือแนวนอนหรือแนวตั้งควรทำให้ภาพเกือบ "สแน็ป" เข้าที่บนหน้าจอ นี้เรียกว่าล็อคซิงค์ภาพแนวตั้งที่หมุนช้าๆแสดงให้เห็นว่าออสซิลเลเตอร์แนวตั้งใกล้จะซิงโครไนซ์กับสถานีโทรทัศน์แล้ว แต่ไม่ได้ล็อคไว้บ่อยครั้งเนื่องจากสัญญาณอ่อนหรือความล้มเหลวในขั้นตอนตัวคั่นการซิงค์ไม่ได้รีเซ็ตออสซิลเลเตอร์ บางครั้งแถบช่วงเวลาสีดำเกือบจะหยุดที่ตำแหน่งที่ถูกต้องอีกครั้งแสดงว่ามีข้อผิดพลาดในการแยกซิงก์ไม่ได้รีเซ็ตออสซิลเลเตอร์แนวตั้งอย่างถูกต้อง

ข้อผิดพลาดในการซิงค์แนวนอนทำให้ภาพขาดในแนวทแยงมุมและทำซ้ำบนหน้าจอราวกับว่ามีการพันรอบสกรูหรือเสาของช่างตัดผม ยิ่งมีข้อผิดพลาดมากเท่าไหร่ก็จะเห็น "สำเนา" ของภาพมากขึ้นพร้อมกันพันรอบเสาช่างตัดผม เนื่องจากความสำคัญของวงจรซิงค์แนวนอนในฐานะแหล่งจ่ายไฟให้กับวงจรย่อยจำนวนมากในเครื่องรับสัญญาณอาจเริ่มทำงานผิดปกติเช่นกัน และส่วนประกอบเอาต์พุตแนวนอนที่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกันในวงจรเรโซแนนซ์อาจเสียหายได้

ในเครื่องรับโทรทัศน์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นแรกสุด (ปี 1930-1950) ฐานเวลาสำหรับออสซิลเลเตอร์กวาดโดยทั่วไปมาจากวงจร RC ที่ใช้ตัวต้านทานคาร์บอนและตัวเก็บประจุแบบกระดาษ หลังจากเปิดเครื่องรับหลอดสุญญากาศในชุดจะอุ่นขึ้นและออสซิลเลเตอร์จะเริ่มทำงานทำให้สามารถรับชมภาพได้ โดยทั่วไปแล้วตัวต้านทานเป็นชิ้นส่วนของคาร์บอนที่เรียบง่ายภายในกล่องหุ้ม Bakelite และตัวเก็บประจุมักจะสลับชั้นของกระดาษและอลูมิเนียมฟอยล์ภายในหลอดกระดาษแข็งที่ปิดผนึกด้วยขี้ผึ้งของผึ้ง ความชื้นเข้า (จากความชื้นในอากาศโดยรอบ) รวมทั้งความไม่เสถียรทางความร้อนของส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลต่อค่าไฟฟ้า เมื่อความร้อนจากท่อและกระแสไฟฟ้าที่ผ่านวงจร RC ทำให้พวกมันร้อนขึ้นคุณสมบัติทางไฟฟ้าของฐานเวลา RC จะเปลี่ยนไปทำให้ออสซิลเลเตอร์ลอยไปด้วยความถี่จนถึงจุดที่ไม่สามารถซิงโครไนซ์กับพัลส์ที่ได้รับได้อีกต่อไป ที่มาจากสถานีโทรทัศน์ผ่านวงจรแยกซิงก์ทำให้ฉีกขาด (แนวนอน) หรือกลิ้ง (แนวตั้ง)

ส่วนประกอบแบบพาสซีฟที่ปิดผนึกอย่างมิดชิดและเซมิคอนดักเตอร์ที่ทำงานด้วยความเย็นเนื่องจากส่วนประกอบที่ใช้งานได้ค่อยๆปรับปรุงความน่าเชื่อถือจนถึงจุดที่การยึดแนวนอนถูกย้ายไปที่ด้านหลังของชุดก่อนและการควบคุมการยึดแนวตั้ง (เนื่องจากค่าคงที่ RC เป็นระยะเวลานานขึ้น) ในฐานะที่เป็นแผงควบคุมด้านหน้าในปี 1970 เนื่องจากความสม่ำเสมอของตัวเก็บประจุที่มีมูลค่ามากกว่าเพิ่มขึ้น

ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ประสิทธิภาพของวงจรซิงโครไนซ์รวมทั้งเสถียรภาพโดยธรรมชาติของออสซิลเลเตอร์ของเซตได้รับการปรับปรุงจนถึงจุดที่ไม่จำเป็นต้องใช้การควบคุมเหล่านี้อีกต่อไป วงจรรวมที่กำจัดการควบคุมการยึดแนวนอนเริ่มปรากฏให้เห็นเร็วที่สุดในปีพ. ศ. 2512 [10]

