УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ВОСПРОИЗВОДИМОЕ ТЕЛЕВИЗИОННОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ Российский патент 2000 года по МПК H04N5/278 H04N5/272 H04N7/08 

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для ввода дополнительной информации (титров) в телевизионный сигнал непосредственно по высокой частоте на любом телевизионном канале.

Известно устройство для введения титров (субтитров) в воспроизводимое телевизионное изображение (патент США N 3465097 НКИ 348/589. публ. 02.09.69). В данном устройстве наложение на канальный радиосигнал текстовой информации (субтитров) осуществляется следующим образом. Сигнал с выхода промежуточной частоты (ПЧ) головной станции подается на демодулятор. В видеосигнал, полученный на его выходе, замешиваются титры, поступающие с выхода титровальной машины. Суммарный сигнал поступает на модулятор, с выхода которого подается на вход промежуточной частоты (ПЧ) головной станции.

Такой метод наложения титров имеет ряд недостатков. Во- первых, демодуляция и последующая модуляция неизбежно ухудшают все параметры ТВ сигнала. Так, только демодуляция ТВ сигнала с подавленной одной боковой полосой ухудшает отношение сигнал/шум на 6 дБ. Кроме того, высококачественные ТВ модуляторы и демодуляторы являются дорогими устройствами. Таким образом, главное требование - ввод дополнительной информации без потери качества исходного сигнала - остается невыполненным.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство введения дополнительной (буквенно-цифровой) информации в воспроизводимое телевизионное изображение (Авторское свидетельство СССР N 1443209, МПК H 04 N 5/78, 5/278).

Известное устройство содержит блок формирования вводимой информации (знакогенератор) делитель напряжения, фильтр нижних частот, формирователь импульсов зоны индикации, полосовой фильтр, инвертор, два ключа, два сумматора и видеоконтрольный монитор.

Недостаток прототипа так же, как и рассмотренного выше аналога, заключается в потере качества исходного сигнала при введении в него дополнительной информации.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства для введения дополнительной информации в воспроизводимое телевизионное изображение в реальном масштабе времени, позволяющего избежать потерю качества исходного сигнала за счет ввода дополнительной информации в телевизионный сигнал непосредственно по высокой частоте.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном устройстве для введения дополнительной информации в воспроизводимое телевизионное изображение, содержащем блок формирования вводимой информации, последовательно соединенные блок сопряжения вводимой информации с исходным телевизионным сигналом, ключ и сумматор, выход которого является выходом устройства, согласно изобретению блок сопряжения вводимой информации с исходным телевизионным сигналом выполнен в виде последовательно соединенных ответвителя, демодулятора, алгебраического сумматора, балансного модулятора и аттенюатора, а также последовательно соединенных блока фазовой автоподстройки частоты и фазовращателя, выход которого соединен со вторым входом балансного модулятора, а вход блока фазовой автоподстройки частоты объединен со входом демодулятора, при этом выход аттенюатора соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом блока формирования вводимой информации, другой выход которого подключен к алгебраическому сумматору, а вход синхронизации соединен со вторым выходом демодулятора, причем второй выход ответвителя соединен со вторым входом сумматора, а его вход является входом устройства.

В частных случаях реализации устройства оно может быть снабжено линией задержки, расположенной межу вторым выходом ответвителя и вторым входом сумматора или между выходом алгебраического сумматора и вторым входом балансного модулятора, а также полосовым фильтром, расположенным между выходом балансного модулятора и входом аттенюатора.

Изобретение иллюстрируется блок-схемой (фиг. 1), на которой изображены:
1 - блок формирования вводимой информации;
2 - ответвитель;
3 - демодулятор;
4 - алгебраический сумматор;
5 - линия задержки;
6 - балансный модулятор;
7 - полосовой фильтр;
8 - аттенюатор;
9 - блок фазовой автоподстройки частоты;
10 - фазовращатель;
11 - ключ;
12 - сумматор.

