УСТРОЙСТВО РЕГЕНЕРАЦИИ ВИДЕОСИГНАЛОВ ДЛЯ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК H04N5/44 

Изобретение относится к информационной технике, а более точно касается устройств регенерации видеосигналов для цветного телевидения.

Известно устройство апертурной коррекции, содержащее фильтр высоких частот высокого порядка (SU N 558418). Такое устройство одновременно с увеличением крутизны фронтов видеосигналов увеличивает уровень их поражения высокочастотными помехами.

Известно также устройство регенерации видеосигналов в виде микросхемы, в которой в двух каналах относительно узкополосных входных видеосигналов содержатся устройства выборки и хранения, с управляющими входами которых электрически связаны детектором фронтов видеосигналов, а в третьем канале, служащем для обработки относительно более широкополосного видеосигнала, включена линия задержки для выравнивания временного положения фронтов видеосигналов на выходах всех трех каналов их обработки (JEEE Transaction on Consumer Electronics, Junke K. Four Standatd Colour Decoder with Picture Improvement, 1983, CE-29, N 4, p451-461).

В таком устройстве регенерируются лишь два из трех входных видеосигналов. Причем обеспечиваемая в них степень регенерации является недостаточно высокой, так как крутизна фронтов узкополосных входных видеосигналов повышается лишь до уровня крутизны фронтов входного относительно наиболее широкополосного видеосигнала, и неполной, так как регенерируемые видеосигналы не очищаются от высокочастотных помех.

В основу изобретения положена задача создать устройство регенерации видеосигналов для цветного телевидения, в котором обеспечивалось бы значительное уменьшение длительности фронтов регенерированных видеосигналов за счет изменения принципиальной схемы устройства.

Эта задача решается тем, что устройство регенерации видеосигналов для цветного телевидения, содержащее два канала регенерации видеосигнала, в каждом из которых детектор фронтов видеосигнала электрически связан с управляющим входом устройства выборки и хранения сигнала, согласно изобретению, также содержит третий канал регенерации видеосигнала, на вход которого поступает видеосигнал, имеющий полосу пропускания больше полосы пропускания других видеосигналов, который выполнен аналогично с другими каналами регенерации и также содержит детектор фронтов видеосигнала, электрически связанный с управляющим входом устройства выборки и хранения сигнала.

Целесообразно, чтобы электрическая связь детектора фронтов видеосигнала с устройством выборки и хранения сигнала в каждом канале регенерации была выполнена через общую логическую схему ИЛИ, к входам которой подсоединены выходы детекторов фронтов видеосигнала, а выход которой соединен с управляющими входами устройств выборки и хранения сигнала.

Детекторы фронтов видеосигнала всех каналов регенерации могут быть объединены с логической схемой ИЛИ в единый детектор контуров изображения, на вход которого поступает видеосигнал, имеющий полосу пропускания больше полосы пропускания других видеосигналов, при этом на вход детектора контуров изображения может поступать яркостный видеосигнал, а на сигнальный вход каждого устройства выборки и хранения сигнала может поступать соответствующей видеосигнал цветности.

Целесообразно, чтобы выход логической схемы ИЛИ был соединен с входом формирователя прямоугольных импульсов, выход которого был соединен с управляющими входами всех устройств выборки и хранения сигнала.

Целесообразно также, чтобы устройство содержало фильтр низких частот, выход которого был бы соединен с сигнальным входом по меньшей мере одного устройства выборки и хранения сигнала.

Каждый канал регенерации видеосигнала может содержать первый сумматор, на один вход которого поступает видеосигнал, а другой вход соединен с выходом устройства выборки и хранения сигнала, интегратор, сигнальный вход которого соединен с выходом первого сумматора, а вход установки нуля - с выходом формирователя прямоугольных импульсов или с выходом схемы ИЛИ, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами интегратора и устройства выборки и хранения сигнала, а выход которого является выходом канала регенерации видеосигнала.

Кроме того, каждый канал регенерации видеосигнала может также содержать второе устройство выборки и хранения сигнала, на сигнальный вход которого поступает соответствующий видеосигнал, а управляющий вход соединен с выходом детектора контуров изображения или логической схемы ИЛИ, первый сумматор, к входам которого подсоединены выходы первого и второго устройств выборки и хранения сигнала, а к выходу - фильтр низких частот, и второй сумматор, к входам которого подсоединены выход первого устройства выборки и хранения сигнала и выход фильтра низких частот.

