Полный ТВ сигнал состоит из сигналов яркости (видеосигнала), сигналов строчной и кадровой синхронизации и гасящих импульсов (ГИ).
Для упрощения процесса ознакомления целесообразно рассмотреть сначала структуру ТВ сигнала во временном интервале, где отсутствуют кадровые гасящие импульсы (КГИ). Форма полного ТВ сигнала, соответствующего одному периоду строчной развертки Tz, представлена на рисунке 3.4. В интервале времени Тz1, соответствующем прямому ходу строчной развертки, передается видеосигнал, представляющий собой совокупность электрических импульсов, пропорциональных яркости передаваемых элементов изображения. Уровень видеосигнала, соответствующий минимальному значению яркости, называется уровнем черного, а уровень, соответствующий максимальному значению яркости - уровнем белого. Между этими уровнями располагаются все остальные значения видеосигнала, соответствующие промежуточным значениям яркости.
Рисунок 3.4. Форма ТВ сигнала положительной полярности на строчном интервале
Свет по своей природе униполярен, так как яркость не может быть отрицательной величиной. Видеосигнал, являясь величиной, пропорциональной яркости изображения, также униполярен, т.е. изменяется в одну сторону от нулевого значения и, следовательно, имеет постоянную составляющую, пропорциональную средней яркости передаваемого изображения. Если уровню белого соответствует максимальное значение сигнала, а уровню черного – минимальное, то полярность такого сигнала называется положительной, а сигнал – позитивным. В обратном случае видеосигнал имеет отрицательную полярность и является негативным.Величина полного ТВ сигнала определяется его размахом, т.е. разностью между максимальным и минимальным значениями напряжения (Umax) и выражается в вольтах.
Чтобы обратные ходы разверток не были заметны на изображении, необходимо яркость в это время сделать минимальной. Для этой цели в видеосигнал во время обратного хода строчной и кадровой разверток вводятся специальные строчные гасящие импульсы (СГИ) и КГИ, длительность которых соответствует длительности обратных ходов строчной и кадровой разверток. По форме ГИ представляют собой прямоугольные импульсы. Второе назначение ГИ заключается в передаче постоянной составляющей ТВ сигнала. С этой целью амплитуда СГИ меняется в соответствии с величиной напряжения постоянной составляющей.
Чтобы обеспечить синхронность и синфазность работы развертывающих устройств в телевизорах и в ТВ оборудовании телецентра, одновременно с видеосигналом передаются строчные и кадровые синхронизирующие импульсы (ССИ, КСИ). Данные импульсы не должны мешать передаче видеосигнала, поэтому их располагают на вершинах ГИ в так называемой области чернее черного. Различие между ними состоит в частоте повторения и длительности: частота повторения ССИ соответствует частоте строк fz, а длительность равна 4,7 мкс, частота следования КСИ равна 50 Гц, при длительности 160 мкс.
В полном ТВ сигнале за опорный принимается уровень ГИ. Он создает границу между областью передачи видеосигнала и областью передачи сигналов синхронизации. Если принять весь размах ТВ сигнала Umax за 100%, то согласно стандарту амплитуда синхронизирующих импульсов (СИ) всегда должна составлять 30% от этого максимума вне зависимости от содержания изображения. Это постоянство амплитуды обеспечивает надежное их отделение от видеосигнала в телевизорах. Уровень белого видеосигнала при положительной полярности (рисунок 3.4) отстоит от максимального уровня полного ТВ сигнала (контрольного уровня белого) на 10-15% от Umax, а между уровнем черного и уровнем ГИ располагается охранная полоса, составляющая от 0 до 7% от Umax. Данная охранная полоса необходима для предохранения синхронизирующих импульсов от попадания импульсных помех из области видеосигнала.Структура ТВ сигнала во время передачи кадровых импульсов показана на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5. Форма ТВ сигнала отрицательной полярности на кадровом интервале
Строки кадра нумеруются последовательно цифрами от 1 до 625, начиная от передачи фронта КСИ в первом поле. Первым считается то поле, у которого фронты КСИ и ССИ совпадают. При чересстрочной развертке первое поле включает строки с 1 по 312 и половину 313 строки, а второе поле включает вторую половину строки 313 и строки с 314 по 625. Для исключения нарушений строчной синхронизации ССИ следует передавать и во время КГИ и КСИ. ССИ во время передачи КСИ помещаются внутри него в виде врезок, из которых в телевизорах формируются обычные ССИ. Перед КСИ размещена первая (1=2,5Т7), а после него вторая(n=2,5Tz) последовательности уравнивающих импульсов. Необходимость уравнивающих импульсов, а также врезок в КСИ, следующих с двойной строчной частотой 2fz=31250 Гц, вызвана особенностью построения схем синхронизации блоков развертки в ТВ приемниках.