Способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала и устройство для его реализации

 

1. Способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, заключающийся в том, что из измеряемого видеосигнала вьяеляют импульсы синхронизации, задерживают эти импульсы, производят выборку отсчета полного цветового телевизионного сигнала и преобразуют ее в постоянное напряжение, о т л ичающийся там, что, с целью повьпиения точности измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, перед выборкой отсчета вьиеляют элементы измеряемого сигнала и формируют стробирующие импульсы, синфазные с вьщеленными элементами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЦМ Ю«

РЕСПУБЛИК (1% (И) З1 1 Н 04 N 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЧРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 ц»

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЫЬЛИОД (А (21) 3455417/18-09 (22) 21.07.82 (46) 15.08.84. Бюл. Н 30 (72) А.Н. Галичановский,А..К. Громов, В.П. Дворкович, И.И. Кривошеев, 10.В. Маркова, Г.Л. Рывкин и В.Л. Шкляр (53) 621.397 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 145262, кл. Н 04 N 7/02, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 270846, кл. Н 04 N 7/02, 1968 (прототип). (54) СПОСОБ ИЗ»1ЕРЕНИЯ HAPANEТРОВ

ПОЛНОГО ПВЕТОВОГО ТЕЛГВИЗИОННОГО

СИ HAHh И УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ЕГО PEAJlHЗАПИИ ° (57) 1. Способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, заключающийся в том, что из измеряемого видеосигнала вь1пеляют импульсы синхронизации, задер" живают эти импульсы, производят выборку отсчета полного цветового телевизионного сигнала и преобразуют ее в постоянное напряжение, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, перед выборкой отсчета выделяют элементы измеряемого сигнала и формируют стробирующие импульсы, синфаэные с выделенными элементами.

1108619

2. Устройство для измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, содержащее синхроселектор, соединенный входом со входом устройства, а также последовательно соединенные генератор импульсов задержки, генератор стробирующих импульсов, блок стробирования, блок запоминания и вольтметр постоянного напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, введены формирователь интервалов, компаратор, первый и второй селекторы элементов, первый, второй и третий коммутаторы и фильтр цветовой поднесущей, причем выход синхроселектора соединен со входом формирователя интервалов, первый выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора, а выход — с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом формирователя интервалов, а выход — со входом генератора импульсов задержки, первый вход первого селектора элементов соединен со входом устройства, со входом фильтра цветовой поднесущей и с первым входом третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом фильтра цветовой поднесущей и с первым входом второго селектора элементов, третий вход является входом сигнала калибровки, а выход соединен со вторым входом блока стробирования, при этом выход первого селектора элементов соединен с первым входом первого коммутатора, второй вход которого является входом сигнала синхронизации, третий вход соединен с выходом второго селектора элементов, а выход соединен со вторым входом компаратора, вторые входы первого и второго селекторов элементов при этом соединены со вторым и третьим выходами формирователя интервалов соответственно.

Изобретение относится к технике цветного телевидения и может быть использовано в системах измерения точности формирования, передачи и при» ема цветового телевизионного сигнала.

Известен способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, заключающийся в выделении из видеосигнала импульсов синхронировании стробирующих импульсов, синхронных с задержанными импульсами, получении отсчетов значения видеосигнала в точках стробирования и преобразования их в постоянное напряжение. Устройство для реализации данного способа содержит амплитудный селектор, блок задержки, блок стробирования и вольтметр (1 ).

Недостатками указанного способа и реализующего его устройства являются низкая точность измерения параметров полного телевизионного сигнала и невозможность измерения искажений типа дифференциальная фаза, 25 зации, задержке этих импульсов,форми- 1О

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, заключающийся в том, что из измеряемого видеосигнала выделяют импульсы синхронизации, задерживают эти импульсы, формируют стробирующие импульсы, синхронные с задержанными импульсами и синфазные с сигналом цветовой поднесущей, производят с помощью указанных стробирующих импульсов выборку отсчетов телевизионного сигнала и преобразуют ее в постоянное напряжение. Устройство для реализации данного способа содержит синхроселектор, последовательно соединенные генератор импульсов задержки, генератор стробирующих импульсов, блок стробирования, блок запоминания и вольтметр постоянного напряжения Р23.

