Система передачи цветного телевизионного сигнала Советский патент 1989 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к средствам связи и может быть использовано для передачи видеосигналов как цветного или черно-белого телевидения с повышенной четкостью, так и стандартной системы телевидения.

Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости передачи сигналов цветности.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема передающей стороны системы передачи цветного телевизионного сигнала; на фиг. 2 - структурная электрическая схема приемной стороны системы передачи цветного телевизионного сигнала; на фиг. 3 - спектр сигнала телевидения

с высокой четкостью изображения; на фиг. 4 и 5 - временные диаграммы; на фиг. 6 - фрагменты изображения; на фиг. 7 - структурная электрическая схема интерполятора полевого перемежения.

Система на передающей стороне содержит кодирующую матрицу 1, генератор 2 стробирующих импульсов, генератор 3 коммутирующих импульсов, блок 4 преобразования спектра, коммутатор 5, блок 6 задержки, субдискретизатор 7, первый 8, второй 9, третий 1(), четвертый 11, пятый 12 и шестой 13 фильтры нижних частот, смеситель 14 и генератор 15 синхросигнала, а на приемной стороне - аналого-цифровой

сд го ел

со

преобразователь (АЦП) 16, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пя тьЛ21 блоки полевой памяти,первый 22, второй 23,третий 24,четвертый 25, пятый 26 и шестой 27 цифроаналоговые преобразователи (ДАЛ), блок 28 вьще- ления синхроимпульсов, генератор 29 стробирующих импульсов, генератор 30 коммутирующих импульсов, фазоинвер- тор 31, линию 32 задержки, первый 33 и второй 34 коммутаторы, интерполятор 35 полевого перемежения интерполятор 36 субдискретизации, смеситель 37,фильтр 38 нижних частот и полосовой фильтр 39,

Интерполятор полевого перемежения (фиг. 6) образуют первый 40, второй 41, третий 42, четвертый 43, пятый 4 и шестой 45 электронные коммутаторы и смеситель 46.

Интерполятор субдискретизации (фиг. 7) содержит первую 47, вторую 48, третью 49, четвертую 50, пятую 51, шестую 52 линии задержки, первый 53, второй 54, третий 55, четвертый j56, пятый 57 и шестой 58 электронные коммутаторы и смеситель 59.

Система передачи цветного телевизионного сигнала работает следующим образом.

На входы кодирующей матрицы 1 поступают сигналы основных цветов. На его выходе образуется яркостный Е и два цветоразностных сигнала E U. , Е . ... В телевидении с высокой четD- т

костью изображения сигнал яркости имеет спектр шириной до 20 МГц, сигналы цветности до 8 МГц.

На выходе блока 4 преобразования спектра образуется полнь1й передаваемый сигнал (фиг. 3). Сигнал яркости имеет спектр шириной до 20 МГц, а сигнал цветности передается так же, как в системе СЕКАМ поочередно через строку (в первой строке - сигнал Е. в следующей строке - сигнал Е . ) на поднесущей частоте 24 Мгц методом частотной модуляции, или одновремен-; но, например, как в системе PAL. Такое частотное разделение сигналов яркости устраняет (или снижает) перекрестные помехи между ними.

Спектр полного видеосигнала (яркость цветность) Up занимает полосу частот до f 28 МГц. На фиг. 4 показана осциллограмма этого полного видеосигнала Uc для строк развертки поля 1 (фиг. 4а, нечет5944

ные строки изображения), поля 2 (фиг. 4б, четные строки изображения). На фиг, 4 показаны отсчеты (выборки) 1, 2, 3 и т.д. и 1 , 2 , З и т.д., которые должны быть взяты из этих сигналов с частотой дискретизации

