Устройство для передачи и приема сигналов цветного телевидения Советский патент 1987 года по МПК H04N11/18 

11345379

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в системах передачи цветного изображения.

Цель изобретения - повышение качества .передачи информации путем снижения требования к величине средней передаваемой мощности. .

максимальный. Назовем разности Y Y,.-Y,, Y , О -Y, -Y, ква зицветоделенными сигналами, а их взвешенную в соответствии с принадлежностью к каналам цветности сигналов сумму Y + квазияр- костным сигналом, где а, а - постоянные коэффициенты, а индексы На чертеже представлена электричес- Q соответствуют каналам цветности R,

G, В, т.е. обозначают принадлежность к конкретному каналу цветности ква- зицветоделенного сигнала в определен ный отрезок времени. Из приведенных равенств следует, что яркостный сигнал равен сумме квазияркостного сигнала и минимального цветоделенно- го сигнала у Y + Y . В данной сис теме цвета можно определить состав цветоразностных сигналов:

кая структурная схема устройства для передачи и приема сигналов цветного телевидения.

Устройство для передачи и приема сигналов цветного телевидения содержит источник 1 цветоделенных сигналов, блок 2 формирования яркостного сигнала, блок 3 формирования разностных сигналов, блок 4 замешивания син- хросмеси, первый блок 5 задержки, формирователь 6 полного сигнала цветного телевидения, трехканальный фильтр 7 нижних частот, блок 8 селекции наибольшего отрицательного значения цве торазностных сигналов, четвертьй блок 9 задержки, первый блок 10 замешивания сигналов цветоопознавания, фазо- инвертор 11, первый блок 12 низкочастотной коррекции, второй блок 13 замешивания сигналов цветоопознавания второй блок 14 низкочастотной коррекции, формирователь 15 сигналов цвето

опознавания, коммутатор 16, первый фильтр 17 нижних частот, первый ограничитель 18, частотно-модулированный генератор 19, второй ограничитель 20, блок 21 высокочастотной коррек-, ции, передатчик 22, приемник 23, ре- жекторЬм фильтр 24, второй блок 25 задержки, сумматор 26, полосовой фильтр 27, усилитель 28, третий блок 29 задержки, коммутатор 30 поднесу- щей, третий ограничитель 31, первый дискриминатор 32, второй фильтр 33 нижних частот, четвертый ограничител 34, второй дискриминатор 35 третий фильтр 36 нижних частот, блок 37 цветоопознавания, генератор 38 коммутирующих импульсов, блок 39 формирования третьего цветоразностного сигнала, блок 40 формирования квазияркостного сигнала и видеоконтрольный блок 41.

Рассмотрим систему сигналов, с по- помощью которых передают цвет изображения, с точки зрения их взаимных амплитудных соотношений, обозначая: У - минимальный по амплитуде цвето- деленный сигнал} У - средний; УЗ

максимальный. Назовем разности Y Y,.-Y,, Y , О -Y, -Y, ква- зицветоделенными сигналами, а их взвешенную в соответствии с принадлежностью к каналам цветности сигналов сумму Y + квазияр- костным сигналом, где а, а - постоянные коэффициенты, а индексы соответствуют каналам цветности R,

тоянные коэффициенты, а индексы соответствуют каналам цветности R,

G, В, т.е. обозначают принадлежность к конкретному каналу цветности ква- зицветоделенного сигнала в определенный отрезок времени. Из приведенных равенств следует, что яркостный сигнал равен сумме квазияркостного сигнала и минимального цветоделенно- го сигнала у Y + Y . В данной системе цвета можно определить состав цветоразностных сигналов:

Y - Y -Y

Y. -Y -Y, Y (1)

Y,

, .

