Восстановление архивов S – VHS с помощью  
Универсального Корректора Искажений Цвета S-VHS формата

Назначение.

Универсальный Корректор Искажений Цвета формата S-VHS (далее УКИЦ) предназначен для восстановления и регенерации цветовой поднесущей в видеозаписях формата S-VHS (или VHS при их чтении на S-VHS видеомагнитофоне), пораженных большими временными и дифференциально-фазовыми искажениями, а также имеющими отклонения от стандарта в части насыщенности цвета, цветового тона и баланса черного. Встроенный корректор цветовых переходов уменьшает расплывание цвета по горизонтали, а АРУ в канале яркости позволяет скомпенсировать погрешности демодулятора яркостного канала видеомагнитофона. Представляется перспективным применение устройства при восстановлении архивов S-VHS и перегоне в форматы Betacam и DVCPro и т.д.

Характерные особенности УКИЦ.

Мощный аналоговый декодер цветности структуры PALNN
• Блок регулировки насыщенности, цветового тона и баланса черного с индикацией перегрузки ПО УРОВНЮ ДЕМОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА
• Корректор цветовых переходов
• Промежуточные выходы Y, Pr, Pb
• АРУ канала яркости

Основные технические характеристики корректора УКИЦ.

Размахи входных сигналов:
Y - 1±0,3 В.
S-VHS, цветность - 0,623 В*.
вспышка - 0,3 В.    
Размахи выходных сигналов:
Y_BETACAM, Y_S-VHS - 1 В.
Pr, Pb (Betacam) - 0,525 В*.
S-VHS, цветность - 0,623 В*.
вспышка - 0,3 В.  

Сопротивление входов и выходов в активном режиме - 75 Ом.
Сопротивление входов и выходов режиме «обход» - отрезок коаксиального кабеля    

Характеристики канала яркости Betacam (S-VHS):
Полоса пропускания, не хуже - 6 (5,7) МГц.
Длительность фронта переходной характеристики - 80 (90) нс.
Амплитуда выбросов переходной характеристики - 8 %.
Нелинейные искажения, не более - 2 %.
Амплитуда 2Т импульса, не менее - 94 (92) %.
Диапазон работы АРУ яркости ± 30%  

Характеристики декодера цветности PALNN:
Диапазон работы АРУ цветности, не менее - 20 db
Полоса захвата синхронизируемого автогенератора - 500 кГц
Полоса захвата кварцевого ГУНа БЦС - 800 Гц
Время опознавания Блока Цветовой Синхронизации - 3 полукадра
Полоса пропускания по демодулированному сигналу - 1 МГц
Длительность фронта Pr, Pb сигналов - 250 nS
Нелинейные искажения, не более - 5%
Смещение уровня черного относительно интервала гашения, не более - 5 mV  

Характеристики блока электронных регулировок:
Диапазон регулировки насыщенности цвета - +6 –10 db
Диапазон регулировки цветового тона - +3 –6 db
Диапазон регулировки баланса черного в порогах зрительного восприятия - 10**  

Характеристики кодера цветности PALS-VHS:
Полоса пропускания по поднесущей PAL, не хуже - 2,6 МГц.
Длительность фронта балансно - модулированного цветоразностного сигнала на зелёно – пурпурном
переходе, измеренная по огибающей, не более - 400 нс.
Остаточный уровень поднесущей PAL на ч/б участках изображения, не более - 10 мВ.
Погрешность квадратуры, не более - 1º.
Расхождение яркость/цветность, не более - 100 нс.
Взаимное влияние между одноименными S-VHS выходами я/я, цв/цв, не более - 1,5 %.  

* Примечание: для сигнала вертикальных цветных полос 75% яркости и 100% насыщенности (100% амплитуда на белом).

** Один порог зрительного восприятия соответствует смещению уровня черного на 15 mV относительно размаха сигнала в 1 V.  

Питание – сеть 220 +10%, -15%, 50 Гц.
Потребляемая мощность, не более – 50Вт.  
Габариты:
Длина – 360 мм. Ширина – 420 мм. Высота – 105 мм. Масса изделия – 7 кг.        

Краткое техническое описание.