не менее f

2,25; f 2,25.28

10

63 МГц, при интервале между отсчетами Tj 1/f, 1/63x10 0,016 МКС 16 НС. Длительность отсчетов Г, 0,5 Тл 0,5-16 НС 8 НС, спектр таких отсчетов имеет ширину fc 0,5 1;, (0,5:0,008) Мгд 62,5 МГц. Для сокращения спектра этих отсчетов необходимо увеличить их длительность, следует исключить несколько отсчетов в каждом поле в г соответствующем интервале времени и расширить этот отсчет на этот интервал времени. С этой целью в поле 1 передаются только отсчеты 1,7,13 и т.д. (отсчеты, взятые импульсами и, (фиг. 4в); в поле 2 - только от- 25 счеты 2, 8, 14 и т.д. (отсчеты,

взятые импульсами U (фиг. 4г)), i,B поле 3 - только отсчеты 3, 9, 15 и т.д. (отсчеты, взятые импульсами U (фиг. 4д)), в поле 4 15

20

30

только отсчеты 4 , 10 , 16 и т.д.

40

(отсчеты, взятые импульсами Цд (фиг. 4е)), в поле 5 - только отсчеты 5, 11, 17 и т.д. (отсчеты, взятые импульсами Us (фиг. 4ж)), в поле 6 - только отсчеты 6, 12 , 18 и т.д. (отсчеты, взятые импульсами U (фиг. 4з)). В полях 7, 8,..., 12 все повторяется. Таким образом, за 6 полей передается половина всех отсчетов всех (четных и нечетных) строк. Из фиг. 4 видно, что отсчеты - 2, 4, 6 и т.д. нечетных строк изображения и отсчеты 1 , 3 , 5 и т.д. для четных строк изображения не передаются . Эти отсчеты восстанавливаются в приемнике путем интерполяции с применением пяти устройств памяти на каждое одно поле.

В субдискретизаторе 7 осуществляется указанная субдискретизация полного видеосигнала. Для этого на его вход поступает полный видеосигнал, а на управляющие входы - соответствующие стробирующие (управляющие) сигналы (и,, Ui,...,U, фиг. 4), частота повторения которых равна f , 1/1 (1/6Т,) (2,25/6) 2,25/6-28 МГц 10,2 МГц. Длительность этих импульсов равна 8 не.

45

50

55

период их повторения Г 96 не, а спектр частот полученных отсчетов f, 0,5/ Л (0,5/810-) 62,5МГц С помощью коммутатора 5 осуществляется полевое перемежение, т.е. в поле 1 отсчеты получаются только на первом выходе субдискретизатора 7, в поле 2 на втором выходе субдискретиэатора 7 и т. Блок 6 задержки создает за- держку на время 1, 8 не. Такие задержки необходимы для того, чтобы отсчеты в четных строках (поля 2, 4, 6, ...) бьыи сдвинуты на время Г, от соответствующих отсчетов в нечетных строках (поля 1, 3, 5,...).

Генератор 2 стробирующих импульсов управляется импульсами с частотой строк с периодом Н (длительность строки в месте с обратным ходом). Комму- татор 5 управляется импульсами от генератора коммутирующих импульсов, который управляется иt fflyльcaми с частотой fn и периодом Т„ (например, Т г, 20 мс при fn 50 Гц). Полученные на выходах субдискретизатора 7 отсчеты проходят через фильтры 8-13 нижних частот, которые имеют полосу пропускания частот до 5,2 МГц. На выходе фильтров 8-13 нижних частот получаются отсчеты длительностью С (и;, и,, и на фиг. 5а, б, в) . С выходов фильтров 8-13 нижних частот сигналы (т.е. огибающие отсчетов) со спектром шириной f 5,2 МГц подаются на смеситель 14. На смеситель 14 подается также синхросигнал с генератора 15 синхросигналов. Работа генератора 15 синхросигнала управляется импульсами с частотой строк и полей. На выходе смесителя 14 образуется полньй видеосигнал отсчетов (т.е. видеосигнал, который содержит синхронизирующие импульсы).

