STV
13 OUT 2008
1
➢
➢
FUNDAMENTOS DO SISTEMA PAL
após a implantação do sistema NTSC, a te1evisão em cores nos EUA ganhou grande impulso, mas,
ao mesmo tempo começaram a aparecer algumas dificuldades.
 uma vez que o ângulo de fase do sinal de crominância determina o matiz da cor que se deseja
reproduzir, então qualquer perturbação indesejável sobre este ângulo tem influência direta na
qualidade das cores na tela
 esta distorção pode ser originada no equipamento transmissor, no canal de transmissão ou no
próprio receptor
 surgiram diversas tentativas para a solução deste problema
 uma das mais satisfatórias foi o desenvolvimento, por pesquisadores alemães, de um novo
sistema derivado do NTSC
•
através de um artifício, consegue-se praticamente anular os efeitos da distorção de fase
•
este artifício consiste na inversão, na frequência do sincronismo das linhas horizontais, da
componente R-Y do sinal transmitido seguido por um processo inverso no receptor
•
daí o nome do sistema: PAL, Phase Alternating Line, ou "linha de fase alternada"
 a seguir seguem descritas apenas as diferenças conceituais em relação ao sistema NTSC
 apesar deste sistema permitir por princípio um cancelamento de erros, cuidados devem ser
tomados no projeto e no ajuste do decodificador para que não ocorram efeitos indesejáveis
específicos, que não estão presentes no sistema NTSC
➢
O CONCEITO DO SISTEMA PAL
 no sistema NTSC, o matiz de uma cor qualquer é definido pelo ângulo de fase de um sinal de
crominância C, quando medido em relação ao ângulo de fase de um sinal de referência,
denominado burst
 este sinal de burst tem, no sistema NTSC, um ângulo de fase fixo de 180° em relação à referência
"zero" para os ângulos, que se convenciona ser a direção da componente B-Y








a figura (a) acima, reproduz o vetor correspondente a um sinal C qualquer, que tem uma fase α
em relação à referência
deve-se lembrar que, para efeito de codificação de cores, o ângulo que de fato é determinante é
aquele entre C e o sinal de burst, no caso (180°- α)
qualquer alteração neste ângulo altera as componentes B-Y e R-Y de forma a aumentar uma e
diminuir a outra, distorcendo as cores reproduzidas
se, como na figura (b), o ângulo α for alterado para β, por exemplo, a componente B-Y aumentará
e a componente R-Y diminuirá, tornando a cor mais azulada
esta distorção pode ocorrer em diversos pontos da cadeia entre o equipamento transmissor e o
decodificador de crominância no receptor, através de uma rotação de fase que afete
diferentemente o sinal de crominância e o sinal de burst
estes sinais estão situados em "níveis" deferentes no sinal de vídeo e podem sofrer influências
distintas ao longo de seu trajeto
o recurso que o sistema PAL utiliza na transmissão, para a minimização dos efeitos dessa
distorção, pode ser descrito da seguinte forma:
 1. inversão de fase da componente (R-Y) do sinal de cor, uma linha sim, outra não
 2. defasagem no sinal de burst, alternando-se a cada linha entre dois valores, +45o e -45o da
direção -(B-Y)
STV

13 OUT 2008
2
as figuras abaixo, mostram a configuração quando se deseja transmitir uma cor A






➢
numa linha qualquer n, onde as componentes (R-Y) e (B-Y) de A seriam idênticas às de uma
transmissão do sistema NTSC, a configuração dos sinais é a da figura (a)
 a linha seguinte (n+1) é transmitida como indicado na figura (b):
•
a componente (B-Y) é mantida
•
a componente (R-Y) é invertida e
•
o sinal de burst é defasado de 90o
 a linha (n+2) volta a ser idêntica à linha n
 a linha (n+3) é idêntica à linha (n+1)
 e assim por diante
o sinal transmitido corresponde a uma cor B, evidentemente diferente da cor A original
a mudança de posição do sinal de burst linha a linha é, na realidade, um resultado da inversão da
sua componente segundo o eixo vertical (R-Y)
esta mudança de fase do sinal de burst é necessária para poder identificar as linhas que foram,
ou não, invertidas
 no sistema NTSC a fase do burst é fixa na direção -(B-Y) em todas as linhas
no receptor, é evidente que essa inversão alternada de fase da componente (R-Y) deva ser
refeita, a fim de que a cor original A seja obtida em todas as linhas, após a demodulação
CORREÇÃO DOS ERROS DE FASE
 o propósito em se fazer esta inversão ficará claro com a ajuda da figura abaixo
➢