Как известно, для демодуляции сигнала PAL необходимо его перемножить со вспомогательным колебанием местного генератора поднесущей, частота и фаза которого должны очень точно совпадать с частотой и фазой поднесущей, подавленной в балансном модуляторе кодера PAL. С этой целью во всех декодерах, кроме этого, организуется радиоимпульсная ФАПЧ управляемого кварцевого автогенератора, которая реагирует на вспышки поднесущей, передаваемые во время задней площадки строчного гасящего импульса. Однако подобная радиоимпульсная ФАПЧ, являясь системой дискретного регулирования, имеет плохие динамические характеристики в режиме слежения и малую полосу удержания. К тому же, схема компенсации временных ошибок поднесущей в видеомагнитофоне так же является радиоимпульсной. Таким образом, для получения демодулированного сигнала PAL в классических схемах оказываются включенными последовательно две системы дискретного регулирования, для которых характерны большие динамические ошибки и перерегулирование в переходном процессе. Все это приводит к вырождению цвета на экране в горизонтальные полоски с провалами до черноты, в которых расхождение фаз сигнала PAL и местного колебания поднесущей максимальны. Побочным и крайне неприятным эффектом упомянутых ранее динамических ошибок, является уменьшение среднего значения амплитуды демодулированных вспышек, которое воспринимается завязанной на них АРУ цветности как уменьшение общего уровня сигнала и приводит к подъему усиления сигнала поднесущей цветности, перенасыщенности цвета, его «наляпанности». Все вышеописанные дефекты цвета резко возрастают при перезаписи с видеомагнитофона на видеомагнитофон и в процессе механического износа их ЛПМ.

В декодирующем устройстве PALNN, впервые в отечественной практике примененном в данном корректоре, используются два (по одному на каждый цветоразностный сигнал) низкодобротных LC-автогенератора, на которые для фазирования на обратном ходу по строке подается «красная» или «синяя» вспышка, соответственно с «красного» или «синего» выхода матрицы PAL, а на прямом ходу по строке – сигнал второй гармоники цветовой поднесущей с выхода «красного» или «синего» удвоителя цветоразностной поднесущей PAL. Таким образом, автогенераторы, работая в режиме синхронизации второй гармоникой на прямом ходу по строке, непрерывно и практически безынерционно «ведутся» по фазе входным сигналом, обеспечивая отслеживание не только временных, но и дифференциально-фазовых искажений цвета. Время реакции подобной схемы измеряется несколькими периодами поднесущей, что в тысячу раз быстрее схемы с кварцевым генератором. Следует отметить наличие в схеме полностью автономной АРУ цветности, блока цветовой синхронизации с синхронным накопителем и, что особенно важно для стабильной и долговременной работы устройства, блока периодической коррекции дрейфа частоты синхронизируемых LC- автогенераторов, обслуживающего их по очереди с полукадровой частотой во время кадрового синхроимпульса, когда вспышки по входном сигнале не передаются. Предусмотрен синхронный режим работы схемы ПКД, когда есть входной сигнал и автономный, когда на входе сигнала нет, и происходит замещение кадровых синхроимпульсов.

Из особенностей блока регулировки насыщенности цвета, цветового тона и баланса черного следует отметить наличие четырех компараторов, отслеживающих выход амплитудных значений цветоразностных сигналов за пределы 75%-ной насыщенности цвета, что исключает перегрузку последующих цифровых устройств, линейный участок которых жестко ограничен шкалой преобразования АЦП.

Вкратце алгоритм работы корректора выглядит следующим образом: вначале декодер PALNN демодулирует входной сигнал, устраняя его временные и дифференциально-фазовые искажения, далее демодулированный сигнал проходит через блок отключаемых регулировок насыщенности цвета, цветового тона и баланса черного с контролем перегрузки по уровню сигнала, с его выхода на корректор цветовых переходов и поступает с одной стороны на промежуточные выходы Pr, Pb, а с другой – на кодер PAL. В результате потребитель, использующий S-VHS выходы, имеет дело с сигналом, в котором поднесущая кварцована, не имеет ни временных, ни дифференциально-фазовых искажений, а схема ФАПЧ и опознавания потребителя работает с полностью регенерированной вспышкой.

На скриншотах фильма «Роман с камнем», приведённых ниже можно убедиться в эффективности работы корректора (архивная запись VHS LP примерно 1989г., видеомагнитофон AG-4700, видеоплата MATROX). MATROXом совмещены два клипа в одном, разделённом по вертикали – левая часть кадра – обработанная, правая – нет.

Полное описание принципа работы декодера PAL NN приведено в статье автора, опубликованной в журнале «625» № 6 за 2009г.    

Скриншот 1

Скриншот 2

По вопросам приобретения корректора можно обращаться по тел.+38 093 9699464 к автору разработки - Петченко Роману Васильевичу.