ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРЕ СИСТЕМЫ СЕКАМ Российский патент 1995 года по МПК H04N9/78 

Изобретение относится к телевидению, в частности к устройствам разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ, и может использоваться в ВКУ аналого-цифровых аппаратно-студийных комплексов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках. Устройство предназначается для разделения сигналов яркости и цветности в декодирующих цифровых устройствах системы СЕКАМ.

Известно устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ, содержащее последовательно соединенные вычитатель и сумматор и первый следящий полосовой фильтр.

Недостатком известного устройства является наличие искажений сигналов яркости и цветности, возникающих из-за того, что разделение этих сигналов является неполным.

Целью изобретения является уменьшение упомянутых искажений сигналов яркости и цветности.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные АЦП, вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), блок разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ составляющие и 1-й блок задержки (БЗ), выход которого соединен со 2-м входом сумматора, выход которого соединен с входом 1-го ЦАП, выход которого является выходом сигнала яркости, 2-й БЗ, выход которого соединен с 1-м входом вычитателя, последовательно соединенные корректор высокочастотных предыскажений (КВЧП), вход которого соединен с входом 2-го БЗ и 2-м выходом блока разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ составляющие, генератор ЧМ сигнала с фазовой автоподстройкой частоты, блок высокочастотных предыскажений (ВЧП) и 1-й перемножитель, выход которого соединен с сигнальным входом 1-го следящего полосового фильтра (СФП), последовательно соединенные 1-й генератор комплексного ЧМ сигнала и 2-й перемножитель, 2-й вход которого соединен с выходом 1-го СПФ, а выход с 2-м входом вычитателя, последовательно соединенные первый частотный детектор (ЧД) комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом 1-го СПФ, 1-й блок дифференцирования сигнала (БДС) и первый нелинейный преобразователь (НЛП), выход которого соединен с управляющим входом 1-го СПФ, последовательно соединенные 3-й перемножитель, вход которого соединен с входом 1-го перемножителя, 2-й СПФ, 4-й перемножитель и 2-й ЦАП, выход которого является выходом сигнала цветности, 2-й генератор комплексного ЧМ сигнала, 1-й и 2-й выходы которого соединены соответственно со 2-ми входами 3-го и 4-го перемножителей и последовательно соединенные 2-й ЧД комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом 2-го СПФ, 2-й БДС и второй НЛП, выход которого соединен с управляющим входом 2-го СПФ, при этом вход 1-го генератора комплексного ЧМ сигнала соединен с входом 1-го БДС, а 2-й выход с 2-м входом 1-го перемножителя, вход 2-го генератора комплексного ЧМ сигнала соединен с входом 2-го БДС.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое цифровое устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодере системы СЕКАМ содержит АЦП 1, блок разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ составляющие 2, 1-й 3 и 2-й 6 БЗ, сумматор 4, 1-й 5 и 2-й 21 ЦАП, вычитатель 7, цепь КВЧП 8, 1-й 9, 2-й 11, 3-й 18 и 4-й 20 перемножители, 1-й 10 и 2-й 19 СПФ, генератор 12 ЧМ-сигнала с ФАПЧ, 1-й 13 и 2-й 22 генераторы комплексного ЧМ-сигнала, цепь ВЧП 14, 1-й 15 и 2-й 23 БДС, 1-й 16 и 2-й 24 НЛП, 1-й 17 и 2-й 25 ЧД КС.

Вход блока 2 соединен через АЦП 1 с входом устройства. 1-й выход блока разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ составляющие через 1-й БЗ 3, сумматор 4 и 1-й ЦАП 5 соединен с выходом сигнала яркости устройства. 2-й выход блока разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ составляющие соединен через 2-й БЗ 6 и вычитатель 7 с 1-м входом сумматора 4 и через цепь из последовательно включенных цепи КВЧП 8, генератора ЧМ-сигнала с ФАЧП 12 и цепи ВЧП 14 с 1-ми входами 1-го 9 и 3-го 18 перемножителей.

Выход 1-го перемножителя 9 через 1-й СПФ и 2-й перемножитель 11 соединен с 2-м входом вычитателя 7. Выход 3-го перемножителя 18 через 2-й СПФ 19, 4-й перемножитель 20 и 2-й ЦАП 21 соединен с выходом сигнала цветности устройства.

