Устройство обнаружения цветоразностных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H04N9/47 

ч Изобретение относится к технике записи и воспроизведения т левизио ных сигналов на магнитную ленту и жет использоваться для опознавания цветной программы, кодированной по системе СЕКАМ,и для определения по рядка чередования цветоразностных сигналов. Известно устройство обнаружения цветоразностных сигналов, содержащее управляемый генератор, фазовый «дискриминатор, два блока выборки, компаратор и логический блок, причем входы фазового дискриминатора соединены соответственно с выходом управляемого гене атора и с выхода ми блоков выборки, а выход через последовательно соединенные компар тор и логический блок подключен к входу управления управляемого гене ратора Cl 3. Однако при наличии выпадений в воспроизводимом видеосигнале в дан устройстве проихсодит сбой фазы фо руемого цветоразностного сигнала, что приводит к ухудшению качества цветного телевизионного изображения . Наиболее близким техническим ре шением к изобретению является устр ство обнаружения цветоразностных сигналов, содержащее стробируемый усилитель, первый вход которого яв ляется входом видеосигнала, а втор входом стробирующего сигнала, перв и второй детекторы, входы которых объединены с выходом стробируемого усилителя, делитель частоты, пе вый вход которого является входом строчных синхроимпульсов, а выход выходом импульсов полустрочной частоты, и блок индикации цветной программы, выход которого является выходом сигнала цветной программыС Однако при наличии шумов в кадровом гасящем импульсе, свободном от цветовой несущей (особенно больших при воспроизведении 3-ей, 4-ой копий ), при воспроизведении цветовой программы, перемежающейся черно-белыми вставками,и в особенности. при наличии выпадений в видеосигнале, вызванных дефектом ленты и расположенных на задней пло щадке строчного гасящего импульса, происходит сбойфазы частоты 7,8125 кГц, сбой фазы делителя частоты и , следовательно, сбой синхронизации воспроизводимого видеомагнитофоном изображения. Аналогичный сбой происходит при ложном выделении импульса привязки, который может произойти от импульсной помехи, направленной в область черного что в конечном итоге приводит к ухудшению качества цветного телевизионного изображения. Цель изобретения - повышение точности обнаружения цветоразностных сигналов путем повышения помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем. что в устройство обнаружения цветоразностных сигналов, содержащее стробируемый усилитель, первый вход которого является входом видеосигнала, а второй - входом стробирующего сигнала, первый и второй детекторы, входы которых объ.единены с выходом стробируемого усилителя, делитель частоты, первый вход которого является входом строчных синхроимпульсов. а выход - выходом импульсов полустрочной частоты, и блок индикации цветной программы, выход которого является выходом сигнала индикации цветной программы, введены последовательно соединенные первый амплитудный модулятор, резонансный селектор, фазовращатель . инвертор и первый формирователь управляющего сигнала, выход которого подключен к первому входу первого амплитудного модулятора, последовательно включенные между выходом фазовращателя и вторым входом резонансного селектора второй формирователь управляющего сигнала и второй амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом второго детектора, последовательно включенные между выходом резонансного селектора и вторым входом делителя частоты формирователь строб-импульсов и злемент И, а также введен -элемент задержки, включенный между первым и вторым входом делителя частоты и вторым входом элемента И, выход которого подключен к входу блока индикации цветной программы, при этом выход первого детектора подключен к второму входу первого амплитудного модулятора. На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства обнаружения цветоразностных сигналов; на фиг.2 и 3 - диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство обнаружения цветоразностных сигналов содержит стробируемый усилитель 1, первый и второй детекторы 2 и 3, первый и второй амплитудные модуляторы 4 и 5, первый и второй формирователи 6 и 7 управляющего сигнала, резонансный селектор 8, инвертор 9, фазовращатель 10, формирователь 11 стробимпульсов, элемент И 12, элемент 13 яапеожки, делитель 14 частоты, блок 15 индикации цветной программы, вход 16 полного цветового видеосигнала, вход 17 стробирующего сигнала, вход 18 строчных синхроимпульсов, выход 19 импульсов полустрочной частоты и выход 20 сигнала индикации известной про- . граммы. Устройство обнаружения цветоразностных сигналов работает следующим образом. На вход 16 подается полный цветовой видеосигнал (фиг. 2 а }. Между первыми вторым строчными синхроимпул сами пунктиром указан импульс помехи, вызванный выпадением в вос произведен HOJM с магнитного носителя сигнале. На вход 17 подаются стробирующие импульсы привязки, во времени располагающиеся на задней площадке строчного гасящего импульса, т.