УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРЕ СИСТЕМЫ СЕКАМ Российский патент 1994 года по МПК H04N9/78 

Изобретение относится к телевидению, в частности к разделению сигналов яркости и цветности в декодирующем устройстве системы СЕКАМ, и может использоваться в ВКУ аналого-цифровых аппаратно-студийных комплексов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках.

Известно устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ, содержащее ФНЧ, вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), сумматор, выход которого является выходом сигнала яркости и первый вычитатель, выход которого соединен с первым входом сумматора.

Недостаток известного устройства состоит в наличии искажений сигналов яркости и цветности, возникающих из-за того, что разделение этих сигналов оказывается неполным.

Целью изобретения является уменьшение искажений сигналов яркости и цветности.

Цель достигается тем, что в устройство введены первый блок задержки (БЗ), включенный между выходом ФНЧ и вторым входом сумматора, последовательно соединенные второй БЗ, вход которого соединен с входом ФНЧ, второй вычитатель, второй вход которого соединен с выходом ФНЧ, и третий БЗ, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя, последовательно соединенные фазовый детектор (ФД), вход которого соединен с выходом второго вычитателя, генератор ФМ-сигнала, четвертый БЗ и первый перемножитель, выход которого соединен с вторым входом первого вычитателя, последовательно соединенные пятый БЗ, вход которого соединен с входом ФД, второй перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора ФМ-сигнала, третий перемножитель, шестой БЗ и первый перестраиваемый ФНЧ (ПФНЧ), выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, последовательно соединенные первый детектор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, вход которого соединен с выходом первого ПФНЧ, и первый генератор комплексной огибающей, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, последовательно соединенные первый блок дифференцирования (БД), вход которого соединен с выходом первого детектора комплексной огибающей ЧМ-сигнала, и первый формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого ПФНЧ, последовательно соединенные четвертый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом второго перемножителя, седьмой БЗ, второй ПФНЧ и пятый перемножитель, второй вход которого соединен с первым входом первого перемножителя, а выход является выходом сигнала цветности, последовательно соединенные второй детектор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, вход которого соединен с первым входом пятого перемножителя, и второй генератор комплексной огибающей ЧМ-сигнала, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, и последовательно соединенные второй БД, вход которого соединен с выходом второго детектора комплексной огибающей ЧМ-сигнала, и второй формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом второго ПФНЧ.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже, где 1 - ФНЧ, 2, 4, 6, 10, 11, 14 и 22 - первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой БЗ соответственно, 3 - сумматор, 5, 7 - второй и первый вычитатели соответственно 8 - ФД, 9 - генератор ФМ-сигнала, 12, 13, 16, 21 и 24 - второй, третий, первый, четвертый и пятый перемножители соответственно, 15 и 23 - первый и второй ПФНЧ, 17 и 25 - первый и второй генераторы комплексной огибающей ЧМ-сигнала, 18 и 26 - первый и второй детекторы комплексной огибающей ЧМ-сигнала, 19 и 27 - первый и второй БД сигнала, 20 и 28 - первый и второй формирователи управляющего сигнала.

Входы ФНЧ 1 и второго БЗ 4 соединены между собой и образуют вход устройства, выход ФНЧ соединен с вторым входом второго вычитателя 5 и через первый БЗ 2 с вторым входом сумматора 3. Выход второго БЗ соединен с первым входом второго вычитателя 5, выход которого соединен с входом ФД 8, через третий БЗ 6 с первым входом первого вычитателя 7 и через пятый БЗ 11 с первым входом второго перемножителя 12. Выход ФД соединен с входом генератора 9, второй и первый выходы которого соединены соответственно с вторым входом второго перемножителя 12 и через четвертый БЗ 10 с первый входом первого 16 и вторым входом пятого 24 перемножителей . Выход второго перемножителя 12 соединен с первыми входами третьего 13 и четвертого 21 перемножителей. Выход третьего перемножителя 13 через шестой БЗ 14 и второй ПФНЧ 15 соединен с вторым входом первого перемножителя 16. Выход четвертого перемножителя 21 через седьмой БЗ 22 и второй ПФНЧ 23 соединен с первым входом пятого перемножителя 24, выход которого является выходом сигнала цветности устройства. Выход первого перемножителя 16 через первый вычитатель 7 соединен с первым входом сумматора 3, выход которого является выходом сигнала яркости устройства. Выход первого ПФНЧ 15 через цепь из последовательно включенных первого детектора 18 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, первого БД 19 и первого формирователя 20 управляющего сигнала подключен к управляющему входу первого ПФНЧ. Выход второго ПФНЧ 23 через цепь из последовательно включенных второго детектора 26 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, второго БД 27 и второго формирователя 28 управляющего сигнала подключен к управляющему входу второго ПФНЧ. Входы первого и второго генераторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала подсоединены соответственно к выходам первого 18 и второго 26 детекторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала. Выходы первого 17 и второго 25 генераторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала подсоединены соответственно к вторым входам третьего 13 и четвертого 21 перемножителей.