Устройство для введения дополнительной информации в воспроизводимое телевизионное изображение работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал или сигнал с выхода промежуточной частоты (ПЧ) головной станции поступает на ответвитель 2, который разветвляет его в два канала. В одном канале сигнал не подвергается никакой обработке. В другом канале сигнал ПЧ полностью демодулируется. В демодуляторе 3 также выделяется синхросмесь, которая используется для синхронизации блока формирования вводимой информации 1 (титровальной машины). Видеосигнал подается на алгебраический сумматор 4, на другой вход которого поступает сигнал титров от блока формирования вводимой информации 1. Суммарный сигнал перемножается в балансном модуляторе 6 с несущей, восстановленной в блоке фазовой автоподстройки частоты 9 (узкополосной астатической системой ФАПЧ). В случае необходимости с помощью полосового фильтра 7 производится выделение одной боковой полосы. В моменты времени, соответствующие вводу титров, модулированный сигнал через ключ 11 поступает на вход выходного сумматора 12. Амплитуда и фаза этого сигнала с помощью аттенюатора 8 и фазовращателя 10 подбирается таким образом, чтобы на выходе сумматора происходила компенсация и замена строки исходного сигнала на строку титров (вводимой дополнительной информации). Для компенсации возможных задержек в демодуляторе 3 и полосовом фильтре 7 в схему может быть введена линия задержки 5, которая в зависимости от условий должна быть размещена межу вторым выходом ответвителя 2 и вторым входом сумматора 12 или между выходом алгебраического сумматора 4 и вторым входом балансного модулятора 6.

Блок формирования вводимой информации 1 может быть реализован в виде титровальной машины (аналогичной знакогенератору в прототипе - а.с. СССР N 1443902). В этом случае возможно будет введение только буквенно-цифровой информации. В случае необходимости введения в качестве дополнительной информации видеоизображения или комбинированного изображения в виде буквенно- цифровой и графической информации блок формирования вводимой информации 1 может быть выполнен на основе видеомагнитофона, видеокамеры, компьютера или других устройств, в которых предусмотрена возможность построения и передачи видеоизображения.

Единственным условием использования данных элементов в блоке формирования вводимой информации 1 будет необходимость синхронизации вводимого изображения с транслируемым основным телевизионным высокочастотным сигналом. Для чего в данном блоке должен быть предусмотрен вход синхронизации.

Дополнительная информация может быть введена вместо основного транслируемого видеоизображения как на весь экран, так и на какую-то его часть (бегущая строка, бегущий кадр, статическая строка, статический кадр, часть строки или кадра и т.д.)
От известного уровня техники данное устройство отличается прежде всего меньшими искажениями обрабатываемого сигнала ПЧ. Действительно, строки, в которых нет титров, не подвергаются никакой обработке и сигнал в эти моменты времени не искажается. Кроме того, необходимо отметить, что предложенное устройство осуществляет замену строк исходного радиосигнала строками титров, не используя для этого никаких коммутаторов, что способствует снижению искажений. Таким образом, осуществляется ввод дополнительной информации без потери качества исходного сигнала, что и подтвердила экспериментальная проверка.

Использование: изобретение относится к телевидению и может быть использовано для ввода дополнительной информации в телевизионные сигналы, поступающие от радиопередающих станций или телевизионных спутников. Сущность изобретения: устройство для введения буквенно-цифровой информации в воспроизводимое телевизионное изображение, содержащее блок формирования вводимой информации 1, ответвитель 2, вход которого является входом устройства, последовательно соединенные демодулятор 3, алгебраический сумматор 4, линию задержки 5, балансный модулятор 6, полосовой фильтр 7, аттенюатор 8, ключ 11 и сумматор 12, второй вход которого подключен к первому выходу ответвителя, а выход является выходом устройства, а также последовательно соединенные блок фазовой автоподстройки частоты 9 и фазовращатель 10. Устройство позволяет вводить дополнительную информацию в воспроизводимое телевизионное изображение в реальном масштабе времени без потери качества исходного сигнала за счет ввода дополнительной информации в телевизионный сигнал непосредственно по высокой частоте, что и является достигаемым техническим результатом. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для введения дополнительной информации в воспроизводимое телевизионное изображение, содержащее блок формирования вводимой информации, последовательно соединенные блок сопряжения вводимой информации в исходным телевизионным сигналом, ключ и сумматор, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что блок сопряжения вводимой информации с исходным телевизионным сигналом выполнен в виде последовательно соединенных ответвителя, демодулятора, алгебраического сумматора, балансного модулятора и аттенюатора, а также последовательно соединенных блока фазовой автоподстройки частоты и фазовращателя, выход которого соединен со вторым входом балансного модулятора, а вход блока фазовой автоподстройки частоты объединен со входом демодулятора, при этом выход аттенюатора соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом блока формирования вводимой информации, другой выход которого подключен к алгебраическому сумматору, а вход синхронизации соединен со вторым выходом демодулятора, причем второй выход ответвителя соединен со вторым входом сумматора, а его вход является входом устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено линией задержки, расположенной между вторым выходом ответвителя и вторым входом сумматора или между выходом алгебраического сумматора и вторым входом балансного модулятора. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено полосовым фильтром, расположенным между выходом балансного модулятора и входом аттенюатора.