Кадровый гасящий импульс

Фрагменты кадровых гасящих импульсов нечётного и чётного полей. Видны уравнивающие импульсы и кадровые синхроимпульсы

Ка́дровый гася́щий и́мпульс, (англ. Vertical Blanking Interval, сокр. VBI), также известный как VBLANK — составляющая видеосигнала аналогового телевидения, существующая для гашения луча кинескопа во время обратного хода^[1] кадровой развёртки. Каждый кадр видеосигнала с чересстрочной развёрткой содержит два кадровых гасящих импульса, по одному для чётного и нечётного полей. При прогрессивной развёртке кадр содержит один кадровый гасящий импульс. Кадровый гасящий импульс и его составляющие формируются синхрогенератором видеокамеры, видеомагнитофона или видеокартой компьютера.

Состав кадрового гасящего импульса

Вместе с кадровыми гасящими импульсами передаются кадровые^[2] синхроимпульсы, а также уравнивающие^[3] импульсы для чересстрочной синхронизации. Кадровый гасящий импульс является одной из главных составляющих телевизионного синхросигнала^[4], и кроме видеосигнала телевидения присутствует^[5] в видеосигнале аналоговых компьютерных видеоинтерфейсов, таких как VGA, S-Video и других. Интерфейс VGA для передачи кадровых гасящих импульсов имеет отдельный контакт. Во время кадрового гасящего импульса изображение не передается^[6] и на экране он никак не отображается, потому что совпадает с обратным ходом развёртки. Во время обратного хода в электронно-лучевых трубках луч гасится, чтобы предотвратить перечёркивание изображения. Для надежного гашения луча кадровый гасящий импульс передаётся на уровне^[7], соответствующем уровню чёрного в изображении. Во время кадрового гасящего импульса в современном телевидении так же могут передаваться служебные сигналы, поскольку импульс невидим на экране. Служебная информация, уравнивающие и кадровые синхроимпульсы передаются на уровне «чернее черного». При чересстрочной развёртке кадровые гасящие импульсы начинаются с начала строки в нечётном полукадре и с середины строки в чётном полукадре. Состав и характеристики кадровых гасящих импульсов определяются международными соглашениями, принятыми для обеспечения совместимости различных устройств и международного обмена телепрограммами. В современном аналоговом телевидении параметры кадрового гашения нормируются в соответствии с рекомендацией ITU BT.1700^[8].

История

Кадровый гасящий импульс унаследован современным телевидением от ранних систем с электронно-лучевыми трубками. Его длительность составляет существенную величину из-за индуктивной инерции отклоняющих магнитных катушек, которые осуществляли строчную и кадровую развёртки, отклоняя электронный луч. Магнитное поле, и, следовательно, положение светящейся точки на экране не могут изменяться мгновенно, поэтому обратный ход занимает определённый промежуток времени. Для кадровой развёртки он равен длительности нескольких строк строчной развёртки, поскольку генераторы обеих развёрток работают непрерывно. Строки, приходящиеся на обратный ход кадровой развёртки, не несут изображения и поэтому называются пассивными. Разные обозначения стандартов разложения могут учитывать количество всех строк или только активных. Так, в европейском стандарте разложения 625/50, принятом в России, активных строк 576, а 49 - пассивных, приходящихся на оба кадровых гасящих импульса длительностью 1,6 миллисекунды каждый^[9]. Обозначение 576i соответствует стандарту 625/50 с чересстрочной разверткой. Современные телевизоры, не оснащенные электронно-лучевыми трубками не требуют времени на обратный ход развёрток, однако стандарты аналогового телевидения существуют в неизменном виде для возможности приёма телепрограмм всеми телевизорами, в том числе с кинескопом.

