Цифровая телевизионная система Советский патент 1984 года по МПК H04N7/12 

Изобретение относится к телевидению, в частности к цифровьом сист мам передачи телевизионных изображений. Известна цифровая телевизиооная система, содержащая последовательно соединенные датчик видеосигнала, аналого-цифровой преобразователь, цифровой канал, цифроаналоговый пр образователь, фильтр нижних частот и первый сумматор, а также линию за держки, вход которой соединен с выходом аналого-цифрового преобразов теля и первым входом второго сумматора, а выход - с вторым входом вто рого сумматора,.выход которого соединен с вторым входом первого сумма тора С 13. Недостатком известной цифровой т левизионной системы является низкая разрешающая способность. Целью изобретения является повышение разрешающей способности цифровой телевизионной системы при сокращенной полосе частот. Указанная цель достигается тем, что в цифровую телевизионную « истем содержащую датчик видеосигнала, последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, цифровой кайал, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также первую линию задержки, первый и второй сумматоры, введены первый блок фазовых предыскажений , вход ко торого соединен с.выходом датчика видеосигнала,а выход - с входом .аналого-цифрового преобразователя, второй, третий и четвертый блоки фазовых предыскажений,третий и четве тый сумматоры, пер вый и второй блоки вычитания, вторая, третья, четверта пятая, шестая, седьмая и восьмая линии задержки, блок сравнения, пер вый и второй блоки стробирования, первый и второй пороговые блоки, . жцуций генератор стрцбов и блок фор мирования импульса замещения, при этом выход фильтра нижних частот соединен с входами второго и третье го блоков фазовых предыскажений, выход второго блока фазовых предыскажений соединен с входами первого блока вычитания и первой линии заде ки, лыход которой соединен с вторым входом первого блока вычитания, выход третьего блока фазовых предыскажений соединен с входами первого сумматора и второй линии задержки, выход которой соединен с вторым входом первого сумматора, выход первого блока вычитания соединен с входами третьей линии задержки, второго сумматораи четвертой линии задержки, выход которой соединен с вторым входом второго сумматора, выход первого сумматорасоединен с входами второго блока вычитания, пятой линии задержки и шестой лиНИИ задержки, выход которой соединен с вторым входом второго блока вычитания, выходы второго сумматора и второго блока вьп.1итания через соответствующие первый и второй поро- . говые блоки соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого соединен с входом ждущего генератора стробов, первый и второй выходы которо,го соединены с первыми входами первого и второго блоков стробирования, вторые входы которых соединены с выходами третьей и четвертой линий задержки соответственно, выход первого блока стробирования через седьмую линию задержки соединен с первым входом третьего сумматора, выход второго блока стробирования через восьмую линию задержки соединен с первым входом четвертого сумматора и через формирователь импульсов замещения - с вторым входом четвертого сумматора, выход которого че.рез четвертый блок фазовых предыскажений соединен с вторым входом третьего сумматора, выход которого является выходом цифровой телевизионной системы. На чертеже представлена структурная электрическая схема цифровой телевизионной системы. Цифровая телевизионная система содержит датчик 1 видеосигнала, первый блок 2 фазовых предыскажений, второй блок 3 фазовых предыскажений, третий блок 4 фазовых предыскажений, четвертый блок 5 фазовых предыскажений, аналого-цифровой преобразователь 6, цифровой канал 7, цифроаналоговый преобразователь 8, фильтр нижних частот 9, первый сумматор 10, второй сумматЬр 11, третий сумматор 12, четвертый сумматор 13, первый блок 14 вычитания, второй блок 15 вычитания, первую линию 16 задержки, вторую линию 17 задержки, третью линию 18 задержки, четвертую линию 19 задержки, пятую линию 20 задержки, шестую линию 21 задержки, седьмуда линию 22 задержки, восьмую линию 23 задержки, первый пороговый блок 24, второй пороговый блок 25, блок 26 сравнения, ждущий генератор 27 стробов, первый блок 28 стробирования, второй блок 29 стробирования и блок 30 формирования импульсов замещения. -Цифровая телевизионная система . работает следующим образом.. Сигнал с выхода датчика 1 видео-сигнала проходит через первый блок 2 фазовых предыскажений, в котором за счет фазовых сдвигов выборки видеосигнала и помехи дискретизации-приобретают сопряженность по форме; В результате фазовых преобразований каждая выборка видеосигнала uSl(i- -t преобразуется в сигнал с линейной частотной модуляцией СЛЧМ1. f( (i--KAi . ЛЧП сигнал имеет эффективную длительност (базу) е 7)4-fc . Будем считать, что характеристика группового времени запаздывания первого блока 2 фазовых предыскажений имеет линейно-нарастающий характер с перепадом задержки 5.Выходной сигнал первого блока 2 фазовых предыскажений преобразуется в цифро вую форму аналого-цифровым преобразователем 6, при этом частота дискре тизации равна верхней граничной частоте .спектра, видеосигнала.. Цифровой сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя б передается по ци.фровому каналу 7 и на приемной сторо не преобразуется в аналоговую форму цифроаналоговым преобразователем 8. Восстановленный аналоговый сигнал, содержащий фазовые предыскажения, пропускается через фильтр нижних частот 9, выходной сигнал которого может быть представлен в виде s(t)a|: f v{i-K4tK |: i v(t-M-tiHi, где v() - базисная функция блока .фазовых предыскажений;V {{-kiSt) - сопряженная ей функция Первый член суммы в выражении(1) представляет собой модифицированный видеосигнал с преобразованной фазовой.структурой со всеми отсчетами по теореме Котельникова, но с уменьшенной вдвое амплитудой. Второй член суммы 1 является помехой дискретизации, полярность котпппй меняется от отсчета к отсчету чеоез интервал Котельникова. Далее обрабо ка сигнала ведется в двух каналах. В первом канале сигнал с выхода Фильтра нижних частот 9 ПРОХОДИТ чеОез ВТОРОЙ блок 3 Фазовых предыскажений,, характеристика группового времени запаздывания которого обратна характеристике группового времени запаздывания первого блока 2 фазовых предыскажений. .В результате такой обработки выборки сигнала сжимаются, а выборки помехи дискретизации растягиваются. Далее сигнал и по меха задерживаются первой линией 16 задержки на длительность интервала Котельникова и вычитаются из незадер жанной смеси сигнала и помехи дискретизации в первом блоке 14 вычита ния, на выходе которого получается сжатый разностный сигнал и растянут суммарная помеха дискретизации, пос кольку отсчеты помехи дискретизации меняют свою полярность через интервал Котельникова согласно выражениш (II. Далее с выхода первого блока 14 вычитания сигнал поступает на первый вход второго сумматора 11, на второй вход которого поступает этот же сигнал, но задержанный четвертой линией 19 задержки на длительность интервала Котельникова. В результате этого на выходе второго сумматора 11 формируется пик сжатого сигнала на фоне растянутой помехи дискретизации. В первом пороговом блоке 24 формируется импульс, совпадающий по времени с пиком сжатого сигнала. Во втором канале сигналу с выхода фильтра нижних частот 9 проходит через третий блок 4 фазовых предыскажений, характеристика группового времени запаздывания которого совпадает с характеристикой первогобло ка 2 фазовых предыскажений. В результате выборки сигнала, описываемые выражением (.1), еще больше растягиваются, а выборки помехи дискретизации сжимаются. Далее сигнал и помеха поступают непосредственно на первый вход первого сумматора 10, а после задержки на величину интервала Котельникова во вторс й линии 17 задержки - на второй вход первого сумматора 10, на выходе которого формируется сигнал, представляющий собой сумму разностной помехи дискретизации и растянутого суммарного сигнала. Для выделения пика помехи дискретизации на фоне растянутого сигнала выходной сигнал первого сумматора 10 поступает на первый вход второго блока 15 вьгчитания непосредственно, а на второй его вход - после задержки на длительность интервала .Котельникова в пятой линии 20 задержки. На выходе второго порогового блока 25 формируется импульс, совпадающий по времени с пиком помехи дискретизации. С выходов первого и второго пороговых блоков 24 и 25 импульсы поступают на входы блока 26 сравнения, на выходе которого формируется импульс при совпадении входных импульсов по времени. Импульс с выхода блока 26 сравнения запускает ждущий генератор 27 стробов, формирующий стробирующие импульсы, управляющие прохождением сигнала через первый 28 и. второй 29 блоки стробирования. На первый вход первого блока 28 стробирования сигнал с выхода вого блока 14 вычитания поступает через четвертую линию 19 задержки. В результате через первый блок 28 стробирования проходит только совпадающий по времени со стробирующим импульсом пик сжатого разностного , сигнала..