е. на участке видеосигнала, где передается немодулированная цветная поднесущая (частота покоя цветовой поднесущей). Импульсы привязки указаны на фиг.2 б. Оба сигнала поступают соответственно на Первый и второй входы стробируемого усилителя 1. В стробируемом усилителе 1 из входного видеосигнала вьщеляет ся цветовая подчесущая, которая затем пропускается во время действия импульса привязки на выход стробируемого усилителя 1. Форма выходного сигнала имеет вид радиоимпульсов с несколько различающимися амплитудами (в строке с сигналом J) амплитуда несколько выше Ги указана на фиг.2 в. При отсутствии специальных мер защиты при формировании импульсов привязки от импульсны помех от заднего фронта импульса помехи (фиг.2 а )будет выработан импульс привязки (фиг.2 б) , которы в свою очередь, сформирует на выходе стробируемого усилителя 1 выходной сигнал, расположенный после зад него фронта импульса помехи и будет являться ложным сигналом (фиг.2 в, указан пунктиром }. Пачки.сигналов в виде радиоимпульсов с различными частотами в соседних строках подаются на -входы первого и второго детекторов 2 и 3. Выходной сигнал детектора 2 (фиг. 2 д) представляет собой.; видеоимпульс, амплитуда которого максимальна при передаче частоты, соответствующей немодулированной поднесущей частоте в строке с сигналом D . Выходной сигнал детектора 3 указан на фиг.2 г. Поскольку разнос частот между немодулированны ми поднесущими в строках с сигналамиВ и 3)п велик, в выходных сиг налах детекторов 2 и 3 присутствуют импульсы, сформированные от подн сущих соседних строк, но с меньшей амплитудой. Это обусловливается недостаточной избирательностью контуров, выделяющих частоты покоя цветовых поднесущих. Выходной сигна детектора 2 подается на первый вход первого амплитудного модулятора 4, на второй управляющий вход которого подается сигнал с выхода первого формирователя 6 управляющего сигнала (фиг. 2 и /. Коэффициент передачи амплитудного модулятора зависит от величины потенциала, поступающего на его управляющий вход. Коэффициент передачи, близкий к единице, амплитудный модулятор имеет; при максимальном значении управляющего напряжения и минимальный - примерно в 8 - 12 раз меньишй - при минимальном значении напряжения управления. Таким образом, выходной импульс первого амплитудного модулятора 4 будет иметь максимальное значение в момент передачи пикового значения управляющего напряжения, nocTvnammero с выходя пеовпго фоомиоователя 6, т.е. в момент передачи немодулированной поднесущей в строке с сигналом DnПри этом все видеоимпульсы, расположенные со сдвигом во времени, пройдут через первый амплитудный . модулятор 4 с подавлением, глубина которого определится значением напряжения управления, поступающего на первый вход первого амплитудного модулятора 4 и, в частности, глубина подавления выходного импульса будет максимальна в момент передачи задней площадки строчного гасящего импульса, на которую передается немодулированная поднесущая в строке с сигналом Dg .. Поэтому паразитный импульс, поступающий с выхода детектора 2, соответствующий строке с сигналом Dg , оказывается подавленным. Аналогичным образом работает второй амплитудный модулятор 5, с той лишь разницей, что на его первый вход поступает сигнал с выхода второго формирователя 7 со сдвигом в 180 относительно управляющего сигнала, поступающего на первый вход первого амплитудного модулятора 4. При этом с максимальным коэффициентом передачи обеспечивается прохождение на выход второго амплитудного модулятора 5 импульсного сигнала, соответствующего передаче немодулированной цветовой поднесущей В;- строке с сигналом Dg , расположенной на задней площадке строч ного гасящего импульса той же строки, и обеспечивается подавление прочих сигналов с глубиной подавления, определяемойзначением управляющего напряжения (в момент наличия импульса на выходе детектора 3) на первом входе второго амплитудного модулятора 5. Так, например, импульс помехи .