Недостатком данного способа и реализующего его устройства является низкая точность измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, обусловленная

15 з i 1086 взаимной нестабильностью синхронизирующих импульсов и элементов полного цветового телевизионного сигнала.

Цель изобретения — повьппение точ5 ности измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров полного цветового теле- 10 визионного сигнала, заключающемуся в том, что из измеряемого видеосигнала вьделяют импульсы синхронизации, задерживают эти импульсы,производят выборку отсчета полного цветового телевизионного сигнала и преобразуют ее в постоянное напряжение, перед выборкой отсчета выделяют элементы измеряемого сигнала и формируют стробирующие импульсы, синфазные с вьщелекными элементами в

В устройство для реализации данного способа, содержащее синхроселектор, соединенный входом со 25 входом устройства, а также последовательно соединенные генератор импульсов задержки, генератор стробирующих импульсов, блок стробирования,блок запоминания, введены формирователь

30 интервалов, компаратор, первый и второй селекторы элементов, первый, второй н третий коммутаторы и фильтр цветовой поднесущей, причем выход сикхроселектора соединен со входом формирователя интервалов, первый вход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора,а выход — с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом формирователя интервалов,а выход — со входом генератора импульсов задержки, первый вход первого селектора элементов соединен со входом устройства, со

45 входом фильтра цветовой подкесущей и с первым входом третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом фильтра цветовой поднесущей и с первым входом второго селектора элементов, третий вход является входом сигнала калибровки, а выход соединен со втовым входом блока стробирования, при этом выход первого селектора элементов соединен с первым входом первого коммутатора, второй вход которого является входом сигнала синхронизации, третий вход соединен

19 4 с выходом второго селектора элементов, а выход соединен со вторым входом компаратора, вторые входы первого и второго селекторов элементов при этом соединены со вторым и треть" им выходами формирователя интервалов.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для реализации предложенного способа измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала; на фиг.2структурная электрическая схема блоха калибровки; на фиг.3 - временные диаграммы поясняющие измерение уровня элемента полного цветового телевизионного сигнала; на фиг.4 " временные диаграммы, поясняющие измерение параметров цветовых подкесущих, на фиг.5 — временные диаграммы, поясняющие измерение дифференциальной фазы.

Измерение параметров полного цветового телевизионного (ТВ) сигнала согласно предложенному способу осуществляется следующим образом.

При измерении уровня элемента полного ТВ сигнала, следующего с частотой полей (кадров) в и -ой строке (фиг.Зы), вьделяется строчный синхронизируюппюй импульс (фиг.ЗО). Из этого импульса путем задержки (фиг.З 5) формируется импульс зоны (фиг.З х)„, определяющий местоположение измеряемого элемента, который вьделяется путем временной селекции (фиг.Зд).

Затем фронтом импульса зоны (фиг.31) осуществляется запуск формирователя импульсов синхронизации (фиг.З е).

Сброс формирователя этих импульсов обеспечивается самим измеряемым элементом (фиг.ЗЗ), например после

его ограничения. Таким образом, спад импульса синхронизации (фиг.3 } оказывается синхронным и сикфазкым с измеряемым элементом. Спадом этого импульса обеспечивается запуск формирователя импульсов плавной задержки (фиг.З ). Кроме того, импульс плавной задержки обеспечивает положение стробирующих импульсов (фиг.33).

Плавно перемещая положение стробирующих импульсов относительно измеряемого элемента, можко обеспечить стробирование этого элемента в заданной характерной точке. Так, например, перемещая положение стробирующего импульса (фиг.Зз), по максималькому показанию вольтметра постоянного напряжения находят уро08619 б

5S

5 11 вень сигнала в точке максимума (точка А на фиг.3a). Затем, перемещая далее стробирующий импульс, по показаниям этого же"вольтметра находят величину уровня гашения1 (точка В, фиг.З ). Разность показаний вольтметра характеризует размах измеряемого элемента.

