Учебное пособие по дисциплине. Учебное пособие в оронеж 2006 Воронежский государственный технический университет Е. И. Воробьева

• Название: Учебное пособие в оронеж 2006 Воронежский государственный технический университет Е. И. Воробьева
• Дата: 17.11.2022
• Размер: 5.5 Mb.
• Имя файла: Учебное пособие по дисциплине.doc
• Тип: Учебное пособие; #792926
• страница: 11 из 21

3.2 Коротковолновые и ультракоротковолновые системы связи

Структуру системы связи КВ можно представить как показано на рисунке 3.9


Рис.3.9 Структура КВ системы связи
При построении систем связи КВ, УКВ особое значение имеет стабильность несущей частоты и характеристики автоматической регулировки уровня. В современных системах легко обеспечивается стабильность частоты до 10^-8, при этом все необходимые комбинации частоты, дополнительные несущие и т.п. получают от одного высококачественного генератора (синтезатора). Повышение стабильности частоты позволяет, например, при передаче данных с помощью частотной модуляции, не меняя скорость передачи перейти к более узким полосам частот и тем самым увеличить пропускную способность каналов связи, а также увеличить отношение сигнал/шум и улучшить качество передачи данных.

Согласно классификации, принятой в международной связи, режимы работы КВ систем связи подразделяют на два типа F и А, которые различают по методу модуляции и способу передачи.

В режимах работы F модулирующий сигнал непосредственно воздействует на высокочастотное несущее колебание, поэтому спектр сигнала симметричен относительно несущей. Например, режим F₁ – одноканальный с частотной модуляцией, режим F₆ – двухканальный (дуплексный) с частотной модуляцией. Это режимы с центральной несущей частотой. Режим работы А: в радиопередатчике полоса канала НЧ переносится в область высоких частот, передача осуществляется с одной боковой полосой, несущая может сохраняться или полностью или частично подавляться. Этот режим особенно выгоден, когда необходимо передавать одновременно несколько сообщений или для увеличения верности передачи одно и то же сообщение многократно.

Структура коротковолновых каналов связи в общем случае зависит от используемой радиоаппаратуры. Различают дуплексные, симплексные и каналы односторонней связи. В дуплексных каналах передача и прием ведутся одновременно и поэтому всегда необходимы две разные несущие частоты. Так как в обоих направлениях одновременно могут передаваться независимые сообщения, то на радиостанции должны быть приняты специальные меры по разделению трактов приема и передачи. Обычно удается решить эту задачу за счет разнесения несущих частот. Организация таких каналов требует значительных затрат.

Во многих случаях нет необходимости предавать данные одновременно в обоих направлениях. Достаточно попеременной передачи в том и в другом направлениях. Такие каналы называют симплексными. В этом случае нет необходимости в специальных мерах по развязке передатчика и приемника. Приемная и передающая антенны могут быть расположены достаточно близко. В современных системах радиосвязи, содержащих приемную и передающую части и в которых частоты приема и передачи формируются совместно, можно вести передачу и прием на одной и той же частоте и на одну и ту же антенну. Такие устройства называют радиотрансиверами. Такие симплексные каналы позволяют лучше использовать плотно заполненный КВ диапазон и получили особо широкое применение для связи с подвижными объектами (автомобилями, кораблями и т.д.).

По каналам односторонней связи данные передаются только в одном направлении, т.е. приемная станция не может вести передачу. Эти каналы используют для радиовещания, это межконтинентальная система телеграфной связи.

3.3.Телевизионные системы

3.3.1 Преобразование видеоинформации в сигнал

Если рассматривать черно-белое изображение, то сообщения источника изображений можно представить как поток изображений 0(х,у,t), где 0(х,y,t) — распределение световой энергии в плоскости х, у в момент времени t, причем для наглядности предполагается, что геометрические размеры изображения по осям (х, у) ограничены.

