Видеомодуляция — это стратегия передачи видеосигнала в области радиомодуляции и телевизионных технологий . Эта стратегия позволяет передавать видеосигнал более эффективно на большие расстояния. В общем, видеомодуляция означает, что несущая волна более высокой частоты модифицируется в соответствии с исходным видеосигналом. Таким образом, несущая волна содержит информацию в видеосигнале. Затем носитель будет «нести» информацию в форме радиочастотного ( РЧ) сигнала. Когда носитель достигает своего назначения, видеосигнал извлекается из носителя путем декодирования. Другими словами, видеосигнал сначала объединяется с несущей волной более высокой частоты, так что несущая волна содержит информацию в видеосигнале. Объединенный сигнал называется радиочастотным сигналом. В конце этой передающей системы поток РЧ-сигналов поступает от светового датчика , и, следовательно, приемники могут получить исходные данные в исходном видеосигнале. [1]
Существует множество применений видеомодуляции:
Все эти приложения использовали эффективность модуляции видео для минимизации затрат.
Чтобы полностью понять видеомодуляцию, необходимо усвоить некоторые важные концепции.
Видеосигналы обычно кодируются в двоичную цифру (0, 1) или семизначную импульсно-кодовую модуляцию (PCM), которая является методом, используемым для цифрового представления исходного видеосигнала. Видеосигнал, преобразованный в двоичную цифру PCM в точке происхождения, затем может быть передан по существующему телефонному кабелю или проводу непосредственно к месту назначения. [2] Если расстояние между источником и местом назначения слишком велико, необходим ретранслятор для приема сигнала и его повторной передачи с более высокой мощностью, чтобы сигнал мог покрывать большие расстояния. Схема, разработанная для передачи, должна обладать как можно большим количеством преимуществ, чтобы быть эффективной. Другими словами, схема должна быть построена с высоким качеством и надежностью и с минимальными затратами. Наиболее распространенным кабелем, используемым для построения схемы, является 51 -парный кабель . Этот тип кабеля часто используется в домашнем телефоне из-за низкой цены и хорошей функциональности. Кроме того, сигналы могут передаваться эффективно, поскольку расстояние между двумя соседними ретрансляторами может составлять 6000 футов, а не только 3000 футов по сравнению с другими кабелями.
Кодирование — это процесс, во время которого видеовходы переводятся в двоичную цифру (0, 1), поскольку цифры могут быть переданы гораздо легче. При кодировании используется кварцевый генератор. [3] Это электронный генератор , который использует механический резонанс вибрирующего кристалла или пьезоэлектрического материала для создания электрического сигнала с очень точной частотой. [4] Внутри кварцевого генератора обычно находится кристалл или эластичный материал, составляющие атомы, молекулы или ионы которого находятся в регулярном порядке. Например, кварц часто используется в кварцевых генераторах из-за его эластичности. После точной установки кристалла электрическое поле может быть искажено изменением напряжения из-за электрода, расположенного вблизи или на кристалле. Эта характеристика называется электрострикцией или обратным пьезоэлектричеством . [5] Когда видеосигналы вводятся в генераторы, кристалл с прикрепленными к нему электродами начинает вибрировать как резонатор. Пьезоэлектрическое свойство кристалла преобразует механические колебания в колебательное напряжение, а затем напряжение улавливается прикрепленными электродами. Таким образом, электрическое поле искажается из-за разности потенциалов между электродами. Поскольку исходный видеосигнал существует как изменяющееся во времени напряжение на проводе, искаженное электрическое поле также изменяется во времени. Изменяющееся электрическое поле преобразуется в форму волны , сигнал в форме волны . Наконец, выходные сигналы объединяются с несущей волной и преобразуются в радиочастотные сигналы, затем передаются на приемник.