С выхода первого сумматора 10 через пятую линию 20 задержки и вто рой блок 29 стробирования проходит только растянутый суммарный сигнал с вырезанным пиком сжатой помехи , который далее поступает на входы восьмой линии 23 задержки и блок 30 формирования импульсов замещения , а затем на входы четвертого сумматора 13, на выходе, которого формируется суммарный растянутый . Этот сигнал проходит через четвертый блок 5 фазовых предыскажений, характеристика группового времени запаздывания которого противоположна характеристике группового Времени запаздывания первого 2 и третьего 4 блоков фазовых предыскажений , при этом перепад задержки составляет величину .26.Сформированный на выходе четвертого блока 5 фазовых предыскажений сжатый суммарный сигнал складывается в третьем сумматоре 12 со сжатьом разностным сигналом с выхода первого блока 28

стробирования. задержанным седьмой линией 22 задержки на интервал Котельникова. Выходной сигнал третьего сумматора 12 является выходнм сигналом цифровой телевизионной

0 системы.

За счет введенных новых блоков удалось при пониженной вдвое (по сравнению с теоремой Котельникова) частоте дискретизации увеличить раз5 решающую способность цифровой телевизионной системы до уровня, обеспечиваемого при преобразовании видеосигнала в соответствии с теоремой Котельникова.

Lnil}

,±-Выход