Устройство для передачи и приема сигналов синхронизации Советский патент 1990 года по МПК H04N7/04 H04N7/08 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в системах передачи сигналов прикладного татевидения.

Целью изобретения является повышение точности синхронизации.

На фиг. 1 и 2 представлены структурные электрические схемы устройства для передачи и приема сигналов синхронизации соответственно на передающей и приемной сторонах; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг.4 - формирователь управляющих импульсов строк, вариант исполнения; на фиг.5 - блок управления,,

Устройство для передачи и приема сигналов синхронизации содержит на передающей стороне блок 1 задержки, форми- -рователь 2 укороченных импульсов строк, формирователь 3 сложного сигнала строк, формирователь 4 укороченных импульсов полей, кодер 5 сигналов до полнительной информации, блок 6 сложения и линию 7 связи. На приемной стороне расположены первый и второй пороговые блоки 8 и 9, селектор 10 телевизионного сигнала (ТС), первый.

второй и третий ключи 11-13, согласованный фильтр 14 сложного сигнала строк, селектор 15 по длительности, декодер 16.сигналов дополнительной информации, формирователь 17 управ- ляющих импульсов строк, формирователь 18 управляющих импульсов полей, формирователь 19 синхроимпульсов строк и формирователь 20 синхроимпульсов полей, причем в состав формирователя 17 управляющих импульсов строк входят счетчик 21, кварцевый генератор 22, дешифратор 23 и блок 24 управления, состоящий из элементов И 25-3Q, счетчик 31 выделенных строк, счетчик 32 пропущенных строк, первый и второй дешифраторы 33 и 34, первая и вторая дифференцирующие цепи 35 и 36, первый и второй элементы ИЛИ 37 и 38, элемент НЕ 39, триггер 40 захвата, формирователь 41 импульс.ов пропуска и формирователь 42 импульсов запуска. Устройство работает следующим образом.

На передающей стороне подлежащие передаче и следующие с частотой повторения Гстр 1/Тстр синхроимпульсы строк l cc(t) поступают на входы блока 1 задержки, формирователя 2 и на управляющий вход кодера 5. Формирователь 2 по их фронту вырабатывает укороченные импульсы строк 1 иис(О длительностью с иис (Фиг.3а,б), После задержки на вр.емя Јсс в блоке 1 задержки синхроимпульсы строк подаются в формирователь 3, который по фронту входных импульсов генерирует сложный сигнал строк UCcc (t) длительностью Јссс, например кодовую последователь- ность типа пятиэлементного кода Бар- кера (фиг.Зв).

Подлежащие передаче и следующие с частотой повторения Fпок 1/Т,70Л синхроимпульсы полей Ucn(t) посту- пают на вход формирователя 4 и на второй управляющий вход кодера 5. Формирователь 4 (фиг.Зг, д) по их фронту вырабатывает укороченные импульсы полей Uuv,n(t) длительностью Јч ( t4MC л л ча г

- 1-уип С5с I

Сигналы дополнительной информации с помощью сигналов синхронизации подвергаются в кодере 5 дополнительным преобразованием и объединяются в блок 6 сложения с сигналами l,wc(t), UCCC(O UuMn (t) и U6c(t) путем размещения в гасящих интервалах строк и полей телевизионного сигнала. Образованный

5

, U

групповой сигнал Uf(t) передается по каналу 7 связи (фиг.Зе), причем для упрощения кодированные сигналы дополнительной информации не показаны.

Принятый групповой сигнал с выхода линии 7 связи поступает на вход первого порогового блока 8 и rta информационные входы ключей 12 и 13, селектора ТС 10 и декодера .16. В первом пороговом блоке 8 он преобразуется в двухуровневый (цифровой) сигнал и через ключ 11, открытый в исходном состоянии, проходит на вход согласованного фильтра 14, который сог- ласов.ан со сложным сигналом строк, поэтому на его выходе появляются следующие со строчной частотой F узкие . импульсы, которые смещены относительно начала Uccc (t) на время, примерно равное ЈСсс с С помощью второго порогового блока 9 они отделяются от возможных помех и поступают на формирователь 17, вырабатывающий две последовательности следующих с частотой FCTp импульсов положительной полярности.

