СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ШИРОКОЭКРАННОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H04N11/18 

Способ относится к области цветного телевидения, и в частности к системам цветного телевидения.

В действующих стандартах ЦТ (ПАЛ, СЕКАМ, НТСЦ) предусмотрена передача изображения в формате 4: 3. В разбрасываемых системах телевидения высокой четкости (ТВЧ) используется формат изображения 16:9, в большей степени соответствующий особенностям зрительного аппарата человека и улучшающий восприятие изображения. Формат 16:9 применяется и в системах повышенного качества, к которым относится предлагаемое изобретение. Известны способы передачи и приема широкоформатного изображения (система ПАЛ-плюс). В заявке ФРГ N 3841173 от 07.12.88 предлагается из каждой группы в четыре строки изображения одну строку выделять, а остальные пространственно уплотнять. Выделенные строки, содержащие высокочастотные вертикальные составляющие исходного изображения, передаются в верхней и нижней частях растра. Уплотненные строки образуют совместное изображение ПАЛ, передаваемое в средней части растра. На приемной стороне восстанавливают исходный сигнал 16: 9. В заявке ФРГ N 4002588 от 30.01.90, H 04 N 11/06, для уменьшения помех от дополнительного сигнала на экранах стандартных телевизоров ПАЛ дополнительным сигналом модулируют по фазе цветовую поднесущую ПАЛ.

Наиболее близок к предлагаемому способ передачи и приема широкоэкранного изображения в соответствии с заявкой ФРГ N 4007092 от 07.03.90, H 04 N 11/06, которая может быть принята в качестве прототипа. В соответствии с этой заявкой сигнал, несущий информацию об исходном изображении формата 16: 9, преобразуется на передающей стороне в основной совместимый сигнал ПАЛ с уменьшенным числом строк и дополнительный сигнал, несущий информацию о вертикальных высокочастотных составляющих изображения. На приемной стороне из основного и дополнительного сигналов восстанавливается сигнал, соответствующий исходному изображению с полной вертикальной четкостью. Дополнительная информация передается путем амплитудной модуляции цветовой поднесущей ПАЛ. Используется АМ с подавленной верхней боковой полосой. Поскольку такая модуляция воспринимается декодерами стандартных телевизоров ПАЛ в виде цветовой помехи на участках дополнительного сигнала в верхней и нижней частях растра, в заявке приняты меры по уменьшению заметности такой помехи. Для этого дополнительный сигнал передается в интервале от уровня черного до вершин синхроимпульсов. Уменьшение амплитуды дополнительного сигнала снижает помехозащищенность прототипа.

Предлагаемый способ (система СЕКАМ-плюс) позволяет передавать и принимать широкоформатное изображение, совместимое со стандартом СЕКАМ. Вместе с тем предлагаемый способ устраняет недостаток прототипа цветовые помехи от дополнительного сигнала на экранах стандартных телевизоров.

Сущность предлагаемого способа передачи и приема широкоформатного изображения состоит в том, что основное совместимое изображение передается с помощью основного сигнала, который кодируется по системе СЕКАМ, а дополнительная информация, восстанавливающая в специальном широкоформатном приемнике исходную четкость по вертикали, передается в виде дополнительного сигнала путем амплитудной модуляции поднесущих СЕКАМ. В результате достигается совместимость со стандартными цветными телевизорами СЕКАМ, на которых получается широкоформатное цветное изображение с уменьшенным числом активных строк. На специальном телевизоре СЕКАМ-плюс получается цветное широкоформатное изображение с полной четкостью по вертикали.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 показаны формы основного и дополнительного сигналов, на фиг. 3 и 4 огибающие спектров дополнительного сигнала в строках D_R и D_B.

В соответствии с предлагаемым способом исходное изображение имеет формат 16:9 и полное число активных строк (например 576). На передающей стороне осуществляются два понижающих преобразования исходного строчного стандарта. Преобразования выполняются известными средствами с помощью вертикальной фильтрации сигналов. Одно из преобразований повышает число активных строк до 3/4 от исходных. Эта информация кодируется в соответствии со стандартом СЕКАМ и образует основной совместимый сигнал, создающий на экране стандартного телевизора СЕКАМ цветное изображение с форматом 16:9, занимающее центральную по вертикали часть растра. Основной сигнал имеет форму стандартного сигнала СЕКАМ
Второе понижающее преобразование стандарта уменьшает число строк до 1/4 от исходных и образует дополнительный сигнал, несущий информацию о высококачественных вертикальных составляющих изображения. Эта информация модулирует по амплитуде цветовые поднесущие СЕКАМ. Дополнительный сигнал, как это показано на фиг.2, передается на уровне черного, причем при отсутствии модуляции предусмотрен остаточный размах амплитудно-модулированного сигнала не меньший, чем размахи немодулированных цветовых поднесущих СЕКАМ. Это обеспечивает подавление амплитудной модуляции ограничителями в декадерах стандартных приемников СЕКАМ. Как показано на фиг. 3 и 4, в модулированных сигналах подавлены верхние боковые полосы, а частоты поднесущих чередуются по строкам, как это принято в системе СЕКАМ, и соответствуют склонам Найквиста. В дополнительном сигнале предусмотрена и принятая в системе СЕКАМ коммутация фазы цветовых поднесущих, что уменьшает их заметность на экранах черно-белых телевизоров. В стандартных телевизорах СЕКАМ дополнительная информация в канале яркости подавляется режекторным фильтром, а в канале цветности амплитудная модуляция подавляется ограничителями. Частоты поднесущих дополнительного сигнала соответствуют немодулированным поднесущим СЕКАМ и не создают тем самым цветовых помех на экране телевизора.