เครื่องรับโทรทัศน์ระบบอนาล็อกรุ่นสุดท้าย (เครื่องรับโทรทัศน์ส่วนใหญ่ที่มีการแสดงผลบนหน้าจอภายในเพื่อปรับความสว่างสีโทนสีความคมชัด) ใช้การออกแบบ "TV-set-on-a-chip" โดยแบ่งฐานเวลาของเครื่องรับออกจากคริสตัลออสซิลเลเตอร์ โดยปกติจะขึ้นอยู่กับการอ้างอิง colorburst 3.58 MHz NTSC เครื่องรับ PAL และ SECAM มีความคล้ายคลึงกันแม้ว่าจะทำงานที่ความถี่ต่างกัน ด้วยชุดเหล่านี้การปรับความถี่ฟรีรันของเครื่องกวาดออสซิลเลเตอร์ทั้งสองแบบนั้นเป็นไปไม่ได้ทางกายภาพ (ได้มาจากวงจรรวม) หรืออาจผ่านโหมดบริการที่ซ่อนอยู่โดยทั่วไปจะเสนอการสลับความถี่ NTSC / PAL เท่านั้นซึ่งสามารถเข้าถึงได้ผ่านการแสดงผลบนหน้าจอ ระบบเมนู

การควบคุมแนวนอนและแนวตั้งไม่ค่อยได้ใช้ในจอภาพคอมพิวเตอร์ที่ใช้ CRT เนื่องจากคุณภาพและความสม่ำเสมอของส่วนประกอบค่อนข้างสูงตามการถือกำเนิดของยุคคอมพิวเตอร์ แต่อาจพบได้ในจอภาพคอมโพสิตบางรุ่นที่ใช้กับบ้านหรือส่วนบุคคลในปี 1970-1980 คอมพิวเตอร์.

ไม่มีเทียบเท่าในระบบโทรทัศน์สมัยใหม่

ส่วนประกอบของระบบโทรทัศน์

เครื่องรับโทรทัศน์ขาวดำอะนาล็อกโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับแผนภาพบล็อกที่แสดงด้านล่าง:

จูนเนอร์เป็นวัตถุที่ "ดึง" สัญญาณโทรทัศน์ออกไปในอากาศด้วยความช่วยเหลือของเสาอากาศ มีสองประเภทของจูนเนอร์ในแบบอะนาล็อกโทรทัศน์เป็นVHFและUHFจูนเนอร์ เครื่องรับ VHF จะเลือกความถี่โทรทัศน์ VHF ซึ่งประกอบด้วยแบนด์วิดท์วิดีโอ 4 MHz และแบนด์วิดท์เสียง 2 MHz จากนั้นจะขยายสัญญาณและแปลงเป็นภาพที่มอดูเลตความถี่กลาง 45.75 MHz (IF) และผู้ให้บริการเสียงที่มอดูเลตความถี่ 41.25 MHz IF

เครื่องขยายเสียง IF มีศูนย์กลางอยู่ที่ 44 MHz เพื่อการถ่ายโอนความถี่ที่เหมาะสมที่สุดของผู้ให้บริการเสียงและความถี่ ศูนย์กลางความถี่นี้คือหม้อแปลง IF ได้รับการออกแบบมาสำหรับแบนด์วิดท์จำนวนหนึ่งเพื่อครอบคลุมเสียงและวิดีโอ ขึ้นอยู่กับจำนวนขั้นตอน (เครื่องขยายเสียงระหว่างหม้อแปลง) เครื่องรับโทรทัศน์ในยุคแรก ๆ (พ.ศ. 2482–45) ส่วนใหญ่ใช้ 4 ขั้นตอนพร้อมหลอดเครื่องขยายเสียงวิดีโอที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ (ประเภท 1852 / 6AC7) ในปีพ. ศ. 2489 RCA ได้นำเสนอนวัตกรรมใหม่ทางโทรทัศน์ RCA 630TS. แทนที่จะใช้ 1852 octal tube ใช้ 6AG5 7-pin miniature tube มันยังคงมี 4 ขั้นตอน แต่มีขนาด 1/2 ในไม่ช้าผู้ผลิตทั้งหมดก็ทำตาม RCA และออกแบบ IF Stage ให้ดีขึ้น พวกเขาพัฒนาท่อขยายเสียงที่สูงขึ้นและจำนวนสเตจที่ต่ำลงด้วยการขยายที่มากขึ้น เมื่อยุคหลอดสิ้นสุดลงในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 พวกเขาได้ย่อระยะ IF ลงเหลือ 1-2 (ขึ้นอยู่กับชุด) และด้วยการขยายแบบเดียวกับ 4 ขั้นตอนชุดหลอด 1852 เช่นเดียวกับวิทยุโทรทัศน์มีAutomatic Gain Control (AGC) สิ่งนี้ควบคุมการเพิ่มของขั้นตอนของเครื่องขยายเสียง IF และเครื่องรับสัญญาณ ข้อมูลเพิ่มเติมจะกล่าวถึงด้านล่าง

