Системы синхронизации

При построении телевизионных студий, монтажных аппаратных и других телевизионных комплексов схемы синхронизации оборудования очень часто остаются без должного внимания. И очень зря. Прибор, отвечающий за их качественную работу, синхрогенератор, - это своего рода дирижер в оркестре со многими музыкантами. Иной раз не все участники этого оркестра талантливы, и в этом случае на плечи "дирижера" ложится сложная задача добиться слаженной работы всего "оркестра".




Большое значение для обеспечения качественной работы комплексов имеет выбор типа синхронизации, даже скорее, не столько выбор, сколько подбор оборудования аппаратной с учетом типа синхросигнала. Исторически сложилось, что в подавляющем большинстве отечественного и импортного оборудования для синхронизации используется сигнал "черного поля" PAL 50 Гц. Даже в новейшем оборудовании формата ТВЧ кроме специального входа синхронизации сигнала высокой четкости имеется разъем для подачи синхросигнала "черного поля" PAL 50 Гц.

Одним из наиболее популярных вариантов синхронизации участников тракта в малых ТВ студиях и видеомонтажных аппаратных является использование в качестве источника синхросигнала выходов сигнала "черного поля" видеомикшера. Обычно такая схема используется, если в систему входят недорогие видеомикшеры, которые, как правило, имеют от 2 до 6 подобных выходов. Плюсы этого варианта очевидны и носят, в основном, экономический характер. При построении подобных схем можно отказаться от применения внешнего синхрогенератора и дополнительных устройств распределения синхросигнала. Но такое решение неприменимо в схемах с необходимостью резервирования основного тракта. Так как в случае возникновения внештатной ситуации, например выхода из строя видеомикшера, и основной тракт, и резервный лишаются источника синхросигнала. В этом случае применение каких-либо вариантов резервирования становится бессмысленным.

Наилучший результат можно получить, если воспользоваться классической схемой распределения синхросигнала. В этом случае его источником служит отдельно стоящее устройство, синхрогенератор, который может иметь от 2 до 6 выходов. Кроме этого существуют модели, в конструкцию которых входит до 16 выходов.

Если применяется синхрогенератор с 2-6 выходами, разделение сигнала на потребителей необходимо производить с помощью усилителей-распределителей. При этом лучше включить в схему несколько таких устройств, используя проходные входы для передачи сигнала на входы последующих усилителей-распределителей. Плюсы такой схемы раздачи сигнала очевидны. Во-первых, по сравнению с вариантом, когда применяется один усилитель-распределитель, поломка одного устройства не ведет к выходу из строя всей системы. Во-вторых, нет необходимости тянуть из одного места жгут из десятков кабелей. Достаточно для каждой группы устройств, расположенных в одной стойке, консоли или стеллаже, выделить усилитель-распределитель и подвести один кабель именно к этой группе. В-третьих, такая схема позволяет выставить для каждой группы устройств индивидуальную задержку (при наличии такой функции у синхрогенератора). В-четвертых, синхрогенераторы обычно имеют в своем составе модуль с генератором видео и аудио тест-сигналов, который позволяет производить проверку различного оборудования.

С экономической точки зрения стоимость такой системы выше на 5-8% выше по сравнению с системой, где используется один синхрогенератор с десятком выходов. Но, как вы понимаете, эти затраты с лихвой окупаются в случае возникновения внештатных ситуаций. Кроме того в некоторых схемах включения такая система будет стоить даже дешевле. Большая экономия достигается за счет стоимости видеокабеля, так как нет необходимости разводить жгуты от одного синхрогенератора по всей студии.

Для повышения надежности системы синхронизации необходимо устанавливать два синхрогенератора и автоматический коммутатор видеосигнала (changeover, "чендж-овер"). Автоматические коммутаторы бывают двух видов: полный автомат и автомат с возможностью перехода в ручной режим переключения.

В случае возникновения аварийной ситуации, например выхода синхрогенератор из строя, "чендж-овер" определит отсутствие сигнала и переключится на вход, где есть сигнал с резервного генератора. Таким образом, обеспечивается непрерывная работоспособность всей системы.

Следует, правда, заметить, что переход не пройдет незаметно. Это связано с тем, что устройству понадобится некоторое время на отработку операции опознания и перехода. Проявляться переход будет, как мгновенный "подрыв" на изображении. Обычно интервал времени от начала перехода до полной синхронизации всей системы составляет от 3 кадров до 2 секунд. В любом случае, это лучше чем остаться без синхронизации из-за поломки синхрогенератора, время на ремонт которого может составить от нескольких часов до нескольких дней. Эффект подрыва изображения можно попытаться сгладить за счет установки после "чендж-овера" кадрового синхронизатора, что в свою очередь приведет к удорожанию всей системы, так как подобные устройства имеют достаточно высокую стоимость.

Рассмотренные в данной статье основные принципы построения систем синхронизации сигнала в телевизионных комплексах носят достаточно общий характер, поэтому при проектировании собственной системы нужно принимать во внимание технические параметры всего входящего в состав комплекса оборудования. А лучше всего для минимизации ошибок обратиться за советом к специалистам по системной интеграции, которые имеют опыт по проектированию подобных систем и согласованию оборудования различных типов и производителей.

KRAMER

Фирма KRAMER (Израиль) выпускает две модели синхрогенераторов.