supondo-se que a cor A tenha sofrido uma distorção de fase representada pelo ângulo α
 a cor que chegará aos demoduladores será A' nas n, n+2, ...
 B' nas linhas n+1, n+3 ...
 figuras (a) e (b)
STV







13 OUT 2008
3
a componente (R-Y) de B' é reinvertida no receptor
 o resultado pode ser visualizado na figura (c): linhas consecutivas com as cores A' e B'
se for efetuada uma "média" entre A' e B', tem-se uma cor resultante com o mesmo ângulo de
fase da cor original A, compensando-se o efeito da distorção de fase
esta "média" entre A' e B', também representada na figura (c), tem uma amplitude ligeiramente
menor que aquela da cor original A
 significa que, após a correção, a cor resultante será de saturação um pouco menor que a
original
este efeito é tão pouco visível que pode ser desprezado
a "média" poderia ser efetuada de uma maneira simples: pelo olho do espectador
 este veria as cores A' e B' diferentes entre si, mas fisicamente muito próximas na tela, pois
estão em linhas consecutivas
 à distância, ele observaria, se a distorção de fase a for pequena, uma mistura das duas cores,
criando a impressão da cor original A
ocorre, porém, que, para distorções de fase consideráveis, os matizes de A' e B' são tão distintos
que permitem a impressão de uma "trama" de linhas coloridas horizontais, em vez de uma cor
uniforme
 este efeito é chamado "efeito veneziana"
um método muito mais eficiente de se efetuar o cancelamento do erro utiliza a chamada "linha
de atraso ultra-sônica", a ser descrita posteriormente
➢
OUTRAS VANTAGENS DO SISTEMA PAL
 assim como a correção de erros de fase, os princípios do sistema PAL permitem também a
correção parcial de outros problemas, como, por exemplo, os erros de fase introduzidos por
reflexões do sinal recebido
 o sinal principal recebido pode ser afetado pela soma de um sinal refletido, que é defasado em
relação ao primeiro e que provoca distorção de matiz nas cores reproduzidas, no sistema NTSC
 para o sistema PAL, pode ser demonstrado que a distorção de matiz é compensada, resultando
aqui também somente uma pequena redução de saturação no sinal reproduzido
 testes práticos realizados em distintas condições de recepção mostram uma mais acentuada
vantagem do sistema PAL em relação ao NTSC quanto mais fraca a qualidade dos sinais
utilizados na comparação
➢
➢
A FREQÜÊNCIA DE SUBPORTADORA PAL-M
para a determinação das frequências de sincronismo (horizontal e vertical) e da frequência de
subportadora para o sistema NTSC:
 as frequências de sincronismo horizontal e vertical foram escolhidas para que fossem as mais
próximas possíveis dos valores de 15.750 Hz e 60 Hz, respectivamente, que já eram os utilizados
no sistema de transmissão de imagens em preto-e-branco nos EUA
 decidiu-se usar para as transmissões NTSC:
 fH = 15.734,27 Hz
 fV = 59,94 Hz
 além disso, mantiveram-se as mesmas frequências de RF e a interportadora de som de 4,5 MHz
 com isso garantiu-se a compatibilidade entre os televisores preto-e-branco já existentes no país e
o sistema de televisão em cores que estava sendo implantado
 em outras palavras, os receptores monocromáticos podem receber os sinais das transmissões em
cores, logicamente reproduzindo-os em preto-e-branco e, inversamente, os receptores em cores
podem receber as transmissões monocromáticas
 no Brasil utiliza-se para preto-e-branco as mesmas frequências de sincronismo e RF que nos EUA,
padrão M
 para o sistema PAL-M tomaram-se as mesmas frequências fH e fV do sistema NTSC
 o valor da frequência de subportadora de cor não pode ser exatamente o mesmo usado em
NTSC, pelas razões que que estão descritas a seguir
➢
ENTRELAÇAMENTO DE FREQÜÊNCIAS PARA O SISTEMA PAL
 a figura abaixo mostra o espectro de frequências de um sinal de luminância, com sua
concentração de frequências em torno dos múltiplos de fH, deixando espaços vazios nos múltiplos
ímpares de fH /2 :
•
3fH /2, 5fH /2, ...
 estes espaços são aproveitados no sistema NTSC colocando-se neles as componentes do sinal de
crominância, sem que interfiram com o sinal de luminância
 para isso, basta tornar a frequência de subportadora de crominância um múltiplo ímpar de fH /2
 por este motivo que foi escolhida para o NTSC:
455×f H