Первая последовательность с первого выхода формирователя 17 подается на управляющий вход ключа 11, запирая его. Их фронт по временному положению совпадает со срезом импульсов с выхода второго порогового блока 9, а длительность равна (Т. tccc - Л Ј ), где Л о - некоторый защитный интервал. Это обеспечивает прохождение сигнала в согласованный фильтр 14 только во временные интервалы, соответствующие наличию и Ur(t) сложного сигнала строк (реализует принцип временной селнк- ции) Uccc (t) и, таким образом, исключает появление на входе формирователя 17 ложных импульсов (фиг.Зж) от составляющих телевизионного сигнала UBc(t), совпадающих по структуре с cce(t).

Вторая последовательность импульсов с второго выхода формирователя 17 поступает на управляющий вход ключа 13, Их временное положение и длительность сисц выбраны такими, что интервалы существования импульсов соответствуют наличию в групповом сигнале IL(t) лишь укороченных импульсов строк и укороченных импульсов нечетных полей (составляющих укороченных импульсов полей (фиг.Зе, з), сояпадающих по фронту с синхроимпульсами нечетных

5I.ShftSU6

nojieii), образующих совместно последо- (фиг.Зж). В нормальном рабочем режиме вательность UfHn (t).

Тем самым обеспечивается времен- нлп селекция из Ur(t) последовательимпульс из последовательности U ft ); соответствующий некоторой К-й строке, устанавливает счетчик 21 в нулевое состояние. Начинается подсчет ко- лебяний кварцевого генератора 22. В результате дешифратор 23 формирует два импульса. Временное положение и дпнтельность второго из них выбраны такими, что его интервал существования соответствует наличию в групповом сигнале l ,(t) лишь слагаемого последовательности UCHn(t), расположенного в последующей (К+1)-н строке, временное положение и длительность первого импульса - наличию размещенных в зтой же строке составляющих сигнала l tfc(t). Согласованная фильтрация пос- 20 ледних приводит к возникновению на выходе второго порогового блока 9 следующего импульса в последовательнос- ти 1исф(-) в стР°ке (К+1)-н, снова устанавливающего счетчик 21 в нулевое

ности импульсов

,нп (t) , пп фронту

которых формирователь 19 вырабатывает по -тупающие на выход устройства синх- роимпульсы строк заданной длительности.

Селектором 15 по длительности из последовательности l;.Mn(t) выделяются следующие с частотой кадров FkCIAp 1/2ТпоА импульсы и Hy,Hfl(t). Их срез но временному положению совпадает со срезом укороченных импульсов нечетных полей, а фронт запаздывает относнтепь- но фронта последних на время, превышающее иис(Фиг.Зи, к), С помощью импульсов 1 инп((:), а также управляющих импульсов строк ПИс1,(О формирователем 18, построенным на основе пересчетной схемы устанавливаемой в исходное состояние сигналом U

1C

ингт

(t),

импульс из последовательности U ft ); соответствующий некоторой К-й строке, устанавливает счетчик 21 в нулевое состояние. Начинается подсчет ко- лебяний кварцевого генератора 22. В результате дешифратор 23 формирует два импульса. Временное положение и дпнтельность второго из них выбраны такими, что его интервал существовани соответствует наличию в групповом сигнале l ,(t) лишь слагаемого последовательности UCHn(t), расположенного в последующей (К+1)-н строке, временное положение и длительность первого импульса - наличию размещенных в зтой же строке составляющих сигнала l tfc(t). Согласованная фильтрация пос 20 ледних приводит к возникновению на вы ходе второго порогового блока 9 следующего импульса в последовательнос- ти 1исф(-) в стР°ке (К+1)-н, снова ус танавливающего счетчик 21 в нулевое

15

вырабатывается последовательность уп- 25 состояние, Дешифратор 23 вырабатыва(фиг.Зж). В нормальном рабочем режиме

