Консервация телевизионных программ

Возможность длительного сохранения (консервации) телевизионного изображения и его последующее воспроизведение необходимы для повторения передач, ретрансляции программ в местности, лежащие на территории других часовых поясов, и но некоторым другим причинам.
Сохранить (записать) телевизионное изображение можно следующими известными в настоящее время способами:
магнитная запись электрических сигналов изображения;
киносъемка телевизионного изображения с экрана кинескопа (кинозапись);
запись оптического телевизионного изображения непосредственно электронным лучём на фотоэмульсии кинопленки или на специальной, размягчаемой в процессе записи синтетической пленки (термопластическая запись);
запись лазерным лучом на кино- или термопластической пленке.
Наиболее широкое применение раньше имела магнитная запись, когда электрические сигналы, подлежащие записи, подводятся к обмотке записывающей головки с узким рабочим зазором (пишущей щелью). Мимо зазора с постоянной скоростью движется сигналоноситель - тонкая ацетатная пленка, покрытая слоем железного порошка (магнитная лента). Напряженность магнитного поля в рабочем зазоре изменяется в такт с электрическим сигналом. Магнитные силовые линии в зазоре благодаря краевому эффекту частично выходят из зазора ("провисают") и намагничивают участки магнитной ленты, проходящие мимо щели. При воспроизведении записи намагниченная лента протягивается мимо рабочего зазора считывающей (воспроизводящей) магнитной головки и возбуждают в ее обмотке ЭДС, форма которой повторяет записанный электрический сигнал.
Преимущества магнитной записи: не требует никакой обработки и может быть воспроизведена сразу; запись легко "стереть" (путем размагничивания) и магнитную ленту можно использовать многократно. Максимальная частота, сигнала, который может быть записан на магнитофоне, тем выше, чем больше скорость движения магнитной ленты, тоньше размол зерен магнитного порошка, уже магнитный зазор в головке.
Ранее, в профессиональных видеомагнитофонах на телевизионных центрах применялась поперечная магнитная запись, на широкую магнитную ленту (50-70 мм). При такой записи магнитные головки устанавливаются на вращающемся с большой скоростью диске. Магнитная лента относительно медленно (со скоростью около 0,5 м/c) движется параллельно оси диска. Так как линейная скорость движения магнитных головок, относительно ленты, достаточно высокая, то и наивысшая частота записываемого телевизионного сигнала составляет несколько мегагерц.
Наклонная (винтовая) магнитная запись использовалась в бытовых и профессиональных видеомагнитофонах, рассчитанных на магнитную ленту шириной 25 или 12,5 мм.
Бытовые видеомагнитофоны комплектовались миниатюрной передающей телевизионной камерой и были предназначены для совместной работы с телевизором. Видеомагнитофон значительно сложнее обычного магнитофона для звукозаписи - предъявляются значительно более высокие требования к точности работы лентопротягивающего механизма, к стабилизации скорости движения ленты, к качеству самой магнитной ленты.
Затем появилась новая форма записи видеоинформации - не на магнитную ленту, а на диски. Это более удобная для массового потребителя форма записи.
Существовало несколько способов записи на видеодиски (видео-пластинки): магнитная, оптическая и механическая запись. Во всех этих системах информация записывается по спирали, как на обычной грампластинке. Все эти три системы рассчитаны лишь на "проигрывание" готовых видеозаписей.
Фотографическая запись на видеодисках может считываться либо "на просвет" либо на отражение. Для считывания применялся тонкий световой луч (в некоторых системах миниатюрный лазер).
Механико-электрическая видеозапись (предложена в ФРГ) считывается специальным пьезокерамическим преобразователем со щупом из алмаза или сапфира, который в процессе воспроизведения видеозаписи скользит по волнам записи (запись глубинная) и передает давление на пьезокерамический преобразователь. Вопреки прочно установившемуся взгляду о непригодности механических систем для записи высокочастотных колебаний описанная система работает. Весь секрет в том, что авторы этой системы отказались от перемещения механических элементов и использовали деформацию пьезокерамики, которая не приводит к механической инерции.

Передающие телевизионные радиостанции и маломощные ретрансляторы

Передающая телевизионная радиостанция имеет в своем составе два радиопередатчика: сигналов изображения и звука. Оба радиопередатчика работают на одну общую антенну, поднятую на высокой опоре, имеющей, как правило, вид свободно стоящей башни. На этой опоре, как правило, кроме телевизионных антенн, размещаются антенны УКВ-ЧМ вещательных передатчиков, и на специальном балконе - параболические антенны радиолинии передвижной телевизионной станции. С помощью поворотных механизмов, с дистанционным управлением из аппаратной внестудийных передач, эти антенны ориентируются на передвижную телевизионную станцию.