Модель SG-6003B выполнена в корпусе, предназначенном для монтажа в стойку 19", и имеет размер 1 U. Этот синхрогенератор оснащен тремя выходами сигнала "черное поле", одним выходом сигнала ГЦП 75% и выходом цветовой поднесущей сигнала. Кроме того, имеются два выхода звукового несимметричного сигнала 1 Кгц на разъемах RCA.




Kramer SG-6003B

Модель SG-6005 отличают те же механические параметры, что и предыдущее устройство, но качественные характеристики у нее другие. В распоряжении синхрогенератора - шесть выходов сигнала "черное поле", выход тест-генератора с выбором одного из 13 видео тест-сигналов, вход с проходным гнездом для синхронизации от внешнего опорного сигнала. Имеются также выходы для звуковых тест-сигналов 1 Кгц (симметричного и несимметричного) на разъемах XLR и RCA. Эта модель может работать в стандартах PAL и NTSC. На передней панели расположены кнопки управления режимами работы синхрогенератора.





Kramer SG-6005

LES

В арсенале московской фирмы LES шесть моделей синхрогенераторов.

Модели DG-14 и DG-14B выполнены в компактном корпусе и имеют по четыре выхода сигнала "черное поле", а отличаются они величиной стабильности частоты задающего генератора.




LES DG-14

Модели DG-116 и DG-116B выполнены в корпусе 1 U и имеют по шестнадцать выходов сигнала "черное поле". Кроме этого сигнала на выход синхрогенератора можно подать сигнал ГЦП 0/ 75%/ 100%. Имеется также вход для синхронизации от внешнего опорного сигнала. Эти модели отличаются величиной стабильности частоты задающего генератора.

Модели DG-81VAS и DG-81VASB оснащены десятью выходами сигнала "черное поле" и двумя выходами сигнала ГЦП 0/ 75%/ 100%. Имеется выход звукового симметричного тест-сигнала 1 КГц на разъеме XLR. Как и предыдущие модели, они отличаются величиной стабильности частоты задающего генератора.






LES DG-116 (слева); LES DG-81VAS (справа)

ДИП

Фирма ДИП из Санкт-Петербурга представляет два синхрогенератора: модели R1VP4-1 и R1VP10-1. Они формируют опорный сигнал черного поля "black burst" 8-полевой последовательности в стандарте PAL. Синхрогенераторы могут работать в автономном и в ведомом режимах. В автономном режиме частота и фаза цветовой поднесущей формируется с привязкой к частоте строк и кадров.

В ведомом режиме синхросмесь в выходном сигнале привязывается по строкам и кадрам к синхросмеси, выделенной из входного сигнала. При ведении от видеосигнала PAL частота и фаза цветовой поднесущей привязывается к частоте и фазе цветовой поднесущей входного сигнала. При ведении от сигнала SECAM частота и фаза цветовой поднесущей формируется с привязкой к частоте строк и кадров. Из сигнала SECAM выделяется сигнал цветовой коммутации полустрочной частоты H/2.



Имеется встроенный генератор цветных полос PAL 75%, при включении которого сигнал ГЦП подается на все выходы. Модель R 1VP4-1 имеет 4 выхода "черное поле" и 1 выход H/2. Модель R 1VP10-1 имеет 9 выходов "черное поле" и 2 выхода H/2.

Установленные регулировки запоминаются в энергонезависимой памяти и восстанавливаются при выключении и включении питания. Эти модели имеют модульную конструкцию и предназначены для установки в корзины, производимые фирмой ДИП. Корзина имеет блок питания и в нее можно установить другие модули серии DMS производимые компанией.

Tektronix

Фирма Tektronix (США) представляет синхрогенератор SPG-271, выполненный в корпусе 1U для монтажа в стойку 19". Устройство имеет два выхода сигнала "черное поле", выход тест-сигнала с выбором ГЦП 75% или 100%, выход цветовой поднесущей сигнала, вход с проходным гнездом для синхронизации от внешнего опорного сигнала. На передней панели расположены кнопки управления параметрами задержки выходного сигнала "черное поле" относительно внешнего опорного сигнала.



Videotek

Компания Videotek (США) выпускает несколько моделей синхрогенераторов.

Устройство VSG-201D выполнено в корпусе 1U для монтажа в стойку 19". Этот генератор имеет четыре выхода сигнала "черное поле", один выход сигнала SDI ГЦП 75% или 100%, выход SDI синхросигнала и вход с проходным гнездом для синхронизации от внешнего опорного сигнала. Кроме того, присутствуют два выхода симметричного звукового сигнала 1 Кгц на разъемах XLR.



Модель VSG-204D выполнена в таком же корпусе, но имеет более широкие возможности. В дополнение к входам/выходам, имеющимся в предыдущем устройстве, в конструкцию модели VSG-204D входят выход тест-генератора SDI с выбором одного из 10 тест-сигналов и выход четырех каналов цифрового звукового тест-сигнала в формате AES/EBU.

Компактная модель VSG-10 имеет на выходе три сигнала "черное поле".



Кроме устройств, предназначенных, в основном, для обеспечения формирования опорного синхросигнала, выпускаются также генераторы видео тест-сигналов. Подобные устройства обычно имеют один или несколько выходов сигнала "черное поле", которые могут быть использованы в качестве опорного синхросигнала в телевизионной аппаратной.