На г риемной стороне системы полный видеосигнал отсчетов со спектром - НГц поступает одновременно на входы аналого-цифрового преобразователя 16 и блока 28 вьщеления синхроимпульсов. На выходах блоков 17- 21 и соответственно на выходах ЦДЛ 22-27 сигналы полей 1, 3, 5 и 2, 4, 6 существуют одновременно. С помощью первого коммутатора 33 сигналы полей 1, 3, 5, ас помощью второго комму- татора 34 сигналы полей 2, 4, 6 г подаются на входы интерполятора 35 полевого перемежения и интерполято

Q

0 5 о

0

0

ра 36 субдискретизации, на управ- ляю1Щ1е входы которых поступают стробирующие импульсы с генератора 29 стробирующих импульсов через линию 32 задержки. Длительность импульсов на выходе генератора 29 ; стробирующих импульсов f, 8 НС, их период Г: 96 I C, как и з передающей части системы (фиг. 1). Па управляющие входы интерполятора 35 полевого перемежения стробирующие импульсы с линии 32 задержки подаются таким образом, что на его выходе образуются отсчеты, соответствую- цие стробирующим сигналам U, , U „,..., и на фиг. 4.

Рассмотрим подробно работу интерполятора 35 полевого перемежения.

Сигналы полей 2, 4, 6 и полей 1, 3, 5 поступают соответственно на входы электронных коммутаторов 40, 42, 44 и 41, 43, 45, на управляющие входы которых поступают соответствующие стробирующие импульсы U, U, U и и I, и , и . На выходе смесителя 46 образуются отсчеты, соответствующие указанным стробирующим сигналам.

Коммутаторы 33 и 34 управляются импульсами, вырабатываемыми генератором 30 коммутирующих импульсов, который управляется импульсами с переходом (Т„ 20 мс), полученными на выходе блока 28 вьщелеиия синхроимпульсов. Генератор 29 стробирующих , импульсов управляется импульсами с частотой строк с периодом Н, которые получаются на выходе блока 28 вьщеле- ния синхроимпульсов.

Для восстановления в приемнике непереданных элементов изображения (отсчетов) 2, 4, 6,... в нечетных строках и элементов (отсчетов) 3, 5,7,... в четных строках (фиг. 4) служит интерполятор 36 субдискретизации. 71ля этого на его управляющие входы подаются соответствующие стробирующие импульсы с линии задержки 32.

Рассмотрим подробно работу интерполятора 36 субдискретизации.

Сигналы полей 2, 4, 6и 1, 3, 5 поступают на входы линии 47-52 задержки, которые задерживают входную информацию на длительность строки. Вследствие этого, на выходах коммутаторов 54, 56, 58 образуются, соответственно, отсчеты 2-8-14 ,..., 4 -10 -1б ,... и б -12 -18 ... во время наличия строк полей 1, 3, 5, а

на выходах коммутаторов 53, 55, 57 - отсчеты 1 - 7 - 13, ..., 3 - 9 - 15, ...и5- 11 -17...во время наличия строк полей 2, 4, 6. На выходе смесителя 59 восстанавливаются/пропущенные отсчеты четных и нечетных строк.

В смесителе 37 восстанавливается видеосигнал телевидения с высокой

четкостью изображения за 6 полей развертки.

Фильтром 38 нижних частот из этого видеосигнала вьщеляется сигнал яркости с верхней граничной часто- той 20 МГц, а с помощью полосового фильтра 39 - сигнал цветности на поднесущей частоте 24 МГц.

Формула изобретения

Система передачи цветного телевизионного сигнала, содержащая на передающей стороне кодирующую матрицу, три входа которой являются сигналь- ными входами передающей стороны, генератор синхросигнала, коммутатор, субдискретизатор и первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с первым входом смесителя, а на приемной стороне - aнaлoгo-цифpoвoйi преобразователь (АЦП), вход которого является входом приемной стороны, последовательно соединенные первьй и второй блоки полевой памяти, третий блок полевой памяти, первый, второй и третий цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), интерполятор полевого пе ремежекия и интерполятор субдискретзации, выходы которых соединены COOT ветственно с первьм и вторым входами смесителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости передачи сигналов цветности, введены на передающей сто роне генератор стробирующих импульсо и генератор коммутирующих импульсов, входы которых являются входами синхросигнала системы передачи цветного телевизионного сигнала и соединены соответственно с первым и вторым входами генератора синхросигнала, а выходы соединены соответственно с сигнальным и управляющим входами коммутатора, а также введены пять дополнительных фильтров нижних частот, блок задержки и блок преобразования спектра, к трем входам которого подключены соответствую1Цие выходы ко