Оказалось также желательно, чтобы устройство содержало логическую схему НЕ, вход который был бы соединен с выходом логической схемы ИЛИ, а каждый канал регенерации видеосигнала содержал бы второе устройство выборки и хранения сигнала, на сигнальный вход которого поступает видеосигнал, а управляющий вход соединен с выходом логической схемы НЕ, блок электронной коммутации, к сигнальным входам которого подсоединены выходы первого и второго устройств выборки и хранения сигнала, а управляющий вход соединен с выходом детектора контура изображения или с выходом логической схемы ИЛИ, первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого устройства выборки и хранения сигнала и блока электронной коммутации, а выход которого соединен с входом фильтра низких частот, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами фильтра низких частот и блока электронной коммутации, а выход которого является выходом канала регенерации видеосигнала.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает функциональную схему устройства регенерации видеосигналов для цветного телевидения, согласно изобретению;
фиг. 2 - то же устройство с единым детектором, согласно изобретению;
фиг. 3 - вариант выполнения устройства с формирователем прямоугольных импульсов, согласно изобретению;
фиг. 4 - другой вариант выполнения устройства с формирователем прямоугольных импульсов, согласно изобретению;
фиг. 5 - то же устройство с фильтром низких частот, согласно изобретению;
фиг. 6 - другой вариант выполнения устройства с фильтром низких частот;
фиг. 7 - то же устройство с фильтром низких частот в каждом канале регенерации, согласно изобретению;
фиг. 8 - другой вариант выполнения устройства с фильтром низких частот в каждом канале регенерации;
фиг. 9 - функциональную схему устройства с сумматорами, согласно изобретению;
фиг. 10 - то же устройство с сумматорами, другой вариант выполнения;
фиг. 11 - то же устройство регенерации с другим вариантом выполнения его каналов, согласно изобретению;
фиг. 12 - то же устройство регенерации, что на фиг. 11 с единым детектором, согласно изобретению;
фиг. 13 - то же устройство с логической схемой НЕ, согласно изобретению;
фиг. 14 - другой вариант выполнения устройства с логической схемой НЕ, согласно изобретению;
фиг.15 - функциональная схема детектора фронтов видеосигнала:
фиг. 16 - другая функциональная схема детектора фронтов видеосигнала;
фиг. 17 - принципиальная электрическая схема устройства регенерации видеосигналов, согласно изобретению;
фиг. 18 a, b, c, d, e, f, g - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведенного на фиг. 1 2;
фиг. 19 a, b, c, d, e, f, g, h -временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведенного на фиг. 3 и 4;
фиг. 20 a, b, c, d, e, f, g, h- временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведенного на фиг. 5 и 6;
фиг. 21 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведенного на фиг. 7 и 8;
фиг. 22 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведенного на фиг. 9 и 10;
фиг. 23 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l -временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведенного на фиг. 11 и 12;
фиг. 24 a. b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведенного на фиг. 13 и 14.

Устройство регенерации видеосигналов для цветного телевидения, согласно изобретению, содержит три одинаковых канала регенерации видеосигнала, на вход каждого из которых поступает соответствующий видеосигнал, то есть видеосигнал зеленого, красного и синего, либо яркостный и два цветоразностных видеосигнала. На фиг. 1 приведена функциональная схема такого устройства, которое содержит в каждом канале собственное устройство 1, 2, 3 выборки и хранения сигнала и их сигнальные входы являются входами соответствующего канала регенерации. К управляющим входам всех трех устройств 1, 2, 3 выборки и хранения подключен выход логической схемы ИЛИ 4, к трем входам которой подключены выходы первого 5, второго 6 и третьего 7 детекторов фронтов видеосигналов, относящихся к соответствующему каналу регенерации. Входы детекторов 4, 5, 6 фронтов видеосигналов объединены с входами соответствующих устройств 1, 2, 3 выборки и хранения.

Детекторы 5, 6, 7 фронтов видеосигнала и логическая схема ИЛИ объединяются в единый детектор 8 (фиг. 2) контуров изображения, выход которого соединен с управляющими входами устройств 1-3 выборки и хранения сигнала.