Таким образом, могут быть определены размахи любых прямоугольных импульсов в ТВ сигнале, размахи широко используемых в ТВ технике синусквадратичных импульсов, нелинейность сигнала яркости (по ступенчатому сигналу), искажения в областях средних и больших времен, размахи синусоидальных сигналов, характеризующих четкость изображения и др.

Измерение параметров цветовых поднесущих осуществляется аналогичным образом, однако в этом случае, учитывая, что частоты цветовых поднесущих могут быть несинхронными со строчной частотой или частотой полей (кадров), необходима привязка стробирующих импульсов к самим цветовым поднесущим в измеряемой строке (фиг.4).

Например, на фиг.4а показано, что в двух смежных измеряемых строках фаза цветовой поднесущей изменяется на 180

Выделенные строчные синхронизирующие импульсы (фиг.4 ) обеспечивают запуск генератора импульсов начала зоны измерения (фиг.4 з), которые своим спадом запускают формирователь импульсов синхронизации (фиг.41.), сброс которого осуществляется переходом через нуль в положительном направлении выделенной методом частотной селекции цветовой поднесущей, С помощью импульсов (фиг.4д) осуществляется плавная задержка стробирующих импульсов (фиг.4 е) относительно исходного сигнала. Перемещая положение стробирующего импульса, по максимальному и минимальному показаниям вольтметра постоянного напряжения можно определить размах цветовой поднесущей.

Таким образом, могут быть измерень размахи цветовых поднесущих и сигналов цветовой синхронизации; нелинейность сигналов цветности, дифференциальное усиление и др.

Специальным образом выбирая положение импульсов стробирования относи5

45 тельно цветовой поднесущей, могут быть измерены такие параметры цветовой поднесущей, как дифференциальная фаза. Для цели измерения дифференциальной фазы обычно используют передаваемые в двух соседних строках измерительные сигналы D (ступенчатый сигнал с наложенной на него цветовой поднесущей) и опорный сигнал цветовой поднесущей Е (фиг,5>). Методом частотной селекции при этом выделяется цветовая поднесущая (фиг. 5 Б) .

Поясним измерение разности фаз цветовой поднесущей в сигнале П, на двух уровнях. Определение дифференциальной фазы осуществляется в два этапа. На первом этапе формируется импульс зоны (фиг.5s), спад которого соответствует передаче цветовой поднесущей в сигнале D, на уровне гашения. Этот импульс обеспечивает запуск формирователя импульсов синхронизации (фиг.5 ), сброс которого осуществляется первым переходом через нуль цветовой поднесущей.

От спада импульса (фиг.5 ) запускается генератор импульсов плавной задержки (фиг.5d), длительность Т которых примерно равна длительности строки (64 мкс) . Плавно задерживая положение стробнрующего наносекундного импульса (фиг.5 P), добиваются стробирования цветовой поднесущей Е (фиг.56) в точке ее перехода через нуль (точка А на фиг.56) .

Затем, на втором этапе, не меняя длительность задерживающего импульса, перемещают положение импульса зоны в область передачи цветовой поднесущей в сигнале на уровне первой ступеньки (фиг.5ж). При этом положения синхронизирующего импульса и импульса задержки соответствуют фиг.53 н фиг.5и Если цветовая поднесущая в сигнале не подвержена искажениям типа дифференциальная фаза, стробирующий импульс (фиг.5к) обеспечивал бы стробирование цветовой поднесущей Е также в точке ее перехода через нуль. При наличии же дифференциальной фазы цветовая поднесущая будет стробнроваться, например, в точке В (фиг.56). Разность показаний вольтметра д0 в этом случае определяет величину дифференциальной фазы.

При использовании рассмотренного способа синхронизации путем стробоскопического преобразования могут быть измерены практически все необходимые параметры полного цветового ТВ сигнала и его составляющих.