f sp NTSC =
= 3,579545
2
STV
13 OUT 2008
4
➢

para o sistema PAL, o espectro de frequências é mais complexo, já que, devido à comutação de
(R-Y) com frequência fH/2 (ou seja, a cada duas linhas), os "espaços vazios" ficariam ocupados por
componentes de B-Y, mas as componentes de R-Y estariam superpostas a Y, produzindo
interferência, caso a mesma frequência de subportadora do sistema NTSC fosse escolhida
 a comutação desloca de fH/2 as componentes R-Y em relação às de B-Y
 ver figuras abaixo
•
•
•





(a)para o sistema NTSC
(b)para o sistema PAL com fsp múltiplo ímpar de fH/2
(c)para o sistema PAL com fsp múltiplo ímpar de fH/4
o recurso usado é tornar a subportadora um múltiplo ímpar de fH/4 no sistema PAL
 com isso, há um espaçamento de fH/4 entre as componentes de Y e as de crominância
utilizou-se, então:
909× f H
15734,27
•
f sp  NTSC=
=909 ×
=3,575611 MHz
4
4
portanto, ligeiramente diferente de fsp (NTSC)
o número ímpar 909 foi escolhido simplesmente para resultar, como no sistema NTSC, um valor
de fsp perto de 3,58 MHz, na parte mais alta das frequências de vídeo
 para que uma eventual interferência resultante do sinal de subportadora ocorra com a menor
visibilidade possível e, ainda assim, que seja possível acomodar as bandas laterais do sinal de
crominância dentro da faixa de vídeo do canal
no sistema PAL as informações de cor B-Y e R-Y são transmitidas com bandas passantes iguais
(a)
(b)
(c)
➢
➢
DIFERENÇAS ENTRE SISTEMAS
são utilizados na nas Américas três sistemas de TV em cores:
 PAL-M: Brasil
 NTSC: EUA, México, Chile, Peru, Colômbia, Venezuela, Panamá, Canadá
 PAL-N: Argentina, Paraguai, Uruguai
STV
➢
13 OUT 2008
5
Pode-se notar que:
 As diferenças entre o sinal transmitido NTSC e PAL-M estão somente nas características do sinal
de crominância (cor)
 a transformação entre receptores desses sistemas é, portanto, relativamente simples, sendo
necessário acrescentar para o receptor PAL o circuito capaz de decodificar e identificar a
inversão linha a linha da componente R-Y, além da alteração da frequência de subportadora
 a diferença entre o sinal transmitido PAL-M e PAL-N reside nas frequências de sincronismo e na
frequência de subportadora
 aqui, também, a transformação é relativamente simples, pois as freqüências de sincronismo
horizontal são ainda próximas e a adaptação entre as frequências de sincronismo vertical é
obtida facilmente, estando muitas vezes a diferença dentro da faixa de captação do receptor
 a troca da frequência de subportadora também é possível através da troca de componentes
específicos - cristal, linha de atraso
 a diferença entre o sinal PAL-M e os sinais PAL-B ou PAL-G, usados na Europa, é bem mais ampla
 as frequências de RF e de interportadora de som são distintas, além das frequências de
sincronismo e de subportadora
 a transformação envolve, nesse caso, alterações bem mais consideráveis
Download

aula 4 Outubro