Детектор 8 выполнен так же, как любой из детекторов 5, 6, 7 фронтов видеосигнала. На вход детектора 8 контуров изображения подается любой из относительно наиболее широкополосных видеосигналов, то есть видеосигнал зеленого или яркостный видеосигнал, последний предпочтительнее. Если такой же видеосигнал подается на сигнальный вход устройства 1 выборки и хранения, их входы могут быть объединены (на чертеже такая функциональная связь показана пунктирной линией).

К выходу логической схемы ИЛИ 4 подсоединен вход формирователя 9 (фиг. 3) прямоугольных импульсов, выход которого соединен с управляющими входами устройств 1-3.

Формирователь 9 прямоугольных импульсов подключается также к выходу детектора 8 (фиг. 4).

Формирователь 9 выполняется в виде моновибратора с любой известной функциональной схемой.

Относительно наиболее широкополосный из трех входных видеосигналов цветного телевидения подается в устройстве регенерации видеосигналов на сигнальный вход своего устройства выборки и хранения через фильтр 10 (фиг. 5 и 6) низких частот, который выходом соединен с сигнальным входом соответствующего устройства выборки и хранения сигнала, например, условно устройства 1.

Однако фильтры 10 (фиг. 7, 8), 11 и 12 низких частот могут быть расположены в каждом канале, при этом выход каждого фильтра 10-12 соединен с сигнальным входом соответствующего устройства 1-3.

Устройство, функциональная схема которого приведена на фиг. 9, отличается наличием в каждом канале обработки видеосигнала дополнительных идентичных узлов - первого сумматора 13, интегратора 14 и второго сумматора 15. К входам сумматора 13 подключены соответствующие видеосигнальный вход всего устройства и выход соответствующего устройства 1 или 2 или 3 выборки и хранения, а выход сумматора 13 подключен к сигнальному входу интегратора 14, к входу установки нуля которого подключен выход логической схемы ИЛИ 4. К входам сумматора 15 подключены выходы интегратора 14 и устройства 1 или 2 или 3 выборки и хранения своего канала.

В варианте реализации устройства с единым детектором 8 (фиг. 10) контура изображения к входу установки нуля каждого интегратора 14 подсоединен выход детектора 8.

Каждый канал регенерации видеосигнала можно выполнить так, как показано на фиг. 11 для устройства с логической схемой ИЛИ 4, или так, как показано на фиг. 12 для устройства с единым детектором 8. В этих вариантах (фиг. 11 и 12) каждый канал содержит еще одно устройство 16 выборки и хранения сигнала, сигнальный вход которого объединен с сигнальным входом устройства 1 (2, 3), управляющий вход соединен с выходом логической схемы 4 (фиг. 11) или с выходом детектора 8 (фиг. 12). Выход устройства 16 (фиг. 11, 12) соединен с входом сумматора 17, к другому входу которого подсоединен выход устройства 1 (2, 3), а его выход подключен к входу фильтра 18 низких частот.

В каждом канале имеется второй сумматор 19, к входам которого подключены выходы устройства 1 или 2 или 3 выборки и хранения и фильтра 18 низких частот, а его выход является выходом устройства для соответствующего видеосигнала.

В представленных на фиг. 13 и 14 вариантах выполнения устройство регенерации содержит логическую схему НЕ 20, которая входом подсоединена к выходу логической схемы 4 (фиг. 13) ИЛИ или к выходу детектора 8 (фиг. 14), а выходом - к управляющим входам устройств 16 (фиг. 13 и 14) выборки и хранения. Выходы первого 1 (или 2 или 3) и второго 16 устройств выборки и хранения каждого канала подключены к сигнальным входам своего блока 21 электронной коммутации, к управляющему входу которого подключен выход логической схемы 4 (фиг. 13) ИЛИ и выход детектора 8 (фиг. 14). Выходы устройства 1 (или 2 или 3) выборки и хранения, а также блока 21 электронной коммутации подключены к входам первого сумматора 17 своего канала. Выход первого сумматора 17 через фильтр 18 низких частот подключен к одному входу второго сумматора 19, к другому входу которого подключен выход блока 21 электронной коммутации, а выход второго сумматора 19 является выходом всего устройства для соответствующего видеосигнала.

Детектор фронтов видеосигналов 5 (6, 7), функциональная схема которого приведена на фиг. 15, содержит последовательно соединенные интегрирующую цепь 22 с малой постоянной времени, логическую схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23, другой вход которой объединен с входом интегрирующей цепи 22, и формирователь 24 прямоугольных импульсов.