5 О Q

0

5

дирующей матрицы, а выход соединен с сигнальным входом субдискретизатора, к шести управляющим входам которого подключены соответствующие выходы коммутатора через блок задержки, первый выход субдискретизатора соединен с входом первого фильтра нижних частот, с второго по шестой выходы соединены соответственно через однЪ- именные фильтры нижних частот с одноименными входами смесителя, к седьмому входу которого подключен выход генератора синхросигнала, а выход является выходом передающей стороны, а на приемной стороне введены четвертый, пятый и шестой 11АП, последовательно соединенные четвертый блок полевой памяти, к входу которого подключен вход четвертого ЦАП и выход третьего блока полевой памяти, и пятый блок полевой памяти, к входу которого подключен вход пятого ЦАП, а выход соединен с входом шестого ЦАП, первый и второй коммутаторы, последовательно соединенные блок выделения синхроимпульсов, к входу которого подключен вход АЦП, генератор стробируюагих И тпульсов и линия задержки, шесть входов которой соединены с объединенными соответствующими входа интерполятора полевого пере- меже1шя и интерполятора субдискретизации, объединенные сигнальные первый, второй и третий входы которых соединены с первым, вторым и третьим выходами первого коммутатора, к первому, второму и третьему сигнальным входам которого подключены соответственно выходы шестого и четвертого ЦАП и выход первого блока полевой памяти через второй ЦАП, а также последовательно соединенные генератор коммутирующих импульсов, к входу которого подключен второй выход блока вьщеления синхроимпульсов, и фазоинвертор, к входу которого подключен управляющий вход первого ком- 1 татора, а выход соединен с управляющим входом второго коммутатора, к первому, второму и третьему сигнальному входам которого подключены соответственно вькод пятого ЦАП, выход второго блока полевой памяти через третий ЦАП и выход ЦАП через первьй ЦАП, к входу которого подключен вход первого блока полевой памяти, и последовательно соединенные фильтр нижних частот, к входу которого подключен выход смесителя, и полосовой

152594-4 О

ного сигнала, при этом выход второго

Изобретение относится к средствам связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости передачи сигналов цветности. Система передачи цветного телевизионного сигнала содержит передающую и приемную стороны. На передающей стороне из сигналов основных цветов образуются яркостный и два цветоразностных сигнала, которые преобразуются в полный передаваемый сигнал. Затем осуществляется субдискретизация этого сигнала и на выходе передающей стороны образуется полный видеосигнал отсчетов, содержащий синхронизирующие импульсы. На приемной стороне системы полный видеосигнал отсчетов преобразуется, в результате чего восстанавливаются непереданные эл-ты изображения (отсчеты) в нечетных строках и эл-ты (отсчеты) в четных строках. Из восстановленного телевизионного видеосигнала на выходе приемной стороны выделяются сигнал яркости и сигнал цветности. Даны схемы передающей и приемной сторон и их блоков. 7 ил.

фильтр, выход которого и выход фильт- блока полевой памяти соединен с объра нижних частот являются выходами системы передачи цветного телевизионWr

cpus.J

единенными входами третьего блока полевой памяти и третьего ЦАП.

Bbijfod

llJfHI

/

20 2 28 /, фие.З

ue

П

I1

I- „.,

г

i

1№Я93

е

дал

Swr/

«.

ЛМ9

Ui/Ч

ЛТГг,

г

о

Г

jr

Ч

п

ю

jr

jr

п

г

.

а и I Пол el

5 i Полег

i

8 Поле 6

8

f«

-k.

Г

Фи.5

Фиг.б

К 6лО

куз