Цифровое устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодере системы секам

 

Использование: в телевидении, в частности в устройствах разделения сигналов яркости и цветности в декодере системы СЕКАМ, а также в ВКУ аналого-цифровых аппаратно-студийных комплексов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках. Сущность изобретения: устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 разделения полного цветного видеосигнала на низкочастотную и высокочастотную составляющие, два блока 3, 6 задержки, сумматор 4, два цифроаналоговых преобразователя 5, 8,вычитатель 7, два перемножителя 9, 11, перестраиваемый полосовой фильтр 10, генератор 12 комплексного ЧМ - сигнала, блок 13 дифференцирования, формирователь 14 управляющего сигнала, частотный детектор 15 комплексного сигнала. Наличие следящего выделения сигнала цветности в сочетании с обратной связью по частоте, уменьшающей девиацию исходного сигнала, и соответственно следящей режекции спектра сигнала яркости одновременно с динамическим изменением ее полосы в зависимости от размахов амплитуды сигнал цветности, а также перенос ВЧ - составляющей полного цветового видеосигнала по частоте позволяет сделать разделение без искажений сигналов яркости и цветности. 1 ил.

Изобретение относится к телевидению, в частности к устройствам разделения сигналов яркости и цветности в декодерах системы СЕКАМ, и может использоваться в ВКУ аналого-цифровых аппаратно-студийных комплексов телевизионного вещания и в телевизионных вещательных приемниках.

Известно устройство разделения сигналов яркости и цветности в декодирующих устройствах системы СЕКАМ, содержащее последовательно соединенные первый блок задержки (БЗ) и вычитатель, перестраиваемый полосовой фильтр и генератор комплексного частотно-модулированного (ЧМ) сигнала.

Недостатками известного устройства являются наличие искажений яркостного сигнала, возникающие вследствие режекции спектра в области девиации цветовой поднесущей, и искажения сигнала цветности за счет наложения на его спектр спектра яpкостного сигнала.

Целью изобретения является уменьшение искажений сигналов яркости и цветности. Цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные АЦП, вход которого является входом полного цветового видеосигнала (ПЦВС), блок разделения ПЦВС на НЧ-и ВЧ-составляющие, второй БЗ, сумматор, второй вход которого соединен с выходом вычитателя и ЦАП, выход которого является выходом сигнала яркости, первый перемножитель, первый вход которого соединен с входом первого БЗ и вторым выходом блока разделения ПЦВС на НЧ-и ВЧ-составляющие, второй ЦАП, выход которого является выходом сигнала цветности, второй перемножитель, первый вход которого соединен с первым выходом генератора комплексного ЧМ-сигнала, второй вход соединен через перестраиваемый полосовой фильтр с выходом первого перемножителя, а выход - с вторым входом вычитателя и входом второго ЦАП, и последовательно соединенные частотный детектор, вход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, блок дифференцирования и формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с вторым входом перестраиваемого полосового фильтра, вход генератора комплексного ЧМ-сигнала соединен с выходом частного детектора, а второй выход - с вторым входом первого перемножителя.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже, где 1 - АЦП, 2 - блок разделения ПЦВС на НЧ-и ВЧ-составляющие, 3 и 6 - первый и второй БЗ, 4 - сумматор, 5 и 8 - первый и второй ЦАП, 7 - вычитатель, 9 и 11 - первый и второй перемножители, 10 - перестраиваемый полосовой фильтр, 12 - генератор комплексного ЧМ-сигнала, 13 - блок дифференцирования сигнала, 14 - формирователь управляющего сигнала, 15 - частотный детектор комплексного сигнала.

Вход устройства через АЦП 1 соединен с входом блока 2 разделения ПЦВС на НЧ- и ВЧ-составляющие, первый выход которого - выход НЧ-составляющей, а второй выход - выход ВЧ-составляющей. Первый выход блока 2 разделения ПЦВС на НЧ- и ВЧ-составляющие через цепь из последовательно соединенных первого БЗ 3, сумматора 4 и первого ЦАП 5 соединен с выходом сигнала яркости устройства. Второй выход блока 2 разделения ПЦВС на НЧ- и ВЧ-составляющие через второй БЗ 6 соединен с первым входом вычитателя 7, выход которого подключен к второму входу сумматора 4. Цепь из последовательно соединенных первого перемножителя 9, перестраиваемого полосового фильтра 10, второго перемножителя 11 и второго ЦАП 8 включена между вторым выходом блока 2 разделения ПЦВС на НЧ- и ВЧ-составляющие и выходом сигнала цветности устройства. Выход фильтра 10 соединен с входом частотного детектора 15 комплексного сигнала, выход которого через генератор 12 комплексного ЧМ-сигнала подключен к второму входу первого перемножителя 9. Первый выход генератора 12 комплексного ЧМ-сигнала подключен к первому входу второго перемножителя 11. Вход цепи из последовательно включенных блока 13 дифференцирования сигнала и формирователя 14 соединен с выходом частотного детектора 15 комплексного сигнала, а выход - с управляющим входом полосового фильтра 10. При цифровой реализации устройства обработка сигнала в нем осуществляется, например, в восьмиразрядном цифровом коде.