Устройство работает следующим образом.

С помощью ФНЧ 1 из спектра ПЦВС выделяется его НЧ-часть в полосе 0...3 МГц. Во втором вычитателе 5 НЧ-часть вычитается из входного ПЦВС, и на выходе вычитателя образуется ВЧ-часть сигнала в полосе 3...6 МГц. НЧ-часть сигнала поступает на первый вход сумматора 3 через первый БЗ 2 и складывается с ВЧ-частью сигнала, в которой осуществляется режекция спектра цветовой поднесущей, и на выходе сумматора 3 образуется результирующий яркостный сигнал.

Последовательно включенные ФД 8 и генератор 9 ФМ-сигнала совместно выполняют функцию идеального ограничителя ВЧ-части сигнала, и на выходах генератора 9 образуются комплексные взаимно сопряженные сигналы цветовой поднесущей W(t) и W*(t).

Во втором перемножителе 12 осуществляется комплексное перемножение ВЧ-части сигнала и первого комплексного сигнала цветовой поднесущей W(t). В результате перемножения достигается перенос спектра ВЧ-части сигнала, такой, что частота покоя ЧМ-сигнала цветности, содержащаяся в этом сигнале, переносится на нулевую частоту. В первом ПФНЧ 15 и втором ПФНЧ 23 осуществляется ограничение полосы частот спектра этого сигнала.

В пятом перемножителе 24 осуществляется обратный перенос спектра сигнала, в результате чего получают сигнал цветовой поднесущей, в котором осуществляется обработка, эквивалентная выделению этого сигнала следящим фильтром, что позволяет снизить уровень проникающих в него помех от яркостного сигнала. Сигнал с выхода первого ПФНЧ после обратного переноса по частоте в первом перемножителе 16 вычитается из сигнала ВЧ-составляющей ПЦВС в первом вычитателе 7, в результате чего образуется ВЧ-составляющая сигнала яркости, обработанная так, что в ней осуществлена динамическая режекция помехи от цветовой поднесущей.

Первый 15 и второй ПФНЧ 23 являются управляемыми по полосе, их амплитудно-частотные характеристики зависят от размаха скачков частоты цветовой поднесущей. Эти зависимости обеспечиваются цепями из последовательно включенных первого 18 и второго 26 детекторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала, первого 19 и второго 27 БД и первого 20 и второго 28 формирователей управляющих сигналов в соответствующих петлях обратной связи по частоте.

Сигналы с выходов детекторов комплексной огибающей ЧМ-сигнала с помощью генераторов 17 и 25 комплексной огибающей ЧМ-сигнала, девиация частоты в которых противоположна по знаку девиации частоты в сигнале цветности в составе ПЦВС, превращаются в комплексные сигналы обратной связи по частоте, которые перемножаются с сигналами комплексной огибающей сигнала цветности, в результате чего происходит уменьшение девиации частоты. Это позволяет использовать более узкополосные первый 15 и второй 23 ПФНЧ, что помогает повысить помехоустойчивость разделения сигналов яркости и цветности.

Параметры первого ПФНЧ 15 и первого формирователя 20 управляющего сигнала выбираются так, что полоса частот ФНЧ так изменяется с изменением уровня производной скачка частоты, что полоса канала яркости на малых уровнях скачков минимальна и расширяется с увеличением скачков.