Изображение движущегося объекта можно выразить через тройной интеграл Фурье

где ω_x, ω_y— пространственные круговые частоты, связанные с длиной волны λ_x, λ_у и с числом периодов u, vна единицу длины в направлении осей (х, у) соотношениями ω_x=2πu=2π/λ_x; ω_y =2πυ=2π/λ_у, ω— круговая частота (временная), S(ω_x, ω_y, ω)-непрерывный пространственно-временной спектр изображения 0(x,y,t): в направлении осей (х, у) соотношениями со*=2яи=2л/А_а; со_у= =2яо=2яА„, (о — круговая частота (временная), S(m_x, щ, со)-непрерывный пространственно-временной спектр изображения 0(x,y,t):

Изображение представляется в виде бесконечной суммы пространственных гармонических составляющих непрерывного аргумента.

Неподвижное изображение не зависит от времени и является функцией координат в плоскости (х, у). В результате сечения потока изображений для любого tобразуется поле изображения, характеристики которого выражаются следующими соотношениями:



,
с аналоговыми обозначениями символов.

В то время как исходное изображение источника является трехмерной непрерывной функцией координат (х, у, t), видеоин­формация, формируемая передатчиком, образована пространст­венным разложением исходного изображения. Разложение может характеризоваться соответствующей трехмерной функцией раз­ложения R(x, у, t). В соответствии с классическим методом формирования телевизионных (ТВ) изображений эту функцию в соответствии с рис. 3.10 можно представить как периодический во времени процесс разложения плоского поля изображения на систему горизонтально расположенных строк (например, ТВ растр). Применительно к цифровому телевидению функцию раз­ложения можно представить как процесс дискретизации в про­странстве и во времени потока изображений, в результате чего выделяется система отсчетов, характеризующаяся дискретизиру­ющей функцией разложения D (х, у, t). Выразить функцию раз­ложения R (х, у, t) и дискретизирующую функцию разложения D(x, у, t) можно с помощью последовательности функций Дира­ка δ(х, у, t).

Рис. 3.10. Дискретизация потока изображений во времени и в пространстве с помощью функции разложения R (х, у, t) (а) и дискретизирующей функции D (х, у, t) (б)
Формируемая передатчиком видеоинформация 1(х, у, t) связана с входным потоком изображений О(х, у, t) соотношением

I(x,y, t)=0(x,y, t)∙R(x,y,t)

или (3.1)

I(x,y,t)=0(x,y,t) ∙D(x,y,t).
В этой же форме видеоинформация отображается после обработки.

Переход к разложению потока изображений с помощью функ­ций разложения Rили Dхарактеризуется значительными изме­нениями спектрального состава видеоинформации. Например, классическое принятое в телевидении разложение можно пред­ставить как разложение ограниченного поля неподвижного изо­бражения 0(х, у), соответствии с рис. 3.11

. (3.2)
В направлении х вдоль каждой горизонтальной строки изображение можно выразить с помощью одномерного ряда Фурье




Рис. 3.11. Разложение Рис. 3.12. Электрическая модель

неподвижного изображения в дискретизации потока изображе координатах (х, у) ний
Поскольку вдоль другой строки в направлении х изображение можно представить таким же рядом, но с другими коэффициентами (зависящими от координаты у), для коэффициентов разложения Фурье в направлении у выполняется следующее соотношение:

(3.3)
После подстановки получим
(3.4)
где коэффициенты разложения Фурье
. (3.5)
Разложение неподвижного изображения 0(х, у) на ТВ растр приводит в спектральной области к переходу от двумерного непрерывного спектра к двумерному дискретному спектру, характеризующемуся коэффициентами A_ml.Во временной области отдельные члены ряда представляют собой гармонические составляющие на плоскости с различной амплитудой, фазой и длиной волны, которые для данного изображения постоянны и в отличие от входного изображения с непрерывным спектром являются комбинациями произведений пространственных частот для

Разложение исходного потока изображений 0(х, у, t) можно проиллюстрировать символической моделью в соответствии с рис. 1.8. В этой интерпретации выходная видеоинформация I(х, у, t) формируется в процессе дискретизации с помощью функции разложения R(x, у, t) или дискретизирующей функции D(x, у, t). Можно также сказать, что выходное изображение появляется в результате «модуляции» входного изображения функцией разло­жения или дискретизирующей функцией.