(ложный импульс) (фиг.2 г) пройдет на выход второго амплитудного модулятора 5 со значительным подавлением (фиг.2 е),Таким образом, выходные импульсы обоих амплитудных модуляторов представляют собой две последовательности импульсов . следующие с частотой. оавной половине строчной частоты, и со сдв гом на 180° друг относительно друга. В этих сигналах в значительной степени подавлены все импульсы, котооые могут внести расфаэиоовку в Формируемый синусоидальный сигнал. Обе последовательности импульсов поступают на первый и второй входы резонансного селектора 8. Входные; однополярные ИМПУЛЬСЫ в резонансной схеме преобразуются в разнополярные и раскачивают резонансный кон.тур/ входящий в состав резонансного селектора 8. Поскольку имеется н который -сдвиг по фазе между максимальным значением напряжения на . контура и импульсом, например с выхода второго амплитудного модулятора 5, а также между минимальным значением напряжения на контуре и импульсом с выхода первого амплитудного модулятора 4, выходной сигнал резонансного селектора 8 проходит через фазовращатель 10, на выхо де которого обеспечивается синусоидальный сигнал, минимальное и максимальное значения которого совпадают с Положением импульсов на выходах Первого и второго амплитудных модуляторов. Выходное напряжение фазовращателя 10 поступает на вход второго формирователя 7 и чере i инвертор 9 - на вход первого формир вателя 6. Оба формирователя произво дят операцию согласно выражению f i± °si2Sl 2 / В качестве примера (фиг.2 и ) ука зано выходное-Напряжение первого фо мирователя б для случая, когда . Для значений п7б и в особенности, для п 7 В необходимо принимать меры для стабилизации исходной рабочей точки (исходного -выходного потенциала формирователей б и 7 ), так как значение исходного напряжения управ ления для амплитудного модулятора будет ,подвержено температурному дрейфу. Максимальное значение выход ного напряжения первого формирователя 6 во времени соответствует положению импульса с выхода детектора 2, выработанного при передаче модулированной цветовой поднесущей в ст ке с сигналом1),,который и проходит н выход первого аг плитудного модулято ра 4 без затухания, а минимальное значение совпадает с импульсом помехи, выработанным в том же детекторе 2, но от цветовой поднесущей в строке с сигналом Dg ,который и по давляется в первом амплитудном модуляторе 4 (фиг.2 ж |. Напряжение, аналогичное напряжению с выхода первого формирователя 6 -, но со сдвигом в 180, вырабатывается на выходе второго формирователя 7„ Его максимальное значение соответствует максимальному значению синусоидального напряжения (фиг.2 з). Таким же образом во втором амплитудном модуляторе 5 будет обеспечено прохождение на выход без затухания импульсного сигнала с выхода детектора 3, выработанного при передаче немодулированной цветовой поднесущей в строке с сигналом Dg,и будет обеспечено затухание ложного сигнала, поступающего (с меньшей амплитудой ) с выхода того же детектора 3, но выработанного ©т цветовой поднесущей -в строке с сигналом Dp, Фазовращатель 10, второй формирователь 7 и второй амплитудный модулятор 5 образуют первую цепь положительной обратной связи резонансной схемы Выделения 7,8125 кГц (для сигналов в строке Dg). Вторую цепь положительной обратной связи (для сигналов в строкахDg ) образуют тот же фазовращатель 10, инвертор 9, первый формиров-атель 6 и первый .амплитудный модулятор 4. Исходное состояние этих узлов таково, что при присутствии на входе 16 видеосигнала черно-белого стандарта, шумами на задней площадке строчного гасящего импульса (особенно большими при воспроизведении третьей копии видеосигнала) , в детекторах 2 и 3 формируются импульсы случайной амплитуды, которые в первом и втором амплитудном модуляторе дополнительно подавляются (примерно, в 3 - 5 раз ), При этом резонансный контур, входящий в состав резонансного селектора 8 испытывает раскачивающее воздействие импульсов с выхода детекторов 2 и 3 в гораздо меньшей степени в сравнении со случаем, когда эти импульсы подаются напрямую,в обход первого и второго амплитудного модулятора (как в известном. При этом на первых входах первого и второго амплитудных модуляторов ,4 и 5 имеется напряжение частотой 7,8125 кГц, близкое к синусоидальной форме, малое по амплитуде и наложенное на потенциал, величина которого определит мягкий или жесткий режим возбуждения контура в резонансном селекторе 8. В момент, когда во входном видеосигнале появится частота цветовой поднесущей, на выходах детекторов 2 и 3 сформируются импульсы большей амплитуды, которые, при том же начальном затухании в.амплитудных модуляторах раскачают . напряжение на контуре до больших амплитуд.