25 ,

30

Из зависимостей (1) следует, что, передавая в канал связи два цветоразностных сигнала и получив на приемной стороне системы передачи третий, по их значениям можно получить величину квазияркостного сигнала, селектируя из трех цветоразностных сигналов наибольший отрицательный цвето25 разностный сигнал. Таким образом, дл воспроизведения цветного изображения тремя цветоразностными сигналами не хватает именно значения минимального цветоделенного сигнала У , что спра40 ведливо полностью лишь в случае поточечной передачи цвета изображения. Если передача цвета осуществляется

по группам элементов цветного изображения, в частности сигналы цвет45 ности имеют полосу частот, более чем в три раза узкую по сравнению с основным сигналом полного сигнала цветного телевидения, что необходимо для решения задачи максимального

gQ уплотнения полного сигнала. Так как пространственная частота воспроизводимого яркостного сигнала вьш1е сигналов цветности, то из яркостного сигнала в формирователе 6 полного сигнала цветного телевидения вычита55

ют специально ограниченный по спектру частот квазияркостный сигнал Y . Для черно-белых элементов изображения YI квазияркостный

сигнал Y равен нулю, потому основным сигналом остается без изменений яркостный сигнал. В случае максимальной насыщенности цвета минимальный цветоделенный сигнал равен нулю: Y. О, Значит низкочастотная часть спектра основного сигнала Y полностью совпадает с соответствующей частью яркостного сигнала и в канал связи поступает лишь высокочастотная часть квазияркостного сигнала Y - Y Y,+ Y -Y .Y, . При ne- редаче промежуточных значений насыщенности цвета низкочастотная часть сигнала, передаваемого в канал связи, оказывается меньще на величину низкочастотной части квазияркостно- .го сигнала, Б общем виде основной. Сигнал можно записать как U Y, + + Y#| . В высокочастотной части спектра квазияркостного сигнала Y , как принято в системе СЕКАМ, передают последовательно по строкам сигналы цветности R-Y, B-Y, которые модулируют поднесущую.

Устройство для передачи и приема сигналов цветного телевидения работает следующим образом.

10 лью повьппения устойчивости к ограничению верхней боковой полосы сигнала цветности. Далее оба сигнала цветности проходят каждый через свой блок низкочастотной коррекции для

15 уменьшения шумов на выходе ЧМ-канала и попадают на входы коммутатора 16, который чередует цветоразностные сигналы от строки к строке, Для ослабления паразитных скачков после

20 коммутации сигнал цветности проходит через первый фильтр 17 нижних частот и первый ограничитель 18, Подготов- ленньй сигнал модулирует поднесущую частоту в частотно-модулируемом гене25 раторе 19 и, пройдя через второй ограничитель 20, поступает в блок 21 высокочастотной коррекции для повышения помехоустойчивости, Промодули- рованная поднесущая поступает в форС выхода источника 1 цветоделенных 30 мирователь 6 полного сигнала цветного

сигналов на передающей стороне цвето- деленные сигналы U, Ug, Ug каждьм по своему каналу поступают одновременно в блок 2 формирования яркостного сигнала и блок 3 формирования разностных сигналов, который предназначен дня формирования трех цветораз- ностных сигналов U , , Ug.y, а первьй - для формирования яркостного сигнала У, Предварительно три цветоразностных сигнала ограничиваются по частоте трехканальным фильтром 7 нижних частот для получения в блоке 8 селекции наибольшего отрицательного значения цветоразностных сигналов ограниченного по спектру частот квазияркостного сигнала У , который, задерживая на время задержки сигналов цветности в четвертом блоке 9 задержки, вычитают из яркостного сигнала У для формирования основного сигнала полного сигнала цветного телевидения в формирователе 6 полного сигнала цветного телевидения, Яркостный сигнал подается через блок 4 замешивания синхросмеси в первый блок 5 задержки, Б первом и втором блоках 10 и 13 замешивания сигналов цветоопознавания к цветоразностным

345379

сигналам добавляют сигналы опознавания строки, формируемые в формирователе 15 сигналов цветоопознавания, g Они представляют собой специальные импульсы, передаваемые в период обратного хода по кадру, Фазоинвертор 11 служит для изменения полярности цветоразностного сигнала R-Y с це10 лью повьппения устойчивости к ограничению верхней боковой полосы сигнала цветности. Далее оба сигнала цветности проходят каждый через свой блок низкочастотной коррекции для

15 уменьшения шумов на выходе ЧМ-канала и попадают на входы коммутатора 16, который чередует цветоразностные сигналы от строки к строке, Для ослабления паразитных скачков после