Параметры второго ПФНЧ 23 и второго формирователя 28 управляющего сигнала выбираются так, что полоса частот ФНЧ так изменяется с изменением уровня производной скачка частоты, что полоса канала цветности на всех уровнях скачков оказывается согласованной с оптимальной для канала цветности.

БЗ 2, 4, 6, 10, 11, 14 и 22 служат для согласования задержек сигналов в параллельных ветвях.

Использование различных законов управления полосами пропускания следящих фильтров в каналах яркости и цветности в сочетании с использованием обратной связи по частоте позволяет установить оптимальные законы изменения полос пропускания в этих каналах с изменением размахов скачков частоты в петлях обратной связи по частоте и тем самым повысить качество разделения сигналов яpкости и цветности, что ведет к уменьшению искажений этих сигналов. Таким образом достигается цель изобретения.

Использование: в телевидении, в частности при разделении сигналов яркости и цветности в декодере системы СЕКАМ, в ВКУ аналого-цифровых аппаратно-студийных комплектов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках. Сущность изобретения: устройство содержит фильтр 1 нижних частот, семь блоков 2, 4, 6, 10, 11, 14, 22 задержки, сумматор 3, два вычитателя 5, 7, фазовый детектор 8, генератор 9 фазомодулированного сигнала, пять перемножителей 12, 13, 16, 21, 24, два перестраиваемых фильтра 15, 23 нижних частот, два генератора 17, 25 комплексной огибающей ЧМ - сигнала, два детектора 18, 26 комплексной огибающей ЧМ - сигнала, два блока 19, 27 дифференцирования сигнала, два формирователя 20,28 управляющего сигнала. Использование различных законов управления полосами пропускания следящих фильтров в каналах яркости и цветности в сочетании с использованием обратной связи по частоте позволяет установить оптимальные законы изменения полос пропускания в этих каналах с изменением размеров скачков частоты в петлях обратной связи по частоте и тем самым повысить качество разделения сигналов яркости и цветности, что ведет к уменьшению искажений этих сигналов. 1 ил.

УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРЕ СИСТЕМЫ СЕКАМ, содержащее фильтр нижних частот (ФНЧ), вход которого является входом полного цветового видеосигнала, сумматор, выход которого является выходом сигнала яркости, и первый вычитатель, выход которого соединен с первым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажения сигналов яркости и цветности, введены первый блок задержки, включенный между выходом ФНЧ и вторым входом сумматора, последовательно соединенные второй блок задержки, вход которого соединен с входом ФНЧ, второй вычитатель, второй вход которого соединен с выходом ФНЧ, и третий блок задержки, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя, последовательно соединенные фазовый детектор, вход которого соединен с выходом второго вычитателя, генератор фазомодулированного (ФМ) сигнала, четвертый блок задержки и первый перемножитель, выход которого соединен с вторым входом первого вычитателя, последовательно соединенные пятый блок задержки, вход которого соединен с входом фазового детектора, второй перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора ФМ сигнала, третий перемножитель, шестой блок задержки и первый перестраиваемый ФНЧ, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, последовательно соединенные первый детектор комплексной огибающей частотно-модулированного (ЧМ) сигнала, вход которого соединен с выходом первого перестраиваемого ФНЧ, и первый генератор комплексной огибающей, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, последовательно соединенные первый блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом первого детектора комплексной огибающей ЧМ сигнала, и первый формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого перестраиваемого ФНЧ, последовательно соединенные четвертый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом второго перемножителя, седьмой блок задержки, второй перестраиваемый ФНЧ и пятый перемножитель, второй вход которого соединен с первым входом первого перемножителя, а выход является выходом сигнала цветности, последовательно соединенные второй детектор комплексной огибающей ЧМ сигнала, вход которого соединен с первым входом пятого перемножителя, и второй генератор комплексной огибающей ЧМ сигнала, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, и последовательно соединенные второй блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом второго детектора комплексной огибающей ЧМ сигнала, и второй формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом второго перестраиваемого ФНЧ.