แอมป์วิดีโอและการส่งออกเครื่องขยายเสียงประกอบด้วยต่ำเชิงเส้นpentodeหรือทรานซิสเตอร์พลังงานสูง แอมป์วิดีโอและสเตจเอาท์พุทแยก 45.75 MHz จาก 41.25 MHz เพียงแค่ใช้ไดโอดเพื่อตรวจจับสัญญาณวิดีโอ แต่เสียงที่ปรับความถี่ยังคงอยู่ในวิดีโอ เนื่องจากไดโอดตรวจจับสัญญาณ AM เท่านั้นสัญญาณเสียง FM จึงยังคงอยู่ในวิดีโอในรูปแบบของสัญญาณ 4.5 MHz มีสองวิธีในการแก้ไขปัญหานี้และทั้งสองวิธีได้ผล เราสามารถตรวจจับสัญญาณก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องขยายวิดีโอหรือทำหลังจากเครื่องขยายเสียง โทรทัศน์หลายเครื่อง (ปี 1946 ถึงปลายทศวรรษ 1960) ใช้วิธีการขยายวิดีโอหลัง แต่แน่นอนว่ามีข้อยกเว้นในบางครั้ง ชุดต่อมาหลายชุดในช่วงปลาย (1960- ปัจจุบัน) ใช้วิธีขยายเสียงก่อนวิดีโอ ในโทรทัศน์ยุคแรก ๆ (พ.ศ. 2482–45) ใช้เครื่องรับสัญญาณแยกต่างหากดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอนการตรวจจับถัดจากเครื่องขยายเสียง หลังจากเครื่องตรวจจับวิดีโอวิดีโอจะถูกขยายและส่งไปยังตัวคั่นการซิงค์จากนั้นไปที่หลอดภาพ

ในตอนนี้เราจะดูที่ส่วนเสียง วิธีการตรวจจับสัญญาณเสียงโดยใช้ขดลวด / หม้อแปลงกับดัก 4.5 MHz หลังจากนั้นจะไปที่เครื่องขยายเสียง 4.5 MHz เครื่องขยายเสียงนี้เตรียมสัญญาณสำหรับเครื่องตรวจจับ 4.5Mhz จากนั้นจะผ่านหม้อแปลง 4.5 MHz IF ไปยังเครื่องตรวจจับ ในโทรทัศน์มี 2 วิธีในการตรวจจับสัญญาณ FM วิธีหนึ่งคือโดยเครื่องตรวจจับอัตราส่วน นี่เป็นเรื่องง่าย แต่ยากที่จะจัดแนว ต่อไปคือเครื่องตรวจจับที่ค่อนข้างง่าย นี่คือการตรวจจับการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปีพ. ศ. 2497 หลอดแรกที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์นี้คือรุ่น 6BN6 ง่ายต่อการจัดตำแหน่งและง่ายในวงจร มันเป็นการออกแบบที่ดีมากจนทุกวันนี้ยังคงใช้อยู่ในรูปแบบวงจรรวม หลังจากเครื่องตรวจจับจะไปที่เครื่องขยายเสียง

ส่วนถัดไปคือตัวคั่นซิงค์ / ปัตตาเลี่ยน สิ่งนี้ยังทำมากกว่าสิ่งที่อยู่ในชื่อของมัน นอกจากนี้ยังสร้างแรงดันไฟฟ้า AGC ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ตัวคั่นการซิงค์นี้จะเปลี่ยนวิดีโอให้เป็นสัญญาณที่ออสซิลเลเตอร์แนวนอนและแนวตั้งสามารถใช้เพื่อให้สอดคล้องกับวิดีโอ