20 коммутации сигнал цветности проходит через первый фильтр 17 нижних частот и первый ограничитель 18, Подготов- ленньй сигнал модулирует поднесущую частоту в частотно-модулируемом гене25 раторе 19 и, пройдя через второй ограничитель 20, поступает в блок 21 высокочастотной коррекции для повышения помехоустойчивости, Промодули- рованная поднесущая поступает в фортелевидения, где замешивается с основным сигналом.и Y. +

у

64

для по5

0

5

0

5

лучения полного сигнала цветного телевидения,..1

Полный сигнал цветного телевидения через передатчик 22, канал связи и приемник 23 поступает в устройства разделения основного сигнала и сигнала цветности. Сигнал цветности вьще- ляется из полного сигнала полосовым фильтром 27, сигналы текущей и предыдущей строк из третьего блока 29 задержки подаются на два входа коммутатора 30 поднесущей. Третий блок 29 задержки вносит затухание порядка 20 дБ, которое компенсируется усилителем 28, После коммутатора 30 под- несущей следуют два идентичных канала, каждый из которых содержит третий и четвертый ограничители 31 и 34, первый и второй дискриминаторы

32и 35 и второй и третий фильтры

33и 36 нижних частот. Характеристика второго и третьего фильтров 33 и 36 нижних частот обратна кривой низкочастотной предкоррекции. Далее два

сигнала цветности одновременно подаются в блок 39 формирования третьего цветоразностного сигнала.

13

блок. 40 формирования квазияркостно- го сигнала и сумматор 26. В блоке 40 формирования квазияркостного сигнала в соответствии с зависимостями (1) селектируют наибольший отрицательный цветоразностный сигнал, который по величине равен квазияркостному сигналу. -В сумматоре 26 квазияркостный сигнал складывается с основным сигналом полного сигнала цветного телевидения Y Y - ч нч для получения яркостного сигнала. Основной сигнал полного сигнала получают после прохождения режекторного фильтра 24 и второго блока 25 задержки. Сформированные цветоразностные сигналы складываются с яркостным сигналом в сумматоре 26 для получения трех цветоделенных сигналов, которые формируют цветное изображение в видеоконтрольном блоке 41. Система цве- тоопознавания, состояодая из генератора 38 коммутирующих импульсов и бло

ограничитель, частотно-модулированн генератор, второй ограничитель и блок высокочастотной коррекции, выход которого соединен с вторым входом формирователя полного сигнала цветного телевидения, последователь но соединенные формирователь сигналов цветоопознавания, первый и второй входы которого являются входами строчных и кадровых синхроимпульсов соответственно, второй блок замешивания сигналов цветоопознавания и вто рой блок низкочастотной коррекции, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, третий вход ко- торого объединен с первым входом фор мирователя сигналов цветоопознавания а также источник цветоделенных сигн лов и блок формирования разностных

ка 37 цветоопознавания, устанавливает g сигналов, первый вход которого сое- правильную полярность срабатьшания

динен с выходом блока формирования яркостного сигнала, а второй, третий и четвертый входы объединены соответ ственно с первым, вторым и третьим входами блока формирования яркостного сигнала и соединены соответственно с первым, вторым и третьим выхода ми источника цветоделенных сигналов при этом .выход формирователя сигналов цветоопознавания соединен с первым входом первого блока замешивания сигналов цветоопознавания, а на приемной стороне содержит последовательно соединенные приемник, режекгенератора 38 коммутирующих импульсов, управляющего коммутатором 30 поднесущей, т.е. обеспечивает синфазную работу приемного и передающего коммутаторов. В результате работы схемы цветоопознавания -сигналы цветности проходят каждый по своему каналу. I

При применении предлагаемого уст- ройства. передачи и приема сигналов цветного телевидения уменьшаются средняя передаваемая мощность для формирования цветного изображения и пико30

35

динен с выходом блока формирования яркостного сигнала, а второй, третий и четвертый входы объединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока формирования яркостного сигнала и соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами источника цветоделенных сигналовj при этом .выход формирователя сигналов цветоопознавания соединен с первым входом первого блока замешивания сигналов цветоопознавания, а на приемной стороне содержит последовательно соединенные приемник, режеквая перегрузка передатчика. Уменьшение40 торный фильтр, второй блок задержки.