Детектор фронтов видеосигналов 5, (6, 7), функциональная схема которого приведена на фиг. 16, содержит последовательно соединенные дифференцирующую цепь 25, двухтактный выпрямитель 26, сумматор 27, к другому входу которого подключен выход фильтра 28 низких частот, и формирователь прямоугольных импульсов 29, например, компаратор. Вход фильтра 28 подключен к выходу выпрямителя 26.

Детектор контуров изображения 8 (фиг. 2) содержит дифференцирующую цепь 25 (фиг. 16), выполненную на конденсаторе 29 и резисторе 30, двухтактный выпрямитель 26, выполненный в виде однотактных ограничителей на диодах 31, 32 и резисторах 33, 34, подключенных к входам сумматора (в алгебраическом, а не арифметическом смысле) на базе операционного усилителя 35. Сумматор 27 (также в алгебраическом смысле) выполнен на базе операционного усилителя 36. Фильтр 28 низких частот, подключенный к его входу, выполнен на резисторе 37 и конденсаторе 38. Подключенный к выходу сумматора 27 формирователь 29 выполнен в виде компаратора на базе операционного усилителя 39. Устройства 1 (2, 3) выборки и хранения выполнены идентичными в виде двух повторителей на базе операционных усилителей 40, 41, между которыми включены электронный ключ 42 и конденсатор 43.

Кроме изложенного выше варианта выполнения устройства на базе аналоговых и/или цифроаналоговых узлов возможно также его осуществление на базе цифровых узлов.

Устройство регенерации видеосигналов для цветного телевидения, функциональная схема которого приведена на фиг. 1, работает следующим образом.

Подаваемые на входы устройств 1, 2, 3 выборки и хранения видеосигналы (фиг. 18 a, b, c под воздействием формируемых в детекторах 5, 6, 7 фронтов видеосигнала и логической схемы ИЛИ 4 прямоугольных импульсов (фиг. 18 d) в интервалы времени t₀t₁, t₂t₃ сохраняют неизменным свое начальное значение, а в остальное время воспроизводятся на выходе (фиг. 18 e, f, g) неизменными. Поскольку постоянная времени цепи перезаряда конденсаторов в устройствах 1, 2, 3 выборки и хранения может быть выбрана весьма малой, крутизна фронтов формируемых указанным выше образом выходных видеоимпульсов (зеленого, красного и синего, либо яркостного и двух цветоразностных) значительно повышается.

В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 2, управляющие устройствами 1, 2, 3 выборки и хранения прямоугольные импульсы формируются в детекторе 8 контуров, что соответствует краям относительно крупных деталей контура изображения, на вход которого подается относительно самый широкополосный видеосигнал (фиг. 18a), предпочтительно яркостный. Поэтому, если на входы устройств 1, 2, 3 выборки и хранения подаются яркостный и два цветоразностных видеосигнала, вход детектора 8 контуров изображения может быть объединен (на фиг. 2 эта функциональная связь обозначена пунктирной линией) с сигнальным входом соответствующего устройства 1 выборки и хранения. Под воздействием входных управляющих импульсов (фиг. 18d), соответствующих фронтам входных видеосигналов (фиг. 18a, b, c), устройства 1, 2, 3 выборки и хранения воспроизводят на своих выходах (фиг. 18e, f, g) на интервалах t₀t₁, t₂t₃ постоянным начальное значение и повторяют входной сигнал в остальное время.