3.3.2 Сообщение и его кодирование

Классифицировать способы кодирования можно по различным теоретическим или практическим критериям. С точки зрения назначения процесса кодирования способы кодирования сообщений целесообразно разделить на кодирование источника и кодирование канала. Для этого более подробно рассмотрим термин сообщение.

В соответствии с рис. 3.13 можно мысленно представить некую плоскость сообщений, которая горизонтальной линией делится на существенную и несущественную для получателя части. Вертикально проходящая прямая разделит плоскость сообщения па избыточную и неизбыточную части. Избыточная полуплоскость представляет собой известную и, следовательно, избыточную часть сообщения. Неизбыточная полуплоскость соответствует неизвестной части сообщения. С точки зрения получателя сообщений, интерес представляет только статистически неизбыточная и существенная части сообщения.



Рис. 3.13 Плоскость сообщений
Математически количество информации, содержащееся в сообщении H₀, можно записать в виде
H₀=H+R,(3.6)
где Н — энтропия сообщения, a R— ее статистическая избыточ-ность. С точки зрения рассмотренной плоскости представления сообщений можно также записать
H₀=H_R+H_I+R,(3.7)
где H_Rи h_i— соответственно существенная и не существенная для получателя части энтропии.

Кодирование источника сообщений выполняется для того, чтобы в максимальной мере «сжать» сообщение на основе устранения его части, несущественной для получателя и сокращения статистической избыточности. Сокращение потока сообщений источника позволяет лучше и эффективнее использовать канал передачи и облегчает обработку передаваемой информации. Устранение же существенной для получателя части сообщения является необратимым процессом, который характеризуется потерей информации. Степень уменьшения несущественной для получателя части сообщения определяется свойствами получателя сообщений. В отличие от этого сокращение статистической избыточности является обратимым процессом, так как со стороны приемника избыточную часть сообщения можно восстановить. Поэтому процесс сокращения статистической избыточности не зависит от свойств получателя сообщений и не приводит к потерям информации.

3.3.3 Методы цифрового кодирования, используемые при формировании ТВ программ

В связи с тем, что в области вещательного телевидения до сих пор еще не существует такого источника ТВ сигнала, который формировал бы сигнал непосредственно в цифровой форме, необходимо преобразовывать аналоговые ТВ сигналы в соответствующий цифровой вид. Для этих целей используются методы цифрового кодирования в основной полосе частот.

В зависимости от характера входного сигнала методы цифрового кодирования в цветном телевидении можно разделить на две группы.

1. Методы цифрового кодирования полного цветового ТВ сигнала (так называемое непосредственное кодирование).

2. Методы цифрового кодирования составляющих сигнала цветного изображения (так называемое компонентное кодирование).

При цифровом кодировании полного цветового ТВ сигнала основная структура сигнала не изменяется, и отдельные его составляющие передаются в форме, соответствующей аналоговой системе цветного телевидения (NTSC, SECAM, PAL). Эти методы целесообразно применять для кодирования полных цветовых сигналов, сформированных на основе амплитудной модуляции (NTSC, PAL), так как в АСК они позволяют осуществить в цифровой форме различные операции с цифровым сигналом и в результате реализовать все основные формы режиссерской обработки. Однако реализация специальных видеоэффектов, как правило, связана с необходимостью перехода к компонентным сигналам. Методы непосредственного кодирования (PAL, NTSC) привлекательны прежде всего тем, что в них заложена идея полного перевода АСК и каналов связи на цифровые принципы на базе стандартного ана­логового ТВ сигнала. Эти методы характеризуются относительной простотой перехода к компетентным аналоговым сигналам и в отличие от компонентного кодирования являются более эффективными в экономическом отношении с точки зрения требований к объему цифровых запоминающих устройств. Определенную трудность при использовании методов непосредственного кодирования в области студийной телевизионной техники вызывает монтаж магнитных видеозаписей, при котором, например, в случае сигнала PAL необходимо учитывать коммутацию фазы в восьми полях сигнала цветности. В области передачи сигналов вещательного телевидения по линиям связи преимущество методов непосредст­венного кодирования заключается в том, что цифровая передача осуществляется без дополнительного аналогового декодирования и кодирования сигналов (NTSC, PAL). Это достоинство проявляется в большей степени в сети подачи и распределения ТВ программ, состоящей из большого количества аналоговых и цифровых линий связи, особенно в случае использования одинаковых аналоговых систем цветного телевидения на передающей и приемной сторонах.