Между выходами 1-го 10 и 2-го 19 СПФ и управляющими входами 1-го и 2-го СПФ соответственно включены цепи из последовательно соединенных 1-го ЧД комплексного сигнала 17, 1-го БДС 15 и 1-го НЛП 16 и 2-го ЧД комплексного сигнала 25, 2-го БДС 23 и 2-го НЛП (24). Между выходами 1-го и 2-го ЧД комплексного сигнала 17,25 и 2-ми входами 1-го 9 и 3-го 18 перемножителей включены 1-й 13 и 2-й 22 генераторы комплексного ЧМ-сигнала соответственно. 1-й выход 1-го 13 и 2-й выход 2-го 22 генераторов комплексного ЧМ-сигнала подключены к 1-му входу 2-го 11 и 2-му входу 4-го 20 перемножителей соответственно.

При цифровой реализации устройства обработка сигнала в нем осуществляется, например, в 8-разрядном цифровом коде.

Устройство работает следующим образом.

Полный цветовой видеосигнал с помощью АЦП (1) преобразуется в цифровую форму.

С помощью блока 2 разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ-составляющие 2 осуществляется указанное разделение так, что образуется НЧ часть сигнала в полосе 0.3 МГц, которая поступает на первый вход сумматора 4 через 1-й БЗ 3 и складывается с ВЧ частью сигнала, в которой осуществляется режекция спектра цветовой поднесущей. На выходе сумматора 4 образуется результирующий яркостный сигнал, который преобразуется в аналоговую форму с помощью 1-го ЦАП 5.

ВЧ составляющая ПЦВС поступает на вход уменьшаемого вычитателя и через цепь КВЧП 8 на генератор ЧМ сигнала с ФАПЧ 12, на выходе которого вырабатывается сигнал, в котором в значительной мере ослаблена паразитная амплитудная модуляция, имеющая место вследствие наложения на сигнал цветности ВЧ помехи от яркостного сигнала. Сигнал с выхода генератора ЧМ сигнала с ФАПЧ 12 преобразуется с помощью цепи ВЧП 14 в стандартный сигнал, который затем поступает на 1-е входы 1-го 9 и 3-го 18 перемножителей.

Цепи из 1-го ЧД комплексного 17, 1-го генератора комплексного ЧМ сигнала 13 и 1-го перемножителя 9 в канале формирования ВЧ составляющей сигнала яркости и из 2-го ЧД комплексного сигнала 25, 2-го генератора комплексного ЧМ сигнала 22 и 3-го перемножителя 18 в канале формирования сигнала цветности представляют собой цепи обратной связи по частоте. На выходах 1-го и 2-го генераторов комплексного ЧМ сигнала 11 и 19 генерируются комплексные ЧМ сигналы, имеющие девиацию частоты, противоположную по знаку девиации частоты сигнала цветовой поднесущей в составе ПЦВС, умножение которых на ВЧ составляющую ПЦВС приводит к снижению девиации частоты цветовой поднесущей, что позволяет использовать более узкополосные 1-й и 2-й СПФ, чем повысить качество разделения сигналов яркости и цветности.

Полоса частот 1-го СПФ 10 зависит от размаха скачков частоты цветовой поднесущей. Эта зависимость обеспечивается цепью из последовательно включенных 1-го ЧД комплексного сигнала 17, 1-го БДС 15 и 1-го НЛП 16 в петле обратной связи. Параметры этих устройств и 1-го СПФ выбираются так, что полоса частот 1-го СПФ на малых перепадах, например меньших 0,25 размаха сигнала яркости, мала (например, равна 0,3 МГц). На максимальных перепадах она может соответствовать полосе режекции современных декодеров системы СЕКАМ. Для промежуточных значений размаха перепадов закон изменения полосы в зависимости от уровня сигнала определяется амплитудной характеристикой 1-го нелинейного преобразователя 16.

Сигнал с выхода 1-го СПФ 10 после обратного переноса по частоте во 2-м перемножителе 11 вычитается из сигнала ВЧ составляющей ПЦВС в вычитателе 7, в результате чего образуется ВЧ составляющая сигнала яркости, обработанная так, что в ней осуществлена динамическая режекция помехи от цветовой поднесущей.