ออสซิลเลเตอร์แนวนอนและแนวตั้งสร้างแรสเตอร์บน CRT ซึ่งจะถูกซิงค์โดยตัวคั่นการซิงค์ มีหลายวิธีในการสร้างออสซิลเลเตอร์เหล่านี้ ตัวแรกที่เร็วที่สุดคือไทราตรอนออสซิลเลเตอร์ แม้ว่าจะเป็นที่รู้จักกันในการล่องลอย แต่ก็ทำให้เกิดคลื่นฟันเลื่อยที่สมบูรณ์แบบ คลื่นฟันเลื่อยนี้ดีมากจนไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมเชิงเส้น ออสซิลเลเตอร์นี้ใช้สำหรับ CRT การโก่งตัวของไฟฟ้าสถิต พบว่ามีจุดประสงค์บางอย่างสำหรับ CRT ที่เบี่ยงเบนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ออสซิลเลเตอร์ตัวถัดไปคือออสซิลเลเตอร์ที่ปิดกั้น มันใช้หม้อแปลงเพื่อสร้างคลื่นฟันเลื่อย สิ่งนี้ถูกใช้ในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้นและไม่เคยได้รับความนิยมมากนักหลังจากเริ่มต้น ออสซิลเลเตอร์ตัวถัดไปคือมัลติไวเบรเตอร์ ออสซิลเลเตอร์นี้น่าจะประสบความสำเร็จมากที่สุด มันต้องการการปรับแต่งมากกว่าออสซิลเลเตอร์อื่น ๆ แต่มันง่ายและมีประสิทธิภาพมาก ออสซิลเลเตอร์นี้ได้รับความนิยมมากจนถูกนำมาใช้ตั้งแต่ต้นปี 1950 จนถึงปัจจุบัน

เครื่องขยายเสียงออสซิลเลเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภท เครื่องขยายเสียงในแนวตั้งจะขับเคลื่อนแอกโดยตรง มีไม่มากนักกับเรื่องนี้ มันคล้ายกับเครื่องขยายเสียง ออสซิลเลเตอร์แนวนอนเป็นสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ออสซิลเลเตอร์จะต้องจ่ายไฟฟ้าแรงสูงและกำลังแอก สิ่งนี้ต้องใช้หม้อแปลงฟลายแบ็คกำลังสูงและหลอดหรือทรานซิสเตอร์กำลังสูง นี่เป็นส่วนที่มีปัญหาสำหรับโทรทัศน์ CRT เนื่องจากต้องใช้พลังงานสูง

ตัวคั่นการซิงค์

ส่วนหนึ่งของ ระบบ PAL videosignal จากซ้ายไปขวา: จุดสิ้นสุดของสายวิดีโอระเบียงด้านหน้าพัลส์ซิงค์แนวนอนระเบียงด้านหลังที่มีการ แตกสีและจุดเริ่มต้นของบรรทัดถัดไป

จุดเริ่มต้นของเฟรมแสดงเส้นสแกนหลายเส้น ส่วนเทอร์มินัลของพัลส์ซิงค์แนวตั้งอยู่ทางด้านซ้าย

เฟรมสัญญาณวิดีโอ PAL จากซ้ายไปขวา: เฟรมที่มีเส้นสแกน (ทับซ้อนกันพัลส์ซิงค์แนวนอนจะแสดงเป็นเส้นแนวนอนตรงสองเท่า) ช่วงว่างในแนวตั้งพร้อมซิงค์แนวตั้ง (แสดงเป็นการเพิ่มความสว่างของส่วนล่างของสัญญาณในเกือบส่วนซ้ายสุดของแนวตั้ง blanking interval), ทั้งเฟรม, VBI อื่นที่มี VSYNC, จุดเริ่มต้นของเฟรมที่สาม

การซิงโครไนซ์ภาพทำได้โดยการส่งพัลส์ที่เป็นลบ ในสัญญาณวิดีโอคอมโพสิตแอมพลิจูด 1 โวลต์ซึ่งมีค่าประมาณ 0.3 V ต่ำกว่า " ระดับสีดำ " ซิงค์แนวนอนสัญญาณชีพจรสั้นเดียวซึ่งบ่งชี้ว่าจุดเริ่มต้นของทุกสาย มีการกำหนดช่วงเวลาสองช่วง - ระเบียงด้านหน้าระหว่างตอนท้ายของวิดีโอที่แสดงและจุดเริ่มต้นของพัลส์การซิงค์และระเบียงด้านหลังหลังจากพัลส์ซิงค์และก่อนวิดีโอที่แสดง เหล่านี้และการเต้นของชีพจรซิงค์ตัวเองเรียกว่าblanking แนวนอน (หรือหวนกลับ ) ช่วงเวลาและเป็นตัวแทนของเวลาที่ลำแสงอิเล็กตรอนใน CRT จะกลับไปเริ่มต้นของบรรทัดแสดงผลต่อไป

ซิงค์แนวตั้งสัญญาณเป็นชุดของพัลส์อีกต่อไปมากแสดงให้เห็นจุดเริ่มต้นของข้อมูลใหม่ พัลส์การซิงค์ใช้ช่วงเวลาบรรทัดทั้งหมดของบรรทัดจำนวนหนึ่งที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการสแกน ไม่มีการส่งข้อมูลภาพในระหว่างการย้อนกลับแนวตั้ง ลำดับพัลส์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การซิงค์ในแนวนอนดำเนินต่อไปในระหว่างการย้อนกลับในแนวตั้ง นอกจากนี้ยังระบุด้วยว่าแต่ละเขตข้อมูลแสดงถึงเส้นคู่หรือเส้นคี่ในระบบที่เชื่อมโยงกัน (ขึ้นอยู่กับว่าจะเริ่มต้นที่จุดเริ่มต้นของเส้นแนวนอนหรือตรงกลาง)