C

импульс из последовательности U ft ); соответствующий некоторой К-й строке, устанавливает счетчик 21 в нулевое состояние. Начинается подсчет ко- лебяний кварцевого генератора 22. В результате дешифратор 23 формирует два импульса. Временное положение и дпнтельность второго из них выбраны такими, что его интервал существования соответствует наличию в групповом сигнале l ,(t) лишь слагаемого последовательности UCHn(t), расположенного в последующей (К+1)-н строке, временное положение и длительность первого импульса - наличию размещенных в зтой же строке составляющих сигнала l tfc(t). Согласованная фильтрация пос- 0 ледних приводит к возникновению на выходе второго порогового блока 9 следующего импульса в последовательнос- ти 1исф(-) в стР°ке (К+1)-н, снова устанавливающего счетчик 21 в нулевое

5

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - повышение точности синхронизации. Устройство содержит на передающей стороне блок задержки, формирователь (Ф) укороченных импульсов строк, Ф сложного сигнала строк, Ф укороченных импульсов полей, кодер сигналов дополнительной информации и блок сложения, а на приемной стороне два пороговых блока, селектор телевизионного сигнала, три ключа, согласованный фильтр сложного сигнала строк, селектор по длительности, декодер сигналов дополнительной информации, Ф управляющих импульсов строк, Ф управляющих импульсов полей, Ф синхроимпульсов строк и Ф синхроимпульсов полей. На передающей стороне из синхроимпульсов строк и полей, сигналов дополнительной информации и телевизионного сигнала формируется групповой сигнал, который через линию связи передается на приемную сторону, где осуществляется временная селекция этих сигналов. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

равляющих импульсов полей UMnu(t), временное положение и длительность с ИПц которых выбраны так, что интервалы существования 1тИПм(О соответствуют присутствию в групповом сигнале лишь укороченных полей (фиг.Зе, л).

Вторым ключом 12 с помощью управляющих импульсов полей Uwni.(t) осуществляется временная селекция

В режиме поиска на выходах присут(фиг.Зм) из группового сигнала укоро- JS. постоянные (низкие) уровни наченных импульсов полей Uyun (t) по фронтам которых формирователь 20 генерирует синхроимпульсы полей заданной длительности.

пряжения. Поэтому на всем интервале поиска ключ 13 находится в закрытом состоянии, на формирователь 18 не поступают входные сигналы, он имеет

С помощью селектора ТС 10, управля-до на выходе низкий уровень напряжения,

емого синхроимпульсами строк и полей, осуществляется временная селекция из группового сигнала и дополнительная обработка телевизионного сигнала, а с помощью декодера 16 - временная селекция сигналов дополнительной информации и их последующая обработка.

Рассмотрим особенности работы формирователя 17 управляющих импульсов строк,

Кварцевый генератор 22 вырабатывает импульсы с частотой повторения nFCTp (n - целое число; FcTp - номинальная частота строчной развертки), поступающие на счетный вход счетчика 21 с коэффициентом пересчета . На установочный в нулевое состояние вход последнего с выхода второго порогового блока 9 подается сигнал

от нч своих выходах очередную пару импульсов в строке (К+2). Процесс продолжается от строки к строке. Импульсы с выхода второго порогового блока 9 и с выходов дешифратора 23 подаются на соответствующие входы блока 24 управления, который функционирует в режиме поиска и в режиме захвата.

В режиме поиска на выходах присутCTB TOT постоянные (низкие) уровни напряжения. Поэтому на всем интервале поиска ключ 13 находится в закрытом состоянии, на формирователь 18 не поступают входные сигналы, он имеет

устанавливающий в закрытое состояние также ключ 12, Ключ 11 постоянно открыт, групповой сигнал И (t), преобразованный в первом пороговом блоке 8

в цифровую форму, проходит в согласованный фильтр 14. В результате в счетчик 21 поступают установочные импуль- сы в ответ на которые дешифратор 23 вырабатывает (на первом выходе) свою

последовательность. Блок 24 управления анализирует обе последовательности. Если в интервале существования каждого из т последовательных импульсов с первого выхода дешифратора 23 появляется по одному импульсу из присутствующих на установочном входе счетчика 21, то блок управления переходит в режим захвата. Это возможно при появлении на входе счетиз (), следующих