Каждый из передатчиков состоит из двух полукомплектов, которые работают на параллельную нагрузку.
Для обеспечения совместной работы двух передатчиков (изображения и звука) на одну общую антенну применяется либо система балансного моста, либо система специальных разделительных фильтров.
Существует много различных конструкций телевизионных передающих антенн, но все они имеют в горизонтальном направлении круговую диаграмму направленности, а для того чтобы в вертикальной плоскости сузить диаграмму и "прижать" излучение к земле, антенны выполняются многоэтажными.
Дальность уверенного приема телепередач ограничена расстоянием прямой видимости и в среднем составляет 60 - 70 км. Если антенна размещена на возвышенности, то дальность уверенного приема возрастает. Останкинский телецентр имеет антенную башню высотой 540 метров (четвёртое в мире по высоте свободно стоящее сооружение), что гарантирует зону действия более 100 км. Для расширения зоны действия в наиболее крупных районных центрах, удаленных от областного (республиканского) телевизионного центра на 100 - 200 км, строятся ретрансляционные станции, которые состоят из высокочувствительного специального телевизионного приемника, работающего от приемной антенны с большим коэффициентом усиления, и маломощных передатчиков (изображения и звука), работающих на одну общую турникетную (с круговой диаграммой направленности) антенну.
При мощности передатчиков ретрансляционной станции 50-100 Вт радиус зоны ее обслуживания составляет 5 - 10 км. Для ретрансляции используется другой телевизионный канал, чтобы не создавать помех для своего приемника.

Междугородный обмен телевизионными программами

Для обмена программами и для передачи программ Останкинского телевизионного центра используются радиорелейные линии; кабельные линии связи; линии космической связи.
Радиорелейная система - это цепочка автоматически действующих приемно-передающих радиостанций, установленных на высоких опорах (50-70 м) на расстоянии друг от друга 40-50 км. На опорах устанавливаются остронаправленные антенны, что позволяет при малой мощности передатчиков обеспечивать устойчивую радиосвязь. Для работы РРС используются дециметровые и сантиметровые радиоволны, что позволяет при сравнительно малых габаритах антенн получить острую диаграмму направленности.

Достоинства РРС по сравнению с кабельными линиями:
низкие капитальные затраты на строительство и эксплуатацию; сравнительно небольшие сроки строительства;
возможность ответвления передаваемых телевизионных сигналов на промежуточных пунктах, для обслуживания прилегающих районов путем подачи сигнала на местные ретрансляторы.
Там, где строительство радиорелейных станций через интервалы 40 - 50 км встречают затруднения (большие водные преграды, болота, большие лесные массивы), строят тропосферные радиорелейные линии. Тропосферные линии,используют явления отражения радиоволн от неоднородностей тропосферы, возникающих от турбулентных (вращательных) процессов в тропосфере.
Расстояния между такими радиорелейными станциями мотет достигать 300 - 400 км. Но так как сигнал, приходящий из тропосферы, очень слаб, приходится использовать передатчики с большой мощностью сигнала (в 100 раз выше, чем в обычных PPC) и очень большие антенны, площадью до 600 метров.
В нашей стране развита сеть магистральных кабельных линий, имеющих, кроме обычных симметричных пар, коаксиальный пары. По каждой такой коаксиальный паре можно одновременно передавать телевизионные, телефонные и телеграфные сигналы. Для повышения качества передачи телевизионных сигналов его спектр транспонируется (переносится) в область более высоких частот и передается на поднесущей. Весьма перспективными являются волноводы дальней связи и оптические кабели связи (световоды).
Оптические кабели известны двух классов: линзовые с дискретной фокусировкой луча и волоконные с непрерывной фокусировкой луча. В линзовых световодах с дискретной фокусировкой в металлической трубе через каждые 100 - 200 м устанавливаются линзы. Однако такие световоды имеют большой диаметр направляющей трубы (50 - 100 мм) и должны быть строго прямолинейны.
Стекловолоконные оптические кабели представляют собой жгут из тонких стеклянных волокон диаметром от нескольких до десятков микрометров.
Созданы сверхпроводящие кабели, принцип действия которых основан на резком повышении проводимости некоторых материалов (ниобия, рения, тантала, сплава ниобия с оловом) при температурах, близких к абсолютному нулю (-273 С) . Для охлаждения сверхпроводящей кабель помещают в трубопровод из нержавеющей стали, меди или алюминия с теплоизолирующим покрытием. По трубе прокачивается жидкий азот, гелий или водород. Такой кабель позволяет получить связь без усилителей на расстоянии до 1000 км.