ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРАХ СИСТЕМЫ PAL И NTSC Российский патент 1996 года по МПК H04N9/78 

Изобретение относится к телевидению и может использоваться в мониторах аналого-цифровых аппаратно-студийных комплексов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках.

Известно цифровое устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодерах систем PAL и NTSC, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), первый блок задержки и вычитатель, выход которого является выходом цифрового сигнала яркости, фильтр верхних частот (ФВЧ), вход которого соединен с выходом АЦП.

Недостатком известного устройства является наличие искажений яркостного сигнала, возникающих вследствие режекции спектра в области девиации цветовой поднесущей, и искажений сигнала цветности за счет наложения на спектр сигнала цветности спектра яркостного сигнала.

Целью изобретения является уменьшение искажений сигналов яркости и цветности.

Цель достигается тем, что в устройство введены первый перемножитель, второй блок задержки и следящий фильтр нижних частот (СФНЧ), включенные между выходом ФВЧ и выходом цифрового сигнала цветности, второй перемножитель, включенный между выходом СФНЧ и вторым входом вычитателя, последовательно соединенные амплитудный детектор, блок дифференцирования и функциональные преобразователь, включенные между выходом первого перемножителя и первым управляющим входом СФНЧ, последовательно соединенные полосовой фильтр, частный детектор и генератор ЧМ-сигнала, включенные между выходом ФВЧ и вторым входом второго перемножителя, причем второй вход функционального преобразователя подключен к выходу частотного детектора, а второй выход генератора ЧМ-сигнала соединен с вторым входом первого перемножителя. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с прототипом и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Цифровое устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодерах систем PAL и NTSC содержит АЦП 1, первый блок 2 задержки, вычитатель 3, ФВЧ 4, первый перемножитель 5, второй блок 6 задержки, CФНЧ 7, второй перемножитель 8, амплитудный детектор 9, блок 10 дифференцирования, формирователь 11 управляющего сигнала, полосовой фильтр 12, частотный детектор 13, генератор 14 ЧМ-сигнала.

Устройство работает следующим образом.

ПЦВС с помощью АЦП 1 преобразуется в цифровую форму, в которой осуществляется вся последующая обработка. С помощью ФВЧ 4 из цифрового ПЦВС выделяется его ВЧ-часть , состоящая из ВЧ-составляющей сигнала яркости и сигнала цветности. Из спектра сигнала с помощью полосового фильтра 12 выделяется достаточно узкополосный участок спектра f_s- f_s+, где f_s частота цветовой поднесущей; Δf_пф ширина полосы пропускания фильтра 12, равная, например, 0,5 МГц.

Частотный детектор 13 в результате детектирования сигнала на выходе фильтра 12 вырабатывает сигнал с₁f(t), пропорциональный мгновенной частоте f(t) сигнала цветности, которая изменяется при передаче цветовых переходов в результате изменения мгновенной фазы Φ (t) сигнала цветности, свя- занной с мгновенной частотой соотношением f(t) . Сигнал C₁f(t) управляет работой генератора 14, который генерирует сигналы W(t) и W*(t) частоты f(t). Сигнал в первом перемножителе 5 умножается на сигнал W(t), в результате чего его спектр переносится по частоте таким образом, что частота fs цветовой поднесущей в нем совмещается с нулевой частотой. Этот сигнал задерживается во втором блоке 6 задержки и ограничивается по полосе в СФНЧ 7. После этого во втором перемножителе 8 он умножается на сигнал f_s, в результате чего осуществляется перенос его спектра, обратный по отношению к переносу, осуществляемому в результате умножения сигнала S_вч на сигнал в первом перемножителе 5.

Перенос по спектру и обработка в СФНЧ 7 эквивалентны полосовой фильтрации с изменением центральной частоты фильтра 12 по закону, соответствующему изменению мгновенной частоты сигнала S_вч, что позволяет согласовать характеристику фильтрации с текущей частотой сигнала цветности.

СФНЧ 7 строится таким образом, что он является узкополосным фильтром на участках медленного изменения текущих амплитуды а(t) и фазы Φ (t) сигнала цветности и полоса пропускания его расширяется при передаче резких скачков а(t) и Φ(t). Для этого с помощью амплитудного детектора 9 и блока 10 дифференцирования формируется сигнал x(t)=C₂a'(t), который принимает максимальное значение при передаче контрастный цветовых переходов с изменением насыщенности, а сигнал с выхода частотного детектора 13 y(t)=c₃ Φ'(t), где C₃= принимает максимальное значение при передаче контрастных цветовых переходов с изменением цветового тона. Формирователь 11 управляющего сигнала служит для формирования сигнала, характеризующего одновременное проявление быстрого изменения амплитуды и фазы цветовой поднесущей, и может иметь характеристику преобразования, например, определяемую законом
g(t) .

Под действием сигнала происходит изменение полосы пропускания СФНЧ, например, по закону
Δf c g(t)
Таким образом, чем больше производная фазы и (или) амплитуды цветовой поднесущей, тем шире полоса пропускания СФНЧ 7. Тем самым полоса пропускания СФНЧ 7 согласуется с шириной спектра огибающей цветовой поднесущей.

Сигнал высокочастотной составляющей ПЦВС после обработки в блоках 5, 6, 7, 8, 9 представляет собой сигнал цветности С, в котором максимально подавлена помеха от высокочастотной составляющей сигнала яркости. После обратного переноса по частоте во втором перемножителе 8 сигнал С вычитается из ПЦВС, в результате чего образуется сигнал яркости, в котором в максимальной степени подавлена помеха от сигнала цветности.

Использование: в телевизионной технике, в частности в цифровых устройствах разделения сигналов яркости и цветности в декорах систем PAL и NTSC. Сущность изобретения: устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, два блока 2 и 6 задержки, вычитатель 3, фильтр 4 верхних частот, два перемножителя 5 и 8, следящий фильтр 7 низких частот, амплитудный детектор 9, блок 10 дифференцирования, формирователь 11 управляющего сигнала, полосовый фильтр 12, частотный детектор 13 и генератор 14 частотно-модулированного сигнала. В этом случае снижается искажение сигналов яркости и цветности. 1 ил.

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРАХ СИСТЕМЫ PAL И NTSC, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого является входом полного цветового видеосигнала, первый блок задержки и вычитатель, выход которого является выходом сигнала яркости, последовательно соединенные фильтр верхних частот (ФВЧ), вход которого соединен с выходом АЦП, и первый перемножитель, первый и второй детекторы, полосовой фильтр и второй перемножитель, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные второй блок задержки, вход которого соединен с входом первого детектора и выходом первого перемножителя, и следящий фильтр нижних частот, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя и является выходом сигнала цветности, последовательно соединенные блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом первого детектора, и формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом следящего фильтра нижних частот, генератор частотно-модулированного сигнала, вход которого соединен с вторым входом формирователя управляющего сигнала и выходом второго детектора, первый выход - с вторым входом первого перемножителя, а второй выход - с вторым входом второго перемножителя, полосовой фильтр включен между выходом ФВЧ и входом второго детектора, при этом первый детектор выполнен амплитудным, а второй частотным.