Системы видеосвязи

Системы видеосвязи широко применяются в различных отраслях народного хозяйства: металлургии и торговле, радиопромышленности и на транспорте, в подводных исследованиях, космонавтике, при производстве подземных работ, в атомной энергетике, в электронной микроскопии, в учебном процессе и т. д. Столь широкое применение определяет и многообразие Систем.

Прикладные телевизионные установки (ПТУ)

ПТУ со стандартным разложением широко используются при управлении технологическими и производственными процессами. Наиболее общая структурная схема ПТУ приведена на рис. 6.1. В настоящее время ПТУ выпускаются из унифицированных блоков и в зависимости от потребностей могут комплектоваться различным числом передающих камер и индикаторов. Параметры разложения, как правило, стандартные для телевизионного вещания. Однако форма синхросигнала упрощена: укорочен кадровый синхроимпульс, отсутствуют уравнивающие импульсы и врезки. Применение стандартной развертки позволяет наряду с видеоконтрольным устройством (ВКУ) использовать в качестве индикаторов вещательные телевизионные приемники. Предусматривается комплектация телевизионной камеры ПТУ микропередатчиком, который в результате модуляции формирует телевизионный сигнал в одном из стандартных каналов телевизионного вещания. Это позволяет подключить выход телевизионного канала к антенному гнезду телевизора.

На рис. 6.2 приведена функциональная схема одного канала связи, который может быть построен по принципу сложной аппаратуры на приемной стороне либо сложной аппаратуры на передающей стороне. В первом варианте в состав камеры входят блоки а, а блоки б компонуются на приемной стороне. Достоинство метода — в простоте камер, в отсутствии дублирования блоков развертки и синхронизации при многокамерной функциональной схеме, в возможности синхронизации всего комплекса, недостаток — в необходимости применения дорогостоящего камерного кабеля. Во втором варианте в состав камеры входят блоки о и б. При этом обеспечивается полная автономия каждой камеры, связь с приемной частью осуществляется обычным (дешевым) коаксиальным кабелем, упрощается коммутация в многокамерных системах. Недостатки метода — дублирование по числу камер прочей аппаратуры, невозможность полной синхронизации работы всего комплекса.

Малокадровые системы

Малокадровыми называются системы, у которых частота смены кадров значительно, ниже критической частоты мерцаний. В малокадровых системах время передачи одного кадра составляет от долей секунды до нескольких десятков минут. Поэтому с их помощью можно передавать либо изображения неподвижных объектов, либо отдельные статические фазы движущегося изображения. Уменьшение числа кадров приводит к сокращению спектра телевизионного сигнала, что позволяет передавать видеоинформацию по узкополосным (например, телефонным) линиям связи и существенно повысить чувствительность системы как за счет лучшего использования эффекта накопления в передающих трубках, так и за счет увеличения отношения сигнал / шум в канале связи.

Структурная схема простейшей системы приведена на рис. 6.3, о. Если передаваемое изображение неподвижно и частота кадров невелика (единицы герц), то в качестве датчика сигнала используются обычные передающие трубки, а воспроизводящего устройства — трубки с длительным послесвечением или памятью. При передаче подвижных изображений последние фиксируются посредством импульсной засветки на мишени передающей трубки, обладающей длительной памятью (видикон с памятью, секон и другие), затем потенциальный рельеф считывается по памяти. При очень медленных развертках в качестве элемента памяти как в передающем, так и в приемном устройствах часто используется фотопленка.

— периоды кадровых разверток в записывающем и воспроизводящем устройствах.

По этой же схеме производится преобразование радиолокационного изображения в телевизионное, более удобное для наблюдения. Вследствие малого числа градаций в радиолокационном изображении функции ОЗУ в преобразователе успешно выполняют запоминающие трубки, например двухлучевые графеконы,— один луч записывает радиолокационное изображение в виде потенциального рельефа на мишени трубки, а второй считывает этот рельеф со скоростью стандартного телевизионного разложения. В рассмотренных схемах реализуется обменная операция полосы на время.

На рис. 6.4 приведена упрощенная структурная схема фототелевизионной системы, с помощью которой в 1959 г. была сфотографирована невидимая с Земли сторона Луны. Бортовая аппаратура состояла из фотоаппарата 2, в котором экспонировалось изображение на пленку, сматываемую с кассеты 1 в отсек хранения 3 (экспонировалось сразу два кадра двумя объективами с разными фокусными расстояниями). После проявления пленки в отсеке 4 и сушки в барабане 5 она перематывалась на барабан 10. При подаче команды на считывание пленка равномерно перематывалась с барабана 10 в отсек хранения 3 с одновременным считыванием изображения по методу бегущего луча системой, состоящей из малогабаритного кинескопа 6, репродукционного объектива 8, в фокальной плоскости которого расположено окно 9, и конденсора 11, собирающего модулированный негативом световой поток на поверхность фотокатода ФЭУ 12. Сигнал с ФЭУ после усиления в 13 поступал на бортовой радиопередатчик. Развертка электронного луча в кинескопе — однострочная поперек пленки — осуществлялась генератором развертки 7. Параметры разложения переменные: число строк — до 1000, время передачи кадра — до 30 мин.