что приведет к возрастанию напряже- ния на выходах формирователей 6 и 7 а это, в свою очередь, приведет к уменьшению затухания в амплитудных модуляторах 4 и 5, амплитуда выходных импульсов Которых возрастает, снова увеличивае я напряжение на контуре и т.д., до тех пор пока на контуре не установится максимальое значение напряжения.

На фиг. 3 сплошной линией показана о ибающая для. случая возбуждения контура в известном, пунктирной линией - в предлагаемом техническом решении для режима мягкого возбуждения и штрихпунктирной линией огибающая возбуждения контура для случая жесткого режима возбуждения. Сравнивая формы всех трех огибающих, приведенных на фиг.З относительно порога ограничения, видно, что цепи положительной обратной .евя зи повышают добротность устройства, что, разумеется, повышает устойчивость колебаний резонансного контура при нестандартных воздействиях на контур и, следовательно, повышают помехоустойчивость возбужденных в контуре колебаний,а при обработке устройством черно-белых фрагментов, вмонтированных в .цветной, сигнал, амплитуда возбужденных колебаний. на контуре в силу его повышенной инерционности существенно ниже амплитуды колебаний на контуре известного устройства, что повышает устойчивость формирования сигнала цветовой синхронизации, т.е повышает устойчивость синхронизации воспроизводимого видеомагнитофоном изображения. На.выходе формирователя 11 относительно указанного выше порогового напряжения (l-l) вырабатывается строб-импульс (фиг.2 л) и поступает на первый вход элемента И 12. На вход 18 строчных синохроимпульсов поступают синхроимпульсы (фиг. 2 к |,синфазные с воспроизводимым видеосигналом (фиг.2 а ).-В элементе 13 задержки из этих импульсов с некоторой задержкой формируются импульсы (фиг.2 MJ и поступают на второй вход элемента И 12.

Величина задержки этих импульсов такова, что они располагаются примерно в середине строб-импульсов, поступающих на первый вход элемента И 12. На выходе элемента И 12 сформруется серия импульсов, следующих с частотой, равной половине частоты строк (фиг.2 н ). Строчные синхроимпульсы со входа 18 поступают также на счетный вход делителя 14 частоты на вход установки которого поступают импульсы с выхода элемента И 12. Выходной сигнал делителя 14 - симметричные импульсы, следующие с .частотой 7.8125 кГц. фаза КОТОРЫХ

устанавливается импульсом с пыхолп элемента И 12. При обработке ycTpoftством полного цветового видеосигнала , имеющего вставки видеосигнала по стандарту черно-белого телевидения, синусоидальное напряжение на выходе резонансного селектора 8 будет спадать по экспоненциальному закону на участке такой черно-белой.вставки. При собственной частоте колебани контура, входящего в состав резонансного селектора 8, на ±5% отличающейся от значения частоты 7.8125 кГц, на каждый период свободных колебаний на контуре произойдет смещение выходного Р° 7 са формирователя 11 на 6,4,мкс.