ในเครื่องรับโทรทัศน์วงจรตัวคั่นการซิงค์จะตรวจจับระดับแรงดันไฟฟ้าของการซิงค์และจัดเรียงพัลส์เป็นการซิงค์แนวนอนและแนวตั้ง

การสูญเสียการซิงโครไนซ์ในแนวนอนมักทำให้เกิดภาพที่ไม่สามารถมองเห็นได้ การสูญเสียการซิงโครไนซ์แนวตั้งจะทำให้เกิดภาพที่กลิ้งขึ้นหรือลงบนหน้าจอ

นับพัซิงค์เป็นตัวเลือกบรรทัดวิดีโอหยิบเส้นเลือกจากสัญญาณทีวีที่ใช้สำหรับโทรสาร , แสดงผลบนหน้าจอ , ประจำสถานีโลโก้เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมเมื่อกล้องถูกนำมาใช้เป็นเซ็นเซอร์

วงจร Timebase

ในตัวรับสัญญาณอะนาล็อกที่มีพัลส์ซิงค์จอแสดงผลCRTจะถูกป้อนเข้ากับวงจรฐานเวลาแนวนอนและแนวตั้ง(โดยทั่วไปเรียกว่า "วงจรกวาด" ในสหรัฐอเมริกา) แต่ละตัวประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์ เหล่านี้จะสร้างการแก้ไขฟันเลื่อยและโค้งรูปคลื่นปัจจุบันการสแกนลำแสงอิเล็กตรอนในเชิงเส้นวิธี รูปร่างรูปคลื่นเป็นสิ่งที่จำเป็นในการสร้างความผันแปรของระยะห่างจากแหล่งกำเนิดลำแสงอิเล็กตรอนและพื้นผิวหน้าจอ ออสซิลเลเตอร์ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานฟรีที่ความถี่ใกล้เคียงกับอัตราของฟิลด์และเส้น แต่พัลส์การซิงค์ทำให้เกิดการรีเซ็ตที่จุดเริ่มต้นของแต่ละบรรทัดการสแกนหรือฟิลด์ส่งผลให้เกิดการซิงโครไนซ์ที่จำเป็นของการกวาดลำแสงกับสัญญาณต้นทาง . รูปคลื่นเอาท์พุตจากแอมพลิฟายเออร์ฐานเวลาจะถูกป้อนเข้ากับขดลวดเบี่ยงเบนแนวนอนและแนวตั้งที่พันรอบท่อ CRT ขดลวดเหล่านี้สร้างสนามแม่เหล็กตามสัดส่วนของกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงและสิ่งเหล่านี้เบี่ยงเบนลำแสงอิเล็กตรอนผ่านหน้าจอ

ในช่วงทศวรรษที่ 1950 พลังงานของวงจรเหล่านี้ได้รับโดยตรงจากแหล่งจ่ายไฟหลัก วงจรไฟฟ้าอย่างง่ายประกอบด้วยชุดหลอดหยดแรงดันไฟฟ้าต้านทานและปรับ วาล์ว ( หลอด ) หรือเซมิคอนดักเตอร์ ไดโอด นี้หลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายของแหล่งจ่ายไฟแรงสูงที่มีขนาดใหญ่ (50 หรือ 60 Hz) หม้อแปลง วงจรประเภทนี้ใช้สำหรับเทคโนโลยีเทอร์มิโอนิกวาล์ว ( หลอดสูญญากาศ ) มันไม่มีประสิทธิภาพและผลิตความร้อนจำนวนมากซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวก่อนกำหนดในวงจร แม้ว่าความล้มเหลวจะเป็นเรื่องธรรมดา แต่ก็สามารถซ่อมแซมได้ง่าย

ในทศวรรษที่ 1960 เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ได้ถูกนำเข้าสู่วงจรฐานเวลา ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1960 ในสหราชอาณาจักรได้มีการนำการผลิตไฟฟ้าแบบซิงโครนัส (ด้วยอัตราเส้นสแกน) มาใช้ในการออกแบบตัวรับสัญญาณโซลิดสเตต [11] สิ่งเหล่านี้มีวงจรที่ซับซ้อนมากซึ่งความผิดพลาดยากที่จะติดตาม แต่มีการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมาก

ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 สายไฟAC (50 หรือ 60 Hz) และฐานเวลาบรรทัด (15,625 Hz) วงจรสวิตชิ่งที่ใช้ไทริสเตอร์ได้รับการแนะนำ ในสหราชอาณาจักรใช้พลังงานประเภทธรรมดา (50 Hz) วงจรถูกยกเลิก เหตุผลในการเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่เกิดขึ้นจากปัญหาไฟฟ้าประปาปนเปื้อนที่เกิดจากอีเอ็มไอ , [12]และปัญหาอุปทานโหลดเนื่องจากพลังงานที่ถูกนำมาจากเพียงครึ่งหนึ่งของวงจรในเชิงบวกของสัญญาณไฟอุปทาน [13]

แหล่งจ่ายไฟ CRT flyback

วงจรของเครื่องรับส่วนใหญ่ (อย่างน้อยก็ในทรานซิสเตอร์ - หรือการออกแบบตามIC ) ทำงานจากแหล่งจ่ายไฟDCแรงดันต่ำที่เปรียบเทียบได้ อย่างไรก็ตามการเชื่อมต่อขั้วบวกสำหรับหลอดแคโทด - เรย์ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงมาก (โดยทั่วไปคือ 10–30 กิโลโวลต์) เพื่อการทำงานที่ถูกต้อง

แรงดันไฟฟ้านี้ไม่ได้ผลิตโดยตรงจากวงจรแหล่งจ่ายไฟหลัก เครื่องรับจะใช้วงจรที่ใช้สำหรับการสแกนแนวนอนแทน กระแสตรง (DC) จะเปลี่ยนผ่านหม้อแปลงเอาท์พุทเส้นและกระแสสลับ (AC) จะถูกเหนี่ยวนำเข้าไปในขดลวดสแกน ในตอนท้ายของเส้นสแกนแนวนอนแต่ละเส้นสนามแม่เหล็กซึ่งสร้างขึ้นในทั้งหม้อแปลงและขดลวดสแกนโดยกระแสเป็นแหล่งพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าแฝง พลังงานสนามแม่เหล็กที่ยุบตัวที่เก็บไว้นี้สามารถจับได้ การไหลย้อนกลับระยะเวลาสั้น ๆ (ประมาณ 10% ของเวลาสแกนเส้น) กระแสจากทั้งหม้อแปลงเอาท์พุทบรรทัดและคอยล์สแกนแนวนอนจะถูกปล่อยออกมาอีกครั้งในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงฟลายแบ็คโดยใช้วงจรเรียงกระแสซึ่งบล็อกค่าลบนี้ ย้อนกลับแรงเคลื่อนไฟฟ้า ตัวเก็บประจุค่าขนาดเล็กเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์สลับการสแกน สิ่งนี้จะปรับแต่งการเหนี่ยวนำของวงจรเพื่อให้เกิดการสั่นพ้องที่ความถี่สูงกว่ามาก สิ่งนี้จะทำให้เวลาบินกลับช้าลง (ยาวขึ้น) จากอัตราการสลายตัวที่รวดเร็วมากซึ่งจะส่งผลหากพวกมันถูกแยกด้วยไฟฟ้าในช่วงเวลาสั้น ๆ นี้ หนึ่งในขดลวดรองบนหม้อแปลง flyback แล้วฟีดสั้น ๆ นี้แรงสูงชีพจรกับCockcroft-วอลตันกำเนิดการออกแบบแรงดันคูณ สิ่งนี้ก่อให้เกิดการจัดหาEHT ที่ต้องการ แปลง flybackเป็นวงจรแหล่งจ่ายไฟการดำเนินงานบนหลักการที่คล้ายกัน

การออกแบบที่ทันสมัยโดยทั่วไปรวมเอาหม้อแปลงฟลายแบ็คและวงจรเรียงกระแสไว้ในหน่วยเดียวโดยมีสายเอาท์พุทแบบแคปทีฟ (เรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าแยกสายไดโอดหรือหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงในตัว (IHVT)) [14]เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าสูงทั้งหมด ชิ้นส่วนถูกปิดไว้ การออกแบบก่อนหน้านี้ใช้หม้อแปลงเอาต์พุตแบบแยกบรรทัดและยูนิตตัวคูณแรงดันไฟฟ้าสูงที่มีฉนวนอย่างดี ความถี่สูง (15 kHz หรือมากกว่านั้น) ของการสแกนแนวนอนช่วยให้สามารถใช้ส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กพอสมควร

ในหลายประเทศมากกว่าที่อากาศออกอากาศโทรทัศน์ของเสียงอะนาล็อกและวิดีโอแบบอะนาล็อกสัญญาณได้ถูกยกเลิกเพื่อให้สามารถกลับมาใช้ของการออกอากาศโทรทัศน์คลื่นวิทยุสำหรับการให้บริการอื่น ๆ เช่นdatacastingและsubchannels