В устройстве, функциональная схема которого изображена на фиг. 3, а также на фиг. 4, и работа которого подтверждается временными диаграммами, приведенными на фиг. 19, а входные видеосигналы - на фиг. 19a, b, c, в детекторах 5, 6, 7 фронтов видеосигналов описанным ниже образом формируются соответствующие им прямоугольные импульсы, которые объединяются логической схемой ИЛИ 4 (фиг. 19d). Если бы этого не делалось, на воспроизводимом изображении контуры, соответствующие разным цветам, оказались бы смещенными и это в конечном счете привело бы к их несоответствующему действительности раскрашиванию. Под воздействием импульсов с выхода логической схемы ИЛИ 4 в формирователе прямоугольных импульсов формируются импульсы постоянной длительности, управляющие работой устройств 1, 2, 3 выборки и хранения. При этом возможны два частных случая. Если в формирователе 9 прямоугольных импульсов выходные импульсы формируются передними фронтами входных импульсов, работа описываемого устройства по существу не будет отличаться от работы устройства, изображенного на фиг. 1, за исключением одного обстоятельства - стабилизация длительности управляющих прямоугольных импульсов несколько повысит качество воспроизведения контуров изображения, поскольку сделает их одинаковыми по всему полю изображения. Если же в формирователе 9 прямоугольных импульсов выходные импульсы (фиг. 19e запускаются задними фронтами входных импульсов (фиг. 19d, процесс регенерации входных видеосигналов (фиг. 19a, b, c) будет протекать существенно отличным от вышеописанного образом. В последнем случае устройства 1, 2, 3 выборки и хранения работают в режиме слежения только в короткие интервалы времени t₀t₁, t₂t₃, непосредственно следующими за фронтами входных видеосигналов. В остальное время они воспроизводят на выходе (фиг. 19 f, g, h) постоянным свое начальное значение. В таком режиме, как видно, межконтурные участки изображений будут полностью очищены от помех, а также от низкочастотных компонент видеосигнала. Следовательно, данный режим работы устройства является приемлемым, если видеосигналы соответствуют какой-либо видеоинформации, видеосигналы для которых являются двухуровневыми, например, текст, графики, чертежи и другая служебная информация. В остальных случаях с помехами нужно бороться иначе.

Для уменьшения зашумленности изображения используется фильтр 10 (фиг. 5, 6) низких частот, на который поступает наиболее широкополосный (фиг. 20a) (то есть яркостный видеосигнал или видеосигнал зеленого). При таком включении фильтра 10 учитывается как относительно более высокая чувствительность зрения к зеленому, чем к синему и красному, а также относительно несколько меньшая зашумленность остальных двух видеосигналов (фиг. 20b, c), то есть красного и синего либо цветоразностных, в силу узкополосности соответствующих им телевизионных трактов. Такую же длительность фронтов, как и входные узкополосные видеосигналы (фиг. 20 b, c), имеет видеосигнал (фиг. 20d) на выходе фильтра 10 низких частот. И так как длительность прямоугольных импульсов (фиг. 20e), подаваемых на управляющие входы устройств 1, 2, 3 выборки и хранения в описываемой реализации устройства, практически равна длительности фронтов относительно наиболее узкополосных входных видеосигналов (фиг. 20 b, c) то при помощи фильтра 10 низких частот допустимо увеличить длительность фронтов относительно самого широкополосного входного видеосигнала (фиг. 20 a) до такой же величины (фиг. 20 d) при соответствующем снижении его зашумленности. При помощи устройств 1, 2, 3 выборки и хранения описанным выше образом крутизна фронтов видеосигналов на их выходах (фиг. 20 f, g, h) увеличивается, а уровень зашумленности в остальные интервалы времени на их выходе сохраняется таким же, как и на входе. Тем самым обеспечивается уменьшение зашумленности при сохранении низкочастотной компоненты видеосигнала.

Если фильтры 10, 11, 12 низких частот включены на входах всех трех устройств 1, 2, 3 выборки и хранения, с их помощью за счет использования более узкой полосы пропускания обеспечивается как в относительно более широкополосном входном видеосигнале (фиг. 21a), так и в двух остальных относительно более узкополосных видеосигналах (фиг. 21b, c) более сильное подавление помех (фиг. 21d, e, f). Так как при этом длительность фронтов видеосигналов (фиг. 21d, e, f) на выходах фильтров 10, 11, 12 низких частот оказывается увеличенной по сравнению с длительностью фронтов входных видеосигналов (фиг. 21a, b, c), то соответствующим образом увеличивается длительность прямоугольных импульсов (фиг. 21g), подаваемых на управляющие входы всех устройств 1, 2, 3 выборки и хранения. Высокая крутизна фронтов выходных видеоимпульсов (фиг. 21h, i, j) обеспечивается при помощи устройств 1, 2, 3 выборки и хранения описанным выше образом.

В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 8, уменьшение уровня помех во всех трех входных видеосигналах с увеличением крутизны их фронтов происходит таким же образом, как и в предыдущей реализации устройства.