В специальном телевизоре СЕКАМ-плюс с форматом изображения 16:9 основная и дополнительная информация демодулируются. Для демодуляции основного сигнала используется стандартный декодер СЕКАМ.

Дополнительная информация демодулируется с помощью амплитудного демодулятора, например с помощью синхронного детектора. Затем производятся повышающие преобразования строчного стандарта компонент основного сигнала (YUV) и дополнительного сигнала до полного числа строк в кадре. Такие преобразования осуществляются известными методами с помощью вертикальной фильтрации сигналов. После этого дополнительная информация совмещается с яркостной составляющей основного сигнала и обеспечивает повышение вертикальной четкости до исходной.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить на специальном телевизоре СЕКАМ-плюс широкоэкранное цветное изображение с форматом 16:9 и полным разрешением по вертикали. На экранах стандартных телевизоров СЕКАМ получается широкоэкранное цветное изображение с уменьшенным числом активных строк (как при приеме широкоэкранных фильмов). В верхней и нижней частях растра получаются темные полосы, не содержащие, в отличие от прототипа, помех от дополнительного сигнала.

Изобретение относится к области цветного телевидения. Предложен способ передачи и приема широкоэкранного цветного изображения (система СЕКАМ-плюс), при котором на передающей стороне производятся два понижающих преобразования строчного стандарта исходного широкоформатного изображения. Одно из преобразований уменьшает число строк до 3/4 от первоначального. Полученный основной сигнал кодируется по стандарту СЕКАМ и создает на экранах обычных телевизоров СЕКАМ широкоформатное цветное изображение с уменьшенным числом активных строк. Второе преобразование формирует дополнительный сигнал, несущий информацию о высокочастотных вертикальных составляющих исходного изображения и содержащей 1/4 от первоначального числа строк. Дополнительный сигнал модулирует по амплитуде цветовые поднесущие СЕКАМ и передается в верхней и нижней частях растра. Этот сигнал не воспроизводится на экране стандартного телевизора СЕКАМ (в канале яркости цветовые поднесущие подавляются режекторным фильтром, а канале цветности амплитудная модуляция срезается ограничителями, а поскольку поднесущие не модулированы по частоте, не получается паразитной окраски). Участки растра, где передается дополнительный сигнал, имеют вид черных полос. Благодаря коммутации фазы поднесущих дополнительный сигнал не создает помех и на экране черно-белого телевизора. В специальном широкоформатном телевизоре СЕКАМ-плюс основной и дополнительный сигналы демодулируются и проходят повышающее преобразование строчного стандарта. После этого дополнительный сигнал совмещается с яркостной компонентой основного. В результате на экране телевизора получается широкоформатное цветное изображение с полной четкостью по вертикали.1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ передачи и приема широкоэкранного телевизионного изображения с форматом кадра 16 9 для системы цветного телевидения СЕКАМ, при котором на передающей стороне формируют в центральной части кадра совместимый с форматом кадра 4 3 полный телевизионный сигнал с уменьшенным на 1/4 числом активных строк в кадре, а в верхней и нижней частях кадра формируют дополнительный сигнал, содержащий информацию о высокочастотных вертикальных составляющих изображения, с числом строк, равным 1/4 активных строк кадра, на приемной стороне для воспроизведения изображения с форматом кадра 16 9 осуществляют обратное преобразование совместимого и дополнительного сигналов в сигналы с полным исходным количеством строк в кадре, а затем объединяют оба полученных сигнала, отличающийся тем, что дополнительный сигнал передают путем поочередной по строкам амплитудной модуляции двух немодулированных по частоте поднесущих цветности СЕКАМ, фазы каждой из амплитудно-модулированных по частоте поднесущих имеют на каждой строке одно из двух фиксированных значений, отличающихся на 180^o, при этом чередование фаз производят в соответствии с чередованием фаз, используемым в системе СЕКАМ, а остаточные значения размаха амплитудно-модулированных поднесущих устанавливают не ниже размаха не модулированных по частоте поднесущих в сигнале СЕКАМ, передаваемом в центральной части изображения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на передающей и/или приемной сторонах дополнительные сигналы формируют путем частичного подавления боковой полосы с использованием фильтров, частотные характеристики которых образуют склон Найквиста по строкам поднесущих СЕКАМ.