Для обеспечения требуемой весьма высокой точности измерения необходимы при этом весьма малые погрешности стробоскопического преобраэова ния сигналов в диапазонах изменения частот и размахов полного цветового ТВ сигнала. Для этой цели осуществляется предварительная калиб-. ровка стробоскопического преобразователя постоянным напряжением и синусоидальными колебаниями при различных амплитудах. Для того, чтобы режимы работы преобразователя во время калибровки и в процессе измерения параметров ТВ сигнала не отличались друг от друга, синхронизация формирователя стробирующих импульсов осуществляется импульсами строк, полей или кадров ТВ сигнала.

Во время подачи на вход стробоскопического преобразователя синусоидальных колебаний различных частот . обеспечивается дополнительное фазирование импульсов запуска формирователя стробирующих импульсов, например, во время перехода через нуль синусоидальных колебаний, подобно тому, как это обеспечива-, ется при измерении параметров цветовых поднесущих (фиг.4).

Устройство для реализации предложенного способа (фиг.!) содержит. синхроселектор 1, формирователь интервалов 2, компаратор 3, первый селектор 4 элементов, фильтр 5 цветовой поднесущей, второй селектор 6 элементов, первый коммутатор 7, второй коммутатор 8, генератор 9 импульсов задержки, генератор 10 стробирующих импульсов, блок 11 стробирования, блок 12 запоминания, вольтметр 13 постоянного напряжения и третий коммутатор 14.

Устройство работает следующим .образом.

При измерении параметров полного цветового ТВ сигнала первый коммутатор 7 соединяет выход первого селектора 4 элементов с управляющим входом компаратора 3, второй коммутатор 8 соединяет вход генератора 9 импульсов задержки с выходом компаратора 3, а третий коммутатор

108619 8

14 соединяет вход блока 11 стробирования со входом устройства. При этом входной полный цветовой ТВ сигнал, в котором производится измерение элементов, поступает на вход блока 11 стробирования, с выхода которого сигнал поступает на блок 12 запоминания и далее на вход вольтметра 13. Синхроf0 селектор 1 в этом режиме обеспечивает формирование импульсов фиг.3 6 формирователь интервалов 2 — импульсов фиг.Зв и фиг.Зъ. Первый селектор 4 элементов выделяет эле15 мент фиг.З д, а компаратор 3 обес" печивает формирование импульсов фиг.3 е. Генератор 9 импульсов задержки формирует в этом режиме сигнал фиг.Зх, а генератор 10 - строби20 рукнцие импульсы фиг.За обеспечивав щие управление блоком 11 стробирования.

В режиме измерения цветовых поднесущих в полном цветовом ТВ сигнале

25 (фиг.4) первый коммутатор 7 обеспечивает соединение выхода второго селектора 6 элементов с управляющим входом компаратора 3. В этом случае синхроселектор 1 выделяет сигнап

ЗО фиг.4 Ь, формирователь интервалов

2 формирует импульсы фиг.4 в. Второй селектор 6 элементов выделяет необходимую часть цветовой поднесущей (на фиг.4 не показано),а компаратор д5 3 формирует импульсы фиг.4 . При этом синхронизация генератора 10 осуществляется импульсами фиг.4 д формируемыми генератором 9 импульсов задержки.

При измерении фазовых соотношений в сигнале цветовой поднесущей третий коммутатор 14 соединяет выход фильтра 5 цветовой поднесущей со входом

45 блока 11 стробирования и на его вход поступает выделенная цветовая поднесущая фиг.5о. При этом формирователь интервалов 2 создает импульсы фиг.5в и фиг.5я, компаратор 350 импульсы фиг.5 ъ и фиг.5 з а генера° ° тор 9 импульсов задержки - сигналы фиг.5д и фиг.5 и, Для калибровки устройства фиг.1 может использоваться блок калибровки (фиг.2), содержащий генератор !5 синусоидальных сигналов, фильтр 16 гармоник, коммутатор 17, источник 18 постоянного напряжения, термопреобразователь 19 и вольтметр 20.