В основу методов цифрового кодирования составляющих сигналов цветного изображения положено раздельное цифровое кодирование отдельных составляющих (сигнала яркости и цветоразностных сигналов) без учета аналоговой структуры сигналов NTSC, SECAM, PAL. Методы цифрового компонентного кодирования це­лесообразно использовать для передачи сигналов системы SECAM, так как система цветного телевидения, построенная на базе частотной модуляции, не позволяет в студийном комплексе с достаточной простотой реализовать многие необходимые для формирования программы операции. При передаче по линиям связи преимущества методов компонентного кодирования заключаются в том, что они позволяют осуществить цифровую передачу от структуры аналогового полного цветового сигнала, что в перспективе позволит исключить проблемы, связанные с аналоговым преобразованием стандартов цветного телевидения в АСК и международных каналах связи. В качестве компонентных сигналов можно использовать сигналы R, G, В; Y, R—Y, В—Y или их комбинации.

Методы компонентного кодирования могут применяться как непосредственно в АСК, так и в сети подачи и распределения ТВ программ (особенно при малом количестве аналоговых вставок в цифровой линии связи или при различных входном и выходном стандартах цветного телевидения). Однако их использование связано с необходимостью применения более сложных методов для выделения составляющих полного цветового сигнала ТВ. В общем случае преимущество методов компонентного кодирования заключается в том, что они в большей степени соответствуют характеристикам зрения наблюдателя и позволяют реализовать и применить сложную технику цифрового кодирования. Компонентное цифровое кодирование составляющих сигнала полного цветового ТВ также ограничивает взаимное влияние высокочастотных составляющих сигнала цветности и сигнала яркости — перекрестные искажения «яркость — цветность», которые в аналоговых системах передачи возникают в результате использования принципа передачи в общей полосе.

В аналоговых аппаратно-студийных телевизионных комплексах и в технике связи в принципе применяются цифровые системы, основанные на кодировании, как полных цветовых сигналов, так и их составляющих. В соответствии с рекомендациями МККР в цифровых АСК предполагается использование компонентного цифрового кодирования.

3.3.4 Цифровая передача сигналов телевидения по линиям связи и иерархия ИКМ систем

Перспективное развитие техники связи предусматривает использование для передачи различных видов сигналов (телефонии, радио, видеотелефонии, телевидения, передачи данных и т. д.) интегральной сети связи на базе ИКМ систем. Под интеграцией подразумевается объединение различных систем связи (коммутации, передачи данных) в единую автоматизированную систему. При этом предполагается, что ИКМ системы (аналогично существующим системам связи с различным количеством каналов) образуют так называемое семейство, в котором системы различного уровня оптимальным образом сопрягаются между собой на основе соответствующей подчиненности их параметров, т. е. иерархии.

В период 1962—1972 гг. в МККТ были стандартизованы пара­метры ИКМ систем первого и второго уровней. В настоящее время в МКТТ и МККР рассмотрены параметры ИКМ систем третьего и четвертого уровней, которые, помимо всего прочего, обеспечивают возможность цифровой передачи ТВ сигналов. В основе иерархии лежит система первого уровня. Несколько систем более низкого уровня объединяются в систему более высокого уровня с целью обеспечения «прозрачности», т. е. передачи каждого из объединяемых сигналов со своей первоначальной скоростью. Скорости передачи ИКМ систем различных уровней иерархии в соответствии с рекомендациями МККТТ для различных континентов приведены в табл. 10.1. Естественно, что существование различных систем связи делает невозможным создание единой мировой телевизионной цифровой системы передачи, так как скорости передачи предполагаемых уровней иерархии отличаются. Однако в рамках отдельных континентов такая единая система передачи возможна. Поэтому большое значение приобретает выбор уровня иерархии ИКМ системы для сети вещательного телевидения. Предполагается, что достижение профессионального качества изображения, со­ответствующего качеству вещательного телевидения, возможно в рамках ИКМ систем третьего уровня или, учитывая рекомендуемый международными организациями способ компонентного кодирования, скорее, в рамках систем четвертого уровня, которым в европейских странах соответствуют скорости передачи 34,368 или 13,294 Мбит/с.