импульсов, что рав(t) и свободно- от сходных с

чика z1 серии ропно через Тстр позначно наличию на входе согласованного фильтра 14 отрезка группового сигнала, содержащего в (т3+1) последовательных строках неискаженные помехой составляющие Uccc го в первых m. из них Uccc(t) составляющих телевизионного сигнала UBC(t). Только при наличии такого чистого отрезка группового сигнала блок 24 управления переходит в режим захвата - режим нормальной работы, С его появлением положительные импульсы с первого выхода дешифратора 23, инвертируясь по полярности в блоке 24 управления, проходят на первый выход и далее на управляющий вход ключа 1I, открывая его на времц прохождения составляющих сложного сигнала строк Uccc(t), а положительные импульсы с второго выхода дешифратора 23 - на второй выход блока 24 управления и далее на второй вход формирователя 18 и на управляющий вход ключа 13, который открывается на время прохождения составляющих последовательности UCHr)(t) и обеспечивает нормальный прием синхроимпульсов строк и полей.

Анализ последовательностей на входах блока 24 управления продолжается также в режиме захвата. Если в интервале существования каждого из

(

т

следующих друг за другом

т

импульсов-с первого выхода дешифратора 23 не появится ни одного импульса с выхода второго порогового блока 9, что может быть при искажении (выбивании) составляющих Uccc (t) в m(1 последовательных строках, то бло блок 24 управления переходит в режим поиска. Соответственно ключ 11 оказывается постоянно открытым, а клю- чи 12 и 13 - постоянно закрытыми. Процесс поиска продолжается до момента поступления упомянутого чистого отрезка группового сигнала Ur(t).

При наличии искажений составляющих

U

ссе

(t) в тпл

(тп.тг,)

последовательных строках (пропадании m ПЛ импульсов на установочном входе счетчика 21) блок 24 управления остается в режиме захвата, продолжается поступление управляющих импульсов на входы ключей 11 и 13 и формирователя 18.

Работа блока 24 управления осуществляется следующим образом.

5

0

5

0

5

0

5

0

С подачей напряжения источника питания формирователь 42 формирует короткий запускающий (положительный) импульс, который поступает на установочный вход счетчика 32 с коэффициентом пересчета К n тм +1 и устанавливает его в состояние, соответствующее mn импульсов. При появлении этого состояния дешифратор 34 на выходах вырабатывает высокий и низкий уровни напряжения. Низкий уровень, подаваемый на элемент И 26, запрещает прохождение сигналов формирователя 41. Запускающий импульс формирователя 42 через элемент ИЛИ 38 подается на установочный вход триггера 40 захвата, - представляющий собой RS-триггер, и переводит его в состояние с низким уровнем на первом выходе и высоким на втором, при этом на выходах элементов И 28 и 29 появляются постоянные низкие уровни. Низкий уровень на входе элемента И 27 запрещает прохождение чё- ре него сигналов с выхода второго порогового блока 9, высокий уровень на входе элемента И 30 обеспечивает поступление на вход элемента ИЛИ 38 импульсов формирователя 41, Запускающий импульс с формирователя 42 проходит на установочный вход счетчика 31 с коэффициентом пересчета и устанавливает его в исходное (нулевое) состояние, при котором на первом и втором выходах первого дешифратора 33 формируются соответственно высокий и низкий уровни напряжения. Высокий уровень обеспечивает прохождение через элемент И 25 сигналов с выхода второго порогового блока 9, Таким образом, с подачей напряжения питания блок 24 управления переходит в режим поиска, а низкие уровни на его выходах поддерживают ключ 11 в открытом, а ключ 13 в закрытом состояниях.

