Розвиток і стан систем телебачення у світі

У цей час у різних країнах світу й міжнародних організацій ведуть інтенсивні дослідження, пов'язані з вибором і впровадженням нового цифрового стандарту телевізійного віщання, а також способів передачі телевізійних сигналів з використанням новітніх досягнень радіоелектроніки

Початок розвитку телебачення звичайно відносять до 1875-1877 р., коли були сформульовані основні принципи одержання й передачі сигналів зображення об'єктів, що рухаються. Це - розбивка його на окремі елементи й по черзі-послідовна їхня передача й відтворення. Вони збереглися до наших днів. Сам термін «телебачення» уперше був використаний російським інженером-електриком ДО. Д. Перским в 1900 р. у доповіді «Електричне телебачення» на Міжнародному конгресі в Парижу.

Незмінної зберігається й структура тракту передачі: перетворювач оптичних зображень в електричні сигнали, канали передачі сигналів зображення й звукового супроводу, пристрою їхнього прийому й відтворення зображення й звуку в споживача. Параметри сигналів і ланок тракту, а також використовувані технічні рішення безупинно вдосконалювалися. Дуже коротко нагадаємо про їх.

Основний параметр, що визначає якість одержуваного телевізійного зображення - число елементів (пикселей), на яке воно розбивається. Оскільки елементи передаються послідовно, вони утворять рядки розкладання.

На першому етапі всі технічні рішення у світі ґрунтувалися на оптико-механічних способах малострочного розкладання й зворотного синтезу зображення. Серед них, звичайно, особливе місце займає запропонований німецьким студентом Паулем Нипковым (1883) спосіб перетворення обертовим непрозорим диском з отворами по спіралі («диск Нипкова»). Він виявився найбільш удалим і знаходив широке застосування.

Перші масові демонстрації телевізійних передач в Англії, США, СРСР ставляться до 1925- 1926 р., а початок регулярного віщання - до 1928-1931 рр, Більшість країн використовували тоді стандарт розкладання на 30 рядків при 12,5 кадру в секунду

Основний недолік оптико-механічних систем - їхня низька світлочутливість, оскільки рівень сигналу в них визначався яскравістю елемента зображення в момент передачі й, природно, часом його зчитування. Якщо говорити про достоїнство таких малострочных систем, то слід зазначити вузьку смугу частот сигналу, що дозволяло передавати його звичайними радіопередавачами ДВ, СВ і KB діапазонів на більші відстані.

Зазначений недолік відсутній в електронних систем. У них світло впливає на фотоелемент безупинно, забезпечуючи нагромадження заряду, що зчитується один раз протягом кадру, Цей принцип був реалізований в 1933-1934 р. у США й СРСР на передавальній трубці «іконоскоп». Її авторами прийнято вважати В. К. Зворикіна - вихідця з Росії, що работали в США, і радянського вченого С. И. Катаєва.

Віщання по електронній системі почалося в 1936 р. у США (стандарт розкладання 343 рядка, автор - Зворикін В. К.) і Англії (405 рядків, автор - також виходець із Росії И. Шоэнберг), а в 1938 г - у СРСР (240 і 343 рядка), у Франції (455 і 441 рядок), у Німеччині й Італії (441 рядок).

світова війна, Що Почалася друга, призупинила подальший розвиток телевізійного віщання в Європі. Правда, у США воно тривало, і в 1943 г там був впроваджений новий стандарт - 525 рядків, що використовується й у цей час.

Першим у Європі після війни відновив роботу Московський телецентр (5 травня 1945 р.). Незабаром почали своє віщання телецентри й в інших країнах. Однак єдиного стандарту, як по параметрах розкладання, так і по радіочастотних характеристиках, не було.

У той час у СРСР проводилися роботи ( щопочалися ще під час війни) по створенню нового стандарту на 625 рядків,

Вони були успішно завершені, і вже в 1948 л Московський телецентр першим у світі перейшов на цей стандарт. У тому ж році у Франції почалося телевізійне віщання по стандарті 819 рядків.