В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 9, возможно значительно более эффективное подавление высокочастотных и среднечастотных помех потому, что от них очищаются не сами видеосигналы, а их низкочастотные компоненты. Поэтому без ущерба для различимости относительно некрупных деталей изображения становится возможным использование более узкополосных фильтров низких частот и соответственно более заметное подавление помех. Делается это следующим образом. В устройствах 1, 2, 3 выборки и хранения выходные сигналы из входных (фиг. 22a, b, c) формируются так же, как и в приведенной на фиг. 3 реализации устройства. Далее соответствующие преобразования видеосигнала для определенности поясним на примере одного канала, соответствующего относительно наиболее широкополосному входному видеосигналу (фиг. 22a). А именно, на выходе логической схемы ИЛИ 4 формируется прямоугольный импульс (фиг. 22d), задним фронтом которого запускается формирователь 9 прямоугольных импульсов (фиг. 22e).

В первом сумматоре 13 происходит алгебраическое суммирование, то есть с учетом противоположных знаков слагаемых, входного видеосигнала (фиг. 22a) и полученного из него сигнала (фиг. 22f) на выходе устройства 1 выборки и хранения. В полученной таким образом их разности (фиг. 22g) при помощи интегратора 14 сглаживаются помехи и под воздействием поступающих с выхода логической схемы ИЛИ 4 импульсов (фиг. 22d) в соответствующие им интервалы времени t₀t₁, t₂t₃ обнуляется значение выходного сигнала (фиг. 22h). Очищенная указанным образом от высокочастотных помех низкочастотная компонента видеосигнала (фиг. 22h) во втором сумматоре 15 суммируется с его высокочастотной компонентой (фиг. 22f), снимаемой с выхода устройства 1 выборки и хранения, там самым и обеспечивается регенерация из входных видеосигналов (фиг. 22a, b, c) регенерированных выходных видеосигналов (фиг. 22 i, j, k).

В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 10, как и в предыдущей его реализации за счет раздельного решения задач повышения крутизны фронтов исходного видеосигнала и очищения от высокочастотных и среднечастотных помех низкочастотной компоненты видеосигнала обеспечивается весьма высокое качество регенерации видеосигнала.

В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 11, принцип раздельной регенерации высокочастотной и низкочастотной компонент входных видеосигналов с последующим их суммированием осуществляется иначе, чем в предыдущей реализации устройства. Делается это следующим образом. Из выходных видеосигналов (фиг. 23 a, b, c) так же, как и в реализации устройства, приведенной на фиг. 3, в первых устройствах 1, 2, 3 выборки и хранения формируются очищенные от помех сигналы (фиг. 24d, e, f), соответствующие их высокочастотным компонентам. Одновременно так же, как и в реализации устройства, приведенной на фиг. 1, формируются сигналы (фиг. 18e, f, g) также с крутыми фронтами, но содержащие низкочастотную компоненту входного видеосигнала с помехами. В первом сумматоре 17 в результате их алгебраического суммирования, то есть с учетом противоположных знаков слагаемых, выделяются низкочастотные компоненты входных видеосигналов, которые в фильтрах 18 низких частот очищаются от помех (фиг. 23 g, h, i). Во втором сумматоре 19 в результате объединения очищенных от помех высокочастотной (фиг. 23 d, e, f) и низкочастотной (фиг. 23g, h, i) компонент входных видеосигналов (фиг. 23a, b, c) обеспечивается их эффективная регенерация (фиг. 23 j, k, l).

В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 12, регенерация видеосигналов происходит аналогичным образом.

В устройстве, функциональная схема которого приведена на фиг. 13 и 14, регенерация выходных видеосигналов также происходит в результате раздельной регенерации их высокочастотных и низкочастотных компонент с последующим их суммированием, но высокочастотные компоненты формируются несколько иначе. Этот процесс для определенности рассмотрим применительно к каналу регенерации относительно наиболее широкополосного (фиг. 24a) из входных видеосигналов (фиг. 24a, b, c). В первом устройстве 1 выборки и хранения, как и в устройстве, изображенном на фиг. 1, под воздействием управляющих прямоугольных импульсов (фиг. 24d) формируется сигнал с крутыми фронтами, содержащий вместе с тем низкочастотную компоненту входного сигнала с помехами (фиг. 24 e). Во втором устройстве 16 выборки и хранения их входного видеосигнала формируется сигнал, содержащий, наоборот, такие же фронты, как и на входе, но не содержащий низкочастотной его компоненты (фиг. 24f). При помощи блока 21 электронной коммутации из этих двух сигналов формируется сигнал (фиг. 24g), представляющий собой высокочастотную компоненту входного видеосигнала без помех. В первом сумматоре 17 в результате алгебраического суммирования выходных сигналов первого устройства 1 выборки и хранения и блока 21 электронной коммутации выделяется низкочастотная компонента входного видеосигнала с помехами (фиг. 24h), от которых она очищается в фильтре 18 низких частот (фиг. 24i). За счет суммирования во втором сумматоре 19 сформированных описанным образом высокочастотной (фиг. 24g) и низкочастотной (фиг. 24i) компонент входного видеосигнала и обеспечивается его регенерация (фиг. 24j). Аналогичным образом в двух других каналах устройства из двух других относительно более узкополосных входных видеосигналов (фиг. 24b, c) формируются регенерированные выходные видеосигналы (фиг. 24k, l).