3.3.5 Цифровое кодирование полных цветовых сигналов PAL, SECAM в аппаратно-студийном комплексе

Непосредственное цифровое кодирование полных цветовых каналов PAL и SECAM используется для передачи как по соединительным линиям в АСК, так и по сети вещательного телевидения. В АСК для кодирования сигналов PAL и SECAM используется ИКМ, которая позволяет наиболее просто осуществить преобразование в цифровую форму.

Выбор параметров ИКМ кодирования, предназначенного для передачи полных цветовых сигналов, осуществляется исходя из требований высокого качества изображения, которое должно соответствовать требованиям к качеству вещательного телевидения, и определяется, прежде всего, частотой дискретизации и способом двоичного представления элемента изображения сигнала PAL.

В аппаратно-студийных комплексах ИКМ применяется для передачи не только сигналов PAL, но и сигналов SECAM. При этом цифровая часть телевизионного тракта отделена от остальных аналоговых звеньев аналого-цифровыми и цифро-аналоговыми преобразователями.

Цифровое кодирование сигнала PAL наиболее интенсивно развивалось в странах, где принята система PAL (особенно — в Великобритании), при этом преследовались цели полного перевода АСК и сети вещательного телевидения на обработку и передачу цифровых сигналов на основе непосредственного кодирования сигнала PAL, совместимого с компонентным цифровым кодированием, получившим распространение в странах, где принята система SECAM, или с компонентным кодированием, применяемым при некоторых специальных обработках цифрового сигнала PAL. В 1980 г. после того, как компонентное цифровое кодирование было рекомендовано в качестве основы европейского стандарта по передаче и студийной обработке сигналов, роль непосредственного кодирования уменьшилась. В настоящее время непосредственное кодирование сигнала PAL используется прежде всего в гибридных аналого-цифровых трактах, например в цифровых корректорах временных искажений аналоговых видеомагнитофонов.

Для решения проблем стандартизации компонентного цифрового кодирования в рамках 11 Исследовательской комиссии МККР в период 1982—1986 гг. работала специальная Временная рабочая группа 11/7.

3.3.6 Выбор частоты дискретизации при цифровом кодировании полных цветовых телевизионных сигналов

От выбора частоты дискретизации при преобразовании полного цветового телевизионного сигнала в цифровую форму зависит не только результирующая скорость передачи цифрового потока и общее качество передачи: частота дискретизации является одним из основных параметров преобразованного в цифровой вид сигнала, особенно если речь идет о возможностях его цифровой обработки, фильтрации и прямого преобразования в системах эффективного кодирования, так как какое-либо дальнейшее изменение частоты дискретизации цифрового сигнала трудно реализовать. Дискретизация полного цветового сигнала в отличие от дискретизации составляющих сигнала ограничивает выбор частот дискретизации. При кодировании полных цветовых сигналов частота дискретизации определяется требованиями, определяемыми особенностями сигнала PAL, а при кодировании сигнала SECAM можно удовлетвориться результатами проведенных экспериментов.