После того, как радиочастотные сигналы достигают пункта назначения, приемник не может получить данные непосредственно из радиочастотных сигналов, поскольку существуют кодированные и умноженные радиочастотные сигналы, существующие в одно и то же время. Что касается проблемы множественных радиочастотных сигналов, используется электрический фильтр . Частота каждого радиочастотного сигнала обычно отличается от других радиочастотных сигналов. Электронный фильтр может выбрать только один радиочастотный сигнал на основе его несущей частоты, отклоняя все остальные радиочастотные сигналы. Одним из примеров этой операции является выбор канала на телевизионном приемнике. При прохождении только одного радиочастотного сигнала через электрический фильтр принимается только один соответствующий видеосигнал без помех от других радиочастотных сигналов. [6]
Для кодированных радиочастотных сигналов используется датчик света . Как правило, датчик света — это устройство, которое определяет изменения количества света и обеспечивает соответствующий выходной сигнал. Одним из применений датчиков света является система компенсированного датчика света. Эта система может контролировать уровень освещенности на рабочем месте. Соотношение освещенности на датчиках света к уровню контролируемой освещенности на рабочем месте поддерживается практически постоянным, поскольку дневной свет, проникающий в помещение, изменяется. [7] В процессе декодирования датчик света используется для обнаружения радиочастотного сигнала, а затем выводит декодированный сигнал. Как правило, радиочастотные сигналы, поступающие из электрических фильтров, сначала преобразуются из двоичной цифры в восьмеричную (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Затем восьмеричные сигналы обнаруживаются датчиками света. Датчики реагируют, вырабатывая соответствующие цифровые электрические сигналы, которые, следовательно, декодируются для информирования зрителя о переданном сообщении или применяются к внешнему оборудованию, такому как калькулятор, компьютер, печатная машина или другие устройства, подходящие для конкретного случая. [1]
Типы видеомодуляции можно классифицировать по способу, которым несущая волна комбинируется с видеосигналом. Видеосигнал и несущая волна существуют в форме волны, и когда несущая волна «переносит» видеосигнал, форма несущей волны изменяется, и измененная несущая волна является радиочастотным сигналом. Следовательно, то, как изменяется форма несущей волны, является ключом к классификации типов видеомодуляции.
Амплитудная модуляция работает путем изменения амплитуды несущей волны в соответствии с изогнутой формой волны исходного видеосигнала. Другими словами, когда несущая волна объединяется с видеосигналом, частота объединенного сигнала такая же, как частота несущей волны, в то время как амплитуда изменяется. Рисунок выше может более прямо объяснить, как изменяется форма. В процессе объединения, если видеосигнал находится на пике (наивысшее значение амплитуды), амплитуда измененной несущей волны будет самой высокой, а что касается впадины (наименьшего значения амплитуды), амплитуда измененной несущей волны будет самой низкой. Другими словами, в точке несущей волны, которая соответствует пику видеосигнала, форма волны будет наиболее выпуклой, а в точке, соответствующей впадине, форма будет наиболее вогнутой. Фактически, изменение амплитуды несущей волны пропорционально амплитуде видеосигнала.
При частотной модуляции несущая волна объединяется с видеосигналом путем изменения мгновенной частоты волны (частоты волны в определенной точке). (Сравните с амплитудной модуляцией, при которой амплитуда несущей волны изменяется, а частота остается постоянной.) Из рисунка выше, если видеосигнал находится на пике, мгновенная частота несущей волны увеличится, а что касается впадины, мгновенная частота уменьшится. Более наглядно, несущая волна становится наиболее плотной в точке, соответствующей пику видеосигнала, и наиболее тонкой в точке, соответствующей впадине.
Различные типы видеомодуляции могут применяться в различных областях благодаря своим уникальным преимуществам и недостаткам.
AM применяется в этих областях, поскольку видеосигнал с амплитудной модуляцией можно легко кодировать и декодировать, поскольку изменение амплитуды несущей волны и амплитуды исходного видеосигнала пропорционально . Однако амплитудная модуляция чувствительна к шуму и электромагнитным помехам . Поэтому методы AM в основном используются в менее технических областях, которые терпимы к шуму и электромагнитным помехам, таких как вещание.
FM применяется в этих областях, поскольку он менее чувствителен к шуму и электромагнитным помехам, а при сборе данных или записи сигнала очень важно минимизировать влияние внешних помех, таких как шум и электромагнитные помехи.
ТВ системы
Системы кодирования цвета
Соединители