В детекторе 5, 6, 7 фронтов видеосигнала, функциональная схема которого приведена на фиг. 15, из-за весьма малой постоянной времени интегрирующей цепи 22 значения сигнала на входах логической схемы 23 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ лишь тогда заметно отличаются один от другого, когда во входном видеосигнале имеют место быстрые и большие по величине его изменения, то есть во время существования его фронтов. В это время на выходе логической схемы 23 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ появляются импульсы, которыми запускается формирователь 24 прямоугольных импульсов (например, компаратор).

В детекторе 5, 6, 7 фронтов видеосигнала, функциональная схема которого приведена на фиг. 16, входной видеосигнал дифференцирующей цепью 25 дифференцируется, выпрямляется двухтактным выпрямителем 26 и подается на один вход сумматора 27. На другой его вход подается этот же выпрямленный сигнал, дополнительно сглаженный в фильтре 28 низких частот. За счет алгебраического суммирования обеспечивается динамическое смещение выпрямленного сигнала с учетом уровня зашумленности входного видеосигнала. В результате в формирователе 24 прямоугольных импульсов осуществляется защита от ложного срабатывания детектора 5, 6, 7 под воздействием больших импульсных помех. Отсутствие такой защиты приведет к увеличению видности больших импульсных помех, что нежелательно.

Работа устройства, упрощенная принципиальная схема которого приведена на фиг. 17, полностью была рассмотрена выше при описании функциональных схем, приведенных на фиг. 1 и 17.

Преимуществом изобретения является значительное увеличение крутизны фронтов регенерируемых видеосигналов, соответствующее уменьшению длительности фронтов до величины 20 - 50 нс, при одновременном дополнительном уменьшении их зашумленности до 20 дБ. А это в конечном счете позволяет позволять обеспечить гарантированное повышение качества телевизионного изображения до практически комфортного уровня. Одновременное снижение физиологической избыточности изображения, обеспечиваемое изобретением за счет устранения из изображения вместе с помехами мелких помехоподобных деталей телевизионного изображения, заметно снижает утомляемость зрения телезрителей.

Изобретение может быть использовано в телевизионной технике различного назначения при формировании, трансляции, ретрансляции и воспроизведении видеосигналов цветного телевидения. Оно может быть, в частности, применено в телевизионных приемниках, передающих телевизионных камерах, видеомагнитофонах и других устройствах видеозаписи.