Выбор частоты дискретизации в классической ИКМ системе при передаче сигнала PAL осуществляется на основе критерия Найквиста. Для сигнала с полосой частот, равной 6 МГц, теоретическое минимальное значение составляет 12 МГц. Практически величина частоты дискретизации с учетом возможностей реализации выбирается большей (в области 13 МГц). Выбор частоты дискретизации ниже предела Найквиста (<12 МГц) хотя и уменьшает скорость передачи, но приводит к возникновению помех дискретизации в декодированном сигнале, исключить которые можно с по АСК и сети вещательного телевидения на обработку и передачу цифровых сигналов на основе непосредственного кодирования сигнала PAL, совместимого с компонентным цифровым кодированием, получившим распространение в странах, где принята система SECAM, или с компонентным кодированием, применяемым при некоторых специальных обработках цифрового сигнала PAL. В 1980 г. после того, как компонентное цифровое кодирование было рекомендовано в качестве основы европейского стандарта по передаче и студийной обработке сигналов, роль непосредственного кодирования уменьшилась. В настоящее время непосредственное кодирование сигнала PAL используется прежде всего в гибридных аналого-цифровых трактах, например в цифровых корректорах временных искажений аналоговых видеомагнитофонов.

Для решения проблем стандартизации компонентного цифрового кодирования в рамках 11 Исследовательской комиссии МККР в период 1982—1986 гг. работала специальная Временная рабочая группа 11/7.

3.3.7 Эффективное цифровое кодирование ТВ сигнала

При компонентном цифровом кодировании 4:2:4, применяе­мом в АСК, скорость передачи цифрового потока довольно высока (216 Мбит/с); она отличается от скоростей передачи, принятых в иерархии стандартизованных МК.КТТ ИКМ систем. Уменьшить чрезмерно высокую скорость передачи в системах подачи и распределения вещательных ТВ программ можно путем использова­ния методов эффективного кодирования.

При передаче ТВ сигналов системы связи выполняют следующие две специфические функции:

1. 
   передачу цифровых сигналов между отдельными АСК, в которых формируются программы и осуществляется дополнительная обработка сигналов;
   
2. 
   передачу сформированных сигналов ТВ программ по нацио­нальным или международным каналам связи к телевизионным передатчикам, излучающим в эфир стандартизованные аналоговые сигналы (SECAM, PAL).
   

Линии связи, по которым передаются ТВ сигналы, разделяются на соединительные (между АСК) и магистральные.

При передаче ТВ сигналов по соединительной линии должны быть обеспечены высокое качество изображения, соответствующее студийному стандарту и требуемое значение скорости передачи, соответствующее международным рекомендациям по иерархии ИКМ систем.

По мнению стран — членов ЕСВ, для передачи ТВ сигна­лов по соединительным линиям целесообразно применять системы компонентного цифрового кодирования, совместимые с телевизионной системой 4:2:2, позволяющие создать единый общий стандарт по международному обмену ТВ программами. Поэтому основная проблема эффективного кодирования в соединительных линиях заключается в оптимизации методов снижения высокой скорости передачи системы 4:2:2.

В процессе обработки сигналов наиболее критичным является требование обеспечения возможности применения методов рирпроекции и возможности каскадного соединения кодеков. Сокраще­ние избыточности при эффективном кодировании изображений является необратимым процессом, приводящим к потере информации, а в результате каскадного соединения систем эффективного кодирования возникает эффект накопления искажений и ограничиваются возможности обработки сигналов.

В соответствии с принятой иерархией к ИКМ системам, с помощью которых можно осуществить передачу ТВ сигналов с профессиональным студийным качеством, относятся прежде всего третичные системы со скоростью передачи 34,368 Мбит/с и четвертичные—со скоростью передачи 139,294 Мбит/с. Из-за трудностей, связанных с обеспечением высокого качества изображения при передаче со скоростью, соответствующей третичной системе, некоторые администрации связи* в последнее время рассматривают возможности использования половинной скорости четверичной системы, т. е. 68 Мбит/с. Кроме того, при применении в перспективе в европейской телевизионной сети ECS (European Communication Satellite Service) спутников связи предполагается, что полоса частот спутникового ретранслятора будет равна примерно 40 МГц и поэтому скорость передачи должна составлять 50—60 Мбит/с. Необходимо учитывать, что передаются также сигналы звукового сопровождения, сигналы дополнительной информации и сигналы, обеспечивающие помехоустойчивость передачи. Диапазон скоростей для их передачи принимается равным 5—20% полной скорости передачи системы. В идеальном случае соедини­тельные линии и телевизионные системы наземной и спутниковой связи должны были бы работать с одинаковыми скоростями. Однако в любом случае наземные и спутниковые системы связи должны быть совместимы.