Служебная информация

В системах аналогового и цифрового телевещания кадровый гасящий импульс используется для передачи служебных данных, так как они при этом не отображаются на экране. Стандартный телевизионный сигнал во время кадрового гасящего импульса передаёт специальные измерительные строки, предназначенные для контроля параметров канала передачи. Также в кадровом импульсе могут передаваться скрытые субтитры, телетекст, коды защиты от копирования, и другие данные, шифрованные протоколом XDS (например, рейтинги для V-chip^[10]). Кроме того, кадровый гасящий импульс используется^[11] при видеозаписи для специальной разновидности временно́го кода — VITC — записываемой вместо импульса. Передача строчных синхроимпульсов во время кадрового не прекращается во избежание сбоя строчной синхронизации. Поэтому кадровый гасящий импульс имеет сложную форму и в нём присутствуют строчные синхроимпульсы и уравнивающие^[12] импульсы длительностью 2,35 микросекунды^[13]. Последние предназначены для точного совмещения растров чётного и нечётного полей чересстрочной развёртки.

Другое использование

В видеоиграх вертикальные импульсы также используются для синхронизации. Большинство графических операций на игровых консолях, включая и 16-битную эру, могли быть выполнены только в течение кадрового гасящего импульса (который программисты часто называли VBLANK), требуя от программ выполнять всю обработку графики исключительно за это время. Необходимость синхронизации в игровом коде привела к сложности программирования ранних игровых систем, таких как Atari 2600. Компьютерная графика чаще всего использует для отображения стандарты, отличающиеся от телевизионных, например стандарты разложения для компьютеров отличаются в сторону бо́льшего разрешения и возможно применение построчной развёртки. Поэтому, кадровый гасящий импульс может отличаться длительностью, и быть единственным в каждом кадре, но в аналоговых видеоинтерфейсах, рассчитанных на мониторы с электронно-лучевой трубкой, присутствует обязательно.

Большинство бытовых видеомагнитофонов используют уровень кадровых гасящих импульсов для установки уровня записи. Система защиты от несанкционированного копирования «Макровижн» (англ. Macrovision)^[14] вставляет в кадровый интервал ложные синхроимпульсы, не позволяющие системе автоматического регулирования уровня записи видеомагнитофона работать нормально, и нарушающая синхронизацию получаемой копии. В результате, копирование видеозаписи с нормальным качеством становится невозможным.

См. также

• Гашение (телевидение)
• Строчный гасящий импульс

Примечания

1. ↑ Селектор синхроимпульсов  (рус.). «Телерадио». Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
2. ↑ Гасящий импульс  (рус.). БСЭ. Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
3. ↑ Уравнивающие импульсы  (рус.). БСЭ. Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
4. ↑ Сигнал синхронизации  (рус.). Принцип построения телевизионного сигнала. «Принцип действия». Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
5. ↑ Синхрогенератор  (рус.). САЙТ О ПК "СПЕЦИАЛИСТ" И ЕГО КЛОНАХ. Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
6. ↑ Параметры полного телевизионного сигнала  (рус.). «Цветное телевидение». Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
7. ↑ Структурная схема системы передачи черно-белого изображения  (рус.). Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
8. ↑ Характеристики составных сигналов видео для стандартных аналоговых систем телевидения  (рус.). РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-R BT.1700. ITU (февраль 2005). Архивировано из первоисточника 16 декабря 2012. Проверено 11 декабря 2012.
9. ↑ 1.2 Структура телевизионного сигнала  (рус.). Основные сведения о телевизионном сигнале. «Обсерватория». Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
10. ↑ What is the V-Chip?  (англ.). Family Safe Media. Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
11. ↑ Полевой временной код  (рус.). Kramer electronics. Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
12. ↑ Уравнивающие импульсы  (рус.). Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.
13. ↑ Телевизионный сигнал  (рус.). Satland. Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 13 августа 2012.
14. ↑ MACROVISION  (рус.). Архивировано из первоисточника 18 августа 2012. Проверено 15 августа 2012.

Литература

• А.Е.Пескин, В.Ф.Труфанов Мировое вещательное телевидение. Стандарты и системы. — М.,: «Горячая линия — Телеком», 2004. — 308 с. — ISBN 5-93517-179-1

• В. Е. Джакония Телевидение. — М.,: «Горячая линия — Телеком», 2002. — С. 41—56. — 640 с. — ISBN 5-93517-070-1

• «Peter Norton’s® Inside the PC, Seventh Edition.», Sams Publishing [Indianapolis] Copyright ©, 1997 [и перевод «BHV – Санкт-Петербург», 1999]. ISBN 0-672-31041-4 (English), ISBN 5-7791-0111-6