Відсутність єдиного стандарту у світі, особливо по радіочастоті, приводило до взаємних перешкод у прикордонних зонах-ця проблема серйозно обговорювалася на міжнародних конференціях у рамках Міжнародного Союзу Електрозв'язку (МСЭ). У результаті були рекомендовані розроблений у СРСР стандарт на 625 рядків і діючий у США й ряді країн Америки і Японії стандарт на 525 рядків. В Англії й Франції перейшли на стандарт 625 рядків. Однак у зв'язку з тим, що в населення залишалося багато старих телевізорів, їхні телецентри ще протягом 30 років (аж до 1987 р.) дублювали передачі однієї державної програми зі стандартами 405 і 819 рядків відповідно.

Оскільки раніше розвиток телевізійного віщання в ряді країн велося, як ми вже відзначали, без єдиного світового плану по стандартах розкладання й радіочастотних параметрів, у погоджених МСЭ планах є деякі розходження в параметрах для окремих регіонів (ширина залишку подавленої бічної смуги, рознос між несучими зображеннями й звуку, способи їхньої модуляції й ін.). У дециметровому діапазоні, що раніше практично не використовувався, таких розходжень менше, З обліком цього до прийняття єдиного плану було зафіксовано 14 різновидів систем (стандартів). Вони і їхні параметри зазначені в табл. 1. У цей час їхнє число скоротилося до дев'яти (системи А, З, Е, F, K1 зараз перестали застосовувати). Використання їх по регіонах Землі ілюструє табл. 2.

Звичайно, більшість розходжень виявилося в європейських країнах, раніше інших начавших телевізійне віщання й індивідуальні стандарти, що використовували. Системи В и G спочатку були використані багатьма західноєвропейськими країнами, а стандарти D і ДО - східноєвропейського (У и D - для метрового діапазону, G і ДО - для дециметрового). З метою зменшення взаємних перешкод і полегшення загального планування для систем G і До минулого прийнята однакова ширина радіоканалу (хоча це неэкономично для системи G) і однакові значення несучого каналу зображення.

Стандарт I використовують Англія, Ірландія, Гонконг і ін. Систему L, у якій збережені позитивна модуляція несучого сигналу зображення й амплітудна модуляція несучого звукового супроводу, залишили Франція, Монако й Люксембург. Система М, прийнята, у США, застосовується багатьма країнами Америки, Японією й ін. Однак Аргентина, Болівія, Парагвай і Уругвай використовують розкладання на 625 рядків. Оскільки до моменту прийняття ними такого стандарту в Америці діяв єдиний частотний план для стандарту 525 рядків, ці країни використовують його радиопараметры, що узагальнено в системі N. Подібні розходження є й у ряду інших країн.

У підсумку стандарт 525 рядків використовують в 55 країнах з населенням 1 млрд жителів, а стандарт 625 рядків - в 152 країнах з населенням 4,2 млрд. жителів.

Примітна історія кольорового телебачення. Його розвиток ішов паралельно зі становленням чорно-білого. Пропонувалися різні технічні рішення поділу світлового потоку зображення на три колірне тридцятимільйонних, формування трьох відповідних сигналів і передача їх по каналі до користувача і їхнє додавання в прийомному пристрої для одержання кольорового зображення.

Спочатку це були оптико-механічні системи, наприклад, з обертовими дисками зі цветофильтров, потім - електронні. Проводилися численні випробування, досвідчене віщання, Зрештою, в 1953 р. США прийняли й почали впроваджувати трикомпонентну  електронну сумісну систему NTSC (назва являє собою абревіатуру найменування національного комітету США по телевізійних системах). Вона забезпечує високу якість кольорового зображення й гарну сумісність із чорно-білим телебаченням.

Але її сигнали досить чутливі до параметрів тракту передачі. Це утрудняло використання системи в діючих телевізійних мережах без реконструкції встаткування, що спонукало фахівців Європи до пошуку інших форм сигналів кольорового телебачення, менш  чутливих до характерних перекручувань трактів передачі.