ПРИ исходной, предположим, симметричной установке импульса сбооса относительно строчных синхроимпульсов, поступающих на вход 18, через пять строчных периодов произойдет сдвиг строб-импульса, при котором он сместится в соседний период строчного синхроимпульса, поступающего со входа 18 и, в случае если этот строб-импульс непосредственьJ применен в качестве импульса установки делителя 14 частоты, произойдет его сбой. Такой сбой делителя 14 при расстройке собственной частоты контура на 5% может случиться и в полном цветовом видео;сигнале во время передачи промежутка передних уравнивающих импульсов, кадрового синхроимпульса и задних уравнивающих импульсов. Сигналы на выходе резонансного селектора 8 и положение, строб-импульса на выходе формирователя 11 в случае свободных колебаний контура показаны пунктиро .соответственно на фиг. 2 з,л.Вполне очевидно, что установка формирователя 11, элемента И 12 и элемента 13 задержки такой сбой предотвращает, если сумма длительностей строб-импульса и импульса с выхода элемента 13 задержки менее 32 мкс. В случае, если строб-импульс (фиг.2 ,л ) расположен симметрично относительно импульсов, поступающих со входа 18 (фиг. 2 указанная выше сумма должна быть меньше на величину асимметрии этих двух импульсов. Импульсы с выхода элемента И 12 поступают также на вход блока 15 индикации цветной программы, который представляет собой пиковый детектор с большой .постоянной времени и при наличии таких импульсов обеспечива;ет потоянное напряжение. В силу описанных выше способов защиты сигнала 7.8125 кГц сигнал индикации цветной программы также является защищенным от всех видов воздействия помех.

. Таким образом; устройство обнар жения цветоразностных сигналов

обладает нелинейной положительной обратной связью (по амплитуде/, осуществляемой с весовой функцией по закону

(l± 2slii )

в пределах +0,5 Т строки,исключающей сбой сигнала цветовой синхронизации при значительных нестабильностях собственной частоты синхронизируемого резонансного селектора полустрочной частоты, что позволяет повысить устойчивость формирования

сигнала цветовой синхронизации, в частности,в видеомагнитофоне, в условиях повышенных шумов (при воспроизведении третьей и более копий видеосигнала I и при наличии вставки

фрагментов черно-белого изображения в программу цветного телевизионного изображения, что позволяет улучшить качество воспроизводи1уюго цветного телевизионного сигнала и повысить точность обн.аружения цветоразрядных сигналов .

1Г

УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ЦВЕТОРАЗНОСТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее г.- робируег-шй усилитель, первый вход которого является входом видеосигнала, а второй - входом стробирующего сигнала, первый и второй детекторы, входы которых объединены и соединены с выходом стробируемого усилителя, делитель частоты, первый вход; которого является входом строчных синхроимпульсов, а выход - вглходом импульсов полустрочной частоты, и блок индикации цветной про-: ; граммы, выход которого является выходом сигнала индикации цветной программы, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности обнаружения цветоразностных сигналов путем-повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные первый модулятор, резонансный селектор, фазовращатель, инвертор и первый формирователь управляющего сигнала,.выход которого подключён к первому входу первого амплитудного модулятора последовательно включенные между выходом фагзов раща т ел я и вторым входом реверсивного селектора второй.формирователь управляющего сигнала и второй амплитудный модулятор, второй вход которого .соединен с выходом второго детектора, последовательно включенные между выходомрезонансного селектора и g вторым входом делителя частоты формиW рователь строб-импульсов и элемент И,, а также введен элемент задержки, вклю ченный между первым входом делителя частоты и Ёторым входом элемента И, выход которого подключен к входу -блока индикации цветной программы, при этом выход первого детектора поД ключен к второму входу первого ампли тудного;модулятора. 00. 01

и