Устройство работает следующим образом.

Полный цветовой видеосигнал с помощью АЦП 1 преобразуется в цифровую форму. С помощью блока 2 разделения ПЦВС на НЧ- и ВЧ-составляющие из спектра ПЦВС выделяются его НЧ-часть в полосе 0...3 МГц и ВЧ-часть в полосе 3.. . 6 МГц. НЧ-часть сигнала поступает на первый вход сумматора 4 и складывается с ВЧ-частью сигнала, в которой осуществляется режекция спектра цветовой поднесущей, и на выходе сумматора 4 образуется результиpующий яркостный сигнал. ВЧ-составляющая ПЦВС поступает на вход первого перемножителя 9, где осуществляется комплексное перемножение ВЧ-части ПЦВС и сигнала обратной связи по частоте.

Режим работы устройства зависит от выбора частоты покоя генератора 12 комплексного ЧМ-сигнала. Если она равна частоте покоя цветовой поднесущей, то в первом перемножителе 9 осуществляется такой перенос ВЧ-части ПЦВС, что частота покоя цветовой поднесущей совмещается с нулевой частотой и в результате перемножения образуется комплексная огибающая ЧМ-сигнала с уменьшенной девиацией за счет отрицательной обратной связи по частоте. В этом случае полосовой фильтр 10 представляет собой ФНЧ с управляемой полосой пропускания, так как его центральная частота совмещена с нулевой.

В цепи отрицательной обратной связи по частоте осуществляются последовательно частотное детектирование комплексной огибающей в частотном детекторе 15 комплексного сигнала и частотная модуляция генератора 12 комплексного ЧМ-сигнала с девиацией, противоположной по знаку девиации сигнала цветности, содержащегося в ПЦВС.

Полоса частот полосового фильтра 10 зависит от размаха скачков частоты цветовой поднесущей. Эта зависимость обеспечивается цепью из последовательно включенных частотного детектора 15 комплексного сигнала, блока 13 дифференцирования и формирователя 14. Параметры этих устройств и фильтра 10 выбираются так, что полоса частот фильтра на малых перепадах, например меньших 0,25 размаха сигнала яркости, мала (например, равна 0,3 МГц). На максимальных перепадах она может соответствовать полосе режекции современных декодеров системы СЕКАМ. Для промежуточных значений размаха перепадов закон изменения полосы в зависимости от уровня сигнала определяется амплитудной характеристикой формирователя 14 управляемого сигнала.

БЗ 3, 6 служат для согласования задержек сигналов в параллельных ветвях. В перемножителе 11 осуществляется обратный перенос спектра сигнала, в результате чего получают сигнал цветовой поднесущей, в котором осуществляется обработка, эквивалентная выделению этого сигнала следящим фильтром, что позволяет снизить уровень проникающих в него помех от яркостного сигнала. Этот сигнал вычитается из сигнала ВЧ-составляющей ПЦВС в вычитателе 7, в результате чего образуется ВЧ-составляющая сигнала яркости, обработанная так, что в ней осуществлена динамическая режекция помехи от цветовой поднесущей.

С помощью первого 5 и второго 8 ЦАП сигналы яркости и цветности преобразуются в аналоговую форму.

Наличие следящего выделения сигнала цветности в сочетании с обратной связью по частоте, уменьшающей девиацию исходного сигнала, и соответственно следящей режекции спектра сигнала яркости одновременно с динамическим изменением ее полосы в зависимости от размахов скачков амплитуды сигнала цветности, а также перенос ВЧ-составляющей ПЦВС по частоте позволяет сделать разделение более эффективным, чем в известных устройствах, так как при этом та же степень подавления взаимных помех достигается ценой меньших искажений разделяемых сигналов. Таким образом достигается цель изобретения.

Формула изобретения

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРЕ СИСТЕМЫ СЕКАМ, содержащее последовательно соединенные первый блок задержки и вычитатель, перестраиваемый полосовой фильтр и генератор комплексного частотно-модулированного (ЧМ) сигнала, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений сигналов яркости и цветности, введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом полного цветового видеосигнала, блок разделения полного цветового видеосигнала (ПЦВС) на низкочастотную (НЧ) и высокочастотную (ВЧ) составляющие, второй блок задержки, сумматор, второй вход которого соединен с выходом вычитателя, и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), выход которого является выходом сигнала яркости, первый перемножитель, первый вход которого соединен с входом первого блока задержки и вторым выходом блока разделения (ПЦВС) на (НЧ) и (ВЧ) составляющие, второй ЦАП, выход которого является выходом сигнала цветности, второй перемножитель, первый вход которого соединен с первым выходом генератора комплексного ЧМ сигнала, второй вход соединен через перестраиваемый полосовой фильтр с выходом первого перемножителя, а выход с вторым входом вычитателя и входом второго ЦАП, и последовательно соединенные частотный детектор, вход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, блок дифференцирования и формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с вторым входом перестраиваемого полосового фильтра, вход генератора комплексного ЧМ сигнала соединен с выходом частотного детектора, а второй выход - с вторым входом первого перемножителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1