ประเทศแรกที่เปลี่ยนการขายส่งไปสู่การออกอากาศแบบดิจิทัลผ่านอากาศ (โทรทัศน์ภาคพื้นดิน) คือลักเซมเบิร์กในปี 2549 ตามมาในปี 2549 โดยเนเธอร์แลนด์ ในปี 2550 โดยฟินแลนด์อันดอร์ราสวีเดนและสวิตเซอร์แลนด์ ในปี 2551 โดยเบลเยียม (ฟลานเดอร์ส) และเยอรมนี ในปี 2552 โดยสหรัฐอเมริกา (สถานีไฟฟ้ากำลังสูง) ทางตอนใต้ของแคนาดาเกาะแมนนอร์เวย์และเดนมาร์ก ในปี 2010 เบลเยียม (วัลโลเนีย) สเปนเวลส์ลัตเวียเอสโตเนียหมู่เกาะแชนเนลซานมารีโนโครเอเชียและสโลวีเนีย ในปี 2011 อิสราเอลออสเตรีย, โมนาโก, ไซปรัส, ญี่ปุ่น (ไม่รวมมิยากิ , อิวาเตะและฟูกูชิม่าจังหวัด) มอลตาและฝรั่งเศส ในปี 2555 สาธารณรัฐเช็กโลกอาหรับไต้หวันโปรตุเกสญี่ปุ่น (รวมถึงจังหวัดมิยางิอิวาเตะและฟุกุชิมะ) เซอร์เบียอิตาลีแคนาดามอริเชียสสหราชอาณาจักรสาธารณรัฐไอร์แลนด์ลิทัวเนียสโลวาเกียยิบรอลตาร์และทางใต้ เกาหลี; ในปี 2013 สาธารณรัฐมาซิโดเนียโปแลนด์บัลแกเรียฮังการีออสเตรเลียและนิวซีแลนด์เสร็จสิ้นการเปลี่ยนแปลง สหราชอาณาจักรทำให้เปลี่ยนจากโทรทัศน์ช่องดิจิตอลระหว่างปี 2008 และปี 2012 ที่มีข้อยกเว้นของBarrow-in-Furnessซึ่งทำให้เปลี่ยนไปในปี 2007 พื้นที่ทีวีเพียงครั้งแรกดิจิตอลในสหราชอาณาจักรเป็น Ferryside ในเชียร์

การเปลี่ยนถ่ายโทรทัศน์ดิจิทัลในสหรัฐอเมริกาสำหรับการส่งกำลังสูงเสร็จสมบูรณ์ในวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2552 ซึ่งเป็นวันที่Federal Communications Commission (FCC) กำหนด เกือบสองล้านครัวเรือนไม่สามารถรับชมโทรทัศน์ได้อีกต่อไปเนื่องจากไม่ได้เตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลง เปลี่ยนแปลงได้ถูกเลื่อนออกไปจากความล่าช้าของพระราชบัญญัติ DTV [15]ในขณะที่ผู้ชมส่วนใหญ่ของโทรทัศน์ที่ออกอากาศแบบ over-the-air ในสหรัฐอเมริการับชมสถานีพลังงานเต็มรูปแบบ (ซึ่งมีจำนวนประมาณ 1800) แต่มีสถานีโทรทัศน์ประเภทอื่น ๆ อีกสามประเภทในสหรัฐอเมริกา ได้แก่สถานีกระจายเสียงพลังงานต่ำสถานีชั้นและสถานีโทรทัศน์แปล พวกเขาได้รับกำหนดเวลาในภายหลัง ในการออกอากาศสิ่งที่เกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกาก็มีอิทธิพลต่อทางตอนใต้ของแคนาดาและทางตอนเหนือของเม็กซิโกเนื่องจากพื้นที่เหล่านั้นครอบคลุมโดยสถานีโทรทัศน์ในสหรัฐฯ

ในประเทศญี่ปุ่นเปลี่ยนไปใช้ดิจิตอลเริ่มต้นขึ้นในภาคตะวันออกเฉียงเหนือจังหวัดอิชิคา 24 กรกฏาคมปี 2010 และสิ้นสุดลงใน 43 ของประเทศ 47 จังหวัด (รวมส่วนที่เหลือของอิชิกาวะ) ที่ 24 กรกฏาคมปี 2011 แต่ในฟุกุชิมะ , อิวาเตะและมิยากิจังหวัด, การแปลงเป็น ล่าช้าถึง 31 มีนาคม 2012 เนื่องจากภาวะแทรกซ้อนจาก2011 Tōhokuแผ่นดินไหวและสึนามิและอุบัติเหตุนิวเคลียร์ที่เกี่ยวข้อง