З огляду на, що роботи велися в умовах, коли в Європі було відсутнє кольорове телевізійне віщання, ставилося завдання вибору єдиного стандарту для всіх європейських країн. Однак в основному по політичних міркуваннях, досягти єдності не удал ос J. Були обрані дві системи: SECAM (Франція - СРСР) і PAL (ФРН). Найменування систем являють собою абревіатури від слів «по-черговість квітів із запам'ятовуванням» і «рядок зі змінною фазою» відповідно. Їхні сигнали малочутливі до перекручувань діючих трактів передачі. Це, починаючи з 1967 г, забезпечило швидке впровадження кольорового телебачення в Європі в міру створення студійних комплексів і випуску приймачів.

Отже, у світі використовують три системи кольорового телебачення. Однак у Бразилії, наприклад, поряд зі стандартом М (525 рядків) застосовують видозмінену систему PAL, що відрізняється від європейської значенням колірної що піднесе. У Люксембурзі й Монако телецентри працюють по стандартах SECAM і PAL. у В'єтнамі - по системах NTSC і SECAM. У Бельгії, Голландії й інших західноєвропейських країнах прийнята система PAL, але на територіях, де дислокуються війська США, використовується й система NTSC-M

Застосування стандартів розкладання й систем кольорового телебачення в регіонах Землі показане в табл. 3. Варто мати на увазі, що в Китаї й Індії, що використовують систему PAL, проживає близько 40 % усього населення планети. Тому можна вважати, що всі три системи кольорового телебачення приблизно рівнозначно застосовуються всіма країнами миру.

Хоча в нових телевізорах якість зображення зараз оцінюється досить високо, попит на них (основного джерела доходів виробників телевізійного встаткування), траплялося, не ріс, а в окремі періоди навіть знижувався. Надії, що це положення зміниться у зв'язку з ростом числа прийнятих програм при впровадженні кабельних і супутникових розподільних мереж, на жаль, не виправдалися. Почасти це пояснюється збільшенням плати за многопрограммность.

У свій час переважало думку, до речі, що збереглося до наших днів, що залучити телеглядачів може тільки найбільшу подобу зображення переданим об'єктам зйомки, підвищення фізіологічного й емоційного його впливу. Одним з таких напрямків, поки нереалізованих, можна вважати об'ємність (стереоскопичность). Найбільш удалої для її реалізації виявилася ідея використання відомих особливостей зорового сприйняття зображення. Основний його зміст сприймається в межах тілесного кута 15х10° («зображення спостереження»). Йому відповідає формат екрана 4:3, застосовуваний у телебаченні, кіно, живопису. Реальне ж поле зору істотно більше — 200х125°. Причому при спостереженні основної події в межах вузького кута наявність зображення в більшому куті створює враження стереоскопичности. Практично воно зберігається при зменшенні його до значення 30х20°.

Іншою особливістю сприйняття зображення вважається необхідна відстань до екрана, що повинне бути не менш двох метрів. При менших відстанях можуть виникати головні болі, особливо від об'єктів, що рухаються.

З огляду на сказане, мінімальний розмір телевізійного зображення повинен бути 1х0,7 м. У результаті в нових стандартах передбачається збільшення числа рядків розкладання приблизно вдвічі (при форматі зображення 16:9). Вони одержали назву телебачення високої чіткості (ТВЧ або ТВВЧ). При цьому в країнах, де використовується частота мережі 50 Гц (Європа й ін.), уже рекомендована розкладання на 1250 рядків і 50 полів, а в країнах, де частота мережі дорівнює 60 Гц (Америка, Японія й ін.), - 1125 рядків і 60 полів,

Розробка, випробування й часткове використання таких систем віщання, способів передачі й розподілу їхніх сигналів ведуться дуже інтенсивно. Причому останнім часом помітне прагнення перейти на цифрові сигнали, що дозволяють передавати в одному стандартному каналі сигнали декількох телевізійних програм і іншої различной інформації. Це буде сприяти також впровадженню інтерактивних систем, що забезпечують споживачеві одержання по запиті його програм, що цікавлять, і іншої інформації.