Выполнить исходное требование обеспечения высокого качества телевизионного изображения, передаваемого по соединительным линиям с заданной скоростью передачи, можно на основе ис­пользования более сложных методов эффективного кодирования. Однако, учитывая наличие ошибок передачи, характер последующей обработки ТВ сигнала и стоимость реализации кодирующих и декодирующих устройств, выбор системы кодирования для снижения скорости передачи всегда является компромиссом между ее достоинствами и недостатками.

Для применения методов эффективного кодирования в телевизионной сети европейских стран представляется целесообразным использование систем со скоростью передачи 140, 58, 50—60 или 34 Мбит/с. В предварительном заключении ЕСВ 1984 г. указывается, что реализация скорости передачи 140 Мбит/с связана с большими затратами; скорость передачи 34 Мбит/с не обеспечивает достаточного для формирования ТВ программ качества изображения. Таким образом, с точки зрения передачи ТВ сигнала по соединительным линиям скорость 68 Мбит/с является оптимальным компромиссом между качеством изображения и затратами на реализацию кодирующих и декодирующих устройств, при этом уровень качества соответствует принятому в системе компо­нентного кодирования 4:2:2.

Телевизионная распределительная сеть значительно отличается от рассмотренных соединительных линий. С учетом необходимости преобразования цифрового сигнала на выходе сети в аналоговый передача может быть осуществлена с помощью систем цифрового кодирования более низкой ступени иерархии и в результате этого — с более низкой скоростью (вероятнее всего, со скоростью, соответствующей третьей ступени и равной 34 Мбит/с или меньше) с широким использованием методов эффективного кодирования.

Аналоговый формат преобразованного ТВ сигнала может соответствовать формату классического стандартного полного цветового сигнала (SECAM, PAL) или формату аналоговых составляющих сигналов системы компонентной спутниковой передачи, на­званной С-МАС (Multiplexed Analogue Components) и принятой в странах — членах ЕСР в 1983 г.

Система С-МАС представляет собой систему передачи анало­говых сигналов (яркости и двух цветоразностных), работающую по принципу временного сжатия составляющих сигналов и их объ­единения в активной части телевизионной строки. По сравнению с системой передачи полного цветового сигнала система С-МАС обеспечивает лучшее качество изображения и, кроме того, позволяет осуществить передачу до восьми сигналов звукового сопровождения в цифровой форме, служебных сигналов для управления системой, включая передачу телетекста. Составляющие сигналы цветного изображения передаются в основном в период активной части строки аналогового сигнала так, что каждая телевизионная строка включает в себя сигнал яркости и один цветоразностный сигнал. В следующей строке передается второй цветоразностный сигнал. Коэффициент сжатия сигнала яркости равен 1,5, а цветоразностных сигналов — 3. Ширина полосы сигнала яркости составляет 5,6 МГц. Таким образом, после временного сжатия ширина полосы становится равной 8,4 МГц, что является пре­делом для частотно-модулированного сигнала спутникового кана­ла с шириной полосы 27 МГц. Ширина полосы цветоразностных сигналов перед сжатием равна 1,6 МГц. Сигналы звукового сопро­вождения и служебные сигналы передаются в цифровой форме за время (10 мкс) строчного гасящего интервала (10 мкс) аналогово­го ТВ сигнала со скоростью 20,25 Мбит/с. Принцип временного мультиплексирования (уплотнения) составляющих сигналов ис­ключает возможность наложения спектра сигнала цветного изо­бражения на спектры сигналов звукового сопровождения и слу­жебных сигналов. Формат составляющих сигналов и их значения обеспечивают совместимость системы С-МАС с системой цифро­вого кодирования 4:2:2.

В связи с тем, что до сих пор отсутствует более подробный проект стандарта цифровой системы связи для передачи состав­ляющих сигналов студийной телевизионной системы кодирования 4:2:2, ниже будут рассмотрены общие принципы работы этих эф­фективных систем передачи.