ในแคนาดาเมืองใหญ่ ๆ ส่วนใหญ่ปิดการออกอากาศระบบอนาล็อกในวันที่ 31 สิงหาคม พ.ศ. 2554 [16]

จีนมีกำหนดยุติการออกอากาศระบบอนาล็อกระหว่างปี 2015 ถึง 2018 [ ต้องการอ้างอิง ]

บราซิลเปลี่ยนมาใช้โทรทัศน์ระบบดิจิตอลเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2550 ในเมืองใหญ่ ๆ ตอนนี้คาดกันว่าบราซิลจะยุติการออกอากาศระบบอนาล็อกในปี 2566 [17]

ในมาเลเซียคณะกรรมการการสื่อสารและมัลติมีเดียของมาเลเซีย (MCMC) ได้โฆษณาเพื่อยื่นซองประกวดราคาในไตรมาสที่สามของปี 2552 สำหรับการจัดสรรUHF 470 ถึง 742 เมกะเฮิรตซ์เพื่อให้ระบบออกอากาศของมาเลเซียสามารถย้ายไปยัง DTV ได้ การจัดสรรแบนด์การออกอากาศใหม่จะส่งผลให้มาเลเซียต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานสำหรับผู้แพร่ภาพกระจายเสียงทั้งหมดโดยใช้ช่องสัญญาณดิจิตอลภาคพื้นดิน / การออกอากาศทางโทรทัศน์ (DTTB) ช่องเดียว [ ต้องการอ้างอิง ]ส่วนใหญ่ของมาเลเซียครอบคลุมโดยการออกอากาศทางโทรทัศน์จากสิงคโปร์ไทยบรูไนและอินโดนีเซีย (จากเกาะบอร์เนียวและบาตัม) ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2562 ทุกภูมิภาคในมาเลเซียไม่ได้ใช้ระบบอนาล็อกอีกต่อไปหลังจากที่รัฐซาบาห์และซาราวักปิดใช้งานในวันที่ 31 ตุลาคม พ.ศ. 2562 ในที่สุด[18]

ในสิงคโปร์โทรทัศน์ระบบดิจิตอลภายใต้DVB-T2เริ่มเมื่อวันที่ 16 ธันวาคม พ.ศ. 2556 การสลับเครื่องล่าช้าหลายครั้งจนกระทั่งทีวีระบบแอนะล็อกปิดในเวลาเที่ยงคืนของวันที่ 2 มกราคม พ.ศ. 2562 [19]

ในฟิลิปปินส์คณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติกำหนดให้ บริษัท กระจายเสียงทุกแห่งยุติการออกอากาศระบบอนาล็อกในวันที่ 31 ธันวาคม 2558 เวลา 23.59 น. เนื่องจากความล่าช้าในการเผยแพร่กฎและข้อบังคับสำหรับการออกอากาศโทรทัศน์ระบบดิจิทัลจึงย้ายวันที่เป้าหมายไปเป็นปี 2563 คาดว่าจะออกอากาศแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบในปี 2564 และบริการทีวีอนาล็อกทั้งหมดจะปิดตัวลงภายในสิ้นปี 2566 [ ต้องการอ้างอิง ]

ในสหพันธรัฐรัสเซียเครือข่ายโทรทัศน์และวิทยุกระจายเสียงของรัสเซีย (RTRS) ได้ปิดใช้งานการออกอากาศแบบอะนาล็อกของช่องของรัฐบาลกลางในห้าขั้นตอนโดยจะปิดการออกอากาศในหลายเรื่องของรัฐบาลกลางในแต่ละขั้นตอน ภูมิภาคแรกที่ปิดใช้งานการแพร่ภาพอนาล็อกคือตเวียร์โอบลาสต์ในวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2561 และการเปลี่ยนจะเสร็จสมบูรณ์ในวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2562 [20]ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงเครื่องรับ DVB-T2 และการชดเชยเป็นเงินสำหรับการซื้ออุปกรณ์รับสัญญาณโทรทัศน์ระบบดิจิตอลภาคพื้นดินหรือดาวเทียม จัดให้กับคนพิการทหารผ่านศึกสงครามโลกครั้งที่สองผู้เกษียณอายุและครัวเรือนบางประเภทที่มีรายได้ต่อสมาชิกต่ำกว่าค่าครองชีพ [21]

• การวัดและสร้างสัญญาณวิดีโอ
• การซิงโครไนซ์โทรทัศน์
• ความถี่มาตรฐานการออกอากาศวิดีโอและรายชื่อประเทศ
• นิตยสาร EDN อธิบายถึงการออกแบบเครื่องรับโทรทัศน์แบบทรานซิสเตอร์ในปีพ. ศ. 2501
• การออกแบบสัญญาณโทรทัศน์สีในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ตามคำอธิบายของวิศวกรสองคนที่ทำงานโดยตรงกับ NTSC