Во 2-м СПФ 19 из ВЧ составляющей ПЦВС выделяется достаточно узкополосная часть спектра, сосредоточенная в области мгновенной частоты цветовой поднесущей, и это содействует помехоустойчивому ее выделению. Полоса частот 2-го СПФ может зависеть от размаха скачков частоты цветовой поднесущей, например, по закону, при котором ниже порогового уровня дифференцированного сигнала скачков частоты (при котором в канал цветности проходят в основном помехи), полоса пропускания весьма мала, например 100 кГц, а при размахах скачков частоты, превышающих пороговый уровень, полоса выбирается максимальной и уменьшается по мере стремления к максимально достижимому уровню скачков. Эта зависимость обеспечивается цепью из последовательно включенных 2-го ЧД комплексного сигнала 25, 2-го БДС 23 и 2-го НЛП 24 в петле обратной связи по частоте. В 4-м перемножителе 20 производится обратный перенос спектра сигнала цветности.

Блоки задержки 3,6 служат для согласования задержек сигналов в параллельных ветвях.

Перенос ВЧ составляющей ПЦВС по частоте в сочетании с использованием различных законов управления полосами пропускания СПФ в каналах яркости и цветности, а также использование обратной связи по частоте, позволяющее установить оптимальные законы изменения полос пропускания в этих каналах, зависящие от размахов скачков частоты в петлях обратной связи, делает разделение более эффективным, чем в известных устройствах, так как при этом та же степень подавления взаимных помех достигается ценой меньших искажений разделяемых сигналов.

Использование: в телевидении, в частности в устройствах разделения сигналов яркости и цветности в декодере системы СЕКАМ, в ВКУ аналого-цифровых аппаратно-студийных комплектов телевизионного вещания и в вещательных телевизионных приемниках. Сущность изобретения: устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 разделения полного цветного видеосигнала на низкочастотную и высокочастотную составляющие, два блока задержки 3, 6, сумматор 4, два цифроаналоговых преобразователя 5, 21, вычитатель 7 корректор 8 высокочастотных предискажений, четыре перемножителя 9, 11, 18, 20, два следящих полосовых фильтра 10, 19, генератор 12 частотно-модулированного сигнала с ФАПЧ, два генератора комплексного частотно-модулированного сигнала 13, 22, блок 14 высокочастотных предискажений, два блока 15, 23 дифференцирования сигнала, два формирователя 16, 24 управляющих сигналов, два частотных детектора 17, 25 комплексного сигнала. Уменьшение искажений сигналов яркости и цветности достигается за счет переноса высокочастотных составляющих полного цветового видеосигнала по частоте в сочетании с использованием различных законов управления полосами пропускания следящих полосовых фильтров в каналах яркости и цветности, а также использования обратной связи по частоте, позволяющее установить оптимальные законы изменения полос пропускания в этих каналах, зависящие от размахов скачков частоты в петлях обратной связи. 1 ил.

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРЕ СИСТЕМЫ СЕКАМ, содержащее последовательно соединенные вычитатель и сумматор и первый следящий полосовой фильтр, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений сигналов яркости и цветности, введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), блок разделения ПЦВС на низкочастотную (НЧ) и высокочастотную (ВЧ) составляющие и первый блок задержки, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП), выход которого является выходом сигнала яркости, второй блок задержки, выход которого соединен с первым входом вычитателя, последовательно соединенные корректор высокочастотных предыскажений, вход которого соединен с входом второго блока задержки и вторым выходом блока разделения ПЦВС на НЧ и ВЧ составляющие, генератор частотно-модулированного (ЧМ) сигнала с фазовой автоподстройкой частоты, блок высокочастотных предыскажений и первый перемножитель, выход которого соединен с сигнальным входом первого следящего полосового фильтра, последовательно соединенный первый генератор комплексного ЧМ сигнала и второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого следящего полосового фильтра, а выход соединен с вторым входом вычитателя, последовательно соединенные первый частотный детектор комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом первого следящего полосового фильтра, первый блок дифференцирования сигнала и первый формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого следящего полосового фильтра, последовательно соединенные третий перемножитель, вход которого соединен с входом первого перемножителя, второй следящий полосовой фильтр, четвертый перемножитель и второй ЦАП, выход которого является выходом сигнала цветности, второй генератор комплексного ЧМ сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми входами третьего и четвертого перемножителей, и последовательно соединенные второй частотный детектор комплексного сигнала, вход которого соединен с выходом второго следящего полосового фильтра, второй блок дифференцирования сигнала и второй формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом второго следящего полосового фильтра, при этом вход первого генератора комплексного ЧМ сигнала соединен с входом первого блока дифференцирования сигнала, а второй выход с вторым входом первого перемножителя, вход второго генератора комплексного ЧМ сигнала соединен с входом второго блока дифференцирования сигнала.