передаваемой мощности обусловлено тем, что в спектре основного сигнала полного сигнала цветного телевидения отсутствует низкочастотная часть квазияркостного сигнала Y, , т„е. U

Y,

Y вч

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема сигналов цветного телевидения, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок формирования яркостного сигнала, блок замешивания, другой вход которого является входом синхросмеси, первый блок задержки, формирователь полного сигнала цветного телевидения и передатчик, последовательно соединенные первый блок

6

замешивания сигналов цветоопознава- ния,- фазоиивертор, первый блок низкочастотной коррекции, коммутатор, первый фильтр нижних частот, первый

ограничитель, частотно-модулированный генератор, второй ограничитель и блок высокочастотной коррекции, выход которого соединен с вторым входом формирователя полного сигнала цветного телевидения, последовательно соединенные формирователь сигналов цветоопознавания, первый и второй входы которого являются входами строчных и кадровых синхроимпульсов соответственно, второй блок замешивания сигналов цветоопознавания и второй блок низкочастотной коррекции, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, третий вход ко- торого объединен с первым входом формирователя сигналов цветоопознавания, а также источник цветоделенных сигналов и блок формирования разностных

сигналов, первый вход которого сое-

сигналов, первый вход которого сое-

динен с выходом блока формирования яркостного сигнала, а второй, третий и четвертый входы объединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока формирования яркостного сигнала и соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами источника цветоделенных сигналовj при этом .выход формирователя сигналов цветоопознавания соединен с первым входом первого блока замешивания сигналов цветоопознавания, а на приемной стороне содержит последовательно соединенные приемник, режек5

0

5

сумматор и видеоконтрольный блок, последовательно соединенные полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом приемника, коммутатор поднесущей, третий ограничитель, первьй дискриминатор и второй фильтр нижних частот, выход которого соединен с вторым входом сумматора, последовательно соединенные усилитель, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, и третий блок задержки, выход которого соединен с вторым входом коммутатора поднесущей, последовательно соединенные четвертый ограничитель, вход которого соединен с вторым выходом Koi-iMyTaTopa поднесущей второй дискриминатор, третий фильтр нижних частот, выход которого соединен с третьим входом сумматора, блок

„

цветоопознавания, .второй вход которого является входом кадровь гх синхроимпульсов, и генератор коммутирующих импульсов, второй вход которого является входом строчных синхроимпульсов, а выход соединен с управляющим входом коммутатора поднесущей, . отличающееся тем, что, с целью повышения качества пе.редачи информации путем снижения требован у : к величине средней передаваемой мощности, в него введены на передающей стороне трехканальный фильтр нижних частот, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока формирования разностных сигналов, и последовательно соединенные блок селекции наибольшего отрицательного значения цветоразностных сигна- лов первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с

10

15

20

первым, вторым и третьим выходами трехканального фильтра нижних частот, и четвертьш блок задержки, выход которого соединен с третьим входом формирователя -полного сигнала цветного телевидения, при этом первый и третий выходы трехканального фильтра соединены с вторьми входами первого и второго блоков замещивания. сигналов цветоопознавания соответственно, а на приемной стороне введены последовательно соединенные блок формирования третьего цветоразностного сигнала, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно второго и третьего фильтров нижних частот, и блок формирования квазияркост- ного сигнала, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно второго и третьего фильтров , нижних частот, а выход соеди-нен с вертым входом сумматора.

Изобретение относится к телевТ - зионной технике и повышает качество передачи информации путем снижения требования к величине средней передаваемой мощности. Для достижения цели на передающей стороне введены трех- канальный фильтр 7 нижних частот, блок 8 селекции наибольшего отрицательного значения цветоразностных сигналов, блок 9 задержки, а на приемной стороне - блок 39 формирования 3-го цветоразностного сигнала и блок 40 формирования квазияркостного сигнала. 1 ил. (Л со J ел 00 | о