В режиме поиска проводится анализ сигналов с выхода второго порогового блока 9 (первой последовательности) и сигналов с первого выхода дешифратора 2-3 (второй последовательности). Импульс первой последовательности проходит на установочный вход счетчика 31, если он появляется в интервале существования импульса второй последовательности, приводящего к возникновению высокого уровня на входе элемента И 25. При появлении чистого отрезка группового сигнала имследуют ровно через Т

стр

Счетчик

31 подсчитывает их количество. Состояние, соответствующее m э импульсов, приводит к появлению низкого уровня на первом и высокого уровня на втором выходах первого дешифратора 33. Низкий уровень запрещает поступление на выход элемента И 25 последующих сигналов с выхода второго порогового блока 9, а значит фиксируют достигнутое состояние счетчика 31, Полжительный перепад с второго выхода первого дешифратора 33 преобразуется первой дифференцирующей цепью 35 в короткий (положительный) импульс., который черег элемент ИЛИ 37 проходит на установочный вход триггера 40 захвата и перебрасывает его в противоположное состояние, соответствующее переходу блока 24 управления в режим захвата. В этом режиме высокий уровень с первого выхода триггера 40 захвата разрешает прохождение сигналов через элемент И 27, обеспечивает поступление через элемент И 28 на второй выход блока 24 управления положительных управляющих импульсов с второго выхода дешифратора 23, открывающих ключ 13 на время присутствия в групповом сигнале составляющих

последовательности U

сип

(О

и прохождение на первый выход блока 24 управления импульсов с первого выхода дешифратора 23 (инвертированных по полярности элементом НЕ 39), которые окрывают ключ 11 только в интервале присутствия в групповом сигнале составляющих сложного сигнала строк l ccc (t). Низкий уровень с второго выхода триггера 40 захвата запрещает прохождение сигналов через элемент И И 30. Запускающий импульс с элемента ИЛИ 37 поступает также на установочный вход счетчика 32 и сбрасывает его в нулевое состояние, при котором на втором выходе второго дешифратора 34 формируется высокий уровень, разрешающий прохождение сигналов через элемент И 26.

Переход блока управления в режим захвата возможен при условии появления в интервале существования каждого из m следующих друг за другом импульсов второй последовательности импульса первой последовательности. Если это условие не соблюдается и на ()м шаге (т,) не приходит

0

5

0

0

5

0

5

0

блока 9, к этому моменту счетчик 31 находится в состоянии, соответствующем тзл импульсов. Работа формирователя 41 осуществляется таким образом, что при непоступлении на его первый вход сигнала в течение времени присутствия на втором входе управляющего импульса (с первого выхода дешифратора 23) он по срезу последнего формирует короткий запускающий импульс, который проходит через элемент И 30 и элемент ИЛИ 38 на установочный вход триггера 40 захвата и подтверждает его состояние, соответствующее режиму поиска, а также поступает на установочный вход счетчика 31, возвращая его в исходное состояние. Процесс поиска начинается заново. Счетчик 31 сбрасывается в нулевое состояние всякий раз, пока на входе не появится чистый отрезок группового сигнала. Тогда он перейдет в со- 5 стояние, соответствующее ш импульсов, которое переведет блок 24 управления в режим захвата.

Предположим, что в режиме захвата произошло пропадания m n последовательных импульсов с выхода второго порогового блока Ч. В этом случае формирователь 41 вырабатывает mn запускающих импульсов, которые, проходя через элемент И 26, устанавливают счетчик 32 в состояние, соответствующее mh импульсов, В результате на первом выходе второго дешифратора 34 возникает высокий, а на втором выходе - низкий уровни напряжения. Низкий уровень за прещает прохождение через элемент И 26 последующих сигналов формирователя 41, а значит фиксирует достигнутое состояние счетчика 32. Положительный перепад с первого выхода второго дешифратора 34, преобразованный второй дифференцирующей цепью 36 в короткий запускающий (положительный) импульс, поступает через второй элемент ИЛИ 38 на установочный вход триггера 40 захвата и устанавливает его в состояние, соответствующе режиму поиска (низкий уровень на первом выходе, высокий на втором). Низкий уровень запрещает прохождение сигналов через элементы 27-29, высокий уровень с второго выхода обеспечивает прохождение сигналов через элемент И 30. Запускающий импульс с выхода элемента ИЛИ 38 поступает также

5

II-15

на установочный вход счетчика 31 и сбрасывает его в нулевое состояние, что приводит к появлению на выходах пергого дешифратора 33 соответственно высокого и низкого уровней напряжений. Таким образом, пропадание mR последовательных импульсов с выхода второго порогового блока 9 переводит блок 24 управления в режим поиска.