Устройство регенерации видеосигналов для цветного телевидения содержит два канала регенерации видеосигнала, в каждом из которых детектор фронтов видеосигнала электрически связан с управляющим входом устройства выборки и хранения сигнала, и третий канал регенерации видеосигнала, на вход которого поступает видеосигнал, имеющий полосу пропускания больше полосы пропускания других видеосигналов, который выполнен аналогично с другими каналами регенерации и также содержит детектор фронтов видеосигнала, электрически связанный с управляющим входом устройства выборки и хранения сигнала. 12 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Устройство регенерации видеосигналов для цветного телевидения, содержащее два канала регенерации видеосигнала, в каждом из которых выход детектора фронтов видеосигнала электрически связан с управляющим входом устройства выборки и хранения сигнала, а его вход - с сигнальным входом своего устройства выборки и хранения сигнала, отличающееся тем, что оно содержит третий канал регистрации видеосигнала, на вход которого поступает видеосигнал, имеющий полосу пропускания, большую полосы пропускания других видеосигналов, который выполнен аналогично с другими каналами регенерации и также содержит детектор фронтов видеосигнала, выход которого электрически связан с управляющим входом устройства выборки и хранения сигнала, а вход - с входом своего устройства выборки и хранения сигнала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрическая связь детектора фронтов видеосигнала с устройством выборки и хранения сигнала в каждом канале регенерации выполнена через общую логическую схему ИЛИ, к входам которой подсоединены выходы детекторов фронтов видеосигнала, а выход которой соединен с управляющими входами устройства выборки и хранения сигнала. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что детекторы фронтов видеосигнала всех каналов регенерации объединены с логической схемой ИЛИ в единый детектор контуров изображения, на вход которого поступает видеосигнал, имеющий полосу пропускания больше полосы пропускания других видеосигналов. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что на вход детектора контуров изображения поступает яркостный видеосигнал, а на сигнальный вход каждого устройства выборки и хранения сигнала поступает соответствующий видеосигнал цветности. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выход логической схемы ИЛИ соединен с входом формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен с управляющими входами всех устройств выборки и хранения сигнала. 6. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что к выходу детектора контуров изображения подсоединен вход формирователя прямоугольных импульсов, выходом соединенного с управляющими входами всех устройств выборки и хранения сигналов. 7. Устройство по п.2, или 3, или 4, отличающееся тем, что оно содержит фильтр низких частот, выход которого соединен с сигнальным входом по меньшей мере одного устройства выборки и хранения сигнала. 8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что каждый канал регенерации видеосигнала содержит первый сумматор, на один вход которого поступает видеосигнал, а другой вход соединен с выходом устройства выборки и хранения сигнала, интегратор, сигнальный вход которого соединен с выходом первого сумматора, а вход установки нуля - с выходом логической схемы ИЛИ, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами интегратора и устройства выборки и хранения сигнала, а выход является выходом канала регенерации видеосигнала. 9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждый канал регенерации видеосигнала содержит первый сумматор, на один вход которого поступает видеосигнал, а другой вход соединен с выходом устройства выборки и хранения сигнала, интегратор, сигнальный вход которого соединен с выходом первого сумматора, а вход установки нуля - с выходом формирователя прямоугольных импульсов, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами интегратора и устройства выборки и хранения сигнала, а выход является выходом канала регенерации видеосигнала. 10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что каждый канал регенерации видеосигнала содержит второе устройство выборки и хранения сигнала, на сигнальный вход которого поступает соответствующий видеосигнал, а управляющий вход соединен с выходом логической схемы ИЛИ, первый сумматор, к входам которого подсоединены выходы первого и второго устройств выборки и хранения сигнала, а к выходу - фильтр низких частот и второй сумматор, к входам которого подсоединены выход первого устройства выборки и хранения сигнала и выход фильтра низких частот. 11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждый канал регенерации видеосигнала содержит второе устройство выборки и хранения сигнала, на сигнальный вход которого поступает соответствующий видеосигнал, а управляющий вход соединен с выходом детектора контуров изображения, первый сумматор, к входам которого подсоединены выходы первого и второго устройств выборки и хранения сигнала, а к выходу - фильтр низких частот, и второй сумматор, к входам которого подсоединены выход первого устройства выборки и хранения сигнала и выход фильтра низких частот. 12. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно содержит логическую схему НЕ, вход которой соединен с выходом логической схемы ИЛИ, а каждый канал регенерации видеосигнала содержит второе устройство выборки и хранения сигнала, на сигнальный вход которого поступает видеосигнал, а управляющий вход соединен с выходом логической схемы НЕ, блок электронной коммутации, к сигнальным входам которого подсоединены выходы первого и второго устройств выборки и хранения сигнала, а управляющий вход соединен с выходом логической схемы ИЛИ, первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого устройства выборки и хранения сигнала и блока электронной коммутации, а выход которого соединен с входом фильтра низких частот, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами фильтра низких частот и блока электронной коммутации, а выход которого является выходом канала регенерации видеосигнала. 13. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно содержит логическую схему НЕ, вход которой соединен с выходом детектора контура изображения, а каждый канал регенерации видеосигнала содержит второе устройство выборки и хранения сигнала, на сигнальный вход которого поступает видеосигнал, а управляющий вход соединен с выходом логической схемы НЕ, блок электронной коммутации, к сигнальным входам которого подсоединены выходы первого и второго устройств выборки и хранения сигнала, а управляющий вход соединен с выходом детектора контура изображения, первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого устройства выборки и хранения сигнала и блока электронной коммутации, а выход которого соединен с входом фильтра низких частот, и второй сумматор, входы которого соединены с выходами фильтра низких частот и блока электронной коммутации, а выход которого является выходом канала регенерации видеосигнала.