1108619

9 б

В режиме калибровки коэффициента передачи на постоянном токе на вход сигнала калибровки (фиг.1) поступает постоянное напряжение от источника

18 постоянного напряжения (фиг.2) через коммутатор 17, Это напряжение через термопреобразователь !9 поступает на вольтметр 20. Со входа сигнала калибровки устройства фиг.1 постоянное напряжение через третий коммутатор 14 поступает на вход блока 11 стробирования. В этом режиме второй коммутатор 8 обеспечивает соединение выхода формирователя интервалов 2 со входом генератора 9.

При этом стробирование постоянного напряжения осуществляется импульсами генератора 10, синхронизируемого сигналами формирователя интервалов

2 через генератор 9. Следовательно, как и в режиме измерения параметров полного цветового ТВ сигнала, стробирование входного напряжения осуществляется с частотой строк,полей или кадров, что обеспечивает нормальный режим работы блока 12 запоминания и высокую точность преобразования . Коэффициент передачи устройства определяется по.отношению показаний вольтметров 13 30 (фиг.1) и 20 (фиг.2) . Отсутствие нелинейности преобразования определяется независимостью коэффициента передачи устройства от уровня входного постоянного напряжения. В слу- 3s чае необходимости производится коррекция блока 11 стробирования.

В режиме калибровки частотной характеристики устройства и его динамических искажений в качестве калибрующих напряжения используются синусоидальные сигналы, вырабатываемые генератором 15 синусоидальных сигналов (фиг.2), подаваемые на выход блока калибровки через 45 фильтр 16 гармоник и коммутатор 17.

Размах синусоидальных колебаний на выходе блока калибровки измеряется вольтметром 20 через термопреобразователь 19. На вход синхронизации 50 устройства(фиг. 11сигналы поступают непосредственно с генератора 15 (фиг.2) синусоидальных сигналов.

В этом случае на вход блока 11 стробирования (фиг.1) подаются через у третий коммутатор 14 синусоидальные сигналы с выхода блока калибров-. ки. Первый коммутатор 7 обеспечивает подачу сигналов синхронизации на второй вход компаратора 3, выход которого через второй коммутатор 8 соединяется со входом генератора 9 импульсов задержки. При этом период следования стробирующих импульсов, формируемых генератором 10,близок к периоду следования импульсов формирователя интервалов 2. Импульсы стробирования оказываются сийфазнйми с колебаниями генератора 15 (фиг. 2) синусоидальных колебаний, что достигается использсванием компаратора 3 (аналогично тому, как это происходит при измерении параметров цветовых поднесущих). Перемещаясь с помощью плавной регулировки длительности импульсов генератора 9, стробирующие импульсы индицируюг максимальное и минимальное значение показаний вольтметра 13. В этих случаях осуществляется стробирование максимумов и минимумов синусоидальных колебаний, поступающих на вход устройства. Разность показаний вольтметра 13 характеризует размах преобразованного сигнала. Отношение этой разности к размаху входного сигнала, определяемому по показаниям вольтметра 20 (фиг.2), определяет коэффициент передачи устройства на данной частоте. Отсутствие искажений частотной характеристики преобразователя определяется независимостью коэффициента преобразования от частоты синусоидальных колебаний генератора 15, Отсутствие динамических искажений определяется независимостью коэффициента преобразования от размаха сигналов этого генератора. В случае необходимости осуществляется коррекция блока 1 1 стробирования или уменьшение длительности стробирующих импульсов.

Таким образом, обеспечение синхронизации стробоскопического преобразователя измеряемыми элементами полного цветового ТВ сигнала и его составляющих, а также калибровка преобразователя постоянным напряжением и синусоидальными колебаниями позволяют обеспечить высокую точ" ность измерений полного цветового

ТВ сигнала.

1 1086 19

rt î / аУу синхронизации

Л о, Ау/у еолибро8ми

Щсж8

11(28619

8848884 Эакаэ 5885.143. Тиааи 835 По4Щисное

° г.Уагород, ул.Проектная, 4