Предположим теперь, что в режиме захвата на втором входе элемента И 25 произошло пропадание тПЛ(тПА mh) последовательных импульсов. При этом счетчик 32 устанавливается в состоя- ние, соответствующее m ПЛ импульсов, На (тпЛ+1)м шаге с выхода второго порогового блока Ч поступает сигнал, который через элемент И 27 и элемент ИЛИ 37 проходит на установочный вход триггера 40 захвата (подтверждает состояние режима захвата), а также на установочный вход счетчика 32, сбрасывая его в нулевое состояние. Процесс анализа первой и второй последо- вательностей начинается заново. Только при отсутствии т последовательных импульсов на втором входе элемента И 25 в счетчике 32 появляется состояние, соответствующее mи импуль- сов, после чего блок 24 управления переходит в режим поиска.

Формула изобретения

1, Устройство для передачи и приема сигналов синхронизации, содержащее блок задержки, формирователь сложного сигнала строки и последовательно соединенные кодер сигналов дополнительной информации и блок сложения, другой вход которого является входом телевизионного сигнала, а информационный, первый и второй управляющие входы кодера сигналов дополнительной ин- формации являются соответственно входами сигналов дополнительной информации, синхроимпульсов строк и синхроимпульсов полей, а на приемной стороне - согласованный фильтр, первый пороговый блок, последовательно соединенные второй пороговый блок и формирователь управляющих импульсов строк, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов полей и второй ключ, соединенные по информационному входу селектор телевизионного сигнала

5 0 5 0

5

п «с ,

55

212

и декодер сигналов дополнительной информации, первые управляющие входы которых соединены с выходом формирователя синхроимпульсов строк, а вторые управляющие входы - с выходом формирователя синхроимпульсов полей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации, на передающей стороне введены формирователь укороченных импульсов строк, включенный между первым управляющим входом кодера сигналов дополнительной информации и соответствующим входом блока сложения, и формирователь укороченных импульсов полей, включенный между вторым управляющим входом кодера сигналов дополнительной информации и соответствующим входом блока сложения, причем вход формирователя укороченных импульсов строк соединен с входом блока задержки, выход которого через формирователь сложного сигнала строк подключен к соответствующему входу блока сложения, а на приемной стороне введены последовательно соединенные третий ключ и селектор по длительности, при этом информационный вход селектора телевизионного сигнала соединен с входами второго ключа, третьего ключа и первого порогового блока, выход которого подключен через последовательно соединенные первый ключ и согласованный фильтр сложного сигнала строк к входу второго порогового блока, дополнительный выход формирователя управляющих импульсов строк подключен к управляющему входу третьего ключа и к первому входу формирователя управляющих импульсов полей, к второму входу которого подключен выход селектора по длительности, а выход второго ключа подключен к входу формирователя синхросигналов полей, а выход третьего ключа подключен к входу формирователя синхросигналов строк,

2, Устройство поп, 1, отличающееся тем, что формирователь управляющих импульсов строк выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, к счетному входу которого подключен выход кварцевого генератора, дешифратора и блока управления, причем установочный вход счетчика соединен с соответствующим входом блока управления и является . входом формирователя управляющих

импульсов строк, выходами которого являются выходы блока управления,

0

5

5

0

третьему вХоду которого подключен второй выход триггера захвата через шестой элемент И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, к второму входу которого подключен второй выход второго дешифратора, другой выход первого дешифратора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого является установочным входом блока управления и соединен с входом формирователя импульсов пропуска и вторым входом третьего элемента И, выход которого через первый элемент ИЛИ подключен к другому входу триггера захвата и к второму установочному входу счетчика пропусков строк, третий вход первого элемента И соединен с другим входом формирователя импульсов пропуска и с входом элемента НЕ и и является первым входом блока управления, вторым входом которого является второй вход четвертого элемента И, выход которого и выход пятого элементов И являются выходами блока управления ,

ФиМ

in c

xC

-T

r

Редактор А.Мотыль

Составитель В.Евдокимова

Техред л.Олийнык Корректор Л.Патай

Заказ 1230

Тираж 540

В НИШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская ндб., д. 4/5

Производственно-издательск .и комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. Ц

фиг. 5

Подписное